二十二届初中物理竞赛复赛试卷
说明：
1．本试卷共有五大题，答题时间为120分钟，试题满分为150分。
2．答案及解答过程均写在答卷纸上。其中第一、第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三至第五大题按题型要求写出完整的解答过程。解答过程中可以使用计算器。3．考试完毕只交答卷纸，试卷可以带回。
4．本试卷中常数g 取10N/kg，水的比热容4.2?103
J/kg ?C，水的密度1.0?103
kg/m 3
，冰的密度0.9?103
kg/m 3
。
一、选择题（以下每题只有一个选项符合题意，每小题4分，共32分）1．根据你的日常生活经验，你认为雪的密度
（
）
（A）大于103
kg/m
3
（B）小于103
kg/m
3
（C）等于103kg/m 3（D）以上三种情况都有可能
2．彩色电视荧光屏上呈现各种颜色，都是由3种基本色光合成的，这3种基本色光是（
）
（A）红、橙、黄（B）黄、绿、蓝（C）橙、靛、紫
（D）绿、红、蓝
3．如图所示，斜面上质量为m 的物体受到方向沿斜面向上、大小为7N 的力F 作用物体静止在斜面上，则关于斜面对物体的静摩擦力，以下说法中正确的是（
）
（A）方向一定沿斜面向上（B）方向一定沿斜面向下（C）大小不可能大于7N
（D）大小可能等于7N
4．如果不考虑散热的影响，给一定质量的水加热，水的温度与时间的关系如图中实线a 所示，其他条件不变，仅将水的质量增加，则水的温度与时间的关系图像正确的是
（
）（A）a
（B）b
（C）c
（D）d
5．在大楼电梯的箱顶上用绳悬挂一个物体，电梯静止时剪断悬绳，物体下落至电梯底板所需时间为t 1，电梯在匀速下降过程中，剪断悬绳，物体下落至电梯底板所需时间为t 2，则（
）
（A）t 1大于t 2（B）t 1小于t 2（C）t 1等于t 2
（D）无法判断
6．白炽灯泡用旧后，灯丝容易在最细处熔断。这是因为旧白炽灯在工作时，灯丝最细处（
）
（A）通过的电流最大（B）发热的功率最大（C）通过的电量最大
（D）电阻率最大
7．如图a 所示，在一个电阻均匀的金属圆环上有两A 、B 、C 、D 四点。其中O 为圆心，AB 、CD 为圆环的两条互相垂直的直径。现把A 、B 两点接入电源电压保持不变的如图b 所示的电路MN 两端时，发现电流表示数为
I 0，当换接A 、D 两点，则此时电流表的示数应为（
）
（A）I 0/4（B）3I 0/4（C）I 0
（D）4I 0/3
8．如图所示电路，电源电压恒为U ＝8V，小灯泡上标有“6V，4W”字样，电阻R 2＝30Ω，闭合电键后，若滑动变阻器R 1的滑臂P 在离b 端1/4处时，小灯泡的实际功率为1W。不考虑电阻随温度的变化，为了使滑臂P 左、右移动时，灯泡两端电压不超过额定电压，变阻器R 1阻值（有电流部分）的变化范围是（）
（A）0-40Ω（B）3.4Ω-40Ω
（C）7.5Ω-30
Ω
（D）10Ω-30Ω
二、填空题（每小题6分，共30分）
9．有一根长度为L 的弹簧，它能承受的最大拉力为F ，在最大拉力F 的作用下，弹簧伸长了?L 。现用剪刀将弹簧剪成长度为L /3和2L /3的两段，则长度为2L /3的弹簧能承受的最大拉力为__________F ，在这个最大拉力作用下，弹簧伸长了__________?L 。
10．家用电热灭蚊器中电热元件是用钛酸钡材料制成的，它具有控温功能。图中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线。请你根据这条曲线分析，灭蚊器稳定工作时发热元件处于_________温度区间，环境温度在_________区间时这种灭蚊器可以正常使用。
11．洗澡时将11?C 的冷水与66?C 的热水充分混合成550kg、36?C 的温水，在混合的过程中有2.31?106
J 的热量损失掉了，则所用冷水为__________kg，所用热水为__________kg。
12．一密闭容器中，盛有高温的油，放在温度保持不变的环境中慢慢冷却。小明每隔30分钟记录一次容器内的油温，共记录七次，具体数据如下表：
根据表中数据可知在冷却时间为60min 时，内外温度之差为__________?C，油温T 与冷却时间t 的关系式为__________。
13．如图所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂
冷却时间t （min）0306090120150180油温T （?C）1488452
36282422内外温差?T （?C）
128
64
16
8
4
2
0 1 2
直，过轴线的截面为等边三角形。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为__________，并在图中画出光路图。
三、计算题（本题32分）
14．（12分）水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用。溶化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图所示，求：
（1）夏天，来自冷却塔的水温为16?C，而回到冷却塔的水温为30?C.若冷却塔和液化器间水的流量为15m3/s，试求这个系统通过冷却塔散热的功率。
（2）如果发电机的发电功率为5.6?105kW，发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸气的能量转化为电能的效率。
15．（10分）让液体在管道中流动，液体可以看作是由片液层组成的，各片液层之间存在着摩擦，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，在温度相同的情况下，通过实验测得1s 内通过细管的液体体积如下：
（1）在小王用油做的实验中，若细管的半径是3mm，1s 内通过细管的油的体积是40.5mm 3
，则细管两端的压强差是多少？
（2）由于液体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R 的小球以速度v 运动时，所受的液体阻力可用公式f ＝6πηRv 表示。一个密度为ρ、半径为R 的小球，在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v -t 图像如图所示，请推导出速度v r 的数学表达式。
16．（10分）如图所示是一种水闸，闸门的底部与铰轴O 相连，厚度不计的闸门高为H 、宽为a 。AB 为一根不计质量的杆，A 端通过铰链与闸门相连，B 端通过铰链与地面相连。杆AB 与地面成60?角，A 端距离地面高
h 。已知水的密度为ρ，试求杆AB 对闸门的作用力。
实验序号
液体种类细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm
3
1水1P 1002油1P 23水2P 16004油2P 325水3P
81006水12P 200
7
水
1
3P
300
17．（6分）如图所示，一根无弹性的轻绳悬挂着一个砝码，另外用一个轻质弹簧秤沿水平方向拉着砝码，使轻绳与水平方向成θ角，一位同学尝试以实验求得弹簧秤的拉力F 与θ的关系。他不断改变θ并记录相应的弹簧秤的示数。
（1）请以F 为y 轴，并1/tan θ以为x 轴，在方格纸上画出F 与1/tan θ的关系图。并判断在这些拉力数据中，哪一个最有可能是由于测量或记录的疏忽而产生的错误。
（2）求θ＝45?时绳子的张力。
18．（6分）如图a 所示是一个用不变形的硬纸片环（图中灰色部分）和橡皮筋（图中轮辐部分）制成的转盘，橡皮筋一端与转盘的中心轴相连且均绷紧。现将转盘的中心轴水平放置在支架上，如图b 所示，使转盘处于竖直平面内。
（1）通过怎样的操作，可以判断转盘的重心恰好在中心轴上？
（2）将一个发光的白炽灯泡，靠近放在图a 中转轴右侧水平橡皮筋附近，你会看到什么现象？并简述产生这一现象的原理。
实验序号12345θ50?45?40?35?30?F /N
8.0
10.0
13.0
14.5
17.0
a
五、判断与说理题（本题共44分）19．（14分）
（1）（4分）小王同学为了测量积雪的密度，设计了“根据雪地上的脚印深度进行估测”的方法。他采用的方法是：利用一块平整地面上的积雪，用脚竖直向下踩在雪上，形成一个向下凹的脚印。然后通过测量积雪原来的厚度H ，用脚踩后在雪上形成脚印的深度h ，就可以估测雪的密度。请通过扒导得出雪的密度的计算表达式。
（2）（5分）大雪过后，会造成路面积雪和积水，危及交通安全。为了尽快消除路面积水，可以通过撒盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施。
下表反映的是盐的浓度与凝固温度之间的关系，利用这一表格，请你估计当桥面上积水的厚度达到2cm，环境温度为－3?C 时，撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面上的积水？
（3）（5分）雪地车在松软的雪地上行驶时，所受阻力主要源于履带或车轮与雪层的挤压。某型号的履带式雪地车的每根履带宽为d ，空载时与雪地接触的压强为p 0.
（a）当雪地车以速度v 在雪地上匀速行驶时，在雪层上造成的雪沟深度为h 。试估算此时雪地车克服雪层阻力做功的功率P 。
（b）假设雪地车挤压雪层形成的雪沟深度与压强成正比。当雪地车所载货物的重力为雪地车空载时自重的1/4，则仍以功率P 在雪地上匀速行驶时的速度为多大？
20．（6分）将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图a 所示，当闭合电键时，灯L 1即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯会闪亮后熄灭。
盐的浓度（%）05101520凝固温度（?C）0
－3
－7.5
－12
－17
（1）（2分）此现象说明当闭合电键时，流过电磁铁的电流变化是____________；当断开电键时，流过电磁铁的电流变化是____________。
（2）（4分）在图b 中，当电磁铁中无电流时，铁质弹簧片的可动端与右侧接线柱接通；当电磁铁中有电流时，在电磁铁的吸引下，铁质弹簧片的可动端与左侧接线柱接通。试用笔线代替导线，完成电路连线，使电路中的电键闭合后，灯L 1、L 2会交替发光。
21．（12分）
如图为一种电磁继电开关，图中L 为电磁铁线圈。L 不通电时，继电器不吸合，如图a 所示，三对常闭接点A 1与A 1’接通，A 2与A 2’接通，A 3与A 3’接通；三对常开接点B 1与B 1’、B 2与B 2’、B 3与B 3’均不相通。L 通电时，继电器吸合，如图b 所示，三对常闭接点A 1与A 1’、A 2与A 2’、A 3与A 3’均不相通；三对常开接点B 1与B 1’、B 2与
B 2’、B 3与B 3’均接通。
某学校学生社团有一台用上述电磁继电开关成的智力竞赛的抢答显示系统（抢答机），如图c 所示。图中S 1、S 2、S 0是按钮式开关按下时接通，松手时自动弹起为断开。，
该抢答机可供两个参赛队使用。主持人宣布问题，然后说“现在开始”以后，最先按下按钮的队的指示灯点亮，其余任何一个队再按按钮则无任何反应，而亮灯的队松开按钮后其指示灯依然点亮。若在主持人说“现在开始”前任何一个队违规提前按按钮，导致自己的指示灯点亮，主持人即可判定该队犯规。为了解除某队指示灯点亮状态，主持人只需按一下自己操作台上的按钮S 0，即可恢复初始的待命状态。
（1）（4分）当按一下S 2后，用若干个箭头标明电路中电流的走向。
（2）（8分）现在为满足三个队参加比赛，必须增加一个供第三队使用的线路，为此需将原线路改装，技术人员已经将部分线路连好，如图d 所示，请你将尚未完成的接线继续接妥，使其整体成为一台供三个队参赛的抢答机。
22．（12分）
如图所示的铁管，半径为R 、重为G 。现在铁管顶点A 处作用一个水平拉力F ，使铁管恰好绕高度为h 的转角C 缓慢转动。现测得对应相同材料制成的不同高度的台阶，使铁管恰好绕高度为h 的转角C 缓慢转动所需力的大小如下表a 所列。换用，上不同摩擦因数的材料制成的不同高度的台阶，在A 点施加
的水平拉力使恰好绕高度为h 的转角C 缓慢转动而不打滑，对应台阶的最大高度如下表b 所列。
请完成下列问题：
（1）（5分）在表格的空白处填写正确的数据。
（2）（7分）在重700N 的铁管顶点A 处作用一个水平拉力，使铁管绕高为0.45m 的台阶恰好缓慢转动，
必须满足的条件。
表a：项目12345台阶高度h /m 0.050.150.25
0.350.45水平拉力F /N 80.06142.37
230.28
269.41转角对铁管的摩擦力f /N 80.06
188.98
269.41
转角对铁管的支持力N /N
500.00
表b：项目678910铁管与转角处的摩擦因数 0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
台阶高度h /m 0.020.080.170.280.40水平拉力F /N 50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
转角对铁管的摩擦力f /N 铁管所受重力大小G /N
参考答案
一、1B，2D，3D，4C，5C，6B，7D，8B，
二、91，2/3，10T 1-T 2，T 0-T 2，11290，260，1232，T ＝（20＋128/2t /30
）
132r ，图略，
三、14（1）8.82?108W，（2）35.4%，15（1）P /4，（2）2R 2g （ρ－ρ0）/9η，16ρgah 2/3，
四、17（1）第三组数据有误，（2）14.1N，18（1）当转盘可以绕水平中心轴自由转动，且将
转盘转至任意位置，盘均可保持平衡，（2）照射时右侧橡皮筋受热发生收缩，转盘的重心左移，在重力作用下会逆时针转动，
五、19（1）ρ雪＝H －h
H ρ冰（脚踩在雪上后雪形成冰，而冰的密度可认为是已知的），（2）0.95kg，（3）（a）P ＝Ghvt lt ＝2dlp 0hvt lt ＝2dp 0hv ，（b）v ’＝16
25
v ，
20（1）逐渐增大，逐渐减小，（2）图略，
21（1）如图，（2）如图，
22（1）表a：188.98，142.37，230.28，500.00，500.00，500.00，500.00，表b：50.00，100.00，150.00，200.00，250.00，500.00，500.00，500.00，500.00，500.00，
（2）F ＝700?269.41/500＝377.17N，μ＝f /N ＝F /G ＝377.17/700＝0.54，
初 二 物 理 一、填空题（本大题共15个小题，共42分．） 1． （2分）小红在漆黑的鬼屋里带上耳机听鬼故事，听到有人在给自己剪发，剪刀的声音从左到后再到右，她迅速回过头，却没有人，请问这是什么物理原理？ . 2． （2分）以下图象可能表达什么物态变化的过程？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（写出两种） 3． （2分）小明身高1.6m ，他想照镜子看自己的全身，镜子至少＿＿＿＿＿m 高． 4． （4分）入射光线不变，平面镜绕O 轴旋转一个较小的α角后，反射光线朝＿＿＿＿方向（填“顺时针”或“逆时针”）转＿＿＿＿＿角． 5． （2分）枝头上的苹果，如果所受外力完全消失，苹果将＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿. 6． （3分）地面上放有一物体重100N ，若一人用20N F =的力竖直向上提（如图甲），则物体 所受合力为 ；若人改用水平向右20N F =的力拉物体加速运动（如图乙），则物体对人的拉力 （大于，等于，小于）20N ，此时物体所受阻力 （大于，等于，小于）20N . 7． （4分）将如图所示杯子装入适量水（未满），倒置后.问（填变大，变小或不变）： （1）水对容器底压强 （2）水对容器底压力 （3）杯对桌面压强 （4）杯对桌面压力 8． （2分）甲乙两个同种材料制成的立方体，单独放在桌面上时（如图1），对桌面压强分别为12P P 、，若将乙放在甲上（如图2），甲对地的压强为 9． （4分）一列火车以速度1v 向站台匀速行驶，鸣笛时间为t ，站在站台上的人听到的笛声持续 时间为 （已知声音在空气中传播速度为v 声）
10． （2分）现有质量均为m 的甲、乙两种金属，密度分别为12ρρ、（12ρρ＞），按一定比例混合后，平均密度为12 2 ρρ+，求混合后的最大质量为 （不考虑混合后的体积变化） 11． （2分）现有3块相同的砖，每块砖重为10N ，一人用竖直的两板将三块砖如图所示夹起，试求“2号”砖左侧和右侧各自所受摩擦力大小和方向（画示意图并指明大小）． 12． （2分）粗测一高度为L 的酒瓶的容积，办法是先测出瓶的直径D ，再倒入部分的水（大半瓶水，正立时近弯处），如图所示，测出水面高度1L ，然后堵住瓶口，将瓶倒置，测出水面高度2L ，则瓶的容积为＿＿＿＿＿． 13． （6分）物理学家阿基米德指出：浸在液体中的物体所受到的向上的浮力大小等于它排开液体的重力.（已知：330.610kg/m ρ=?木，330.810kg/m ρ=?酒精，337.910kg/m ρ=?铁，3313.610kg/m ρ=?水银） ①将一木块投入到一装满水的容器中，溢出10g 水；若将此木块投入到装满酒精的容器中，溢出 g 酒精. ②将一铁块投入到一装满水的容器中，溢出10g 水；若将此铁块投入到装满酒精的容器中，溢出 g 酒精. ③将一铁块投入到一装满水的容器中，溢出10g 水；若将此铁块投入到装满水银的容器中，溢出 g 水银. 14． （3分）如图所示的是湖水长时间受冷，表面结了冰，且冰层 还在继续增厚的情况，M 表示湖面的冰层，N 表示湖底，已知湖中b 点处的温度为4℃，对于其他各点温度，请在0℃、4℃，小于0℃、小于4℃、大于4℃中选择合适的填在下面各小题的横线上. （1）对于b 点下方的a 位置，温度是 . （2）对于十分靠近冰层的c 位置，温度是 . （3）对于冰层上方d 位置，温度是 . 二、实验题（本题共9个小题，共36分．） 15． （4分）作图：S 是发光体，S '是它通过凸透镜成所的像.请画出凸透镜的位置并找出焦点（一个即可） ① ②
初中应用物理知识竞赛题分类解析 专题七、力 一．选择题 1.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）用磁铁吸引光滑水平桌面上的铁钉，铁钉受到吸引而没有与磁铁接触，处于静止状态，如图6所示。磁铁对铁钉作用力的方向是( ) A.向左上方 B.向右上方 C.竖直向上 D.竖直向下 1.答案：C 解析：铁钉受到吸引而没有与磁铁接触，处于静止状态，合力为零。由于重力方向竖直向下，所以磁铁对铁钉作用力的方向是竖直向上，选项C正确。 2、（2012年“志英杯”物理竞赛）小军和小华都站在溜冰场上，小军用力推了小华一下，两人都向相反方向滑出了较远的距离，要解释这一现象，可以利用下列知识中的 ①物体间力的作用是相互的 ②力是改变物体运动状态的原因 ③一切物体都有惯性 ④他们之间的作用力是一对平衡力 A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ 解析：小军用力推了小华一下，两人都向相反方向滑出了较远的距离，这说明，物体间力的作用是相互的，力是改变物体运动状态的原因，一切物体都有惯性，选项A正确。答案：A 3（2011全国初中应用物理知识竞赛）如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，下列说法中正确的是( ) A.吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力。 B.吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力。 C.电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力。
D.电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力。 解析：由牛顿第三定律，电扇在任意挡位工作时，电扇对空气有向下的作用力，空 气对吊绳有向上的反作用力，所以拉力小于重力，选项D 正确。 答案：D 4. （2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，劲度系数为k 1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k 2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：k 2 物理竞赛模拟试题 1.试证明：物体的相对论能量E 与相对论动量P 的量值之间有如下关系： 20222E c p E += 2. 在用质子)(11P 轰击固定锂)(7 3Li 靶的核反应中，（1）计 算放出α粒子的反应能。（2）如果质子能量为1兆电子伏特， 问在垂直质子束的方向观测到α粒子的能量有多大？有关原 子核的质量如下：H 1 1 ，1.007825；He 42，4.002603；Li 7 3， 7.015999. 3. 一个处于基态的氢原子与另一个静止的基态氢原子碰撞。问可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少？如果速度较大而产生光反射，且在原速度方向和反方向可以观察到光。问这 种光的频率与简正频率相差多少？氢原子的质量为1.67×10-27 kg ，电离能 J eV E 181018.26.13-?==。 4. 如图11-136所示，光滑无底圆筒重W ，放两个重量均为G 的光滑球，圆筒半径为R ，球半径为r ，且r M 初中物理竞赛试卷 一．选择题（以下每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共24分） 1．一只小猫，跳起来抓住悬在天花板上的竖直木杆，当小猫抓住木杆的瞬间，悬挂木杆的细绳断了。设木杆足够长，小猫不断地顺杆向上爬，则小猫相对于地面的运动是（ ） A ．静止 B ．向下运动 C ．向上运动 D ．以上三种情况都有可能 2．航天飞机关闭发动机后在太空飞行。如果科学家要在其中进行实验，下列哪些操作不可以正常进行： A ．用温度计测温度 B ．用弹簧称测力 C ．用天平测质量 D ．用电子表测时间 3．如图所示是用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中S 为发光点，T 是望远镜，平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统。八面镜M 距反射系统的距离为 AB ＝L （L 可长达几十千米），且远大于OB 以及S 和T 到八面镜的 距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率（1 秒内转过的圈数）达到f 0时（可认为是匀速转动），恰能在望远镜中第一次看见发光点S ，由此测出光速c 。根据题中所测量的物理量得 到光速c 的表达式正确的是 A ．c =4Lf 0 B ．c =8Lf 0 C ．c =16Lf 0 D ．c =32Lf 0 4．夜晚，人们仰望天空，有时能看到闪烁的人造地球卫星．地球赤道处有一观察者，在日落4小时后看到一颗人造地球卫星从赤道正上方高空中经过，设地球半径为R ，则这颗人造地球卫星距赤道地面的高度至少为 A ．R /2 B ．R C ．2R D ．4R 5．一根质量为m ，长为L 的均匀长方木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平力F 推木条，当木条经图所示位置时，桌面对它的摩擦力为( ) A ．μmg B ．13mg μ C ．23 mg μ D ．上述选项均不对 6．如果球形物体在空气中下落时受空气的阻力为f =6лRηv （式中R 为球的半径，η为空气的粘滞系数，v 为球的速度，球的体积公式为343 V R π=），那么（ ） A ．球从高空下落时速度将越来越大 B ．球从高空下落时速度将趋向于一个极限值，且相同材料的木球，大球的极限速度大 C ．球从高空下落时速度将趋向于一个极限值，且相同材料的木球，小球的极限速度大 D ．球从高空下落时速度将趋向于一个极限值，且相同材料的不同木球的极限速度相同 7．如图所示电路中，电源电压U 保持不变，当变阻器R 的滑片向 下移动时，电路中的电压表V 1、V 2和电流表A 的示数变化情况是 （ ） A ．V 1示数变大，V 2示数变小，A 示数变小 B ．V 1示数变大，V 2示数变小，A 示数变大 初中物理竞赛试题1 题号 一 二 三 四 五 总分 19 20 21 22 23 得分 评卷人 ◆考生注意：1．本卷满分130分，考试时间100分钟； 2．请把选择题答案填在该项题后的答题栏内，否则不予计分。 一、单项选择题（本项共10小题，每小题3分，满分30分。各小题给出的四个选项中只有一个 是正确的） 1．下列现象中，支持分子间存在引力的证据是 A ．两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起 B ．固体和液体很难被压缩 C ．磁铁能吸引大头针 D ．破镜不能重圆 2．如图所示，密度均匀的木块漂浮在水面上，现沿虚线将下部分截去，则剩下 的部分将 A ．上浮一些 B ．静止不动 C ．下沉一些 D ．无法确定 3．作为2008年北京奥运会标志性场馆之一的“水立方”，其建筑设计充分体现 了“绿色奥运”的理念，如图所示。下列对其屋顶设计的解释不正确的是 A ．屋顶上设计临时悬挂的隔噪网，能减弱降雨时雨滴声造成的噪音 B ．屋顶上设立多个自然排风机，能让室内的热量尽快散发出去 C ．屋顶上采用透光性良好的特殊膜，能确保场馆白天尽可能采用自然光 照明 D ．游泳池消耗的水大部分能从屋顶收集并反复使用，这是利用水的升华 和液化形成的水循环 4．有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用 是 A ．读数时使眼睛处于正确位置 B ．增加刻度盘的亮度 C ．检验仪表是否水平 D ．便于观察仪表的内部结构 5．如图所示，M 、N 两个线圈套在一根光滑绝缘杆ab 上，它们受力时都 能自由移动。当闭合电键K 后，M 、N 两线圈将 A ．互相靠拢 B ．互相离开 C ．静止不动 D ．先靠拢后分开 第4题第2题图二 第3题 参赛学校 姓名 考号 2014年第二十四届初中应用物理竞赛（巨人杯）试题 一、本题共10小题，每小题2分，共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.汽车的观后镜是用来观察车后路面情况的装置，一般 为凸面镜。正常情况下，坐在驾驶员位置的人通过左侧 观后镜应该看见如图1甲所示的效果。在某次准备驾车 外出前，坐在驾驶员位置的王师傅发现，从左侧观后镜 中看到的是如图1乙所示的情景。为确保行驶安全，左 侧观后镜的镜面应适当完成图2中的哪种操作（） 2.“元旦文艺会演”时，物理老师和电工师傅合作给同学们表 演了一个“不怕电”的节目(注意：因该节目有危险，同学们 切勿模仿)。首先电工师傅将两根导线的接头A、B分别连接到 一标有“PZ220 100”的灯泡（如图3甲所示）的接线柱C、 D上，闭合开关，灯泡正常发光。随后，电工师傅断开开关取 下灯泡，物理老师站到干燥的木凳上，左、手两手分别抓住两 导线接头A、B（如图3乙所示），此时电工师傅闭合开关，用 测电笔分别测试导线接头A、B及物理老师的皮肤，发现测电 笔的氖管均发光，而在这一过程中，物理老师依然谈笑自如。 对以上现象的解释，你认为下列说法中正确的是（） A．物理老师有“特异功能”，确实不怕电 B．物理老师的双手戴着绝缘手套 C．在人、灯替换的过程中，电源的零线被断开了 D．在人、灯替换的过程中，电源的火线被断开了 3.图4甲为一把手工的锯条，图4乙为正对着锯齿看的效 果，发现它的锯齿都“东倒西歪”的侧向两侧，而不在一 个平面上。其原因是（） A．将锯齿做成这样的形状后，容易将锯齿打磨得更锋利 B．将锯齿做成这样的形状后，锯条承受撞击能力更强 C．锯条用得太久，锯齿被撞歪了 D．将锯齿做成这样的形状后，可以使锯口加宽，减小被锯物体对锯条的摩擦力 4．“嫦娥三号”探测器在月球表面降落时，没有使用降落伞，是因为（） A．月球表面非常松软，不需要使用降落伞减速 B．距离月球表面太近，用降落伞来不及减速 C．月球表面附近没有大气，降落伞无法起到减速的作用 D．“嫦娥三号”质量太大，不易制作足够大的降落伞 初三物理竞赛预赛模拟考试卷（2） 班级姓名得分 （完卷时间120分钟总分150分） 一、单选题（3分 40=120分） 1．质量相等的铝球、铁球、铜球和铅球，若它们的外表体积相等，则( ) A．铝球一定是实心球B．铁球的空心部分最大 C．铜球的空心部分最大D．铅球的空心部分最大 2．一只钢瓶内储有压缩气体，此时气体的密度为ρ，若从瓶内放出一半质量的该种气体，则瓶内余下气体的密度将( ) A．仍为ρB．变为ρ/2C．变为2ρD．变为ρ/4 3．有质量相等的甲乙两个实心长方体，其长度之比为2：1，宽度之比为1：3，高度之比为5：3，则甲、乙两物体的密度之比为( ) A．10：9 B，9：10 C．4：3 D．3：4 4．用两种材料制成的体积相同的两种实心小球甲和乙．在天平左盘上放三个甲球，在右盘上放二个乙球，天平恰好平衡，由此可以知道( ) A．甲球的密度为乙球的1.5倍B．乙球的密度为甲球的1.5倍 C．甲球的质量等于乙球的质量D．甲球的密度等于乙球的密度 5．在一段平直的轨道上，甲、乙两列火车分别以54km／h和36km／h的速度相向而行．有一只鸟以20m／s的速度从甲车车头向乙车飞去，飞到乙车车头立即反向飞回，飞回到甲车车头又立即转回向乙车飞去，如此反复，直到两车相遇．已知鸟的飞行总路程为400m，则开始鸟从甲车头飞出时，两车头之间相距( ) A．500m B，300m C．200m D．600m 6．一辆摩托车以60km／h的速度与另一辆以12.5m／s速度行驶的汽车，同时从某地开出，经过lmin，汽车比摩托车( ) A．落后100m B．落后250m C．超前250m D．超前100m 7．在平直的公路上，运动员骑自行车加速前进，有关车轮所受摩擦力方向的说法中正确的是( ) A．前、后车轮所受摩擦力方向都是向后B．前，后车轮所受摩擦力方向都是向前C．前轮所受摩擦力方向向前；后轮所受摩擦力方向都是向后 D．前轮所受摩擦力方向向后；后轮所受摩擦力方向都是向前 8．如图1所示，甲容器(球形容器)和乙容器(水槽)中均为温度比外界气温高 得多的热水，两容器之间有一细空心玻璃管连通，此时水处于不流动状态．由 于外界气温较低，因此两容器中的水温会逐渐降低，在降温的过程中 ( ) A．甲容器中的水会向下流一些B．乙容器中的水会向上流一些 C．由于同时降低温度，所以水不会流动D．水是否流动与温度无关， 水原来不流动，所以降低温度过程中也不流动 9．如图2所示，在一端封闭的U形管中注入适量的水银，使左管中封闭 一些气体，当在右边开口处向管中注入20cm长的水柱，左、右水银面的 高度差为2cm，并处于稳定状态．则左端被封闭的气体的压强与外界大气 压强相比较( ) A．封闭气体压强大于外界大气压强B．封闭气体压强小于外界大气 压强C．封闭气体压强等于外界大气压强D．条件不足，无法确定 初三物理竞赛训练试卷 1．一辆汽车重1.0×104 N ，现要测量车的重心位置，让车的前轮压在水平地秤（一种弹簧 秤）上，测得压力为6×103 N ，汽车前后轮中心的距离是2 m ．则汽车重心的位置到前轮中心的水平距离为 ［ ］ A ．2 m B ．1.8 m C ．1.2 m D ．0.8 m 2．如图所示是电路的某一部分，R 1=R 2＞R 3，○ A 为理想电流表．若电流只从A 点流入此电路，且流过R 1的电流为0.2A ，则以下说法正确的是［ ］ A ．电流不可能从C 点流出，只能从 B 点流出． B ．流过○ A 的电流为零． C ．流过R 2的电流一定大于0.4A ． D ．R 2两端的电压不一定比R 3两端的电压大． 3. 如图所示A 灯与B 灯电阻相同当变阻器滑动片向下滑动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是 [ ] （ (A)A 、B 灯都变亮； (B)A 、B 灯都变暗； (C)A 灯变亮，B 灯变暗 (D)A 灯变暗，B 灯变亮。 4. 在盛沙的漏斗下边放一木板，让漏斗摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的[ ] 5如图所示，木块m 放在木板AB 上，在木板的A 端用一个竖直 向上的力F 使木板绕B 端逆时针缓慢转动（B 端不滑动）。在此 过程中，m 与AB 保持相对静止，则[ ] A ．木块m 对木板AB 的压力增大 B ．木块m 受到的静摩擦力逐渐减小 C ．竖直向上的拉力F 逐渐减小 D ．拉力F 的力矩逐渐减小 6 在如图所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列比值正确的个数是[ ] ①U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变． ②U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大． ③U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变． ④U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变． A.一个 B.二个 C.三个 D.四个 2R 3R B ? ? ?A 1R A C A B C D B A F θ m 初中物理竞赛试题精选:运动学 1. Ａ、Ｂ两辆车以相同速度ｖ０同方向作匀速直线运动，Ａ车在前，Ｂ车在后．在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方，同时以相对自身为2ｖ０的初速度水平射出，如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力，则（ ） Ａ．甲先被击中 Ｂ．乙先被击中 Ｃ．两人同时被击中 Ｄ．皮球可以击中乙而不能击中甲 2. 如图所示，静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向 下开动时，木块图2滑到底部所需时间ｔ与传送带始终静止不动所需时间 ｔ０相比是（ ） Ａ．ｔ＝ｔ０ Ｂ．ｔ＜ｔ０ Ｃ．ｔ＞ｔ０ Ｄ．Ａ、Ｂ两种情况都有可能 3. 如图所示，A 、B 为两个大小和材料都相同而转向相反的轮子，它 们的转轴互相平行且在同一水平面内。有一把均匀直尺C ，它的长度 大于两轮转轴距离的2倍。把该直尺静止地搁在两转轮上，使尺的重 心在两轮之间而离B 轮较近。然后放手，考虑到轮子和尺存在摩擦， 则直尺将( ) A 保持静止。 B 向右运动，直至落下。 C 开始时向左运动，以后就不断作左右来回运动。 D 开始时向右运动，以后就不断作左右来回运动。 4. 在一辆行驶的火车车厢内，有人竖直于车厢地板向上跳起，落回地板时，落地点( ) A 在起跳点前面； B 在起跳点后面； C 与起跳点重合； D 与火车运动情况有关，无法判断。 5. 在水平方向作匀速直线高速飞行的轰炸机上投下一颗炸弹，飞机驾驶员和站在地面上的观察者对炸弹运动轨迹的描述如图12所示。其中有可能正确的是 ( ) 图12 6. 一列长为s 的队伍以速度V 沿笔直的公路匀速前进。一个传令兵以较快的速度v 从队末向队首传递文件，又立即以同样速度返回到队末。如果不计递交文件的时间，那么这传令兵往返一次所需时间是 。； ； ； 22222)D (2)C (2)B (2)A (V v sv V v s V v s V s -++ 7. 甲、乙两车站相距100千米，一辆公共汽车从甲站匀速驶向乙站，速度为40千米/时。当公共汽车从甲站驶出时，第一辆大卡车正好从乙站匀速开往甲站，而且每隔15分钟开出一辆。若卡车的速度都是25千米/时，则公共汽车在路途中遇到的卡车总共有( ) (A).20辆。 (B)15辆。 (C)10辆。 (D)8辆 8. 某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班。一次，刘教授为了早一点赶到学校，比平时提前半小时出发步行去学校，走了27分钟时遇到来接他的小汽车，他上车后小汽车立即掉头前进。设刘教授步行速度恒定为v ，小汽车来回速度大小恒定为u ， 刘教授上车以及小汽 初中物理竞赛模拟试题 一、以下各题所列答案中只有一个是正确的．请把正确答案前面的字母序号填写在题后的括号内（本题共12分，每小题3分）． 1．斜拉索大桥以其造型优美、建造方便等优点在现代跨江（河）大桥中占主导地位．根据你的观察和思考，你认为相邻两根斜拉钢绳间的距离应该是（）． A．离主桥墩越远的地方钢绳间的距离越大 B．离主桥墩越近的地方钢绳间的距离越大 C．大桥上各处钢绳间的距离都相等 D．不同的斜拉索大桥钢绳间的距离分布不一样 2．一家中外合资工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难倒了焊接专家和锻压专家．后经中外科学家联合攻关解决了这一难题．他们先把薄薄的(的)铝片装到钢罐内表面相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管使水结冰，冷冻后铝膜就与钢罐接触牢了．这里使铝膜与钢罐接牢的原因是（）． A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了 B．水结冰时放出的热量把它们焊牢了 C．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D．水结冰时铝膜和钢罐间的冰把它们粘牢了 3．摄影师帮我们拍摄完全班合影后，又用同一照相机帮我们每个人拍照，这时摄影师应该（）．A．使照相机离人远些，同时将镜头向外旋出 B．使照相机离人近些，同时将镜头向内旋进 C．使照相机离人远些，同时将镜头向内旋进 D．使照相机离人近些，同时将镜头向外旋出 4．赵军同学在电学实验中连接了如图1所示的电路，当他闭合开关后，发现灯不亮、电流表无示数．老师给了他一个电压表，当他将电之之间时，电压表示数均为零，而接在bdab之间和bc压表分别接在．）间或cd之间时，电压表示数均不为零．这说明（A．灯泡灯丝断了或灯座接触不良 B．电流表接线柱接触不良 C．开关的触片或接线柱接触不良 ．电源接线柱接触不良D． 上教版初中物理竞赛训 练试题 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN] 物理竞赛训练试题——运动学 班级________姓名________得分________ 一. 选择题:(3分×10=30分) 1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( ) A.甲船先到 B.乙船先到 C.两船同时到达 D.无法判断 2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( ) 秒秒秒秒 3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是 ( ) A.自东向西 B.自西向东 C.静止不动 D.无法确定 4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( ) 千米的路程千米的路程 C.大于50千米小于100千米路程 D.大于100千米的路程 5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( ) A.甲飞机正向地面俯冲 B.乙飞机一定在作上升运动 C.乙飞机可能与甲飞机同向运动 D.乙飞机可能静止不动 6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( ) u v+u v /v2+u2 v /v2—u2 7.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲. 设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S 1:S 2 ( ) :7 :6 :8 :7 8.根据图中所示情景,做出如下判断: A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动 B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动 C.甲船可能静止,乙船可能静止 D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动. 以上说法中正确的个数是( ) A. 0个个个个 9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共汽车,则甲乙两站之间的距离可能为( ) 2017第34届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题和答案 第34届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题解答 2017年9月16日 一、（40分）一个半径为r 、质量为m 的均质实心小圆柱被置于一个半径为R 、质量为M 的薄圆筒中，圆筒和小圆柱的中心轴均水平，横截面如图所示。重力加速度大小为 g 。试在下述两种情形下，求小圆柱质心在其平衡位置附近做微振动的频率： （1）圆筒固定，小圆柱在圆筒内底部附近作无滑滚动； （2）圆筒可绕其固定的光滑中心细轴转动，小圆柱仍在圆筒内底部附近作无滑滚动。 解： （1）如图，θ为在某时刻小圆柱质心在其横截面上到圆筒中心轴的垂线与竖直方向的夹角。小圆柱受三个力作用：重力，圆筒对小圆柱的支持力和静摩擦力。设圆筒对小圆柱的静摩擦 力大小为F ，方向沿两圆柱切点的 切线方向（向右为正）。考虑小圆柱质心的运动，由质心运动定理得 sin F mg ma θ-= ① R θ θ1 R 式中，a 是小圆柱质心运动的加速度。由于小圆柱与圆筒间作无滑滚动，小圆柱绕其中心轴转过的角度1 θ（规定小圆柱在最低点时1 0θ=）与θ之间的关系为 1 ()R r θθθ=+ ② 由②式得，a 与θ的关系为 22 12 2 ()d d a r R r dt dt θθ==- ③ 考虑小圆柱绕其自身轴的转动，由转动定理得 212 d rF I dt θ-= ④ 式中，I 是小圆柱绕其自身轴的转动惯量 2 12 I mr = ⑤ 由①②③④⑤式及小角近似 sin θθ≈ ⑥ 得 22 203() θθ+=-d g dt R r ⑦ 由⑦式知，小圆柱质心在其平衡位置附近的微振动是简谐振动，其振动频率为 1π6()g f R r =- ⑧ （2）用F 表示小圆柱与圆筒之间的静摩擦力的大小，1 θ和2 θ分别为小圆柱与圆筒转过的角度（规定 初中物理竞赛试题及答案 1．选择题：以下各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的方括号内（共33分，每小题3分） 1. 宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后，在太空运行，在这飞船中用天平测物体的质量，结果是（）A. 和在地球上测得的质量一样大B比在地球上测得的大C 比在地球上测得的小D测不出物体的质量 2. 秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为：（）A. 星星在运动B地球在绕太阳公转C地球在自转D大气的密度分布不稳定，星光经过大气 层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化 3. 1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是：（）A. 炸塌厂房B炸毁发电机C使设备短路D切断 输电线 4. 小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试各处电路时，氖管都发光。他对故障作了下列四种判断，其中正确的是：（）A. 灯泡全部都烧坏B进户零线断路C室内线路发生短路D进户火线断路 5. 下列物体都能导热，其中导热本领最好的是：（）A. 铁管B铝管C铜管D热 管 6. 室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定：（）A 桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B 桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C 桶中有两个杠杆在起作用，用都是省力杠杆D 桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 7. 小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体，可以看到物体的像，下面说法中正确的是：（）A. 射入眼中的光一定是由像发出的B像一定是虚像C 像 一定是倒立的D像一定是放大的 8. 生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是：（）A. 凹型镜面B凸型镜面C平面 镜面D乳白平面 9. 小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在：（）A. 磁体的重心处B磁体的某一磁极处C磁体 重心的北侧D磁体重心的南侧 10. 小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器，上面写着下表中的一些数据，在以下几种说法中，正确的是：（）A. 漏电电流大于30mA，保护器会在0.1秒之内切断电源B. 漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作C. 当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用D. 只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时，才能起保护 初中物理竞赛决赛（实验）试题 姓名 学校 准考证号 得分 考试时间60分钟 试题一 一束光入射三棱镜的一个光学面，经过折射后从另一个光学面射出，入射光和出射光之间的夹角称为偏向角，用δ表示，见附图， 根据理论推导，可以知道δ存在一个最小值，称为最小偏向角，用δmin 表示。三棱镜的两个光学面之间的夹角称为三棱镜的顶角，用A 表示，则棱镜材料的折射率n 可以表示为 min 22 A Sin n A Sin δ+= 利用所提供的实验器材，测量三棱镜的顶角A 和最小偏向角δmin ，并由上式计算棱镜对红色激光的折射率。 实验要求： 1、简要地写出实验步骤及计算公式， 2、在试卷相应位置上进行实验操作并画出实验操作示意图， 3、实验结果要求有3位有效数字，实验误差要求在一定范围内。 可供器材： 1、三棱镜一块。 2、红色半导体激光器一个（连电源）， 3、大头针若干个，泡沫塑料板一块，白纸一张，量角器一把，直尺一把，光屏一个。 警示：实验中不能用眼睛直接对着激光观察，防止激光灼伤眼睛！！！ 一、测量棱镜顶角A 1）简要写出实验操作步骤 2）实验操作示意图 δ 3）测量三棱镜顶角A 二、测量棱镜对红色激光的最小偏向角δmin 1）简要写出实验操作步骤 2）实验操作示意图 3）测量最小偏向角δmin 三、计算棱镜对红色激光的折射率n 参考答案 测量三棱镜顶角A 一、光学方法测量 1、实验步骤 1） 白纸放在泡沫塑料板上，三棱镜置于白纸上，在实验中不能移动三棱镜。 2） 用激光束射向棱镜的一个光学平面，转动激光器，改变激光束入射方向，使入射光 束和光学平面垂直（光束按原路返回），用大头针确定入射光方向。 3） 用激光束射向棱镜的另一个光学平面，重复步骤2），确定另一光学面的法线方向 4） 测量棱镜顶角A 。 测量方法1： 直接用量角器测量θ，利用公式A=180°-θ求顶角A ，或者直接测量棱镜顶角A 。 测量方法2： 用几何方法作出直角三角形，利用公式1 a A tg b -=计算顶角A 。 2、实验操作示意图 3、测量计算棱镜顶角A 方法1： θ= ， =-=θ180A 方法2： a= ,， b= 。 1 a A tg b -== 。 二、针插法测量 1、实验步骤 1）、白纸放在泡沫塑料板上，三棱镜置于白纸上，在实验中不能移动三棱镜。 2）、用大头针确定三棱镜两个光学面的位置。 3）、用铅笔画出两个光学面的夹角并用量角器测量三棱镜顶角A 。 半导体激光器 三棱镜 半导体激光器 改变入射方向 三棱镜底边 A θ A a b 改变入射方向 1.警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点，被广泛应用于反恐，如图7甲所示。图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩，它们可用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。请观察它的结构，并分析它的使用过程，其中用到了哪些物理知识? 2.许多轿车后窗玻璃的内壁上都平行地贴有若干条很窄的金属膜，如图8所示。驾驶员可以通过开关对其进行控制，当通电时这些金属膜会发热。请回答这些金属膜的主要作用是什么? 3.图9中的甲、乙两图是同一把平放在一张白纸上的透明刻度尺正放和反放的照片，图9丙是其沿刻度线方向的横截面图。刻度尺的刻度线是用油漆喷上去的。由图9乙可以看到，每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。(1)利用图9丙说明，该刻度尺的刻度线喷在图9丙中所标的A、B、C、D的哪个部位?为什么? (2)一般都将刻度尺带刻度的一侧做得较薄，这样做的好处是什么? 4.一串小彩灯，规格都是"4V、0.2A"，每个小彩灯的结构如图10所示，在正常情况下，细金属丝 与灯丝支架导通。若将这种规格的小彩灯接入220V电路中，为使小彩灯正常发光，请通过计算说明: (1)应串联多少个小彩灯? (2)若其中一只小彩灯的灯丝被烧断，其它小彩灯是否还能发光?为什么? 5.为了节省电能，居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制。一个是利用光敏器件制成的“光控开关”，它的作用是光线暗时自动闭合，光线亮时自动断开；一个是利用声敏器件制成的“声控开关”，它的作用是有声音时自动闭合电路，两分钟后，若再无声音则自动断开。 (1)请将图11甲中的器材连成符合上述楼道灯要求的电路。 (2)小明受楼道灯电路的启发，在爷爷的卧室里也安装了这样一个“聪明”的电路。晚上只要拍拍手，灯就亮了，过一会自动熄灭，给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷雨，就麻烦了，雷声使灯不断被点亮，影响爷爷休息。还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。现在再给你两个开关S l、S2，在图11乙中完成对这个“聪明”电路的改装。并分别说明在灯自动工作、晚上打雷需取消自动功能和需要灯一直被点亮时开关S l、S2的断开与闭合情况。 6.某物理兴趣小组的同学设计了图12甲所示的实验装置，在橡 皮塞中紧密地插入一根细玻璃管，将此橡皮塞盖紧在装满水的玻 璃瓶瓶口，玻璃瓶沿水平方向的截面为图12乙所示的椭圆。当 用力沿图12所示方向挤压装满水的玻璃瓶时，会看到细玻璃管 内的水面明显上升。在这里，同学们利用细玻璃管内水面的变化 将玻璃瓶的微小形变"放大"了。请你再列举两个用到这种"放大" 方法来观察物理现象的实验或用到这种方法来工作的仪器，并简 要说明"放大"的方法。 2014年高中物理竞赛复赛模拟训练卷 一．（20分）在用质子 ) (1 1 P 轰击固定锂 ) (7 3 Li 靶的核反应中，（1）计算放出α粒子的反应能。（2） 如果质子能量为1兆电子伏特，问在垂直质子束的方向观测到α粒子的能量大约有多大？ 有关原子核的质量如下： H 1 1，1.007825； He 4 2，4.002603； Li 7 3，7.015999。 二．（20分）2mol初始温度为270C，初始体积为20L的氦气，先等压膨胀到体积加倍，然后是绝热膨胀回到初始温度。（1）在P—V图上画出过程方程；（2）在这一过程中系统总吸收热量等于多少？（3）氦气对外界做的总功等于多少？其中绝热膨胀过程对外界做功是多少？ 三．（15分）观测者S测得两个事件的空间和时间间隔分别为600m和8×10-7s，而观测者S1测得这两个事件同时发生。试求S1相对S的速度，以及S1测得这两个事件的空间距离。 四．（20分）神奇的自聚焦透镜：自聚焦透镜依靠折射率的恰当变化对近轴光线成像。该透镜呈圆柱状，截面半径为R，长为l。其折射率在截面内延半径方向呈抛物线状连续变小，可表示为 )2 11(22202r a n n r -= 式中n 0为中心的折射率，a 为比1小得多的正数。 (1) 求从圆心入射与圆柱平面夹角为0θ的光线在自聚焦透镜内传播的轨迹方程。 (2) 平行于z 轴的平行入射光经过自聚焦透镜后交汇于一点，求自聚焦透镜的焦距。 五．（20分）如图所示，有二平行金属导轨，相距l ，位于同一水平面内（图中纸面），处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下（垂直纸面向里）．质量均为m 的两金属杆ab 和cd 放 竞赛模拟题 1. 如右图所示，平行四边形机械中，121211 22 O A O B O O AB l == ==，已知O 1A 以匀角速度ω转动，并通过AB 上套筒C 带动CD 杆在铅垂槽内平动。如以O 1A 杆为动参照系， 在图示位置时，O 1A 、O 2B 为铅垂，AB 为水平，C 在AB 之中点，试分析此瞬时套筒上销钉C 点的运动，试求：（1）C 点的牵连速度的大小V e ；（2）C 点的相对速度的大小V r ；（3）C 点的牵连加速度的大小a e ；(4) C 点的相对加速度的大小a r ；（提示：C 点绝对加 速度a e r c a a a a =++ ） （5）C 点的科里奥利加速度的大小a c ；（提示：2c r a v ω=? ） 2. 如右图所示，水平面内光滑直角槽中有两个质量均为m 的滑块A 和B ，它们由长为L 的 轻刚性杆铰链连接，初始静止，OAB α∠=，今在OA 方向给滑块A 作用一冲量I ，证 明：经过时间2sin ml t I πα = 后，A 和B 回到他们的初始状态。又证明：杆中张力在整个运 动期间保持常值，并求出它的大小。 3. 如右图所示，气枪有一气室V 及直径3mm 的球形钢弹B ，气室中空气的初态为900kP a 、 21C ? ，当阀门迅速打开时，气室中的气体压力使钢弹飞离枪管，若要求钢弹离开枪管 时有100m/s 的速度，问最小容积V 及枪管长度L 应为多少？已知空气C v =0.716kJ/(kg.k)，R 空气 =0.287kJ/(kg.k)，大气压P b =100kP a ，钢的密度3 7770/kg m ρ=。设枪管内径也为 精品资源 杠杆（ 3） 1、为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。杆秤确实容易为不法商贩坑骗 顾客提供可乘之机。请看下例。秤砣质量为 1 千克，秤杆和秤盘总质量为0.5 千克，定盘星到提纽的距离为 2 厘米，秤盘到提纽的距离为 10 厘米。若有人换了一个质量为 0.8 千克的秤驼，售出 2.5 千克的物品，物品的实际质量是多少？ 2、如图所示，一根长为L 的木头重将 木头扛起，此后丙又在木头的中点多少？1000 牛，其重心 O 在离木头左端 L/3 处，甲、乙二人同时各扛一端N 处向上扛，用力 f 丙=300 牛，由于丙的参加，乙的负重减轻了 3、如图所示，天平左盘放一支长蜡烛 A ，右盘放两支长度均为 A 长度一半的两支蜡烛B、 C，天平恰可 平衡。如果使它们同时燃烧，且它们的燃烧速度相同，则在它们燃烧的过程中天平是否平衡？ 4、把一长为 2 米的平板的中点支在水平面上的一不高的支点上，在平板上放有两个小球，如图所示。已 知 m 甲 =3 千克，位于板的中点，m 乙 =2 千克，位板的右端，现使两球均以0.1 米 /秒的速度沿板同时向左运动，经多少秒平板开始转动？ 欢迎下载 5、一根质量均匀的直尺放在水平桌面上，全长1/4 伸出桌外，在伸出端挂一重 5 牛的物体G 时，直尺仅对桌面 O 点有压力，如图所示，则此直尺重为多少？ O G 6、如图所示，物体G 重力为100N，在不计摩擦和滑轮重的情况下，拉力 F 应该为多大？如果考虑滑轮重力，拉力 F 的实际大小为28N，则每个滑轮重为多大？ F G 7、如图所示，有一重为600 牛的人，立于重为 300 牛的吊篮上，竖直向下拉一绕过滑轮的绳子，如果滑轮的物 重、摩擦不计，此人要匀素提起吊篮，需要用多大的拉力？ 8、如图所示，有一粗细均匀的木棒，把它的一端吊起来，另一端有全长的1/2 没入水中，此时木棒保持平衡，求木棒的重力。 物理竞赛模拟卷(选拔) 学号： 学校： 姓名： (考试时间：3小时 满分160分) 一、（20分）有两个完全相同的平凸透镜曲面半径均为R ，在空气中的焦距为f 。现 将其中一个凸透镜A 的平面镀银，将另一个凸透镜B 的曲面镀银，光都从未镀银的一面射入。试求此时平凸透镜A 、B 的焦距。 二、（25分）一根绳子跨过相距2L 等高的两个小轴承，绳的两端各系一质量均为m 的物体A 、B ，绳上位于两轴的中点连接一质量为M 的物体C ，如图所示。体系物体A 、B 、C 由静止开始同时释放，物体C 将竖直向下运动，忽略轴承的质量及摩擦。 (1) 当连接C 的绳子与竖直方向的夹角α=60°时，C 的速度达到最大，求M m 的值，以及C 的最大速度 (2) 若取1M m =，试求当α=60°时物体C 的加速度 三、（25分）如图所示，气缸（Ⅰ）（Ⅱ）都是绝热的，底面积均为S ，高度分别为L 2和L 。气缸中有一绝热轻质薄活塞，可气缸无摩擦的上下滑动。活塞通过一根劲度系数k 为自然长度为L 的轻弹簧与气缸（Ⅰ）顶部相连.两气缸通过一根很细的截面积为A 的绝热管道相连。管道中靠近气缸（Ⅱ）处有一个小木塞B 堵住管道，它与管道间最大静摩擦力为f 。R 是电阻丝，可以通电发热。C 是压强传感器，当它工作时能控制电阻丝R 的产热速率，使气缸（Ⅰ）上部压强维持在它开始工作时一瞬间的数值。它的开关在K 处，一旦木塞B 不能维持平衡，就将很快射出而撞击K ，使C 开始工作(图中未画出)。现在在气缸（Ⅰ）的上、下部分各充入适量理想气体氦气，使它们的压强均为1P ，温度均为1T ，弹簧处于原长；气缸（Ⅱ）中抽成真空。然后接通电源，缓缓加热。求最终活塞距气缸底部的距离和此时气缸（Ⅱ）中气体温度。题中已知数据如下： 20.100m ,S =0.500m,L =43.3010N/m,k =? 622.0010m ,A -=?0.635N,f = 5 1 1.0010Pa,P =?1300K.T =全国中学生物理竞赛——复赛模拟卷
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