电容?导体得到单位电势所必须给予的电量
()04=q U R C πε=从定义式=q C U 出发通过等效变换基本联接
电容器联接
C 1C 2C 3U 1U 2U 3+-+-+-U C 1q 1q 2q 3+-+-+-C 2C 3U 电
量12n
q q q q ==== 12n
q q q q =+++ 电压12 n U U U U =+++12 n U U U U ====等效电容
121111n C C C C =+++ 12n
C C C C =+++ 电压电流
分配律q U C =由电压按电容反比例分配q CU =由电荷按电容正比例分配示例示例
电容器相关研究?
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+
+
+
+
+
+
E'
E
电介质的介电常数定义为
E
E E
ε=
'
-
C
S
d
εε
=
2
2
11
222
Q
UQ CU
C
W==
=
到例４
到例6
示例
σE S ?由高斯定理,无限大均匀带电平面的
电场由0e S σε??Φ=022e E S σεΦ==?Q
Q
-两面积S 、间距d 平行板电容器当带电荷量Q 时，板间电场由电场叠加原理可得为0022E σσεε==两板间电势差0U d σε=0
0S Q U d S C d σσεε===則
+
++++
+++
O ()A B R R r n n -?=→∞取r i 由高斯定理,在距球心r i 处场强204e i i q E S r επΦ==?在距球心r i 处r
?其上场强视作恒定,则元电势差为
204i A B i R R U r n q επ?-=电容器两极间电势差为210lim 4n n i i q U r
r επ→∞
==??∑201lim 4n n i i q r r επ→∞=?=?∑()2211lim lim n n n n i i i A r r r R i r →∞→∞==???=+?∑∑()()1lim n n A A i r R i r R i r r →∞=?=+?+?-?∑()()111lim n n A A i R i r R i r →∞==-+?-+?∑()1111111lim 21n n A A A A A B i R R r R r R r R n r R →∞=??=-+-+-??+?+?+?+-?????∑ 0114A B q R R επ??- ?=??04A B B A R Q C U R R R πε==-則
两个半径均为R 的导体球相互接触形成一孤立导体，试求此孤立导体的电容．O 1R O 1O 2
+q 1解题方向:若能确定
系统电势为U 时的电
量Q,可由定义求得C
考虑其中1球,电势为U 时,电量1UR q k +=+q 1O 2R +q 1引入同样的第2球,1球将电势叠加,为维持U,122q q -=-12O R r =+q 1-q 2-q 2对称地,为维持球2电势U,亦设置像电荷予以抵消
为抵消像电荷引起的电势,再设置
下一级像电荷1132323q q q +=?=223
O R r =+q 3+q 3-q 4-q 4 111121234Q q ??=-+-+ ???()2ln2UR k
=()08ln2C R πε=专题18-例2
半径分别为a 和b 的两个球形导体，相距很远地放置，
分别带有电荷q a 、q b ，现用一金属导线连接，试求连接后每球上的电荷量及系统的电容.
解题方向:系统总电量守恒，只要确定导
线连接后系统的电势,可由定义求得C
设连接后两球各带电a
b q q ''由电荷守恒有a
b a b q q q q ''=++由等势且相距很远a b kq kq U a b ''==解得()a a b a q q q a b '=++()a b k q a b
U q ++=a b q q C U +=則a b k
+=返回
a
b d
d h +i i +1123d h 解题方向:不平行电容器等效
为无穷多个板间距离不等的平
行板电容器并联!若无穷均分b 01lim n n i b a n C b h d i n b ε→∞=?=?+?∑001
111lim lim 1n n n n i i b a ab n b h h d n d i i n b nd εε→∞→∞==?=?=?+?+∑∑若无穷均分C 10/i i i d d a C h b d n ε+-?=01i i i ab d d C h d n ε+-?=101i i d Ch d n ab ε+=+等式两边取n 次方极限得0Ch ab d h e d ε+=0ln ab
d h h C d ε+=如图，两块长与宽均为a 与b 的导体平板在制成平行板电容器时稍有偏斜，使两板间距一端为d ，另一端为（d ＋h ），且h d ，试求该空气电
容器的电容．专题18-例1
如图所示，由五个电容器组成的电路，其中C 1＝4μF ，C 2＝
6μF ，C ＝10μF ，求AB 间的总电容．C 1C 1C 2C 2C 3A M N B 设在A 、B 两端加一电压U ，并设
U M ＞U N M (N )处连接三块极板总电量为０
则有+-+()121122213U U U C U C U U U C +=???=+-??解得12815715U U U U ?=????=??1122815715Q UC Q UC ?=????=??
于是有1212871515Q Q C C C U +==+74F 15
C μ=五电容连接后的等效电容为五电容连接直观电路如图
A
B C 1C 1C 2C 2C 3
如图是一个无限的电容网络，每个电容均为C ，求A 、B 两点间的总电容．
设n 个网格的电容为C n ,则有()()22n AB n n C C C C C C C C +==++22220n n C CC C +-=整理得
312
n C C =-该无穷网络等效电容为n A
B n
C C
返回
如图，一平行板电容器，充以三种介电常数分别为ε1、ε2和ε3的均匀介质，板的面积为S ，板间距离为2d ．试求电容器的电容．
专题18-例3d d
1ε2ε3ε3C 2C 1C 0114S C d εε=0332S C d εε=0222S C d εε=23123C C C C C C =++等效于C 1与串联的C 2、C 3并联:()
012132323222S d εεεεεεεεε=++?+
在极板面积为S ，相距为d 的平行板电容器内充满三种不同的
介质，如图所示．⑴如果改用同一种介质充满板间而电容与之前相同，这种介质的介电常数应是多少？⑵如果在ε3和ε1、ε2之间插有极薄的导体薄片，⑴问的结果应是多少？
a 1ε2ε3ε
b
c
d ⑴将电容器划分为如图所示a 、
b 、
c 、
d 四部分
所求等效电容为a 与b 串联、c 与d 串联后两
部分并联而成，由C ∝ε可得13231323
εεεεεεεεε=??+++⑵插入导体薄片所求等效电容为1与2并联与3串联，由C ∝ε可得
()
31231222εεεεεεε+++'=
球形电容器由半径为r 的导体球和与它同心的球壳构成，球壳内半径为R ，其间一半充满介电常数为ε的均匀介质，如图所示，求电容.
球形电容器的电容04Rr C R r πεε=-本题电容器等效于介电常数为１和ε的两个半球电
容器并联，每个半球电容各为102Rr C R r
πε=-202Rr C R r
πεε=-该球形电容器的等效电容为()0221Rr r
C R πεε+-=R r ε
如图所示为共轴的两导体圆柱面组成的电容器．长l 、半径分
别为r 和R ．两圆筒间充满介电常数为ε的电介质．求此电容器的电容．
设圆柱面电容器电容为C ，它由n 个电容为nC 的元圆柱面电容串联而成，元圆柱
面电容器可视为平行板电容器，第i 个元电容为r i
r i-1012i
i i r l nC r r εεπ-=-102i i i i r r l r r nC
εεπ--=1021i i r l r nC εεπ-=-[][]n n lim lim n n →∞→∞02l C r e R εεπ-=02ln r R C l πεε=
平行板电容器的极板面积为S ，板间距离为D ．其间充满介质，
介质的介电常数是变化的，在一个极板处为ε1，在另一个极板处为ε2，其它各处的介电常数与到介电常数为ε1处的距离成线性关系，如图，试求此电容器的电容C ．
解题方向:介质变化的电容器等效为无穷多个介质不同的平行板电容器串联!无穷均分C
21011
i i i r S D nC r r εεεε--???+ ???=-2121012121111i i i r S D D nC r r D D εεεεεεεεεεεε---????+ ???=--????+-+ ? ?????21
211102111i i r S D D nC r D εεεεεεεεε---+?=--+等式两边取n 次方极限得21012S
DC e εεεεε--?=02121
ln ln D C S εεεεε-?-=x 0D r i-1r i …i 12n …ε1ε2返回
1234+q 1-q 2+q 2-q 1q '3q '1q '-++
2q '-++++++++++++++++++++++2q '3q '-1312q q q q ''+=-1
21q q q ''--=-124332U U U =+由312000q q q C C C '''=+即00S C d ε=其中1223q q q '+=()32012023d q q q U C S
ε+'==解题方向:利用电容对两板间
的电压及极板上的电量的制约四块同样的金属板，每板面积为S ，各板带电量分别为q 1、-q 1、q 2、-q 2
．各板彼此相距为d ，平行放置如图，d 比板的线尺寸小得多，当板1、
板4的外面用导线连接，求板2与板3之间的电势差．专题18-例4
如图所示，两块金属平板平行放置，相距D =1 cm ，一板上电荷面密度σ1=3μC/m 2，另一板上电荷面密度σ2
=6μC/m 2，在两板之间平行地放
置一块厚d =5 mm 的石蜡板，石蜡的介电常数ε=2．求两金属板之间的电压．
专题18-例5+σ2+σ1D d 如果在每个金属板上附加面密度为-4.5μC/m 2的电荷，电容器的带
电就成为“标准状况”了——两
板带等量异种电荷:附加电荷在板间引起的电场互相抵消，并不影响原来
的板间电场，也不会改变电容器的电势．
21.5C/m
σμ=等效电容为:
CC C C C εε=+002S C D ε=其中02S C D εεε=()021S D εεε=+S U C σ=()012D σεεε=+1272V
≈
电容为C 的平行板电容器的一个极板上有电量＋q ，
而另一个极板上有电量+4q ，求电容器两极板间的电势差．
如果在每个金属板上附加-2.5q 的电荷，电容器的带电就成为两板带等量异种电
荷1.5q 的“标准状况”：
1.5q U C =則32q C
=
三个电容分别为C 1、C 2、C 3的未带电的电容器，如图方式相
连，再接到点A 、B 、D 上．这三点电势分别为ＵA 、U B 、ＵD ．则公共点O 的电势是多大？C 1
C 3C 2O
D B A 解题方向:考虑电容器电容、
电压与电量之间的关系设三个电容带电量分别为123q q q 11AO A O q U U U C =-=則22BO B O q U U U C =-=33DO D O q U U U C =-=1230
q q q ++=又123123
D O A B U C U C U C U C C C ++++=
如图所示的两块无限大金属平板A 、B 均接地，现在两板之间
放入点电荷q ，使它距A 板r ，距B 板R ．求A 、B 两板上的感应电荷电量各如何？
解题方向:与设想将q 均匀细分n 份，
均匀分布在距板r 处的平面M 后等效B
A M +
++
+
+
+
+
+
这是两个电容并联!两电容器电容之比r R C R C r =并联电容总电量
q 每个电容带电量A r B R q C q C =A q R q R r =+B q r q R r =+
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题13--热和能 一、选择题 典例3（2011上海第25界初中物理竞赛）当物体中存在温度 差时，热量会从温度高的地方向温度低的地方传递。对于一 长度为L 、横截面积为S 的均匀金属棒，当两端的温度差稳 定为△T 时，△t 时间内从高温端向低温端传递的热量△Q 满足关系式： t L T kS Q ??=?.；其中k 为棒的导热系数。如图所示，长度分别为L 1、L 2，导热系数分别为k 1、k 2，的两个横截面积相等的细棒在D 处紧密对接，两金属棒各自另一端分别与温度为400开、300开的恒定热源良好接触。若L 1∶L 2=1∶2，k 1∶k 2=3∶2，则在稳定状态下，D 处的温度为 （ ） A ．375开 B ．360开 C ．350开 D ．325开 解析：设在稳定状态下，D 处的温度为T ，则对于长度为L 1的细棒，()11 400-k S T Q t L ?=?，对于长度为L 2的细棒，()22 300k S T Q t L -?=?，联立解得T=375K ，选项A 正确。 .答案：A
【点评】此题考查热传递及其相关知识。 典例4．（2011上海第25界初中物理竞赛复赛）将一功率为P=500瓦的加热器置于装有水的碗中，经过分钟后，碗中水温从T 1=85℃上升到T 2=90℃，之后将加热器关掉分钟，发现水温下降℃。试估算碗中所装水的质量。 解答：加热器在2分钟内所供应的总热量，等于水温升高所吸收的热量，加上散失到周围环境的热量，即Pt=cm (T 2-T 1)+Q 若水温变化不大，则散失到周围环境的热量与时间成正比。因此加热器关掉1分钟，从热水散失的热量等于Q/2，此热量等于热水温度下降℃所放出的热量，即Q/2=cm△T 从以上两式可以解得Pt=cm (T 2-T 1+2△T) m= ()212Pt c T T T -+?=()35001204.210 5.0+2 1.0????kg=。 【点评】此题考查热量、能量守恒定律及其相关知识。 【竞赛实战训练】 1．(2009全国初中应用物理知识竞赛题)炎热无风的夏天，小宇走在被晒得发烫的柏油路上，看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽，于是赶快走过去，结果在洒过水的路面上，他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是( ) A ．洒水车中的水经过曝晒后，内能增大，温度很高
2017年度全国初中应用物理竞赛试题 一、单选题：（每题2分，共20分） 1. 录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的目的是（） A. 减弱声音的反射 B. 增强声音的反射 C. 增大声音的响度 D. 提高装饰的效果 2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲 好的热茶和半杯冷牛奶，如果将他们混合在一起，想尽快做一杯 温度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（） A. 将热茶冷却2min ，之后再把冷牛奶倒入热茶杯中 B.把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却2min C. 将热茶冷却2min ，之后再把热茶倒入冷牛奶杯中 D.把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却2min 3. 炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。若不考虑水的蒸发，当两 个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面 相比（） A. 都高于初始时刻杯中的水面 B. 都和初始时刻杯中的水面相平 C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平，右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面 D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面，右侧杯中水面和初始时刻的水面相平 4. 小明用塑料吸管喝汽水时发现，松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮，但放在凉开水中却不会，如图所示。对此现象的分析，下列说话中正 确的是（） A. 吸管密度小于汽水密度，因此会上浮 B.吸管很细， 由于内部液体表面张丽的作用导致上浮 C. 从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管 上，使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮 D. 由于吸管内外大气压强的作用，使吸管上浮 5. 小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一 天他把自己的手机拆开，看到一块如图所示的锂电 池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（） A. 这块电池能提供的电能大约为2.3×104J B.
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
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题12--简单机械 一、选择题 1. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）某次刮大风时把一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了如图l2所示的四种方案，每个人所需拉力最小的方案是 ( ) 1.答案：B 解析：根据滑轮知识，AB图绳中拉力为二人拉力之和，且拉树的力为两根绳中的拉力。根据杠杆知识，B图在动力臂大，所以每个人所需拉力最小的方案是B。 2.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时， 夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手 把和夹爪分别是 ( ) A.省力杠杆，费力杠杆 B.费力杠杆，省力杠杆 C省力杠杆，省力杠杆 D.费力杠杆，费力杠杆 . 答案：A解析：手把动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，夹爪动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 3.(2010全国初中应用物理知识竞赛题).体操、投掷、攀岩等体育运动都不能缺少的“镁粉”，它的学名是碳酸镁。体操运动员在上杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是 ( ) A.仅仅是为了利用“镁粉”，吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑 B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”，能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦” C仅仅是为了利用“镁粉”，填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀 D.上述各种功能都具有
.答案：D解析：体操运动员在上杠前在手上涂擦“镁粉”的目的是为了利用“镁粉”吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑；利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦”；利用“镁粉”填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀，所以选项D正确。 4. (2011上海初中物理知识竞赛题)某人在车后用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，突然发现车辆前方出现情况，他马上改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到的合力大小为( ) A．40牛 B．80牛 C．120牛 D．200牛 3. 答案：D解析：用80牛的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，说明车运动受到的阻力为80N。改用120的水平拉力使车减速，在减速的过程中，车受到人向后拉力120N，阻力80N，所以车受到的合力大小为120N+80N=200N. ，选项D正确。 5. （2011上海初中物理知识竞赛题）分别用铁和铝做成两个外部直径和高度 相等，但内径不等的圆柱形容器，铁杯装满质量为m1的水后总重为G1；铝杯装 满质量为m2的水后总重为G2。下列关系不可能正确的是（） A．G1
高中奥林匹克物理竞赛解题方法 二、隔离法 方法简介 隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来，然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况，从而把复杂的问题转化为简单的一个个小问题求解。隔离法在求解物理问题时，是一种非常重要的方法，学好隔离法，对分析物理现象、物理规律大有益处。 例1：两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平 桌面上，如图2—1所示，如果它们分别受到水平推 力F 1和F 2作用，且F 1>F 2， 则物体1施于物体2的 作用力的大小为 （ ） A ．F 1 B ．F 2 C ．1/2（F 1+F 2） D ．1/2（F 1－F 2） 解析：要求物体1和2之间的作用力，必须把其中一个隔离出来分析。 先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：F 1－F 2=2ma ① 再以物体2为研究对象，有N －F 2=ma ② 解①、②两式可得),(2121F F N +=所以应选C 例2：如图2—2在光滑的水平桌面上放一物体A ，A 上再放一物体B ， A 、 B 间有摩擦。施加一水平力F 于B ，使它相对于桌面向右运 运，这时物体A 相对于桌面 （ ） A ．向左动 B ．向右动 C ．不动 D ．运动，但运动方向不能判断 解析：A 的运动有两种可能，可根据隔离法分析 设AB 一起运动，则B A m m F a += A B 之间的最大静摩擦力 g m f B m μ= 以A 为研究对象：若AB F m m m m a m f A B B A A m ,) (,+≥≥μ即一起向右运动. 若,)(F g m m m m A B B A +<μ则A 向右运动，但比B 要慢，所以应选B 例3：如图2—3所示，已知物块A 、B 的质量分别为m 1、m 2，A 、B 间的摩擦因数
2014年全国初中物理竞赛试题及答案
2014年第二十四届初中应用物理竞赛试题 试卷总分：120分时间：120分钟 启用前----绝密 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 0 0 &鬥 比佝外卑转m 向内庭转 c.向拆庭转m 向F庭转 阻2 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单空 3?图4甲为一把手工的锯条，图4乙紬 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（）
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题3--物态变化 一．选择题 1. （2013全国初中应用物理知识竞赛）在严寒的冬季，小明到滑 雪场滑雪，恰逢有一块空地正在进行人工造雪。他发现造雪机在工作 过程中，不断地将水吸入，并持续地从造雪机的前方喷出“白雾”， 而在“白雾”下方，已经沉积了厚厚的一层“白雪”，如图1所示。 对于造雪机在造雪过程中，水这种物质发生的最主要的物态变化，下 图1 列说法中正确的是( ) A.凝华 B.凝固 C.升华 D.液化 答案：B 解析：造雪机在造雪过程中，水这种物质发生的最主要的物态变化是凝固，选项B正确。2．(2012全国初中应用物理知识竞赛预赛)随着人民生活水平的提高，饭桌上的菜肴日益丰富，吃饭时发现多油的菜汤与少油的菜汤相比不易冷却。这主要是因为【】 A、油的导热能力比较差 B、油层阻碍了热的辐射 C、油层和汤里的水易发生热交换 D、油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发 答案：D 解析：多油的菜汤不易冷却的原因是油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发，选项D正确。 3．(2012全国初中应用物理知识竞赛)我国不少地区把阴霾天气现象并入雾，一起作为灾害性天气，统称为“雾霾天气”。关于雾和霾的认识，下列说法中正确的是（） A．霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的 B．雾和霾是两种不同的天气现象 C．雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的 D．雾和霾是同一个概念的两种不同说法 解析：雾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的，霾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的，雾和霾是两种不同的天气现象，选项B正确。 答案：．B 4（2011全国初中应用物理知识竞赛河南预赛）如图所示的4种物态变化中，属于放热过程的是，( )
全国初中物理竞赛精选题及答案 初中物理知识要点一览与初中物理基本概念概要 （一）初中物理知识要点一览 速度：V（m/S）?v=?S：路程/t：时间? 重力G?（N）?G=mg（?m：质量；?g：9.8N或者10N?） 密度：ρ?（kg/m3）?ρ=?m?（m：质量；?V：体积?） 合力：F合?（N）?方向相同：F合=F1+F2?；?方向相反：F合=F1—F2?方向相反时,F1>F2? 浮力：F浮?(N)?F浮=G物—G视?（G视：物体在液体的重力?） 浮力：F浮?(N)?F浮=G物?（此公式只适用?物体漂浮或悬浮?） 浮力：F浮?(N)?F浮=G排=m排g=ρ液gV排?（G排：排开液体的重力?；m排：排开液体的质量?；ρ液：液体的密度?；?V排：排开液体的体积?(即浸入液体中的体积)?） 杠杆的平衡条件：?F1L1=?F2L2?（?F1：动力?；L1：动力臂；F2：阻力；?L2：阻力臂?） 定滑轮：?F=G物?S=h?（F：绳子自由端受到的拉力；?G物：物体的重力；?S：绳子自由端移动的距离；?h：物体升高的距离） 动滑轮：?F=?（G物+G轮)/2?S=2?h?（G物：物体的重力；?G轮：动滑轮的重力） 滑轮组：?F=?（G物+G轮）?S=n?h?（n：通过动滑轮绳子的段数）机械功：W?（J）?W=Fs?（F：力；?s：在力的方向上移动的距离?）有用功：W有?=G物h? 总功：W总?W总=Fs?适用滑轮组竖直放置时? 机械效率:?η=W有/W总?×100%?
功率:P?（w）?P=?w/t?(W：功;?t：时间) 压强p?（Pa）?P=?F/s?(F：压力;?S：受力面积） 液体压强：p?（Pa）?P=ρgh?（ρ：液体的密度；?h：深度【从液面到所求点的竖直距离】?） 热量：Q?（J）?Q=cm△t?（c：物质的比热容；?m：质量?；△t：温度的变化值?） 燃料燃烧放出的热量：Q（J）?Q=mq?（m：质量；?q：热值）? 串联电路?电流I（A）?I=I1=I2=……?电流处处相等? 串联电路?电压U（V）?U=U1+U2+……?串联电路起分压作用? 串联电路?电阻R（Ω）?R=R1+R2+……? 并联电路?电流I（A）?I=I1+I2+……?干路电流等于各支路电流之和（分流）? 并联电路?电压U（V）?U=U1=U2=……? 并联电路?电阻R（Ω）1/R?=1/R1?+1/R2?+……? 欧姆定律：?I=?U/I? 电路中的电流与电压成正比,与电阻成反比? 电流定义式?I=?Q/t?（Q：电荷量（库仑）；t：时间（S）?） 电功：W?（J）?W=UIt=Pt?（U：电压；?I：电流；?t：时间；?P：电功率?） 电功率：?P=UI=I2R=U2/R?（U:电压；?I：电流；?R：电阻?） 电磁波波速与波?长、频率的关系：?C=λν?（C：波速（电磁波的波速是不变的,等于3×108m/s）；?λ：波长；?ν：频率?） （二）初中物理基本概念概要 一、测量
全国初中物理竞赛年试 题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
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 5．汽车发动机在工作过程中需要冷却。图5为汽车发动机的水冷系统工作原理示意 图。在 汽车发 动机正 常工作的过程中，图5所示有关汽车发动机水冷系统中水流方向以及水泵叶轮转向的示意图中，正确的是（） 6．2013年6月20日我国宇航员王亚平首次进行了太空授课。图6为王亚平所做实验的一个画面，图中的水呈球状而不破裂，除了失重的原因外，还主要是因为
本卷共九题，满分200分 一、（10分）在横线上填上恰当的内容 1．在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下： 联合国大会， 承认物理学为了解自然界提供了重要基础， 注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石， 确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具， 意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础， i ． ……； ii ． ……； iii ．宣告2005年为 年． 2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项： ； ． 二、（17分）现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l 的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g ） 第22届全国中学生物理竞赛预赛题试卷
三、（18分）内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少？ 四、（20分）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱．氢光谱线的波长λ 可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示 ??? ??-=2211 1 n k R λ n ，k 分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数． ,3,2,1=k ，对于每一个k ，有 ,k ,k ,k n 321+++=，R 称为里德伯常量，是一个已知量．对于1=k 的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；2=k 的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系． 用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U 1，当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U 2． 已知电子电量的大小为e ，真空中的光速为c ，试求：普朗克常量和该种金属的逸出功．
第27届全国中学生物理竞赛决赛试题及答案 一、（25分）填空题 1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M ，劲度系数为k ，无形变时半径为R 。现将它用力抛向空中，忽略重力的影响，设稳定时其形状仍然保持为圆形，且在平动的同时以角速度ω绕通过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为 。 2．鸽哨的频率是f 。如果鸽子飞行的最大速度是u ，由于多普勒效应，观察者可能观测到的频率范围是从 到 。（设声速为V 。） 3．如图所示，在一个质量为M 、内部横截面积为A 的竖直放置的绝热气缸中，用活塞封闭了一定量温度度为0T 的理想气体。活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞和气缸之间的摩擦力都可忽略不计。已知大气压强为0p ，重力加速度为g ，现将活塞缓慢上提，当活塞到达气缸开口处时，气缸刚好离开地面。已知理想气体在缓慢变化的绝热过程中pV γ保持不变，其中p 是气体的压强，V 是气体的体 积，γ是一常数。根据以上所述，可求得活塞到达气缸开口处时气体的温度为 。 4．（本题答案保留两位有效数字）在电子显微镜中，电子束取代了光束被用来“照射”被观测物。要想分辨101.010m -?（即原子尺度）的结构，则电子的物质波波长不能大于此尺度。据此推测电子的速度至少需被加速到 。如果要想进一步分辨121.010m -?尺度的结构，则电子的速度至少需被加速到 ，且为使电子达到这一速度，所需的加速电压为 。 已知电子的静止质量319.110kg e m -=?，电子的电量191.610C e -=-?，普朗克常量346.710J s h -=??，光速813.010m s c -=??。 二、（20分）图示为一利用传输带输送货物的装置，物块（视为质点）自平台经斜面滑到一以恒定速度v 运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地，已知斜面高 2.0m h =，水平边长 4.0m L =，传输带宽 2.0m d =，传输带的运动速度 3.0m/s v =。物块与斜面间的摩擦系数10.30μ=。物块自斜面顶端下滑的初速度为零。沿斜面下滑的速度方向与传输带运动方向垂直。设斜面与传输带接触处为非常小的一段圆弧，使得物块通过斜面与传输带交界处时其速度的大小不变，重力加速度210m/s g =。 1．为使物块滑到传输带上后不会从传输边缘脱离，物块与传输带之间的摩擦系数2μ至少为多少？ 2．假设传输带由一带有稳速装置的直流电机驱动，与电机连接的电源的电动势200V E =，内阻可忽略；电机的内阻10R =Ω，传输带空载（无输送货物）时工作电流0 2.0A I =，求当货物的平均流量（单位时间内输送货物的质量），稳定在640 kg/s 9 η= 时，电机的平均工作电
2018年全国初中应用物理竞赛试题及答案 注意事项： 1.请在密封线填写所在地区、学校、和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题，满分100分。 ―、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。 1.如图1所示为伦敦四标性摩天大楼：“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大厦”。其中座大楼的设计考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了，你认为这座大楼最可能是（ ) 2.当今，世界性的能源危机断地加深，节约能源义不容辞。下面四种符号中，为中国节能标志的是（ ) 3.在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候，常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出，关于这个“白气”，下列说法中正确的是（） A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降 4.如图3所示为双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其 中a、b之间连接一根较细的导线；c、d之间连接一根较粗的导 线。如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列连接方式中磁性最 强的方法是（） A.将bc相连，然后a、d分别接电源两极 B.将cd相连，然后a、b 分别接电源两极 C.将ab相连、cd相连，然后分别接电源两极 D.将ad相连、bc相连，然后分别接电源两极 5.5号电池因其体积小、容量适中，因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售5号电池包装上写有“1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池，下列说法中正确的是（） A.它能提供的电能约10.8 kJ B.它正常工作时的电流是2 A
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题2--声现象 一．选择题 1. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）在“达人秀”节目中，演员用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是 ( ) A.音调响度 B.音色响度 C.音色音调 D.音色音调响度 1.答案：A 解析：演员用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，二者音色一定不同，用它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是音调和响度，选项A正确。 2. （2013全国初中应用物理知识竞赛）如图3所示，海北中学有一个跑道为400 m的操场，在操场的主席台和观众席上方一字形排列着A, B, C三个相同的音箱。在一次运动会的开幕式上，站在操场中的所有同学都可以听到音箱发出的足够大的声音，但站在某些位置的同学却感觉听不清音箱中播放的内容，在图3的1,2, 3三个位置中，位于哪个位置附近的同学应该是“感觉听不清”的?( ) A. 1 B. 2 C. 3 D.在哪个位置都一样 答案：A解析：位置1声波干涉相互削弱，所以位于位置1附近的同学应该是“感觉听不清”选项A正确。 3. （2009年上海初中物理竞赛）在汽车、摩托车发动机的排气管上附加消声器，目的是减弱噪声。减弱噪声的位置在( ) A．排气管上 B．空气中 C．人耳处 D．发动机上 3.答案：A 解析：发动机的排气管上附加消声器，减弱噪声的位置在排气管上，选项A正
确。 4．（无锡物理竞赛题）下图是探究声现象的四种实验情景，下列说法正确的是（）A．甲实验说明声音的传播需要介质 B. 乙实验说明钢尺振动的频率越高，响度越大 C. 丙实验说明音叉的振幅越大，音调越高 D．丁实验说明声波不能传递能量 4．答案：A解析：甲实验是把正在响铃的闹钟放在钟罩里，用抽气机逐步抽去钟罩里的空气，听到的闹钟响声逐步减小，据此说明真空不能传声，声音的传播需要介质，选项A正确；乙实验利用钢尺的振动来说明钢尺振动的频率越高，音调越高，选项B错误；丙实验通过音叉振动时乒乓球弹开的远近说明音叉的振幅越大，响度越大，选项C错误；丁实验通过敲击橡皮膜时蜡烛火焰的摇动说明声波能够传递能量，选项D错误。 5.（南京物理竞赛题)关于声现象，下列说法正确的是 A．“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的 B．敲锣时用力越大，声音的音调越高 C．市区内某些路段“禁鸣喇叭”，这是在声音传播的过程中减弱噪声 D．用声波能粉碎人体内“小石头”，说明声波具有能量 5.答案：D解析：“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的，选项A错误；敲锣时用力越大，锣振动的幅度越大，声音的响度越大，选项B错误；市区内某些路段“禁鸣喇叭”，这是在声源处减弱噪，选项C错误；用声波（超声波）能粉碎人体内“小石头（结石）”，说明声波具有能量，选项D正确。 6．（山西物理竞赛题）为了探究声音的响度与振幅的关系，小明设计了如图2所示的几个实验。你认为能够完成这个探究目的的是
2017年度全国初中应用物理竞赛试题及答案
2017年度全国初中应用物理竞赛试题 一、单选题：（每题2分，共20分） 1. 录音棚的墙壁通常装有皮 质材料的软 包，如图所示，这样做 的目的是（ A. 减弱声音的反射 增强声音的反射 C.增大声音的响度 提高装饰 的效果 2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别 装有半杯刚冲好的热茶和半林冷牛奶， 如果将他 们混合在一起，想尽快做一杯 温 度可能低一些的奶茶，以下 方法 中效果最好的是（） A. 将热茶冷却2min ， 后再 把冷牛奶倒入热茶杯中 B. 把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却 2mi n C. 将热茶冷却2min ，之后再把热茶倒入 冷牛 奶杯中 D. 把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却 2mi n 3. 炎热的夏天，在玻璃杯中装 有水和冰块， 如图所示，左边杯 子里的冰块 压着杯底，右边杯子 里的冰块 漂浮在水面。若不考虑 水的蒸 发，当两个杯中的冰块全 部熔 化时，杯中水面和初始时刻 杯 中水面相比（） A. 都高于初始时刻杯中的水面 B. 都和初始时刻杯中的水面相平 C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平， 右侧 杯中水面高于初始时刻杯中水面 D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面， 右侧 杯中水面和初始时刻的水面相平 B. m ) D.
4.小明用塑料吸管喝汽水时发现，松手后原 来 插 入瓶底的吸管会自己上浮，但放 在凉开水中却不会，如图所示。 对此现象的分析，下列说话中正 确的是（） A.吸管密度小于汽水密 度，因此会上浮B.吸管很细，由于内部液体表面张丽的作用导致上浮着在吸管上汽水中析出体所受浮力大于所受式力而上浮 D.由于吸管内外大气压强 的作用，使吸管上浮 5.小明是 一个爱动手并且善于思考的同 学。一天他把自己的手机拆 开，看到一块如图所示的锂电 池。以下是他做出的判断，其 中不正确的是（） A.这块电池能提供的电能大约为 2.3 >104J B.图中mAh 和Wh都是能量的单位 C.将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元动机D 能这块机械将供个中学若全部用来驱烈 6.有些自动洗衣机通过压力传感器感知气体的压力，从而控制进水量。如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，若不考虑温度的影响，则洗衣 缸内水位升高过程中，细管中被封 闭的空气（） A.体积不变，压强变小 B.体积变小，压强变大
第31届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题 2014年9月20日 说明：所有答案（包括填空）必须写在答题纸上，写在试题纸上无效。 一、（12分）振动的液滴 2013年6月20日，“神舟十号”女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我 国首次太空授课. 授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应. 视频中可 发现漂浮的液滴处于周期性的“脉动”中（平时在地球表面附近，重力的存在会导致液滴下降 太快，以至于很难观察到液滴的这种“脉动”现象）. 假设液滴处于完全失重状态，液滴的上 述“脉动”可视为液滴形状的周期性的微小变化（振动），如图所示. （1）该液滴处于平衡状态时的形状是__________； （2）决定该液滴振动频率f的主要物理量是________________________________________； （3）按后面括号中提示的方法导出液滴振动频率与上述物理量的关系式.（提示：例如，若认为a,b,c是决定该液滴振动频率的相互独立的主要物理量，可将液滴振动频率f与a,b,c的关系式表示为f∝aαbβcγ，其中指数α、β、γ是相应的待定常数.） 二、(16分) 测量理想气体的摩尔热容比γ 一种测量理想气体的摩尔热容比γ=Cp/CV的方法（Clement-Desormes方法）如图所示： 大瓶G内装满某种理想气体，瓶盖上通有一个灌气（放气）开关H，另接出一根U形 管作为压强计M．瓶内外的压强差通过U形管右、左两管液面的高度差来确定. 初始 时，瓶内外的温度相等，瓶内气体的压强比外面的大气压强稍高，记录此时U形管液 面的高度差h i．然后打开H，放出少量气体，当瓶内外压强相等时，即刻关闭H. 等待 瓶内外温度又相等时，记录此时U形管液面的高度差h f．试由这两次记录的实验数据 h i和h f，导出瓶内气体的摩尔热容比γ的表达式．（提示：放气过程时间很短，可视 为无热量交换；且U形管很细，可忽略由高差变化引起的瓶内气体在状态变化前后的 体积变化） 三、（20分）如图所示，一质量为m、底边AB长为b、等腰边长为a、质量均匀分布的等腰三角形平板，可绕过光滑铰链支点A和B的水平轴x自由转动；图中原点O位于AB的中点，y轴垂直于板面斜向上，z轴在板面上从原点O指向三角形顶点C. 今在平板上任一给定点M0(x0,0,z0)加一垂直于 板面的拉力Q. （1）若平衡时平板与竖直方向成的角度为φ，求拉力Q以及铰链支点 对三角形板的作用力N A和N B； （2）若在三角形平板上缓慢改变拉力Q的作用点M的位置，使平衡时 平板与竖直方向成的角度仍保持为φ，则改变的作用点M形成的轨迹 满足什么条件时，可使铰链支点A或B对板作用力的垂直平板的分量 在M变动中保持不变？
2010年第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题 注意事项： l．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3．本试卷共有六个大题，满分为100分。 4．答卷时间：2010年4月18日（星期日）上午9: 30～11: 10。 题号一二三四五六总分 分数 复核人 一、（16分）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它 又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很 高。如图1甲所示为干簧管的结构简图，其中 磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃 管上。 1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置 时，如图1乙，干簧管的磁簧片触点就会闭合， 将电路接通：当条形磁铁远离干簧管时，触点 就会断开。请简述其原理。 2．某同学设想用干簧管制作水位自动报 警器，图2是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：（1）设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm3，不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件（取g ＝10N/kg）？ （2）他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。
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二、（16分）小明同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图3所示。其中R1、R 2、R3为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作指示灯， 其所消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加 热器能有200W、300W、……、900W共七挡功率。为此他还设计了 下面这份简单的表格，表中的“√”表示对应的开关闭合，相应的 指示灯亮；“×”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭。功率 栏给出了相应状态时电加热器的功率值。 1．按照他的设想，帮他计算出R1、R2，R3的阻值各为多少？ 2．补齐表中其余挡位的空格。 第2页共6页
2008年全国初中物理 竞赛试题
2008年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题 注意事项： 1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3．本试卷共有六个大题，满分100分。 4．答卷时间：2008年4月20日（星期日）上午9﹕30～11﹕10。 题号一二三四五六总分 分数 复核人 一、（共16分）小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图1所示。其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，图2是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压U = 6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。 1．请简述此恒温箱的工作过程。 2．为什么恒温箱的加热器应该接在A、B端，而不能接在C、D端？ 3．如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种： A．0~100Ω B．0~200Ω C．0~1000Ω D．0~1500Ω 请问应选择哪一个可变电阻器？为什么？ 4．小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处？请你提出一种解决的方案。 二、（16分）清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。 型号CC5020 额定压 力 5MPa 电源220V~/50Hz 额定流 量 20L/min 额定功率 2.2kW 防护等IP25
请回答： 1．从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出并说明如何更正。 2．清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是 A。若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水 m3；平均耗电 kW·h。 3．清洗机正常工作10min，清洗机对水做多少功？ 4．该清洗机正常工作时的效率是多少？ 三、（共15分）家庭水暖又叫“土暖气”，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备，图3是一种家庭水暖的安装示意图，其中下水管的D 端比A端略高，其坡度为1:100。请看图思考并回答以下问题： 1．这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水便可以在管中按箭头所示方向自行流动。请具体分析管中的水流动的原因是什么。 2．为什么要安装放气阀？ 3．使用该套设备时，对水箱中的水位高低有什么要求？ 四、（16分）有一种WSJ-60型号电水壶，图4是电水壶的电路图，L1为电源指示灯、L2为保温指示灯、L3为加热指示灯，R1、R2、R3为指示灯的保护电阻，其大小为100k Ω左右；R为加热器，其电阻小于100Ω；S1、S2为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制。 级
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题1--机械运动 一、选择题 1．（2013中学生数理化潜能知识竞赛）下图是空中加油的情景，我们说加油机是静止的，是以下列哪个物体为参照物（） A．以加油机自己为参照物 B．以受油机为参照物 C．以地面为参照物 D．三种说法都不对 ~ 1.答案：B解析：空中加油，我们说加油机是静止的，是以受油机为参照物，选项B正确。2．（2013中学生数理化潜能知识竞赛“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法，下面四个图是小严同学利用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片（黑点表示物体的像），其中可能做匀速直线运动的是（） 2.答案：B解析：根据匀速直线运动特点可知，选项B正确。 3.(2011上海初中物理知识竞赛题)小轿车匀速行驶在公路上，坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒，则该轿车的车速范围为（）A．15~20m/s B．20~25 m/s C．25~30 m/s D．30~35 m/s 解析：小轿车速度100km/h=28m/s，以小轿车为参照物，小轿车长度取3.5m，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中，两车相对路程为7m，由s=vt可知，相对速度为7m/s。该轿车的车速范围为20~25m/s，选项B正确。 & 答案：B 4. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天
员飞上蓝天，实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。已知：“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行，运行速度为千米/秒；地球半径×103千米。则在“神舟”七号飞船运行期间，飞船绕地球运动的圈数为： (A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 60 .答案：C解析：由题述可知，飞船绕地球运动的时间大约为小时，运行一圈的路程大约为2π××103千米+343千米)=×107m，运行一圈的时间大约为，飞船绕地球运动的圈数为45，选项C正确。 5.(2011全国初中应用物理知识竞赛题)在晴朗的夜空，我们很容易找 到北斗星与北极星，如图4所示。天刚黑下来的时候，我们观察并记 录一次北斗星与北极星相对于地面的位置；半夜的时候，我们再次观 察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。比较这两次的记录结 果，我们会发现( ) A.北斗星和北极星都是运动的。 B.北斗星和北极星都是静止的。 ? C.北斗星是运动的，北极星是静止的。 D.北斗星是静止的，北极星是运动的。 .答案：C解析：这两次的记录结果，我们会发现北斗星是运动的，北极星是静止的，选项C正确。 6.(2010全国初中应用物理知识竞赛题)物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是四位同学提出的不同方案，其中计算结果误差最小的应该是( ) A．记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速 B．记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，再乘以声速 C．由两位同学分别按选项A、B两种方法测量时间，求平均值后，再乘以声速 D．由一位同学按照选项A的方法，多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔，求平均值后，再乘以声速 答案：A解析：由于闪电传播速度远大于声音，所以记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速，可计算闪电发生位置到他们的距离，选项A正确。 7. (2009上海初中应用物理知识竞赛题)著名数学家苏步青年轻时有一次访问德国，当地一名数学家