7. 潜艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”;2014年中国海军某潜艇官兵在演习训练中凭借过硬的技术和毅力,在3分钟内正确完成了500多个标准动作,创造了世界潜艇史上成功摆脱“掉深”的先例,避免了海难事故的发生。如图7-4所示,某潜艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处(
A.受到浮力大小变小
B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变
D.排开液体重力变大

图7-4
A
)。A.受到浮力大小变小
B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变
D.排开液体重力变大
图7-4
答案
7. A
解析
【分析】
要解决这道题,需结合阿基米德原理分析潜艇所受浮力的变化:潜艇浸没在海水中,排开海水的体积等于自身的体积,保持不变;从高密度海水区驶入低密度海水区时,海水的密度变小,根据阿基米德原理可判断浮力的变化,进而分析各选项。
【解析】
潜艇在a处和b处均完全浸没在海水中,因此排开海水的体积$ V_{排} $等于潜艇自身的体积,大小不变。根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,其中$ g $为常量,$ V_{排} $不变,海水密度$ \rho_{液} $从高密度区到低密度区变小,所以潜艇所受浮力$ F_{浮} $变小,故A选项正确,B选项错误;排开液体的重力$ G_{排} = F_{浮} $,因此排开液体重力也变小,C、D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理、浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用,解题关键是明确潜艇浸没时排开液体体积不变,结合液体密度的变化判断浮力和排开液体重力的变化,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合阿基米德原理分析潜艇所受浮力的变化:潜艇浸没在海水中,排开海水的体积等于自身的体积,保持不变;从高密度海水区驶入低密度海水区时,海水的密度变小,根据阿基米德原理可判断浮力的变化,进而分析各选项。
【解析】
潜艇在a处和b处均完全浸没在海水中,因此排开海水的体积$ V_{排} $等于潜艇自身的体积,大小不变。根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,其中$ g $为常量,$ V_{排} $不变,海水密度$ \rho_{液} $从高密度区到低密度区变小,所以潜艇所受浮力$ F_{浮} $变小,故A选项正确,B选项错误;排开液体的重力$ G_{排} = F_{浮} $,因此排开液体重力也变小,C、D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理、浮力的影响因素
【点评】
本题考查阿基米德原理的实际应用,解题关键是明确潜艇浸没时排开液体体积不变,结合液体密度的变化判断浮力和排开液体重力的变化,难度适中。
【难度系数】
0.6
8.(多选题)电脑已成为人们工作学习必备的工具,其光电鼠标的工作原理如图7-5所示,鼠标中的发光二极管发出红光,通过棱光透镜后照射到粗糙的鼠标垫上,反射光经成像透镜在光学传感器(相当于光屏)上会聚成像,以此来捕捉移动的不同位置。图中光学传感器、凸透镜、发光二极管等元件均固定在鼠标内,已知成像透镜到鼠标垫上的光点距离为7 mm,光学传感器距成像透镜为3 mm。下列说法正确的是(

A.光照射在鼠标垫上时发生漫反射
B.光学传感器上成倒立放大的实像
C.成像透镜与照相机的成像原理相同
D.棱光透镜是凸透镜,对光有会聚作用
ACD
)。A.光照射在鼠标垫上时发生漫反射
B.光学传感器上成倒立放大的实像
C.成像透镜与照相机的成像原理相同
D.棱光透镜是凸透镜,对光有会聚作用
答案
8. ACD
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合光学相关知识逐一分析:
1. 分析A选项:鼠标垫表面粗糙,光照射时会发生漫反射,使反射光向各个方向传播,满足光学传感器捕捉反射信号的需求;
2. 分析B、C选项:成像透镜的物距(到鼠标垫光点的距离)u=7mm,像距(到光学传感器的距离)v=3mm,u>v。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像,这与照相机成像原理一致;
3. 分析D选项:棱光透镜的作用是会聚光线,而凸透镜对光有会聚作用,据此判断透镜类型。
【解析】
A选项:鼠标垫表面粗糙,光照射在上面时发生漫反射,这样各个方向都能接收到反射光,使光学传感器可捕捉到反射信号,故A正确;
B选项:已知成像透镜到物(鼠标垫光点)的距离u=7mm,到像(光学传感器)的距离v=3mm,u>v。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距满足f<v<2f,并非放大的实像,故B错误;
C选项:照相机的成像原理是物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,本题中成像透镜的成像情况与此一致,故C正确;
D选项:棱光透镜能使光线会聚,而凸透镜对光有会聚作用,因此棱光透镜是凸透镜,故D正确。综上,正确选项为ACD。
【答案】ACD
【知识点】漫反射、凸透镜成像规律、凸透镜的会聚作用
【点评】本题以光电鼠标为载体,考查光学基础知识点,将物理知识与实际应用结合,难度适中,需要学生掌握相关概念和规律才能正确解答。
【难度系数】0.5
要判断各选项的正误,需结合光学相关知识逐一分析:
1. 分析A选项:鼠标垫表面粗糙,光照射时会发生漫反射,使反射光向各个方向传播,满足光学传感器捕捉反射信号的需求;
2. 分析B、C选项:成像透镜的物距(到鼠标垫光点的距离)u=7mm,像距(到光学传感器的距离)v=3mm,u>v。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像,这与照相机成像原理一致;
3. 分析D选项:棱光透镜的作用是会聚光线,而凸透镜对光有会聚作用,据此判断透镜类型。
【解析】
A选项:鼠标垫表面粗糙,光照射在上面时发生漫反射,这样各个方向都能接收到反射光,使光学传感器可捕捉到反射信号,故A正确;
B选项:已知成像透镜到物(鼠标垫光点)的距离u=7mm,到像(光学传感器)的距离v=3mm,u>v。根据凸透镜成像规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距满足f<v<2f,并非放大的实像,故B错误;
C选项:照相机的成像原理是物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,本题中成像透镜的成像情况与此一致,故C正确;
D选项:棱光透镜能使光线会聚,而凸透镜对光有会聚作用,因此棱光透镜是凸透镜,故D正确。综上,正确选项为ACD。
【答案】ACD
【知识点】漫反射、凸透镜成像规律、凸透镜的会聚作用
【点评】本题以光电鼠标为载体,考查光学基础知识点,将物理知识与实际应用结合,难度适中,需要学生掌握相关概念和规律才能正确解答。
【难度系数】0.5
9.(多选题)近年来,我国在科学技术领域取得了辉煌的成就。如图7-6所示的科技成果中,会受到浮力的有(

A.在太空中遨游的天宫空间站
B.在空中飞行的C919大飞机

C.在海水中下潜的“奋斗者”号
D.在空中的“极目一号”Ⅲ型浮空艇
图7-6
BCD
)。A.在太空中遨游的天宫空间站
B.在空中飞行的C919大飞机
C.在海水中下潜的“奋斗者”号
D.在空中的“极目一号”Ⅲ型浮空艇
图7-6
答案
9. BCD
解析
【分析】
要判断物体是否受浮力,需明确浮力的定义:浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体对它向上托的力,这个力就是浮力,浮力的产生前提是物体处于液体或气体环境中。接下来逐一分析各选项的环境,判断是否满足浮力产生的条件。
【解析】
浮力是浸在液体或气体中的物体受到的竖直向上的力,产生于物体上下表面的压力差。
选项A:太空是真空环境,没有液体或气体,因此在太空中遨游的天宫空间站不受浮力;
选项B:在空中飞行的C919大飞机,浸在空气中,会受到空气的浮力;
选项C:在海水中下潜的“奋斗者”号,浸在海水中,会受到海水的浮力;
选项D:在空中的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,浸在空气中,会受到空气的浮力。
综上,会受到浮力的是BCD。
【答案】
BCD
【知识点】
浮力的概念、浮力产生的条件
【点评】
本题考查浮力的基本概念,核心是明确浮力的产生环境为液体或气体,只需逐一判断各选项物体所处的环境即可,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】
0.3
要判断物体是否受浮力,需明确浮力的定义:浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体对它向上托的力,这个力就是浮力,浮力的产生前提是物体处于液体或气体环境中。接下来逐一分析各选项的环境,判断是否满足浮力产生的条件。
【解析】
浮力是浸在液体或气体中的物体受到的竖直向上的力,产生于物体上下表面的压力差。
选项A:太空是真空环境,没有液体或气体,因此在太空中遨游的天宫空间站不受浮力;
选项B:在空中飞行的C919大飞机,浸在空气中,会受到空气的浮力;
选项C:在海水中下潜的“奋斗者”号,浸在海水中,会受到海水的浮力;
选项D:在空中的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,浸在空气中,会受到空气的浮力。
综上,会受到浮力的是BCD。
【答案】
BCD
【知识点】
浮力的概念、浮力产生的条件
【点评】
本题考查浮力的基本概念,核心是明确浮力的产生环境为液体或气体,只需逐一判断各选项物体所处的环境即可,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】
0.3
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