物理与数学不同,不仅要看范围,还要看变化过程。
二、多项选择题 (本大题共 3 小题,每小题 3 分,共 9 分. 每小题给出的四个选项中,有 两个及两个以上符合题意,全部选对的得 3 分,选对但不全的得 1 分,不选或选错的 得 0 分。)
§ 11.如图 10 所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,此时光屏上成清晰的像,则下列说法正确的是( )

A. 光屏上成倒立、放大的实像
B. 光屏上成倒立、缩小的实像
C. 将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D. 将蜡烛移到标尺 的位置,适当移动光屏,光屏上可能会得到一个等大的像
答案: BCD
解析: “实验表明:当物距大于 倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;当物距等于 倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像;当物距小于 倍焦距、大于焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像;当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。”(人教 第五章 透镜及其应用 P124)
上述规律中,漏掉了一个问题——像距。像距是求解本题的关键信息。实验要求记录像距,但规律中没有提到。
我们需要自己补充进去。
(1)当物距大于 倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,像距小于 倍焦距大于焦距;
(2)当物距等于 2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像,像距等于 倍焦距;
(3)当物距小于 倍焦距、大于焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像,像距大于 倍焦距。
成虚像时,像距没法测量,这里先不讨论。
上述规律中,还藏有一个小规律也需要大家记住。像距和物距相等时,像和物等大;像距大于物距时,像比物大;像距小于物距时,像比物小。
由图像可知看出物距 ,像距 ,
像距小于物距,像是缩小的。结合凸透镜成像特点,像是倒立、缩小的实像。A 错误,B 正确。
C. 因为光路可逆,所以将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像,C 正确。
D. 由图像可知看出物距 ,像距 ,设凸透镜的焦距为 ,根据上面第(2)条,
则有 且 ,
解得 。
将蜡烛移到标尺 的位置,此时物距 ,有可能等于二倍焦距,因此光屏上可能会得到一个等大的像。
§ 12.如图 11 所示电路, 为定值电阻, 为滑动变阻器,下面说法正确的是( )

A. 不变时,电压表 示数与电流表 的示数之比为
B. 不变时,电压表 示数与电流表 的示数之比为
C. 改变一定量时,电压表 示数的变化量与电流表 的示数变化量之比的绝对值等于
D. 改变一定量时,电压表 示数的变化量与电流表 的示数变化量之比的绝对值等于
答案: ACD
解析: 电路是串联电路,电流表测电路的电流,即通过电阻 的电流 ,电压表 测电阻 的电压 ,由 ,可知 ,(与 是否变化无关)A 正确,B 错误。
设电源电压为 ,
改变前:
电流表的示数为 ,
电压表 的示数为 ,
电压表 的示数为 ,
则有 ……(1),
……(2)。
改变后:
电流表的示数为 ,
电压表 的示数为 ,
电压表 的示数为 。
则有 ……(3),
……(4)。
由(1)(3)可得
,
变形得 ,D 正确。
由(2)(4)可得
结合 D 中 ,可知 C 正确。
注意: 处理电路的变化量问题,一定要利用不变的元件(电阻)去求解。
滑动变阻器本身电阻发生了变化,其两端的电压和通过的电流也发生了变化,三个量都变化求解非常困难。
§ 13.图 12 为某小组设计的水箱自动控制进水装置。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于 ,触发开关,水泵开始持续向水箱注水; 当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于 ,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水, 相同时间内的进水量大于出水量。已知控制棒的质量为 ,水的密度为 。下列说法正确的是( )

A. 控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B. 控制棒受到的浮力的变化量最大为
C. 力传感器受到的拉力大小在 与 之间时,说明水箱正在进水
D. 缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
答案: BD
解析: A. 表达式 里面是 ,但 对应的是最低水位,由此可知此时受到的浮力最小。所以 A 是错误的。
到达最高水位时,对应的拉力是 。控制棒受力如图。

控制棒的重力 ,
控制棒静止,处于平衡状态。则有
设控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为 ,控制棒受到的浮力 ,
联立解得 ,A 错误。
B. 由 A 可知,最高水位时,浮力最大,
有 ,
同理,最低水位时,浮力最小,
也有 ,
解得
,B 正确。
C. 对应最低水位,水泵开始注水, 对应最高水位,水泵停止注水。
这里有个思维陷阱。 拉力大小在 与 之间有两个状态。
从最低水位时,水泵开始注水,到最高水位时停止注水,这没问题。
但是反过来从最高水位,到最低水位的过程,水泵是不注水的,C 错误。
D. 由 B 中受力分析可知,对应最低或最高水位时,控制棒受到的浮力不变,所以排开水的体积不变,又因为横截面积不变,所以浸没深度不变。缩短悬挂控制棒的细线,控制棒上移距离水箱底部更远,所以水箱中的最高和最低水位均升高。