3. 如图2表示光从空气进入水中前、后的光路图,若按如图2建立平面直角坐标系,并设入水前与入水后光线所在直线的表达式分别为 $ y_1 = k_1 x $,$ y_2 = k_2 x $,则下列关于 $ k_1 $ 与 $ k_2 $ 的关系,正确的是(

A.$ k_2 < 0 < k_1 $
B.$ k_1 < 0 < k_2 $
C.$ k_1 < k_2 < 0 $
D.$ k_2 < k_1 < 0 $
D
)。A.$ k_2 < 0 < k_1 $
B.$ k_1 < 0 < k_2 $
C.$ k_1 < k_2 < 0 $
D.$ k_2 < k_1 < 0 $
答案
3.D
解析
【分析】要判断$k_1$与$k_2$的关系,需先根据直线所在象限确定$k_1$、$k_2$的正负,再结合光的折射规律分析两条直线斜率绝对值的大小,最后根据负数比较规则得出结论。步骤:1. 由直线所在象限判断$k_1$、$k_2$的正负;2. 利用光从空气进入水中的折射规律,确定两条直线斜率绝对值的大小;3. 比较两个负数的大小,得到$k_1$与$k_2$的关系。
【解析】1. 直线$y_1=k_1x$经过第二象限,取$x=-a(a>0)$,则$y_1=k_1·(-a)$,因第二象限内$y>0$,故$k_1·(-a)>0$,解得$k_1<0$;2. 直线$y_2=k_2x$经过第四象限,取$x=b(b>0)$,则$y_2=k_2· b$,因第四象限内$y<0$,故$k_2· b<0$,解得$k_2<0$;3. 光从空气进入水中时,折射角小于入射角,即折射光线$y_2$与法线($y$轴)的夹角小于入射光线$y_1$与法线的夹角,因此$|k_2|<|k_1|$;4. 两个负数比较,绝对值大的反而小,故$k_2<k_1<0$。
【答案】D
【知识点】一次函数的斜率、光的折射规律
【点评】本题结合光的折射规律考查一次函数斜率的判断,需结合象限性质和几何意义分析,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】1. 直线$y_1=k_1x$经过第二象限,取$x=-a(a>0)$,则$y_1=k_1·(-a)$,因第二象限内$y>0$,故$k_1·(-a)>0$,解得$k_1<0$;2. 直线$y_2=k_2x$经过第四象限,取$x=b(b>0)$,则$y_2=k_2· b$,因第四象限内$y<0$,故$k_2· b<0$,解得$k_2<0$;3. 光从空气进入水中时,折射角小于入射角,即折射光线$y_2$与法线($y$轴)的夹角小于入射光线$y_1$与法线的夹角,因此$|k_2|<|k_1|$;4. 两个负数比较,绝对值大的反而小,故$k_2<k_1<0$。
【答案】D
【知识点】一次函数的斜率、光的折射规律
【点评】本题结合光的折射规律考查一次函数斜率的判断,需结合象限性质和几何意义分析,难度适中。
【难度系数】0.5
4. 某数学学习小组利用滑轮组及相关器材进行实验,研究物理学科中的拉力F和重力G的关系. 他们把得到的拉力和所悬挂物体的重力的几组数据绘制成图3(不计绳重和摩擦),下列选项中错误的是(

A.点(1,0.7)表示的是当物体的重力是1 N时,拉力F是0.7 N
B.当滑轮组不悬挂物体时,所用拉力为0.5 N
C.拉力随着物体的重力的增大而增大
D.拉力F与物体的重力G成正比例函数关系
D
).A.点(1,0.7)表示的是当物体的重力是1 N时,拉力F是0.7 N
B.当滑轮组不悬挂物体时,所用拉力为0.5 N
C.拉力随着物体的重力的增大而增大
D.拉力F与物体的重力G成正比例函数关系
答案
4.D
解析
【分析】首先明确图像横坐标为物体重力G,纵坐标为拉力F。不计绳重和摩擦时,滑轮组拉力公式为F=(G+G动)/n,因此F与G是一次函数关系(非正比例函数,因正比例函数需过原点)。逐一分析选项:A选项点(1,0.7)对应G=1N时F=0.7N,符合图像;B选项G=0时F=0.5N,对应图像纵轴交点;C选项图像上升,说明F随G增大而增大;D选项正比例函数需过原点,本题图像不过原点,故错误。
【解析】不计绳重和摩擦,滑轮组拉力公式为F=(G+G动)/n,即F与G满足一次函数关系F=kG+b(k=1/n,b=G动/n)。对选项分析:
1. A选项:点(1,0.7)的横、纵坐标分别对应G=1N、F=0.7N,与图像一致,描述正确;
2. B选项:当G=0(不挂物体)时,图像与纵轴交点为0.5N,即拉力为0.5N,正确;
3. C选项:图像为上升直线,斜率为正,说明F随G增大而增大,正确;
4. D选项:正比例函数的形式为y=kx(k≠0),要求图像过原点,本题中图像截距b=0.5≠0,因此F与G不是正比例函数关系,错误。综上,错误选项为D。
【答案】D
【知识点】滑轮组拉力、一次函数、正比例函数
【点评】本题结合物理滑轮组知识与数学函数图像,考查对函数关系的理解,需区分一次函数与正比例函数的差异,应用物理公式分析图像,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】不计绳重和摩擦,滑轮组拉力公式为F=(G+G动)/n,即F与G满足一次函数关系F=kG+b(k=1/n,b=G动/n)。对选项分析:
1. A选项:点(1,0.7)的横、纵坐标分别对应G=1N、F=0.7N,与图像一致,描述正确;
2. B选项:当G=0(不挂物体)时,图像与纵轴交点为0.5N,即拉力为0.5N,正确;
3. C选项:图像为上升直线,斜率为正,说明F随G增大而增大,正确;
4. D选项:正比例函数的形式为y=kx(k≠0),要求图像过原点,本题中图像截距b=0.5≠0,因此F与G不是正比例函数关系,错误。综上,错误选项为D。
【答案】D
【知识点】滑轮组拉力、一次函数、正比例函数
【点评】本题结合物理滑轮组知识与数学函数图像,考查对函数关系的理解,需区分一次函数与正比例函数的差异,应用物理公式分析图像,难度适中。
【难度系数】0.5
5. 电子体重秤原理是在力传感器的置物平台上放上重物后,表面发生形变而引发了内置电阻的形状变化,电阻的形变必然引发电阻值的变化,电阻值的变化又使内部电流发生变化而产生相应的电信号,电信号经过处理后就成了可视数字. 简易电子秤制作方法:制作一个装有踏板(踏板质量忽略不计)的可变电阻$ R_1 $,已知$ R_1 $与踏板上人的质量$ m $之间的函数关系式为$ R_1 = km + b $(其中$ k $,$ b $为常数,$ 0 ≤ m ≤ 120 $),如图4所示. 下列说法不正确的是(

A.$ b = 240 $
B.可变电阻$ R_1 $随着踏板上人的质量$ m $的增加而减小
C.当踏板上人的质量$ m $每增加10 kg,可变电阻$ R_1 $减小20 Ω
D.当可变电阻$ R_1 $为90 Ω时,对应测得人的质量$ m $为60 kg
D
).A.$ b = 240 $
B.可变电阻$ R_1 $随着踏板上人的质量$ m $的增加而减小
C.当踏板上人的质量$ m $每增加10 kg,可变电阻$ R_1 $减小20 Ω
D.当可变电阻$ R_1 $为90 Ω时,对应测得人的质量$ m $为60 kg
答案
5.D
解析
【分析】本题是一次函数在实际问题中的应用,已知可变电阻$ R_1 $与人的质量$ m $满足一次函数关系$ R_1 = km + b $,结合图像上的两个点可确定函数解析式,再逐一分析各选项,找出不正确的说法。
【解析】1. 确定函数解析式:由图像可知,当$ m=0 $时,$ R_1=240\Omega $,代入$ R_1=km+b $得$ b=240 $;当$ m=120kg $时,$ R_1=0\Omega $,代入得$ 0=120k +240 $,解得$ k=-2 $,因此函数解析式为$ R_1=-2m +240 $。
2. 分析选项:
A选项:由上述计算得$ b=240 $,正确;
B选项:因$ k=-2<0 $,故$ R_1 $随$ m $的增加而减小,正确;
C选项:当$ m $增加10kg时,$ R_1 $的变化量为$ \Delta R_1=-2(m+10)+240 - (-2m+240)=-20\Omega $,即$ R_1 $减小20Ω,正确;
D选项:当$ R_1=90\Omega $时,代入解析式得$ 90=-2m +240 $,解得$ m=75kg $,不是60kg,错误。
综上,不正确的是D选项。
【答案】D
【知识点】一次函数的应用、函数解析式的确定
【点评】本题结合电子秤的实际场景考查一次函数的应用,核心是根据图像确定函数关系式,再通过关系式分析各选项,属于基础应用类题目,需掌握一次函数的基本性质和解析式求解方法。
【难度系数】0.6
【解析】1. 确定函数解析式:由图像可知,当$ m=0 $时,$ R_1=240\Omega $,代入$ R_1=km+b $得$ b=240 $;当$ m=120kg $时,$ R_1=0\Omega $,代入得$ 0=120k +240 $,解得$ k=-2 $,因此函数解析式为$ R_1=-2m +240 $。
2. 分析选项:
A选项:由上述计算得$ b=240 $,正确;
B选项:因$ k=-2<0 $,故$ R_1 $随$ m $的增加而减小,正确;
C选项:当$ m $增加10kg时,$ R_1 $的变化量为$ \Delta R_1=-2(m+10)+240 - (-2m+240)=-20\Omega $,即$ R_1 $减小20Ω,正确;
D选项:当$ R_1=90\Omega $时,代入解析式得$ 90=-2m +240 $,解得$ m=75kg $,不是60kg,错误。
综上,不正确的是D选项。
【答案】D
【知识点】一次函数的应用、函数解析式的确定
【点评】本题结合电子秤的实际场景考查一次函数的应用,核心是根据图像确定函数关系式,再通过关系式分析各选项,属于基础应用类题目,需掌握一次函数的基本性质和解析式求解方法。
【难度系数】0.6
6. 新一代标准动车组“复兴号”是我国自主研发,具有完全知识产权的高速列车. 假设“复兴号”动车刹车后做匀减速运动,速度$v$(单位:km/min)与刹车时间$t$(单位:min)之间满足关系$v=-\dfrac{5}{4}t+5$. 则“复兴号”动车在匀变速直线运动中,从开始刹车到准确停到站台,需要
4
min.答案
6. 4
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确动车刹车停止时速度为0,这是解题的关键突破口。将速度公式中的速度v替换为0,求解对应的时间t,即可得到动车从刹车到停止的时间。
【解析】
当动车停止时,速度$v=0$,将$v=0$代入速度公式$v=-\dfrac{5}{4}t +5$,可得方程:
$0 = -\dfrac{5}{4}t +5$
移项得:$\dfrac{5}{4}t =5$
两边同时乘以$\dfrac{4}{5}$,解得:$t=5×\dfrac{4}{5}=4$(min)
【答案】
4
【知识点】
匀变速直线运动速度公式;速度为0的时刻计算
【点评】
本题考查匀变速直线运动速度公式的基础应用,核心是利用刹车停止时速度为0的条件求解时间,属于简单题型,注重对基础公式的理解与运用。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,需明确动车刹车停止时速度为0,这是解题的关键突破口。将速度公式中的速度v替换为0,求解对应的时间t,即可得到动车从刹车到停止的时间。
【解析】
当动车停止时,速度$v=0$,将$v=0$代入速度公式$v=-\dfrac{5}{4}t +5$,可得方程:
$0 = -\dfrac{5}{4}t +5$
移项得:$\dfrac{5}{4}t =5$
两边同时乘以$\dfrac{4}{5}$,解得:$t=5×\dfrac{4}{5}=4$(min)
【答案】
4
【知识点】
匀变速直线运动速度公式;速度为0的时刻计算
【点评】
本题考查匀变速直线运动速度公式的基础应用,核心是利用刹车停止时速度为0的条件求解时间,属于简单题型,注重对基础公式的理解与运用。
【难度系数】
0.8
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