题目内容
16．如图1为最新型的智能穿戴设备谷歌眼镜（Google Project Glass）．它的外观类似一个环绕式眼镜，其中一个镜片具有微型显示屏的功能．眼镜可将信息传送至镜片，并且允许穿戴用户通过声音控制．Google眼镜包含了很多高科技，包括蓝牙，Wi-Fi，骨传导耳机，照相机，麦克风，扬声器，触摸盘以及帮助你探测倾斜度的重力感应和陀螺仪（1）下列关于谷歌眼镜说法错误的是C
A．谷歌眼镜的耳机系统采用骨传导是因为固体能够传声
B．wifi无线信号是通过电磁波来传递信息的
C．谷歌眼镜是通过音调来辨别声音是否由使用者发出
D．扬声器是将电信号转化成声信号的装置
（2）谷歌眼镜使用时要盯着眼前12mm处的镜片屏幕，上网阅读、观看视频等．它的推出让人惊叹科技的进步，但也带来诸如电磁辐射等负面影响，长期使用会导致近视，近视眼看远处物体时像成在视网膜的前方（选填“前方”或“后方”），需要配戴凹透镜（选填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正．
（3）谷歌眼镜内置一块3.6V 容量为600mAh的电池，高负荷使用仅可以坚持6个小时．并且在使用中因为电流热效应会有明显的发热，给使用者带来不适．试计算谷歌眼镜在高负荷使用中的平均功率为多大？
（4）重力感应装置可以侦测到眼镜佩戴者头部的倾斜程度．如图2为一种重力感应装置的部分结构．其中A为高2mm重0.1g的柱形金属重物，固定在长1cm的轻质金属杆中央，杆的两头杆粘连在BC两个压电感应器上．当装置水平放置，若以B为支点，压点感应器C所受压力为5×10-4N．若压电感应器上产生的电压与压力成正比，试计算该装置左端向下倾斜45°度如图3时，bc两个压电感应器产生的电压之比为？
分析 （1）A、声音的传播需要介质；
B、无线信号是通过电磁波来传递信息的；
C、不同的声音，有不同的音色；
D、麦克风是将声信号转化成电信号的装置，扬声器是将电信号转化成声信号的装置；
（2）近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长，使像成在视网膜的前方．
近视眼戴凹透镜使光线发散一些，使像成在视网膜上．
（3）电流通过用电器发热的现象叫电流的热效应；根据W=UIt=UQ以及P=$\frac{W}{t}$即可求出谷歌眼镜在高负荷使用中的平均功率；
（4）根据杠杆平衡的条件即可求出压点感应器C所受压力；
根据几何知识和杠杆平衡的条件分别表示出BC两点的压力，然后根据压电感应器上产生的电压与压力成正比即可求出电压之比．
解答 解：（1）A．固体可以传声，因此谷歌眼镜的耳机系统采用骨传导是因为固体能够传声，故A正确；
B．wifi无线信号是通过电磁波来传递信息的，说法正确；
C．因为不同声音的音色不同，因此谷歌眼镜是通过音色来辨别声音是否由使用者发出，故C错误；
D．麦克风是将声信号转化成电信号的装置，扬声器是将电信号转化成声信号的装置，故D正确；
（2）近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体；
（3）谷歌眼镜在使用中，由于电流的热效应会有明显的发热现象；
已知Q=600mAh=0.6Ah，则
谷歌眼镜在高负荷使用中平均功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{UQ}{t}$=$\frac{36V×0.6Ah}{6h}$=0.36W；
（4）由F1L1=F2L2可得，FC×BC=GA×$\frac{1}{2}$BC
即压点感应器C所受压力：F压力=FC=$\frac{1}{2}$GA=$\frac{1}{2}$mAg=$\frac{1}{2}$×0.1×10-3kg×10N/kg=5×10-4N；
分别以B、C为支点，求出对应压力FC、FB；以B为支点，如图所示：
其中AO=1mm，BO=$\frac{1}{2}$×10mm，由几何知识可得OE=1mm，BE=5mm-1mm=4mm
所以重力的力臂为BD=BE•cos45°=4mm×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=2$\sqrt{2}$mm；
根据杠杆平衡条件G×BD=FC×BC可得，FC′=$\frac{G×BD}{BC}$=$\frac{G×2\sqrt{2}mm}{10mm}$=$\frac{\sqrt{2}}{5}$G-----①
以C为支点，杠杆受重力G、B点垂直杠杆向上的支持力，如图所示：
由几何知识可得CE=10mm-4mm=6mm
所以重力的力臂为CF=CE•cos45°=6mm×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=3$\sqrt{2}$mm；
根据杠杆平衡条件G×CF=FB×BC可得，FB=$\frac{G×CF}{BC}$=$\frac{G×3\sqrt{2}mm}{10mm}$=$\frac{3\sqrt{2}}{10}$G-----②
由题意可得，$\frac{{U}_{B}}{{U}_{C}}$=$\frac{{F}_{B}}{{F}_{C}^{′}}$=$\frac{\frac{3\sqrt{2}}{10}G}{\frac{\sqrt{2}}{5}G}$=$\frac{3}{2}$．
故答案为：（1）C；
（2）前方；凹透镜；（3）电流热效应；在高负荷使用中的平均功率为0.36W；
（4）5×10-4；bc两个压电感应器产生的电压之比为2：3．
点评 本题综合考查了声、光、电、力等知识点，关键是熟练应用杠杆平衡的条件、对杠杆进行受力分析，综合性强，有一定的难度．
考前必练系列答案
物体M放在粗糙的斜面上时恰能匀速向下滑动，当用一个垂直于斜面的力F压M时，下列说法正确的是（ ）| A． | 物体M可能仍然匀速向下滑动 | B． | 物体M受到的摩擦力增加 | ||
| C． | 物体M一定不会静止 | D． | 物体所受合力一定增加 |
如图所示，用滑轮组从H=10m深的水中匀速提起底面积为0.04m2、高2m的实心圆柱体，该物体的密度是2.5×103 kg/m3．现在动滑轮挂钩用钢丝绳与该物体相连，已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为1100N．不计摩擦和绳重，g取10N/kg．求：
图甲是某款电热水龙头．即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水（常温）、温水、热水之间切换．已知电热水龙头的额定电压是220V，温水时额定功率是2000W，R2的电阻为48.4Ω．不考虑温度对电阻丝的影响，求热水时水龙头10s内产生的电热是30000J．
用如图所示的实验装置研究“运动和力”的关系．| A． | 小球一定带负电 | B． | 小球一定不带电 | ||
| C． | 小球一定带正电 | D． | 小球可能带负电，也可能带正电 |