答案:
A
光学部分
6.(辽宁省十二市)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是()
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
分析:
从v-u图象我们可以观察到:
在物距u=20cm时像距v=20cm,根据凸透镜成像规律,当u=2f(焦距)时v=u成倒立等大的实像,可以判断此凸透镜的焦距f=10cm,所以A是错误的。
当u=15cm时,即fu。
所以B是错误的。
当u=25cm时,u>2f,根据凸透镜成像规律,成倒立缩小的实像,v
从图象可以观察到把物体从距凸透镜10cm处移到30cm处的过程中像距v逐渐变小,物距逐渐u增大,v/u的比值逐渐减小,说明像的放大倍数逐渐减小,像逐渐减小,所以D是正确的。
答案:
D
7.(青岛市)小宇从《物理手册》中查到光从玻璃射向空气中的一些数据。
入射角i
0°
30°
39°
39°30ˊ
40°
50°
折射角r
0°
51°
79°
82°
90°
反射的能量
4.7%
6.8%
36%
47%
100%
100%
(1)当入射角i≥_________时,不发生折射现象。
如图所示图象中的图线_________反映了上述实验中的两角关系。
(2)判断:
如果光从空气射向玻璃,则反射的能量可达到100%。
()
分析:
从表中数据可以观察到,光从玻璃射入空气中入射角i逐渐增大折射角r也逐渐增大,反射的能量逐渐增加;当入射角i增大到40º时折射角r增大到90º,此时反射的能量达到100%,发生全反射,所以图线a正确反映了实验中两角的关系。
而图线b反映的是r与i始终相等,是错误的。
光由空气射入玻璃中,不会发生全反射现象,反射的能量也不可能达到100%。
答案:
40°a×
电学部分
8.(重庆市)如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象,物理学中叫做伏安特性图象。
由图象可知,当小灯泡在U=4V时,灯泡灯丝的电阻为__________Ω;当小灯泡中流过0.3A的电流时,它消耗的功率是__________W。
分析:
由U-I图象可知,小灯泡两端电压U=4V时流过小灯泡的电流I=0.4A,根据欧姆定律I=U/R可得R=U/I=4V/0.4A=10Ω。
由图象可知当流过小灯泡的电流I=0.3A时小灯泡两端的电压U=2V,根据电功率计算公式P=UI可以计算出此时小灯泡消耗的功率是0.6W。
答案:
100.6
9.(安徽省)小灯泡L的额定电压为6V,小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图所示,由图可知,当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是_____________A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为3V,则此时小灯泡L消耗的实际功率为________________W。
分析:
小灯泡正常发光说明小灯泡在额定电压下工作,流过小灯泡的电流为额定电流,小灯泡实际消耗的功率为额定功率。
由于小灯泡的额定电压为6V,从图象可以观察到对应电压6V的电流值为0.6A,所以此时流过小灯泡的电流为0.6A,或者说小灯泡的额定电流为0.6A。
从图象可以观察到小灯泡两端电压U=3V时,流过小灯泡的电流I=0.5A,根据电功率的计算公式P=UI可以计算出小灯泡的实际功率为1.5W。
答案:
0.61.5
10.(广东省)在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。
由图可知,元件甲的电阻是__________Ω,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是___________A,流过元件乙的电流是____________A。
分析:
观察图象可以看到元件甲的I-U图线是直线,说明元件甲的电阻是定值。
元件乙的I-U图线是曲线,说明元件乙的电阻是变化的。
对于元件甲在图线上任取一组数据,如I=0.2A时对应的U=1V,根据欧姆定律I=U/R,R=U/I=1V/0.2A=5Ω。
甲、乙两元件并联在电压为2V的电源两端,说明甲、乙两元件两端的电压均为2V,从图象可以观察到,图线甲对应U甲=2V时的I甲=0.4A,图线乙对应U乙=2V时的I乙=0.2A。
所以将甲、乙两元件并联在电压为2V的电源两端,流过元件甲、乙的电流分别是0.4A、0.2A。
答案:
50.40.2
11.(辽宁省十二市)如图甲所示,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡上标有“2.5V”的字样,图乙是通过小灯泡的电流与它两端电压关系的图象。
求:
(1)当小灯泡两端的电压为2V时,灯丝的电阻。
(2)当小灯泡正常发光时,电路消耗的总电功率。
分析:
(1)观察图象可知,由于小灯泡的I-U图象是一条曲线,说明小灯泡的电阻是变化的,观察图象,当小灯泡两端的电压U=2V时,流过小灯泡的电流I=0.28A,根据欧姆定律公式I=U/R得此时小灯泡的电阻R=U/I=2V/0.28A=7.1Ω。
(2)由于小灯泡上标有“2.5V”的字样,说明小灯泡的额定电压(正常发光时的电压)为2.5V。
观察图象当小灯泡两端电压U=2.5V时,对应流过小灯泡的电流I=0.3A,由于小灯泡与R串联,所以
I总=I=0.3A,电源电压U总=4.5V保持不变,可以计算出电路消耗的总功率P总=U总I总=4.5V×0.3A=1.35W。
答案:
解
(1)7.1Ω
(2)1.35W
12.(南京市)小明用图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系。
电源电压恒为6V。
实验过程中,他做了六次实验,每次改变电阻箱Rˊ的阻值后,通过调节滑动变阻器始终保持Rˊ两端的电压不变,记下相应的电流值。
根据记录的六组数据,他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值Rˊ的关系图线,如图乙。
(1)记录第一组数据时,电阻箱Rˊ的阻值为4Ω,此时电流表示数是多少?
(2)小明在实验过程中,控制电阻箱Rˊ两端的电压是多少?
(3)记录第二组数据时,小明记下电流表的示数为0.4A,此时电阻箱消耗的功率是多少?
滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?
(4)记录第四组数据时,电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少?
分析:
(1)从图线可知,当Rˊ1=4Ω时,对应的I1=0.5A,即电流表示数为0.5A
(2)在图线上任取一组电流和电阻数据,根据公式U=IR可得Rˊ两端的电压为2V
如:
Uˊ=I1Rˊ1=0.5A×4Ω=2V
(3)当电流表示数为I2=0.4A时,从图线可知,Rˊ2=5Ω
电阻箱消耗的功率Pˊ=UˊI2=2V×0.4A=0.8W或Pˊ=I22Rˊ2=(0.4A)2×5Ω=0.8W
此时,滑动变阻器接入电路的电阻R滑=U滑/I2=(6V-2V)/0.4A=10Ω
(4)根据题意记录每组数据时Uˊ=2VU滑=4VIˊ=I滑所以Pˊ/P滑=UˊIˊ/U滑I滑=Uˊ/U滑=1/2
即记录第四组数据时电阻箱与滑动变阻器消耗的功率之比为1:
2
答案:
(1)0.5A
(2)2V(3)0.8W10Ω(4)1:
2
13.(福州市)如图是某同学探究电流与电压关系的电路图。
开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图所示。
由图象可得:
通过R0的电流与R0两端的电压成________,定值电阻R0的阻值是__________Ω。
实验时,电源电压3V保持不变,当滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的电功率是___________W。
分析:
由图甲可知,电压表测量的是电阻R0两端的电压,电流表测量的是电阻R0与滑动变阻器R串联的电路中的电流,由于电阻R0的I-U图象是一条直线,且I随U的增大而增大,说明通过R0的电流与R0两端的电压是正比关系。
取图线上的任意一点如I=0.6A对应的U=3V,根据欧姆定律公式I=U/RR=U/I可以计算出R0的阻值为5Ω。
由图象可以观察到滑动变阻器滑片P由a端滑动到b端的过程,电阻R0两端的电压由0.5V增加到3V,流过电阻R0的电流由0.1A增加到0.6A,即滑片P位于a端时,UR0=0.5VIR0=0.1A;滑片P位于b端时,UR0'=3VIR0'=0.6A。
当滑动变阻器的滑片P位于a端时,由于滑动变阻器与电阻R0串联,流过滑动变阻器的电流与流过电阻R0的电流相等,I滑=IR0=0.1A,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR0=3V-0.5V=2.5V,所以滑动变阻器消耗的电功率P=U滑I滑=2.5V×0.1A=0.25W
答案:
正比50.25
14.(昆明市)如图甲所示电路中,R是一个定值电阻,Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化的曲线如图乙所示,当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时,电流表示数__________,电压表示数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
分析:
由Rt-t图象可以观察到,热敏电阻Rt的电阻随温度的升高而减小,当开关闭合且Rt所处的环境温度升高时,Rt的电阻减小,由于电阻Rt与电阻R串联,Rt阻值减小说明电路的总电阻减小,电源电压保持不变,根据欧姆定律I=U/R电路中的电流增大,由于电流表测量的是R与Rt串联电路的电流,所以电流表的示数增大。
由于流过电阻R的电流I增大,电阻R的阻值不变,根据欧姆定律I=U/RU=IR,所以电阻R两端的电压增大,由于电压表测量的是电阻R两端的电压,所以电压表的示数增大。
答案:
增大增大
力学部分
15.(上海市)P、Q是同一直线上相距10m的两点,甲、乙两小车从P点出发向Q运动,它们运动的s-t图象如图所示,由图象可知
A.甲车速度小于乙车速度B.经过6s,乙车离P点10m
C.甲车比乙车早3s通过Q点D.经过3s,甲、乙两车相距6m
分析:
从图象可以观察到,甲、乙两车从同一地点同时出发,并且都作匀速直线运动,取s-t图象上任一时间值,如取时间t=2s时则图象中对应甲车的路程s甲=8m,对应乙车的路程s乙=4m,根据速度公式v=s/t可以计算出甲车的速度是v甲=4m/s,乙车的速度v乙=2m/s,v甲〉v乙,可以判断A是错误的。
从图象可以观察到经过6s乙车距出发点P的距离为12m,可以判断B是错误的。
从图象可以观察到,甲车到达Q点(路程为10m)所用的时间是2.5s,乙车到达Q点(路程为10m)所用的时间为5s,可以计算出甲车比乙车早2.5s通过Q点,可以判断C错误的。
从图象可以观察到经过3s,甲车离出发点P的距离是12m,乙车离出发点P的距离是6m,甲、乙两车相距为6m,可以判断D是正确的。
答案:
D
16.(山东省)小华同学在探究两种物质的质量跟体积的关系时,做出了如图所示的图象。
根据图象提供的信息,以下说法错误的是()
A.物质的质量跟体积的比值与质量有关B.物质的质量跟体积的比值与体积无关
C.同种物质的质量跟体积的比值相同D.不同物质的质量跟体积的比值不同
分析:
从m-V图象可以观察到,物质的质量跟体积的比值是定值,与物质的质量和体积没有关系,可以判断A是错误的,B是正确的。
对于同一种物质质量跟体积的比值不变,可以判断C是正确的。
从图象可以看出对于甲乙两种物质质量跟体积的比值不同,乙物质质量跟体积的比值大于甲物质质量跟体积的比值,可以判断D是正确的。
答案:
A
材料
F/N
S凹/mm2
H/(N/mm2)
a
10000
100
100
b
10000
200
50
c
20000
100
200
a
15000
150
100
d
7500
25
17.(青岛市)硬度是衡量材料软硬程度的物理量。
硬度的大小可以用如图
(1)的方法进行测试。
选择规定的淬火钢球,给它加载压力F,将它压到被测试的材料表面,保持规定的时间后卸载压力,就会在材料表面留下凹形压痕。
如果用S凹表示凹形压痕的面积,用H表示材料的硬度,某次实验中对一些材料的测试数据如下表
(1)硬度定义为:
在凹形压痕单位面积上所承受的___________。
可以用公式_________________来表示。
(2)请将表格数据填写完整。
a、b、c、d四种材料的F-S凹图象如图
(2)所示,其中表示材料d硬度的图线是______________。
分析:
(1)从记录的数据我们可以看出,对于材料a,压力F为10000N(15000N),压痕的面积S凹为100mm2(150mm2),硬度H为100N/mm2,硬度H=F/S凹。
对于材料b压力F为10000N,压痕的面积S凹为200mm2,硬度H为50N/mm2,硬度H=F/S凹。
对于材料c压力F为20000N,压痕的面积S凹为100mm2,硬度H为200N/mm2,硬度H=F/S凹。
我们可以归纳出硬度定义为:
在凹形压痕单位面积上所承受的压力,可以用公式H=F/S凹来表示。
(2)对于材料d压力F为7500N时,压痕的面积S凹为25mm2,根据归纳出的硬度计算公式可以计算出材料d的硬度为H=F/S凹=7500N/25mm2=300N/mm2。
从F-S凹图象可以观察到四种材料硬度由大到小的顺序是H甲〉H乙〉H丙〉H丁。
从计算结果可以看出Hd〉Hc〉Ha〉Hb,可以判断图象中的甲表示材料d的硬度,乙甲表示材料c的硬度,丙表示材料a的硬度,丁表示材料b的硬度。
答案:
(1)压力H=F/S凹
(2)300甲
18.(广州市)距离传感器发出的超生波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的距离(s)-时间(t)图象。
超声波在空气中的速度是340m/s。
(1)若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?
(2)若显示物体的s-t图象如图甲,物体在0至15s的运动情况如何。
(3)如图乙所示,一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地面做直
线运动。
传感器显示物体的s-t图象如图丙。
求:
在0至15s物体受到的摩擦力多大?
拉力的功率多大?
分析:
(1)根据公式v=s/t
得s=vt=340m/s×(0.01s/2)=1.7m
(2)从图象甲我们可以看到,在0至15s这段时间内物体的s-t图象是一条平行于时间轴的直线,物体与传感器的距离始终保持20m不变,说明物体在这段时间内静止于距离传感器20m的位置。
(3)从图丙的s-t图象可知,物体在0—15s这段时间内做匀速直线运动,说明物体处于二力平衡状态,所以f=F=10N。
从图丙的s-t图象可知,物体在0—15s这段时间内,运动的距离是30m,拉力的功率P=W/t=Fs/t=(10N×30m)/15s=20W
答案:
(1)1.7m
(2)物体静止于距离传感器20m的位置。
(3)10N20W
19(大庆市)A、B两车的质量相等,在同一平直公路上向东行驶,若两车行驶过程中的路程与时间图象如图所示,则在此过程中()
A.两车都受平衡力的作用B.两车的动能相等
C.若以B车为参照物,A车向西行驶
D.若两车行驶时受到的阻力相等,则A、B两车的功率之比为4:
9
分析:
从s-t图象可知,A、B两个物体都做匀速直线运动,说明两车都处于平衡状态,所以两车都受平衡力的作用,可以判断A是正确的。
根据图象我们可以计算出两车的速度分别是vA=90km/h和vB=40km/h,由于物体的动能与质量成正比,与速度的平方成正比(E=mv2/2),mA=mB,可以计算出两车的动能之比为EA/EB=81/16,所以B是错误的。
由于两车同时在同一平直公路上向东行驶,并且
vA=90km/h〉VB=40km/h,所以相对于B车A车向东行驶,相对于A车B车向西行驶,可以判断C是错误的。
若两车行驶时受到的阻力相等,由于两车在水平方向上都处于二力平衡状态,所以它们所受的拉力也相等,根据公式P=W/t=Fs/t=Fv可以计算出A、B两车的功率之比为PA:
PB=9:
4,所以D是错误的。
答案:
A
20.(大庆市)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。
由图象可知,当t=1s时,物体处于________(填“静止”、“匀速运动”或“变速运动”)状态;当t=3s时,物体受到的摩擦力为_____________N。
分析:
从图丙的v-t图象可以看出,在0-2s这段时间物体的速度由0增加到4m/s,所以当t=1s时物体处于速度逐渐增加的变速运动状态。
在t=2s到t=4s这段时间物体的速