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14. 小明家有一枚质量为2.1g的银币,他想用量筒测算出该银币是不是纯银的($ρ_{银}= 10.5g/cm^{3}$),所用的量筒规格如图所示,此量筒的分度值是
1
mL,他能否鉴别出该银币？不能
(选填“能”或“不能”),原因是银币的体积可能小于量筒的分度值
。小明家还有一捆粗细均匀的铜线,其横截面积是25mm^2,质量为89kg,已知铜的密度为$8.9×10^{3}kg/m^{3}$,则这捆铜线的长度是400
m。答案
1 不能 银币的体积可能小于量筒的分度值 400
解析
【分析】
首先确定量筒分度值：观察量筒刻度，10mL到20mL之间有10个小格，每个小格代表1mL，即分度值为1mL。
接着分析能否鉴别银币：先根据密度公式计算纯银银币的理论体积，对比该体积与量筒分度值，若体积小于分度值，量筒无法准确测量，就不能鉴别。
最后计算铜线长度：利用密度公式求出铜线体积，再结合圆柱体体积公式$V=SL$变形求长度，注意单位统一转换。
【解析】
1. 确定量筒分度值：
由图可知，量筒上10mL与20mL之间有10个小格，每个小格代表的液体体积是$\frac{20mL - 10mL}{10}=1mL$，所以此量筒的分度值是1mL。
2. 判断能否鉴别银币：
假设银币是纯银的，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得银币的体积：
$V_{银}=\frac{m}{\rho_{银}}=\frac{2.1g}{10.5g/cm^{3}}=0.2cm^{3}=0.2mL$
因为$0.2mL ＜ 1mL$，即银币的体积小于量筒的分度值，量筒无法准确测量出银币的体积，所以不能鉴别出该银币是不是纯银的。
3. 计算铜线的长度：
先统一单位：$S=25mm^{2}=25×10^{-6}m^{2}$
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得铜线的体积：
$V_{铜}=\frac{m_{铜}}{\rho_{铜}}=\frac{89kg}{8.9×10^{3}kg/m^{3}}=0.01m^{3}$
由圆柱体体积公式$V=SL$变形可得铜线长度：
$L=\frac{V_{铜}}{S}=\frac{0.01m^{3}}{25×10^{-6}m^{2}}=400m$
【答案】
1；不能；银币的体积小于量筒的分度值，无法准确测量；400
【知识点】
量筒的使用；密度公式的应用；单位换算
【点评】
本题综合考查了量筒的读数、密度公式的实际应用，解题关键是理解分度值对测量精度的影响，以及熟练进行单位换算和公式变形。
【难度系数】
0.6
首先确定量筒分度值：观察量筒刻度，10mL到20mL之间有10个小格，每个小格代表1mL，即分度值为1mL。
接着分析能否鉴别银币：先根据密度公式计算纯银银币的理论体积，对比该体积与量筒分度值，若体积小于分度值，量筒无法准确测量，就不能鉴别。
最后计算铜线长度：利用密度公式求出铜线体积，再结合圆柱体体积公式$V=SL$变形求长度，注意单位统一转换。
【解析】
1. 确定量筒分度值：
由图可知，量筒上10mL与20mL之间有10个小格，每个小格代表的液体体积是$\frac{20mL - 10mL}{10}=1mL$，所以此量筒的分度值是1mL。
2. 判断能否鉴别银币：
假设银币是纯银的，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得银币的体积：
$V_{银}=\frac{m}{\rho_{银}}=\frac{2.1g}{10.5g/cm^{3}}=0.2cm^{3}=0.2mL$
因为$0.2mL ＜ 1mL$，即银币的体积小于量筒的分度值，量筒无法准确测量出银币的体积，所以不能鉴别出该银币是不是纯银的。
3. 计算铜线的长度：
先统一单位：$S=25mm^{2}=25×10^{-6}m^{2}$
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得铜线的体积：
$V_{铜}=\frac{m_{铜}}{\rho_{铜}}=\frac{89kg}{8.9×10^{3}kg/m^{3}}=0.01m^{3}$
由圆柱体体积公式$V=SL$变形可得铜线长度：
$L=\frac{V_{铜}}{S}=\frac{0.01m^{3}}{25×10^{-6}m^{2}}=400m$
【答案】
1；不能；银币的体积小于量筒的分度值，无法准确测量；400
【知识点】
量筒的使用；密度公式的应用；单位换算
【点评】
本题综合考查了量筒的读数、密度公式的实际应用，解题关键是理解分度值对测量精度的影响，以及熟练进行单位换算和公式变形。
【难度系数】
0.6
15. 小红在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时,将木块A放在水平木板B上,A上再放一砝码,弹簧测力计一端固定在墙上,另一端与木块A相连。当以某一速度向左拉动木板B,弹簧测力计示数稳定,如图所示,则木块A受到木板B的摩擦力大小为
2.4
N。若增大拉动木板B的速度,弹簧测力计的示数将不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
2.4 不变
解析
【分析】
首先分析木块A的受力状态：当木板B向左拉动且弹簧测力计示数稳定时，木块A处于静止状态，在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板B对它的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等。接着读取弹簧测力计的示数，确定分度值后得出拉力大小，即可得到摩擦力大小。对于第二问，滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，因此增大木板B的速度，滑动摩擦力不变，弹簧测力计示数也不变。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向2.4N，故弹簧测力计示数为2.4N。
由于木块A静止，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，木块A受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小，即$ f = F_{\mathrm{拉}} = 2.4\,\mathrm{N} $。
2. 滑动摩擦力的大小仅与压力大小和接触面粗糙程度有关，增大拉动木板B的速度时，木块A对木板B的压力、接触面粗糙程度均未改变，因此滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力始终平衡，所以弹簧测力计的示数不变。
【答案】
2.4；不变
【知识点】
二力平衡条件；滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题通过二力平衡将滑动摩擦力的测量转化为拉力的测量，重点考查滑动摩擦力的影响因素，需明确滑动摩擦力与物体运动速度无关。
【难度系数】
0.6
首先分析木块A的受力状态：当木板B向左拉动且弹簧测力计示数稳定时，木块A处于静止状态，在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板B对它的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相等。接着读取弹簧测力计的示数，确定分度值后得出拉力大小，即可得到摩擦力大小。对于第二问，滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，因此增大木板B的速度，滑动摩擦力不变，弹簧测力计示数也不变。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向2.4N，故弹簧测力计示数为2.4N。
由于木块A静止，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，木块A受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小，即$ f = F_{\mathrm{拉}} = 2.4\,\mathrm{N} $。
2. 滑动摩擦力的大小仅与压力大小和接触面粗糙程度有关，增大拉动木板B的速度时，木块A对木板B的压力、接触面粗糙程度均未改变，因此滑动摩擦力大小不变，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力始终平衡，所以弹簧测力计的示数不变。
【答案】
2.4；不变
【知识点】
二力平衡条件；滑动摩擦力影响因素
【点评】
本题通过二力平衡将滑动摩擦力的测量转化为拉力的测量，重点考查滑动摩擦力的影响因素，需明确滑动摩擦力与物体运动速度无关。
【难度系数】
0.6
16. 暑假,小红坐飞机去旅游,飞机飞行过程中,机翼
上
(选填“上”或“下”)方的空气流速大、压强小。随着海拔的升高,外界大气压强会变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
上 变小
解析
【分析】
要解决这道题，可分两步思考：
1. 分析机翼上下方空气流速与压强的关系：回忆飞机机翼的形状为上凸下平，空气流经机翼时，上方空气的路径更长，流速更快；根据流体压强与流速的关系“流速越大，压强越小”，可判断出机翼哪一侧流速大、压强小。
2. 分析大气压强与海拔的关系：明确大气压强的大小取决于空气的疏密程度，海拔越高，空气越稀薄，大气压强就越小，据此确定海拔升高时外界大气压强的变化。
【解析】
1. 飞机的机翼呈上凸下平的形状，飞行过程中，机翼上方的空气流经的路程更长，空气流速更大；根据流体压强与流速的关系，流速大的位置压强小，因此机翼上方的空气流速大、压强小。
2. 大气压强与海拔高度密切相关，海拔越高，空气越稀薄，单位体积内的空气分子数越少，外界大气压强会变小。
【答案】
上；变小
【知识点】
流体压强与流速的关系；大气压强与海拔的关系
【点评】
本题结合飞机飞行的生活场景，考查了流体压强与流速的关系、大气压强随海拔变化的规律，属于物理力学中的基础知识点，要求学生能将物理原理与生活实际结合，理解并掌握相关规律。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，可分两步思考：
1. 分析机翼上下方空气流速与压强的关系：回忆飞机机翼的形状为上凸下平，空气流经机翼时，上方空气的路径更长，流速更快；根据流体压强与流速的关系“流速越大，压强越小”，可判断出机翼哪一侧流速大、压强小。
2. 分析大气压强与海拔的关系：明确大气压强的大小取决于空气的疏密程度，海拔越高，空气越稀薄，大气压强就越小，据此确定海拔升高时外界大气压强的变化。
【解析】
1. 飞机的机翼呈上凸下平的形状，飞行过程中，机翼上方的空气流经的路程更长，空气流速更大；根据流体压强与流速的关系，流速大的位置压强小，因此机翼上方的空气流速大、压强小。
2. 大气压强与海拔高度密切相关，海拔越高，空气越稀薄，单位体积内的空气分子数越少，外界大气压强会变小。
【答案】
上；变小
【知识点】
流体压强与流速的关系；大气压强与海拔的关系
【点评】
本题结合飞机飞行的生活场景，考查了流体压强与流速的关系、大气压强随海拔变化的规律，属于物理力学中的基础知识点，要求学生能将物理原理与生活实际结合，理解并掌握相关规律。
【难度系数】
0.8
17. 如图所示,空气中一束光经过S点斜射向竖直放置的平面镜,经平面镜反射后射向一块玻璃砖的上表面,并穿过玻璃砖从下表面射出,请在图中画出该光路图(不考虑玻璃砖的反射)。
答案
如图所示
解析
【分析】
要完成该光路图，需分两步进行：首先处理平面镜的反射光路，根据平面镜成像的对称性，找到S点的像点S'，利用像与物关于镜面对称的特点，连接像点与平面镜上的入射点，即可确定反射光线；然后处理玻璃砖的折射光路，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气时，由于玻璃砖上下表面平行，出射光线的折射角等于上表面的入射角，出射光线与入射到玻璃砖的光线平行，据此画出两次折射的光线。
【解析】
1. 作发光点S关于平面镜的对称点S'，连接S'与平面镜上的入射点（光线S到平面镜的交点），并在该线段上标注箭头，方向指向玻璃砖，即为反射光线；
2. 过玻璃砖上表面的入射点，作垂直于上表面的虚线法线，根据“光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角”，在玻璃内部画出斜向下的折射光线；
3. 过玻璃砖下表面的入射点，作垂直于下表面的虚线法线，根据“光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，且由于上下表面平行，出射光线的折射角等于上表面的入射角”，画出斜向下的出射光线，箭头方向指向玻璃砖外，且出射光线与入射到玻璃砖的光线平行。
【答案】
如图所示
$
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题综合考查光的反射与折射的作图，需要熟练运用平面镜成像的对称法确定反射光线，同时准确掌握光在不同介质间折射的规律，注意光线的箭头方向，是对光学作图基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.6
要完成该光路图，需分两步进行：首先处理平面镜的反射光路，根据平面镜成像的对称性，找到S点的像点S'，利用像与物关于镜面对称的特点，连接像点与平面镜上的入射点，即可确定反射光线；然后处理玻璃砖的折射光路，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气时，由于玻璃砖上下表面平行，出射光线的折射角等于上表面的入射角，出射光线与入射到玻璃砖的光线平行，据此画出两次折射的光线。
【解析】
1. 作发光点S关于平面镜的对称点S'，连接S'与平面镜上的入射点（光线S到平面镜的交点），并在该线段上标注箭头，方向指向玻璃砖，即为反射光线；
2. 过玻璃砖上表面的入射点，作垂直于上表面的虚线法线，根据“光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角”，在玻璃内部画出斜向下的折射光线；
3. 过玻璃砖下表面的入射点，作垂直于下表面的虚线法线，根据“光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，且由于上下表面平行，出射光线的折射角等于上表面的入射角”，画出斜向下的出射光线，箭头方向指向玻璃砖外，且出射光线与入射到玻璃砖的光线平行。
【答案】
如图所示
$
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题综合考查光的反射与折射的作图，需要熟练运用平面镜成像的对称法确定反射光线，同时准确掌握光在不同介质间折射的规律，注意光线的箭头方向，是对光学作图基础知识点的综合考查。
【难度系数】
0.6
18. 如图所示,小球处于静止状态(O点为重心,斜面和挡板均光滑),请在图中作出小球的受力示意图。
答案
如图所示
解析
【分析】
首先确定研究对象为小球，然后逐步分析小球的受力：
1. 小球必然受到地球施加的重力，方向竖直向下，作用点在重心O处；
2. 斜面光滑，不存在摩擦力，因此斜面对小球有垂直于斜面向上的支持力；
3. 挡板同样光滑，无摩擦力，挡板对小球有垂直于挡板向上的支持力。
明确这三个力的方向和作用点后，即可绘制受力示意图。
【解析】
1. 确定受力物体：小球；
2. 绘制重力：从小球的重心O点出发，竖直向下画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{G}$；
3. 绘制斜面的支持力：从O点出发，垂直斜面向上画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{F_{1}}$（或$\boldsymbol{F_{支1}}$）；
4. 绘制挡板的支持力：从O点出发，垂直挡板向上画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{F_{2}}$（或$\boldsymbol{F_{支2}}$）。
最终受力示意图如下（与参考答案图示一致）：
【答案】
如上述解析中的受力示意图所示
【知识点】
重力的示意图、弹力的示意图、受力分析
【点评】
本题考查受力分析与力的示意图的绘制，解题核心是明确光滑接触面无摩擦力，支持力方向始终垂直于接触面，需准确判断每个力的方向和作用点，避免漏力或方向错误。
【难度系数】
0.6
首先确定研究对象为小球，然后逐步分析小球的受力：
1. 小球必然受到地球施加的重力，方向竖直向下，作用点在重心O处；
2. 斜面光滑，不存在摩擦力，因此斜面对小球有垂直于斜面向上的支持力；
3. 挡板同样光滑，无摩擦力，挡板对小球有垂直于挡板向上的支持力。
明确这三个力的方向和作用点后，即可绘制受力示意图。
【解析】
1. 确定受力物体：小球；
2. 绘制重力：从小球的重心O点出发，竖直向下画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{G}$；
3. 绘制斜面的支持力：从O点出发，垂直斜面向上画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{F_{1}}$（或$\boldsymbol{F_{支1}}$）；
4. 绘制挡板的支持力：从O点出发，垂直挡板向上画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{F_{2}}$（或$\boldsymbol{F_{支2}}$）。
最终受力示意图如下（与参考答案图示一致）：
【答案】
如上述解析中的受力示意图所示
【知识点】
重力的示意图、弹力的示意图、受力分析
【点评】
本题考查受力分析与力的示意图的绘制，解题核心是明确光滑接触面无摩擦力，支持力方向始终垂直于接触面，需准确判断每个力的方向和作用点，避免漏力或方向错误。
【难度系数】
0.6
19. (10分)如图所示是探究“平面镜成像的特点”的实验,竖立的透明薄玻璃板下方放一张白纸,再准备两根完全相同的蜡烛,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面。
(1)该实验选择两根相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物的
(2)该实验用透明薄玻璃板代替日常使用的镜子的目的是
(3)将蜡烛B在玻璃板后来回移动,发现无论怎么移动也无法让它和蜡烛A的像完全重合,请你分析出现这种情况的原因可能是
(4)解决问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,若将蜡烛A靠近玻璃板,则像将
(5)实验中,在像的位置放上白纸,人眼应在玻璃板的
(1)该实验选择两根相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物的
大小
关系。(2)该实验用透明薄玻璃板代替日常使用的镜子的目的是
便于确定像的位置
。(3)将蜡烛B在玻璃板后来回移动,发现无论怎么移动也无法让它和蜡烛A的像完全重合,请你分析出现这种情况的原因可能是
玻璃板没有和桌面垂直
。(4)解决问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,若将蜡烛A靠近玻璃板,则像将
靠近
玻璃板。(5)实验中,在像的位置放上白纸,人眼应在玻璃板的
后面
(选填“前面”或“后面”)观察白纸上是否有像,进而判断平面镜成的是虚像还是实像。答案
（1）大小（2）便于确定像的位置（3）玻璃板没有和桌面垂直（4）靠近（5）后面
解析
【分析】
1. 第(1)问：思考两根相同蜡烛的作用，当蜡烛B与A的像重合时，可直观得出像与物大小的关系，因此是为了比较像与物的大小关系。
2. 第(2)问：日常镜子不透明，无法确定像的位置，而透明玻璃板既能反射成像，又能透过它看到后面的蜡烛，以此来确定像的位置。
3. 第(3)问：若玻璃板未与桌面垂直，蜡烛A的像会偏离桌面高度，导致蜡烛B在桌面移动时无法与像重合，所以故障原因是玻璃板没有和桌面垂直。
4. 第(4)问：根据平面镜成像特点，像与物到镜面距离相等，当蜡烛A靠近玻璃板，像到镜面的距离也会减小，因此像会靠近玻璃板。
5. 第(5)问：实像能在白纸上呈现，虚像不能，要观察白纸上是否有像，需在玻璃板后面，在前面会看到玻璃板成的像，无法判断白纸上的情况。
【解析】
(1) 实验选用两根完全相同的蜡烛，当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，说明像与物大小相等，因此是为了比较像与物的大小关系。
(2) 透明薄玻璃板既能反射光使蜡烛A成像，又能透过玻璃板看到后面的蜡烛B，通过移动蜡烛B，当它与A的像重合时，就能确定像的位置，所以目的是便于确定像的位置。
(3) 若玻璃板没有与桌面垂直，蜡烛A的像会成在桌面的上方或下方，蜡烛B在桌面上移动时无法与A的像处于同一高度，因此无论怎么移动都无法和蜡烛A的像完全重合，原因是玻璃板没有和桌面垂直。
(4) 根据平面镜成像的特点，像与物到平面镜的距离相等，当蜡烛A靠近玻璃板时，像到玻璃板的距离也会减小，所以像将靠近玻璃板。
(5) 实像可以在光屏（白纸）上呈现，虚像不能。要判断白纸上是否有像，人眼应在玻璃板的后面观察，若在前面观察，会看到玻璃板所成的像，无法判断白纸上是否承接像。
【答案】
（1）大小
（2）便于确定像的位置
（3）玻璃板没有和桌面垂直
（4）靠近
（5）后面
【知识点】
平面镜成像特点、实验器材选择目的、实像与虚像判断
【点评】
本题围绕“平面镜成像的特点”实验展开，考查了实验器材的作用、实验故障分析、成像规律的应用以及实虚像的判断，全面考查了学生对该实验的理解与掌握情况，注重实验细节和原理的结合。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：思考两根相同蜡烛的作用，当蜡烛B与A的像重合时，可直观得出像与物大小的关系，因此是为了比较像与物的大小关系。
2. 第(2)问：日常镜子不透明，无法确定像的位置，而透明玻璃板既能反射成像，又能透过它看到后面的蜡烛，以此来确定像的位置。
3. 第(3)问：若玻璃板未与桌面垂直，蜡烛A的像会偏离桌面高度，导致蜡烛B在桌面移动时无法与像重合，所以故障原因是玻璃板没有和桌面垂直。
4. 第(4)问：根据平面镜成像特点，像与物到镜面距离相等，当蜡烛A靠近玻璃板，像到镜面的距离也会减小，因此像会靠近玻璃板。
5. 第(5)问：实像能在白纸上呈现，虚像不能，要观察白纸上是否有像，需在玻璃板后面，在前面会看到玻璃板成的像，无法判断白纸上的情况。
【解析】
(1) 实验选用两根完全相同的蜡烛，当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，说明像与物大小相等，因此是为了比较像与物的大小关系。
(2) 透明薄玻璃板既能反射光使蜡烛A成像，又能透过玻璃板看到后面的蜡烛B，通过移动蜡烛B，当它与A的像重合时，就能确定像的位置，所以目的是便于确定像的位置。
(3) 若玻璃板没有与桌面垂直，蜡烛A的像会成在桌面的上方或下方，蜡烛B在桌面上移动时无法与A的像处于同一高度，因此无论怎么移动都无法和蜡烛A的像完全重合，原因是玻璃板没有和桌面垂直。
(4) 根据平面镜成像的特点，像与物到平面镜的距离相等，当蜡烛A靠近玻璃板时，像到玻璃板的距离也会减小，所以像将靠近玻璃板。
(5) 实像可以在光屏（白纸）上呈现，虚像不能。要判断白纸上是否有像，人眼应在玻璃板的后面观察，若在前面观察，会看到玻璃板所成的像，无法判断白纸上是否承接像。
【答案】
（1）大小
（2）便于确定像的位置
（3）玻璃板没有和桌面垂直
（4）靠近
（5）后面
【知识点】
平面镜成像特点、实验器材选择目的、实像与虚像判断
【点评】
本题围绕“平面镜成像的特点”实验展开，考查了实验器材的作用、实验故障分析、成像规律的应用以及实虚像的判断，全面考查了学生对该实验的理解与掌握情况，注重实验细节和原理的结合。
【难度系数】
0.6
