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2013年5月XCP的初中物理组卷 电学和平面镜 竞赛 参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后（ ）
A．P点流速等于Q点流速 P点压强小于Q点压强 C． B． P点流速小于Q点流速 D． P点压强大于Q点压强 考点： 流体压强与流速的关系．1210277 专题： 图析法． 分析： 流体压强与流速的关系是：流速越大的地方，压强越小． 解答： 解：当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，P点处的导管较细，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水． 故选C． 点评： 该题考查了流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题． 2．某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6厘米，若容器的底面积为10厘米2，则石头的密度为（ ） A．2．O×l03千克/米3 B． 2.5×103千克/米3 C． 3．O×l03千克/米3 D． 3.5×l03千克/米3 考点： 物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理．1210277 专题： 计算题；应用题． 分析： （1）设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，根据冰熔化为水时，质量保持不变，但体积减小，以体积的减少量作为等量关系，可列出方程，即可求出冰块中冰的体积． （2）利用冰的密度和体积求出冰的质量． （3）利用物体的浮沉条件中的漂浮，F浮=G物，即可求出整个冰块的体积，然后用总体积减去冰块的体积即为石块的体积，用总质量减去冰块的质量即为石块的质量，再利用密度公式即可求出石块的密度． 解答： 解：设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，石块的体积为V2；冰和石块的总质量为m，其中冰的质量为m1，石块的质量为m2． （1）由V1﹣=0.6cm×10cm2=6cm3，得： V1﹣V1=6cm3，即：V1=60cm3． （2）m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×60×10﹣6m3=54×10﹣3kg=54g． 故m2=m﹣m1=64g﹣54g=10g． （3）由ρ水gV=mg得V=V2=V﹣V1=64cm3﹣60cm3=4cm3 ==64cm3 所以石块的密度ρ石=;..
==2.5g/cm3=2.5×103kg/m3 . 故选B． 点评： 此题主要考查学生对密度的计算，密度公式的应用，物体的浮沉条件及其应用，计算时注意统一使用国际制单位，此题虽然涉及到的知识点不是很多，但是难度较大，在做浮冰类习题时应注意：当冰内有密度大于水的异物时，冰溶化后液面会下降，但情景不同引起液面下降的原因不同，因此做这类题目时要仔细审题再对症下药．此题是一道难题． 3．如图所示，两面竖直放置的平面镜互成直角，在镜前A点有一只没有数字的钟指示为3点，在A点的人向O点看（ ）
A．看见9点的钟 能看见钟，但指针位置不正常 C． B． 看见3点的钟 D． 根本看不见钟 考点： 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．1210277 分析： 这道题目比较复杂，需要学生考虑作图，从作图中找出答案结果，关键是怎么从两个镜面中转换． 解答： 解：题目中箭头代表钟表的指针，经过两次成像，因为分针一直指向上方，在平面镜中不改变方向，所以这里只观察时针方向的变化，那么从图示中可以看到此时仍然是3点钟． 故选B． 点评： 这里题目关键是作图，只要将图做出，在图中便可观察出结果了． 4．采用下面哪些方法，一定能通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像（ ） 只要适当增大观察者与平面镜之间的距离 A． 只要采用长度大于身高一半的镜片 B． 采用长度等于身高一半的镜片且镜子的上边缘应跟自己头顶等高 C． D．采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度 考点： 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．1210277 专题： 应用题． 分析： 根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称．分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画图，结合三角形中位线可计算得平面镜长应为人身高的一半，镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度． 解答： 解：如图所示，A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置．EF为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像，因为OC=OC′，所以OC=CC′，EO=A′C′，FO=B′C′，EF=A′B′=AB EF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，这就是镜的长应为人身高的一半．所放位置如图所示，镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度．（注意：若平面镜高度挂的不对，就不能看到自己的全身像），即想通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像，采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂;..
. 到适当的高度即可． 故选D． 点评： 本题考查根据平面镜成像特点的原理图解决实际问题的能力． 5．一个人站在竖直放置的平面镜前，看不到自己的全身像，如果此人想看到自己的全身像（ ） A．应向前移动 B． 应向后移动 向前移动或向后移动都看不到 C．D． 向前移动或向后移动都看得到 考点： 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．1210277 分析： 根据平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关这一特点进行分析，即可解答此题． 解答： 解：因为平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关， 所以无论人向前或向后移动都无法看到自己的全身像． 故选C． 点评： 人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小．这是理解平面镜成像特点的一个难点，需细心领会． 6．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ，MN∥PQ，相距d米，在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜，以v米/秒的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（ ）
不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v A． 不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 B． 小球指向MN镜时，两个像靠近，相对速度为2v C． D．小球指向MN镜时，两个像远离，相对速度为2v 考点： 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．1210277 专题： 图析法． 分析： 小球相对镜向上以v匀速运动，则它直接即第一次在MN上成的象与它的运动状态相反，即以v匀速相对镜向下运动．同样，小球相对PQ镜向上以v匀速运动，则第一次成的象相对镜向下以v匀速运动．可见，小球在MN和PQ上的像都以v向下匀速运动，相对速度为零．如果把图中的MN改成PQ，把PQ改成MN，发现不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度均为零． 解答： 解：根据平面镜成像的性质：像与物关于平面镜对称，即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离． 设：球原来距离MN为d1，像S1（平面镜MN成像）距离MN也为d1；这时球距离PQ为d2，像S2（平面镜PQ成像）距离PQ为d2．d1+d2=d，S1与S2的距离为L； L=d+d1+d2=2d． 当球向MN移动d'，则像S1'（平面镜MN成像）距离MN为d1'=d1﹣d'； 像S2'（平面镜PQ成像）距离PQ为d2'=d2+d' d1'+d2'=d； S1'与S2'的距离为L'，L'=d+d1'+d2'=2d保持不变． ;..
. 即：两像之间的距离 是一个定值，与S的位置、速度等无关． 点评： 此题主要考查平面镜成像的特点的应用，解答此题的关键是根据平面镜成像的性质：像与物关于平面镜对称，即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离． 二．填空题（共7小题）
7．让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后最后喷出的是 温水 （选填“冷水”、“热水”或“温水”）；利用了在气体和液体中，流速越大的位置压强 越小 ．
考点： 流体压强与流速的关系．1210277 分析： 流动的液体和气体称为流体，生活中常见的流体是空气和水．流体的流速越大，压强越小． 解答： 解：当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水． 故答案为：温水；越小． 点评： 掌握流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题． 8．在图中所示的电路中，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电源电压恒定不变．则当开关S1和S2断开，S3闭合时，电流表的读数为1A；当开关S1断开，S2和S3闭合时，电流表的读数为3A；当开关S1闭合，S2和S3断开时，变阻器的滑片P从a端滑到中点c的过程中，电压表读数减少了4V．求当开关S1断开，S2和S3闭合时，电阻R1在1min40s内产生的热量为 2000 J．
考点： 欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用．1210277 专题： 计算题． 分析： （1）当S1和S2断开，S3闭合时，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律表示出电流表的示数； （2）当S1断开，S2和S3闭合时，R1、R2并联，根据欧姆定律表示出干路电压表的示数； （3）当S1闭合，S2和S3断开时，R1与R3的最大阻值串联，电压表测R3右侧的电压，根据欧姆定律表述出电压表的示数，联立方程即可得出R1和R2电阻值的大小； （4）求出电源电压U，利用焦耳定律推导公式Q=I2Rt=t求电阻R1在1min40s内产生的热量． 解答： 解：设电源电压为U 当S1和S2断开，S3闭合时，等效电路如右（1）所示，则 电路中的电流I2==1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当S1断开，S2和S3闭合时，等效电路如右（2）所示，则 ;..
. 干路电流I′=+=3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 当S1闭合，S2和S3断开时，等效电路如右（3）所示，则 △U=I△R=××R3==4V﹣﹣﹣③ 由①②③三式联立方程组，解得：R1=5Ω，R2=10Ω， U=I2R2=1A×10Ω=10V， 当开关S1断开，S2和S3闭合时，如图2，电阻R1在1min40s内产生的热量： Q1=I12R1t=t=×100s=2000J． 故答案为：2000． 点评： 本题考查了串联电路的特点、并联电路的特点、欧姆定律的应用和焦耳定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路组成的判断． 9．图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图B中p1、、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是 v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是 17 m，汽车的速度是 17.9 m/s．
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