精品解析精品解析初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（四）机械与光学

1、Word文档，下载后可任意编辑 精品解析精品解析初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（四）机械与光学登录在线组卷平台 助您教考全无忧初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（四）机械与光学一、选择题1如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒（）A绕O点顺时针方向转动B绕O点逆时针方向转动C平衡可能被破坏，转动方向不定D仍能保持平衡状态【答案】D【知识点】杠杆的动态平衡分析【解析】【分析】杠杆是否平衡，取决于支点两次力和力臂的乘积，即力矩是否相等。原来杠杆是平衡的，说明

2、原来支点两次的力矩是相等的；现在两边都增加一个钩码，只需判定增加后两边的力矩是否相等即可。【解答】因木棒处于平衡状态，故木棒两侧的力矩平衡；因AO=OC，两端再分别挂上1个同样的钩码时，两端增加的力矩相等，故增加钩码后的力矩仍能相等，所以木棒可以继续保持平衡状态。故答案为：D2如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧A一端固定在地面上并竖直放置，质量为m的物块压在弹簧A上，用一细绳跨过定滑轮，一端与m相连，另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B相连。现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时，弹簧B恰好呈水平且没有形变，将弹簧B的右端水平拉到d点时，弹簧A恰好没有形变。已知:k20，即加速度大于零，且加速度大

3、小不变，方向向下，故该水泥圆简将匀加速滑下。故答案为：B5一烛焰到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上成一个放大的实像，若将烛焰沿主轴E移到离凸透镜45cm处，那么成像的情况是（）A成放大的实像面 B成缩小的实像C成等大的实像 D以上三种情况都有可能【答案】D【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验【解析】【分析】首先根据物距u=30cm结合实像的特点对凸透镜的焦距范围进行判断，然后计算出凸透镜二倍焦距的范围；最后将物距u=45cm与其进行比较，根据比较的结果判断成像的特点。【解答】u=30cm，成放大的实像，所以ft-t，所以t0水一tt-t0水，即t甲t乙。故答案为：B7下列有关声现象说法正确的

4、是（）A只有房主本人说出暗语时才能打开的“声纹门锁”，是依据声音的音调来识别的B声波和电磁波都能传递信息且都可以在真空中传播C鼓乐声主要是由鼓内空气振动产生的D用声波能粉碎人体内“小石头”，说明声波具有能量【答案】D【知识点】声音的传播；声音的产生；声音的特性【解析】【分析】（1）声音的特点叫音色，每个人的音色都不同，因此可以用来作为解密的密钥；（2）声音不能在真空传播，而光可以在真空传播；（3）声音有物体振动产生；（4）声波不但能够传递信息，还可以传递能量。【解答】每个人的发声音色不同，而声纹锁是依据音色来进行判断的，只能按照设定的音色打开，A不符合题意；声音的传播需要介质，故声波传递信息不

5、可以在真空中传播，B不符合题意；声音是由物体振动产生的；鼓乐声主要是由鼓面振动产生的，C不符合题意；声波具有能量，所以能用声波粉碎人体内“小石头”，D符合题意。故答案为：D8随着生活水平的提高，“热疗”已走进我们的生活，如家里的“热敷”、体育场上的“蜡浴”。其中“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在肿胀部位，一段时间后，肿胀消失，疼痛减轻。下列有关“蜡浴”的物态变化说法正确的是(）A熔化吸热 B凝固放热 C凝华放热 D升华吸热【答案】B【知识点】凝固与凝固现象【解析】【分析】物质由液态变成固态叫凝固，凝固时放热；物质由固态变成液态叫熔化，熔化时吸热，据此解答。【解答】“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在

6、肿胀部位，蜡凝固放热，人体吸热后，加快血液流动，一段时间后，肿胀消失，疼痛减轻。故答案为：B9卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂的石英丝发生的微小扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理。如图所示，图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上（圆弧的圆心即在M处）。已知尺子距离M为2m，若反射光斑在尺子上移动2cm，则平面镜M转过的角度是（）A0.9 B1.8 C2.7 D3.6【答案】B【知识点】光的反射定律【解析】【分析】（1）圆周上，弧度和它所对的角度成正比；如果弧长是l，那么这段弧长所对的角度就是：；（2）根据

7、光的反射定律可知，平面镜旋转的角度等于弧度所对角度的一半，据此进行计算即可。【解答】由数学知识可推得反射光线转过的角度= ，根据光的反射定律，若入射光线不变，则镜面转过的角度为0.02rad =0.01rad=1.8。故答案为：B10有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则(）A从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能B从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能C从O至A过

8、程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小D从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小【答案】D【知识点】动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】（1）B点时绳子已经伸长，这时绳子有弹性势能，这也是由人的重力势能转化而来；（2）从B到C时，人的高度下降，那么人的重力势能也会转化为绳子的弹性势能；（3）从O到B的过程中，弹力一直小于重力，合力向下且与运动方向相同，人应该做加速运动；从B到C的过程中，弹力大于重力，合力向上与运动方向相反，人应该做减速运动。【解答】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动

9、员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。故答案为：D11如图，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方竖直向下分别观察A、B中心处的文字，下面观察记录正确的是（）A看到A中的文字比B中的高B看到B中的文字比A中的高C看到A，B中的文字一样高D看到B中的文字和没有放玻璃半球时不一样高【答案】A【知识点】作光的折射光路图【解析】【分析】根据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气中时会发生折射，据此分别作出S点发出的光线经过玻璃砖和玻璃半球的光路图，并大致确定文字像的位置，最后进行比较即

10、可。【解答】可以根据已知条件来画出光路图（如下图），显然，通过立方体观察像比物高，通过球体观察物像重合。故答案为：A12在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏蜡烛凸透镜光屏置于光具座如图所示的位置时，下列说法正确的是（）A此时在光屏上一定能得到一个倒立、放大的清晰的烛焰的像B透镜不动，将蜡烛和光屏的位置对调一下，一定能得到一个倒立、缩小的清晰的烛焰的像C不论蜡烛放在凸透镜左方何处，去掉光屏而用眼睛从右到左沿主轴直接观察，一定能看到清晰的烛焰的像D把凸透镜换成凹透境，则不论蜡烛放在凹透镜左方何处，去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到清晰的烛焰的像【答案】D【知

11、识点】凸透镜成像规律及其探究实验【解析】【分析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，成放大的实像；如果像距小于物距，成缩小的实像；（2）根据光路的可逆性，当物距和像距对调时，肯定成清晰的实像，只是像的大小发生变化；（3）当物体在凸透镜的一倍焦距上时不成像；（4）物体通过凹透镜始终成正立、缩小的虚像。【解答】观察图示可知uv，根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像，A不符合题意；图示可知成倒立缩小的实像，所以物距大于2倍焦距，像距介于1倍焦距与2倍焦距之间，当烛焰与光屏对调后，此时物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，而像距大于2倍焦距，所以成的像是放大倒立的实像，B不符合题意；物体在凸透镜

12、的一倍焦距上，不成像，眼睛无法看到像，C不符合题意；若将凸透镜换成凹透镜，则不论物体放在凹透镜左方何处，去掉光屏后，用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到物体正立、缩小的虚像，符合题意。故答案为：D13一直径为28cm的凸透镜正对着阳光方向（太阳光束可看成平行光束）放置，在透镜的另一侧12cm处，放有一垂直于主光轴的光屏（光屏足够大，且中心在主光轴上），此光屏上呈现一个直径是14cm的光斑，则该透镜的焦距选（）A一定是14cm B一定是8cm C可能是24cm D可能是12cm【答案】C【知识点】透镜及其特点与分类【解析】【分析】这个光斑可能在凸透镜的焦点以外，也可能在凸透镜的焦点以内；根据

13、这两种情况分别画出示意图，然后根据相似三角形对应边成比例的数学规律，将焦距计算出来即可。【解答】（1）当太阳光未过焦点会聚的光斑，图如下所示。AB=28cm，CD=14cm，OE=12 cm，OF=f，因为AFBCFD，所以 ，即 ，解得f=24cm。当太阳光过焦点会聚的光斑，如图：AB=28cm，CD=14cm，OE=12cm，OF=f，因为AFBCFD，所以 ，即 ，解得f=8cm。故答案为：C14光线斜射到上下两表面互相平行的厚玻璃板上，在上、下两表面发生折射，如下图所示，则正确的光路图是（）A甲 B乙 C丙 D丁【答案】C【知识点】作光的折射光路图【解析】【分析】当光从空气斜射入水或其

14、他透明介质时，折射角小于入射角；当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，据此进行判断即可。【解答】当光从空气斜射入玻璃时，根据光的折射规律可知，折射角小于入射角，所以折射光线比入射光线更靠近法线；当光线从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以折射光线相对于入射光线更远离法线；由此可知丙图符合规律。故答案为：C二、填空题15如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重为6N，当拉动甲测力计，使A以0.2m/s的速度匀速右移时，甲、乙测力计的示数分别为1.0N和2.4N。则拉动甲测力计的功率为 W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功为 J。乙【答案】0.6；0.48【知识点】功的计算公

15、式的应用；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点【解析】【分析】（1）动滑轮上有3段绳子承担拉力，因此自由段绳子的移动速度v甲=3vA；已知自由端的拉力和速度根据公式P甲=F甲v甲计算功率即可；（2）动滑轮处于匀速直线运动状态，它受到平衡力，根据3F甲=f+F乙计算动滑轮处与绳子的摩擦力，然后根据s=vt计算出A移动的距离，最后根据W额=fs计算额外功即可。【解答】（1）甲测力计的速度v甲=3vA=30.2m/s=0.6m/s，所以拉动甲测力计的功率p= =F甲v甲=1.0N0.6m/s=0.6W；（2）滑轮与绳子间的摩擦力f=3F甲-F乙=31.0N-2.4N=0.6N，在匀速拉动4s时间内

16、A移动的距离s=vt=0.2m/s4s=0.8m，故其所做的额外功为W额=fs=0.6N0.8m=0.48J。16悠悠球是世界上最古老的玩具之一。它由轮与轴（含绕轴上的线）两部分组成（如图甲）。一悠悠球，轮半径为R，轴半径为r，线为细线，小灵玩溜溜球时，如图乙所示，使球在水平桌面上滚动，用拉力F使球匀速滚动距离s，则（a）（b)两种不同方式做功分别为 和 。【答案】（1- ）Fs；（1+ ）Fs【知识点】功的计算公式的应用【解析】【分析】悠悠球的轴和轮是同心的，因此轮转过几圈，轴就转过几圈；首先用轮转过的距离除以轮的周长计算出轮转过的圈数，即，然后再用轴的周长乘以圈数求出轴转过的距离，即：；（

17、1）在（a）中，拉力F和轴都向右运动，因此轮转过的路程s应该等于拉力F移动的距离和轴移动距离的和，即s=s+s1，据此求出拉力F移动的距离再根据W=Fs计算做的功；（2）在（b）中，拉力F向右运动，而轴向左运动，因此轮转过的路程s应该等于和轴移动距离的差，即s=s2-s，据此求出拉力F移动的距离再根据W=Fs计算做的功。【解答】当悠悠球的轮向前滚动的距离为s时，轮滚动的圈数为，轴滚动的圈数与轮相同，则轴向前滚动的距离为s=n2r= 2r= s；（1）图（a），拉力F作用在轴的下端时，轴向前滚动会使细线“收缩”拉力端实际移动的距离：s1=s-s=s- s=（1- ）s，F做功大小：W1=Fs1=

18、（1- ）Fs；（2）图（b），拉力F作用在轴的上端时，轴向前滚动会使细线“拉长”，拉力端实际移动的距离：s2=s+s=s+ =（1+ ）s，F做功大小：W2=Fs2=（1+ ）Fs。17如图所示，为一上细下粗的容器，上部横截面积为S，下部横截面积为2S，容器底部有高度为h的气泡（液柱原来高度为L)，当气泡上升并从细部升出液面时（液面仍在细部），重力做功为 焦。【答案】gS2h（L- h）【知识点】功的计算公式的应用【解析】【分析】气泡上升，等体积的水柱就会下降，首先根据计算出这个水柱的重力；这个水柱的体积是V=2sh，根据均匀规则物体的重心在它的中心处，分别计算出这个水柱在最上面和最下面时的

19、重心高度，二者高度之差就是重力做功的距离；最后根据公式W=Fs计算即可。【解答】相当于上端与气泡等体积的水向下移动到了气泡处，气泡的体积V1=2Sh，所以下端水的体积也为2Sh，故水的重心距离水的下端为 h；同理当气泡移至上端细管中时，气泡体积V2=2Sh=V水，故水的高度为2h，水的重心到水的顶端的距离为h，则水的重心移动的距离为（L-h+ h）=（L- h）；由此可得W=gS2h（L- ）h。18图中的物体A的质量是400g，物体B的体积是8cm3。用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要

20、施加1.12N水平向左的拉力。则物体B的密度为 g/cm3。（g取10N/kg)【答案】7.5g/cm3【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理【解析】【分析】（1）当A向右做匀速直线运动时，分别对物体A和物体B进行受力分析，根据二力平衡条件列出平衡关系式，进而得到桌面对A的滑动摩擦力的大小；（2）当A向左做匀速直线运动是，再次对A和B进行受力分析，根据二力平衡得到平衡关系式，并对其进行简化，接下来结合阿基米德原理对公式进行变形，从而求出物体B的密度。【解答】当物体A水平向右匀速运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示：则根据力的平衡条件可得：f=F1，GB=F1，显然G=mg，m=V

21、，故f=GB=mBg=BVBg；当A向左匀速直线运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示：由于A物体对水平桌面的压力不变，且接触面粗糙程度不变，显然可知f的大小不变；根据力的平衡条件可得：F=f+F2，F2+F浮=GB，故F-f+F浮=GB；由题意可知B物体始终浸没在水中，即V排=V，则F浮=水gV；综上可得：F-Vg+水gV=Vg，即 =7.5103kg/m3=7.5g/cm3。19光滑的长木板AB长为1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的另一端A用一根与板成90角的细绳AC拉住，处于平衡状态，这时此绳拉力为2N。如图所示，现在B端放一质量为240g的圆球，并使球

22、以20cm/s的速度由B端沿长木板向A端匀速滚动，问小球由B端经过 s时间运动到D点，A端的细绳拉力刚好减为0。此时小球距离A端 m。(不计长木板AB的质量）【答案】7s；0.2m【知识点】杠杆的平衡条件【解析】【分析】（1）没有放置圆球时，杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件FAOA=GBOB计算出B点悬挂重物的重力；（2）当小球到达D点时，A端绳子的拉力为0，说明这时杠杆左边只受到小球的重力产生的压力，根据杠杆的平衡条件m球gOD=GBOB计算出OD的长度，而小球运动的距离BD=OB+OD，根据公式计算出时间即可；而小球到A端的距离AD=AO-OD。【解答】OA=AB-OB=1.6m-0.

23、4m=1.2m；由题意可知，一开始达到杠杆平衡状态，根据杠杆的平衡条件可得：FAOA=GBOB，2N1.2m=GB0.4m计算得：GB=6N；小球匀速在杠杆上滚动，说明杠杆始终处于平衡状态，当小球滚到D点时，A端的细绳拉力刚好减为0，说明此时小球对杠杆的压力使杠杆平衡；由杠杆的平衡条件可得：m球gOD=GBOB，0.24kg10N/kgOD=6N0.4m那么：OD=1m；小球滑到D所用的时间 ；故小球到A端的距离AD=OA-OD=1.2m-1m=0.2m。20某同学在实验中将一直流电动机和电流表串联接到6V的直流电源上，闭合开关后，发现电动机不转，立即断开开关。为查出原因，他将电动机与一阻值为

24、5的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为1A，检查发现电动机的轴被卡住了。排除故障后，将电动机重新接到6V的直流电源上带动负载转动，这时电流表读数也为1A，由此可知此时电动机做机械功的功率为 W，效率为 。【答案】5；83.3%【知识点】机械效率的计算；电功率计算公式的应用【解析】【分析】（1）当电动机不转时，电路为纯电阻电路，首先根据计算出电路的总电阻，然后根据R线=R总-R计算出电动机的线圈电阻；（2）当电动机正常工作时，根据P总=UI2计算出电动机的输入功率，再根据P损=I22R计算电动机的发热功率，接下来根据P=P总-P损计算电动机的机械功率，最后

25、根据计算电动机的效率。【解答】电动机不转时，电源电压为U=6V，电流为I=1A，串联电阻R=5，此时为纯电阻电路，由 可得，电路中的总电阻： ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以线圈的电阻：R线=R总-R=6-5=1；电动机转动时，电路为非纯电阻电路，电源的输出功率为：P总=UI2=6V1A=6W，热损耗功率为P损=I22R=（1A）21=1W，因电源的输出功率等于做机械功的机械功率和热损耗功率之和，所以电动机做机械功的功率P=P总-P损=6W-1W=5W，电动机的效率： 。21如图所示，在x轴的原点放一点光源S，距点光源为a处放一不透光的边长为a的正方体物块。若在x轴的上方距x轴为2a

26、处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜，则在正方体x轴上被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的长度为 。【答案】 a【知识点】光的反射定律【解析】【分析】被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的长度，其实就是最左边反射光线和最右边反射光线与地面的交点之间的距离，因此确定这两条反射光线的位置最重要。（1）根据平面镜成像的对称性，作出发光点S的像S，因为平面镜所成的像是所有反射光线的交点，所有代求的两条反射光线肯定都经过它。最左边的反射光线肯定经过B点，因此连接SB并延长就是最左边的反射光线，而连接发光点S与入射点就是对应的入射光线；最右边的入射光线肯定是SA，延长并与平面镜相交，再将像点S与这个入射点连

27、接并延长，这就是最右边的反射光线，据此作图；（2）根据数学知识可知，SEB与SSC相似，根据相似三角形对应边成比例可计算出SC的长度；因为SF=AF=a，所以SFA是等腰直角三角形，即ASF=45，因此三角形SSD也是等腰直角三角形，据此计算出SD的长度，而代求的CD=SD-SC。【解答】先根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称，作出点光源S的像点S，因为S距离平面镜为2a，则S距离平面镜也为2a，那么镜中的像S与点光源S相距2a+2a=4a。连接SA，光反射到D点，连接SB，光反射到C点，BE=2a，SE=3a，SS=4a，由 得 ，则SC= ，SF=AF，则SAF等腰直角三角形，故SD=4a

28、，则CD=SD-SC=4a- = a。22每天傍晚时分，一中大门前的音乐灯光喷泉会响起优美的音乐，喷出五颜六色、忽高忽低、错落有致的水柱，给这百年名校平添了几分韵味。若喷水装置的功率为2103W，它每秒钟能把15kg的水喷射到10米的高度。则当它以此功率工作1min，可做 J有用功。其机械效率为 %。（g取10N/kg）【答案】9104J；75%【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算【解析】【分析】首先根据G=mg计算出水的重力，然后再根据W=Gh计算出1s内对水做的功，再根据W有用=nW计算出1min做的有用功；喷水装置做的总功根据W总=Pt计算，而喷水装置的机械效率根据计算【解答】喷

29、水1s的重力：G=mg=15kg10N/kg=150N，故1s内做的功W=Gh=150N10m=1500J，该喷水装置1min内做的有用功W有用=1500J60s=9104J，而喷水装置1min做的总功：W总=Pt=2103W60s=12104J，故该喷水装置的机械效率： 。23为了测河宽，在河的甲岸上，让两束激光同时射向乙岸上的A点，然后在甲岸边放一平面镜，如图所示，两束激光经平面镜反射后相交于B点，B点至平面镜的距离为L，则所测河宽为 。【答案】L【知识点】光的反射定律【解析】【分析】根据光路的可逆性可知，如果从B点发射的两束激光经过平面镜反射后，反射光线的反向延长线肯定相交与A点，即A点

30、就是B点的像，根据平面镜成像的特点计算河宽即可。【解答】根据反射时光路是可逆的，将两束激光经平面镜反射后相交于B点的两条反射光线看做入射光线，则其反射光线的反向延长线正好相交于A点，则A、B关于平面镜对称，因为B点至平面镜的距离为L，故河宽为L。24（1）在光学中，折射率是这样定义的，让光线从真空（或空气）射入某介质发生折射，如果入射角是i，折射角是r，则该介质的折射率为n=sini/sinr，下面图为某光线通过等腰三角形三棱镜（顶角为2a)的光路图，则该三棱镜的折射率为 。（2）将三棱镜换成图所示平行玻璃砖，平行玻璃砖的厚度为d。某光线斜射到玻璃砖的上表面，a=45，光线从玻璃砖的下表面射出

31、，玻璃对这种光的折射率为 ，则出射光线与入射光线的间距x为 。【答案】（1）cota（2） d【知识点】光的折射规律【解析】【分析】（1）先作左边界面的斜面的法线，再作右边斜面的法线，找出空气中的入射角和介质中的折射角，分别求出折射角和入射角的大小，然后再根据折射率的定义计算即可（2）过O点作法线EF，根据光线从玻璃砖的下表面射出，玻璃对这种光的折射率为 ，可求得折射角的度数；然后通过B点作AO延长线的垂线交点为D，则x=BD；计算出BOD的度数，再利用三角函数值表示BD，即为出射光线与入射光线的间距x。【解答】（1）先作左边界面的斜面的法线，再作右边界面的斜面的法线，如图所示：当光线BC从左

32、边以a角射入时，入射角i=90-；当光线从右边可逆方向以a角入射并求出此时的折射角，发现两角相等；这说明了中间光线和两侧的斜边夹角相等，也就是说中间光线和底边平行；即EDBC；由此可知，当光线从左边以a角入射时，折射角 ，则该三楼镜的折射率 ；（2）如图，由=45，光线从玻璃砖的下表面射出，且玻璃对这种光的折射率为 ，可得： ，解得sinr= ，则r=30；根据cosr= ，解得：OB= d：由上述可计算得BOD=EOD-r=45-30=15，则 ，解得：BD= d，即x= d。25甲乙两位同学在学习了滑动摩擦力之后采用完全相同的器材各自设计了两种不同的实验方案来测定滑动摩擦力的大小。甲方案：

33、木板通过细线与墙相连，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示。乙方案：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定于左端墙面处，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示。（1）上述两种方案中，你认为更合理的是 （填“甲”或“乙”）（2）在甲方案的实验中，当木块做匀速直线运动时弹簧测力计的读数为2N。在乙方案中，当拉动木板做匀速直线运动时，拉力F乙为6N，则地面对木板的摩擦力大小为 N；若将拉力F乙从6N增大至8N，此时弹簧测力计的读数为 N。（3）两位同学又通过查阅资料了解到物体所受滑动摩擦力大小与压力成正比，即f=N(f表示滑动摩擦力、N表示压力，为动摩擦因数）。若木块的重力为5N，木板的重力为15N，

34、结合（2）中的相关数据可计算出木块与木板间的动摩擦因数为 ，木板与地面之间的动摩擦因数为 。【答案】（1）乙（2）4；2（3）0.4；0.2【知识点】摩擦力的存在【解析】【分析】（1）甲中的木块必须做匀速直线运动才能测出摩擦力，而乙图中的木板不需做匀速直线运动就能测出摩擦力；（2）由于甲乙图中木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变，因此木块受到的摩擦力大小相等，都是2N；乙图中木板做匀速直线运动时，受到向后的地面的摩擦力f地，向后的木块的摩擦力f木和向前的拉力F，那么F=f地+f木；拉力F乙发生变化，只会影响木板的运动状态，不会改变它和木块之间摩擦力的大小；（3）根据计算动摩擦因数。【解答】（

35、1）t方案甲：用弹簧测力计水平拉动木块，当木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，拉力与摩擦力是一对平衡力，由平衡条件可知，摩擦力等于测力计拉力，因此实验时应控制木块做匀速直线运动；方案乙：拉动木板，木块静止，木块处于平衡状态，木块受到的拉力等于测力计的拉力，实验时不需要控制木板做匀速直线运动，便于实验操作，同时弹簧测力计是静止的，便于读数；因此，更合理的是方案乙；（2）在甲方案的实验中，当木块做匀速直线运动时，摩擦力与拉力是一对平衡力，此时弹簧测力计的读数为2N，说明摩擦力为2N；在乙方案中，当拉动木板做匀速直线运动时，拉力F乙为6N，是因为木板同时受到木块和地面对它的摩擦力，而木块与木板间

36、的压力、接触面粗糙程度均不变，所以摩擦力不变，即木块对木板的摩擦力仍为2N，此时，地面对木板的摩擦力为6N-2N=4N；若将拉力F乙从6N增大至8N，此时木块与木板间的压力、接触面粗糙程度仍然不变，故弹簧测力计的读数不变，还是2N；（3）木块与木板间的动摩擦因数=0.4；木板与地面之间的动摩擦因数=0.2。三、计算分析题26如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B，圆柱体B的体积是密闭容器D的 ；旁边浮体C的体积是0.1m3，该同学站在浮体C上，C总体积的 浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P

37、和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水面后，将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子，浮体C露出水面的体积减少总体积的 ；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10N。（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg)，求：（1）D完全露出水面时人拉绳的力的大小。（2）圆柱体B的重力；（3）密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率（百分号前面保留整数）；（4）圆柱体B的密度。【答案】（1）解：由图象可知，当密闭容器D完全露出水面时，F1的功率P1=12W，故F1= =80N；

38、（2）解：将B放在C上，放开手后，显然有GB+F1=水g VC，得GB=水g VC F1=110310 0.1-80=200N（3）解：滑轮组提升重物B的机械效率= 100%= 100%= 100%=300100%83%（4）解：由图可知F= （GB+GD+G轮），且D未出水面时的功率P2=6W，拉力F2= =40N；又有F2= （GB+GD+G轮-F浮），则得F浮=GB+GD+G轮-3F2=200N+40N-340N=120N，由F浮=水gVD得，VD= =0.012m3，故VB= VD=0.04m3，则B= =5103kg/m3。【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算

39、【解析】【分析】当D完全浸没在水中时，排开水的体积不变，浮力不变，根据F=G-F浮可知，绳子上的拉力不变，根据公式P=Fv可知，这时功率不变；当物体开始露出水面时，浮力逐渐减小，绳子上的拉力逐渐增大，功率也逐渐增大；当物体完全出水后，不受浮力，这时拉力F不变，这时功率也不变。（1）根据乙图确定D完全出水后人的拉力，然后根据v=3v计算出人拉绳子的速度，最后根据计算人拉绳子的拉力；（2）当将B放在C上时，人的拉力就会减少，那么C上的压力量等于人原来的拉力F1与B的重力之和，这正是C露出水面体积变化的原因，即F浮=G，也就是 ，据此计算B的重力；（3） 密闭容器D离开水面时，可根据计算提升重物的机

40、械效率；（4）当D完全出水后，自由端的拉力F1=80N，根据可计算出它们三者的总重力；当D没有出水面时功率为6W，拉力的速度为v=3v，根据计算出这时自由端人的拉力，然后再根据计算出物体D受到的浮力，再根据阿基米德原理计算出D的体积；接下来根据 VB= VD 计算出B的体积，最后根据公式 计算密度即可。27如图所示装置，O为杠杆OA的支点，在离O点L0处挂着一个质量为M的物体。每单位长度杠杆的质量为m，当杠杆的长度为多少时，可以用最小的力F维持杠杆平衡。【答案】解:根据图示可知，支点为O，阻力和阻力臂分别为物体的重力和对应的力臂L0，杠杆自身的重力和对应的力臂 LOA；动力为F和对应的力臂LO

41、A；因此根据杠杆平衡的条件可得，FLOA=MgLOA+ mLOAgLOA 即 mgLOA2- FLOA+MGL0=0 LOA= 当 P2=2Mmg2L0时，力F最mg小，即LOA = 。【知识点】杠杆的平衡条件【解析】【分析】O点是杠杆的支点，质量为M的物体对杠杆的力为mg，力矩为mgL0；拉力F的力臂是OA，它的力矩是FLOA；每单位长度杠杆的质量为m，那么杠杆自身的重力为mLOAg，重力的力臂为，那么重力的力矩为：；根据杠杆的平衡条件列出平衡关系式，然后再利用数学知识求出F的最小值即可。28用如图所示的滑轮组从15m深的水底提起底面积为200cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度

42、为2.5103kg/m3，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N，问物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断 （取g=10N/kg）【答案】解：物体质量m=v=2.5103kg/m320010-4m22m=100kg，故物体重力G=mg=100kg10N/kg=1000N，求得绳子被拉断时物体所受的浮力F浮=G-T=1000N-2350N=300N，故绳子被拉断时物体排开水的体积V排= =0.03m2，由此可知绳子被拉断时物体浸入水中的长度h= =1.5m，故物体上升的高度L=H-h=15m-1.5m=13.5m，综上可求得绳子被拉断时所用的时间t= =67.5s。【知识点

43、】阿基米德原理；浮力大小的计算；滑轮组及其工作特点【解析】【分析】首先根据计算出物体的重力，然后根据F浮=G-T计算出绳子被拉断时物体受到的浮力，接下来借助阿基米德原理计算出这时物体排开水的体积；利用计算出物体这时进入水中的长度，那么物体上升的高度就是L=H-h ，最后根据速度公式计算即可。29如图所示，放在光滑斜面上的物体其重力作用效果可等效为如图所示的两个分力F1和F2，已知F1=400N，F2=300N，物体与斜面的接触面积为0.1m2，现让物体以2m/s沿斜面向上匀速运动2m，绳端的作用力是F=250N，则：（1）物体对斜面的压强为多少？（2）利用动滑轮所做的有用功是多少？机械效率是多

44、少？【答案】（1）解：物体对斜面的压强p= =3000Pa；（2）解：利用动滑轮所做的有用功W有=F1s1=400N2m=800J；利用动滑轮所做的总功W总=F2s1=250 N（22）m=1000J，故机械效率= 100%= 100%=80%。【知识点】压强的大小及其计算；机械效率的计算；斜面及其工作特点【解析】【分析】（1）已知压力和受力面积根据公式计算物体对斜面的压强；（2）滑轮组做的有用功就是克服物体重力做的功，根据W1=F1S1计算；由于动滑轮有2段绳子，所以拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍，根据W总=FS计算总功，最后根据计算机械效率即可。30风能将成为21世纪大规模开发的一种

45、可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式Ek= mv2)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。（2）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。

46、【答案】（1）解：风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量m=pV=putS（S=），单位时间内的最大风能。 ；故可采取的措施：如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等（答对一条即可）；（2）解：设风能功率和输出功率之间的转化常数为k，则风力发电机在风速为功时能够输出的电功率P1=kPm= kr2v13，风力发电机在风速v2时能够输出电功率P2=号 kr2v13，故P1：P2=（ kr2v13）：（ kr2v23）= v13：v23=（9m/s）3：（6 m/s）3=27：8，则P2= P1= 540kW=160kW，故这台风力发电机在该地

47、区的最小年发电量W=P2t=160kW5000h=8105kWh。【知识点】动能和势能的大小变化；电功率计算公式的应用【解析】【分析】（1）流过风轮机叶片的气体可以看做一个圆柱，这个圆柱的横截面积S=r2，那么单位时间内流过风轮机的气体体积为：V=Sv=r2v，然后根据密度公式计算出单位时间内垂直流向风轮机的气体质量，最后根据动能公式Ek= mv2 计算单位时间内风轮机获得的最大风能；根据得到的最大风能的数学表达式，分析影响风能的因素，从中寻找提高风能的措施；（2）根据上面得到的风能的数学表达式可知，发电机的输出功率与风速的三次方成正比，即，据此计算某地区的发电机的功率，然后再根据W=Pt计算

48、最小年发电量。31如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验。调控两根伸缩杆，可使“ ”形架绕固定在甲板上的转轴转动到适当位置，然后由固定在“ ”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。甲图所示位置的“ ”形架，可以简化为乙图中以O为支点的杠杆，OB表示“ ”形架，CD表示两根伸缩杆，图中OD长4m，OB长8m，C为OB的中点。调控两根伸缩杆DC，当乙图中的角CDO=30时，保持两根伸缩杆的长度不再变化，深潜器悬停在空中。深潜器的质量为25t，总体积为24.5m3。不考虑“ ”形架、两根伸缩杆、绞车和钢缆的重力，也不计摩擦阻力。（g取10N/kg，海水密度设为1103kg

49、/m3)（1）请在乙图中画出杠杆OB的动力及动力臂和阻力及阻力臂。（2）此时，两根伸缩杆DC所受的总拉力为大（3）此后，在绞车缓慢向下释放深潜器至其刚浸没时，两根伸缩杆DC所受的总拉力将减小多少【答案】（1）解：如图，其中F为动力，L1为动力臂；F2为阻力，L2为阻力臂；（2）解：深潜器入水前BE的拉力F2=G=mg=（251000）kg10N/kg=2.5105N，由几何关系可以计算得L1=2m，L2=4m，根据杠杆平衡条件可知，两根伸缩杆的总拉力F1= =5105N；（3）解：深潜器入水后BE的拉力F2=G-F浮=G-水gV排=2.5105N-1.0103kg/m310N/kg24.5m3

50、=5103N，根据杠杆平衡条件，深潜器入水后，两根伸缩杆的总拉力F1= ，故两根伸缩杆所受的2m总拉力减小量F=F1-F1=5105N-1104N=4.9105N。【知识点】杠杆的平衡条件【解析】【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离；因为深潜器悬挂在钢缆下，所以B点所受阻力的作用线与钢缆重合，据此解答即可；（2）当深潜器入水前，动力F2等于深潜器的重力，即 F2=G=mg ；由于CDO=30，所以伸缩杆的动力臂L1=sin30OD，然后根据杠杆的平衡条件列式计算即可；（3）深潜器完全入水后，作用在BE处的阻力 F2=G-F浮 ，根据杠杆的平衡条件计算出这时伸缩杆上的拉力，原来的压力

51、与现在压力的差就是总拉力的减少量。32地球上的能量，从源头上说来自太阳传到地球表面的辐射。假定不计大气对太阳辐射的吸收，太阳到达地球表面的辐射一部分被地球表面反射到太空，另一部分被地球吸收。被吸收的部分最终转换成为地球热辐射（红外波段的电磁波）。热辐射在向外传播过程中，其中一部分会被温室气体反射回地面，地球以此方式保持了总能量平衡，能量关系如图所示。作为一个简单的理想模型，假定地球表面的温度处处相同，且太阳和地球的辐射都遵从斯忒蕃一玻尔兹曼定律：单位面积的辐射功率J与表面的热力学温度T的四次方成正比，即J=T4，其中是一个常量。已知太阳表面温度Ts=5.78103K，太阳半径Rs=6.6910

52、5km，地球到太阳中心的平均距离r假设地球表面对太阳辐射的平均反射率；温室气体在大气层中集中形成一个均匀的薄层，并设它对热辐射能量的反射率为。问：当考虑了温室气体对热辐射的反射作用后，平衡时，地球表面的温度是多少？（提示：球的表面积公式S=4R2，R为球的半径）【答案】解：令地球半径为R0，地球表面温度T，太阳辐射总功率为Ps，地球接收到的太阳辐射功率P，地球的热辐射功率R0，（1）太阳的表面积为4Rs2，因为单位面积的辐射功率J与表面的热力学温度T的四次方成正比，即 J=T4，所以太阳辐射的总功率为： Ps=4Rs2Ts4；（2）太阳到地球的距离是r，那么地球上单位面积上接收的太阳辐射功率等

53、于太阳辐射功率与这个半径为r的球的表面积的比，即： ；而地球接收太阳辐射功率等于这个功率与地面的横截面积的乘积，即： P= ；（3） 因为地球的平均反射率为，所以地球反射的太阳辐射功率为：P ；（4）地球吸收了太阳辐射最终转化为地球的热辐射功率为：P0=4R02T04 （5）温室气体对地球热辐射的反射功率为：P0（6）根据能量守恒定律可知：P+P0=P+P0将式代入式，得T0= 。【知识点】太阳能相关计算【解析】【分析】设地球半径为R0，地球表面温度T，太阳辐射总功率为Ps，地球接收到的太阳辐射功率P，地球的热辐射功率P0；在线组卷平台（zujuan.）自动生成 1 / 1登录在线组卷平台 助

54、您教考全无忧初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（四）机械与光学一、选择题1如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒（）A绕O点顺时针方向转动B绕O点逆时针方向转动C平衡可能被破坏，转动方向不定D仍能保持平衡状态2如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧A一端固定在地面上并竖直放置，质量为m的物块压在弹簧A上，用一细绳跨过定滑轮，一端与m相连，另一端与劲度系数为k2的轻质弹簧B相连。现用手握住弹簧B的右端使其位于c点时，弹簧B恰好呈水平且没有形变，将弹簧B的右端水平拉到d点时，弹

55、簧A恰好没有形变。已知:k20，即加速度大于零，且加速度大小不变，方向向下，故该水泥圆简将匀加速滑下。故答案为：B5【答案】D【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验【解析】【分析】首先根据物距u=30cm结合实像的特点对凸透镜的焦距范围进行判断，然后计算出凸透镜二倍焦距的范围；最后将物距u=45cm与其进行比较，根据比较的结果判断成像的特点。【解答】u=30cm，成放大的实像，所以ft-t，所以t0水一tt-t0水，即t甲t乙。故答案为：B7【答案】D【知识点】声音的传播；声音的产生；声音的特性【解析】【分析】（1）声音的特点叫音色，每个人的音色都不同，因此可以用来作为解密的密钥；（2）声音不能

56、在真空传播，而光可以在真空传播；（3）声音有物体振动产生；（4）声波不但能够传递信息，还可以传递能量。【解答】每个人的发声音色不同，而声纹锁是依据音色来进行判断的，只能按照设定的音色打开，A不符合题意；声音的传播需要介质，故声波传递信息不可以在真空中传播，B不符合题意；声音是由物体振动产生的；鼓乐声主要是由鼓面振动产生的，C不符合题意；声波具有能量，所以能用声波粉碎人体内“小石头”，D符合题意。故答案为：D8【答案】B【知识点】凝固与凝固现象【解析】【分析】物质由液态变成固态叫凝固，凝固时放热；物质由固态变成液态叫熔化，熔化时吸热，据此解答。【解答】“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在肿胀部位，蜡

57、凝固放热，人体吸热后，加快血液流动，一段时间后，肿胀消失，疼痛减轻。故答案为：B9【答案】B【知识点】光的反射定律【解析】【分析】（1）圆周上，弧度和它所对的角度成正比；如果弧长是l，那么这段弧长所对的角度就是：；（2）根据光的反射定律可知，平面镜旋转的角度等于弧度所对角度的一半，据此进行计算即可。【解答】由数学知识可推得反射光线转过的角度= ，根据光的反射定律，若入射光线不变，则镜面转过的角度为0.02rad =0.01rad=1.8。故答案为：B10【答案】D【知识点】动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】（1）B点时绳子已经伸长，这时绳子有弹性势能，这也是由人的重力势能转化而来；（2）从

58、B到C时，人的高度下降，那么人的重力势能也会转化为绳子的弹性势能；（3）从O到B的过程中，弹力一直小于重力，合力向下且与运动方向相同，人应该做加速运动；从B到C的过程中，弹力大于重力，合力向上与运动方向相反，人应该做减速运动。【解答】根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。故答案为：D11【答案】A【知识点】作光的折射光路图【解析】【分析】根据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气中时会发生折射，据此分别作出S点发出的光线经过

59、玻璃砖和玻璃半球的光路图，并大致确定文字像的位置，最后进行比较即可。【解答】可以根据已知条件来画出光路图（如下图），显然，通过立方体观察像比物高，通过球体观察物像重合。故答案为：A12【答案】D【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验【解析】【分析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，成放大的实像；如果像距小于物距，成缩小的实像；（2）根据光路的可逆性，当物距和像距对调时，肯定成清晰的实像，只是像的大小发生变化；（3）当物体在凸透镜的一倍焦距上时不成像；（4）物体通过凹透镜始终成正立、缩小的虚像。【解答】观察图示可知uv，根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像，A不符合题意；图示可知成倒

60、立缩小的实像，所以物距大于2倍焦距，像距介于1倍焦距与2倍焦距之间，当烛焰与光屏对调后，此时物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，而像距大于2倍焦距，所以成的像是放大倒立的实像，B不符合题意；物体在凸透镜的一倍焦距上，不成像，眼睛无法看到像，C不符合题意；若将凸透镜换成凹透镜，则不论物体放在凹透镜左方何处，去掉光屏后，用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到物体正立、缩小的虚像，符合题意。故答案为：D13【答案】C【知识点】透镜及其特点与分类【解析】【分析】这个光斑可能在凸透镜的焦点以外，也可能在凸透镜的焦点以内；根据这两种情况分别画出示意图，然后根据相似三角形对应边成比例的数学规律，将焦距计算出来