初中物理竞赛：1991年复赛详解

第届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。

现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。

每隔一相等的确定的时间间隔T 拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。

从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。

求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H 表示）的可能值以及与各H 值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。

二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2l ，两端和中心处分别固连着质量为m 的小球B 、D 和C ，开始时静止在光滑的水平桌面上。

桌面上另有一质量为M 的小球A ，以一给定速度0v 沿垂直于杆DB 的方间与右端小球B 作弹性碰撞。

求刚碰后小球A,B,C,D 的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。

三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。

缸内盛有一定质量的气体。

缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。

轴穿过气缸处不漏气。

如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强p 和体积V 遵从以下的过程方程式 图1其中a ,k 均为常量, a ＞1（其值已知）。

可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为式中2V 和1V ,分别表示末态和初态的体积。

如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度ω做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量p ∆和经过的时间t ∆遵从以 图2 下的关系式式中V 为气体的体积，L 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。

运动和力一、选择题（2011）7C、原因：北斗星在北极上方，相对地球静止，北斗星在北极侧面，北斗星每一年绕北极星转1周，相当于地球每年绕太阳转一周，所以人们以北斗星的位置定位1年四季，不也就相当于以地球为参照物了么!（2007）2C、解：惯性，力不平衡；（2000）3 B；（2000）7 C；（2000）1 B；解：摩托车飞越高大障碍物时，若前轮先着地，前轮受地面的摩擦力使前轮的速度减小或静止，而摩托车的后轮及其他部分由于惯性还要继续向前运动，导致翻车；因此后轮先着地就可以避免翻车现象的发生．（1999）5A解：当三辆火车同方向，速度不同时，以速度处于中间的车为参照物时，看到另两列火车的关系就是向相反的方向运动，故A选项错误，B、C选项正确；当乘客坐在相对于地面静止的火车中，观察相对于地面向相反方向运动的另外两列火车时，会看到这两列火车向相反方向运动，故D选项正确．（1999）8A解：生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分，转动时，蛋壳受力开始转动，蛋液由于惯性要保持原来静止的状态，从而给蛋壳一个阻力，所以很快就停下来；熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体，转动时，蛋壳和蛋液都受力开始转动，转动的时间较长．（1994）1 C；（1992）13 B；(1991)2 D；(1991)6 D解：甲同学看到路边树木向东运动，是以他自己为参照物，说明他向西行走；乙看到甲静止不动，是以自己为参照物，他与甲同学之间的位置没有发生变化，说明他与甲同学以相同的速度，同向行走．二、填空题（2008）2解：由题知，客车的长度：L=11m×2.2×17=411.4m，经过的时间t=8s，小明相对于客车的速度：v=v1+v2=v1+108km/h=v1+30m/s，∵L=（v1+v2）t=（v1+30m/s）×8s，即：411.4m=（v1+30m/s）×8s，∴v1≈21.4m/s．故答案为：21.4．（2006）1解：由题意可知，小树、电线杆和村庄在一条直线上，村庄离车最远，所以相对于电线杆向后运动慢一点，人从车里往外看以电线杆为参照物时，村庄看上去是在往前运动；同理，可得出小树相对于电线杆向后运动．所以，村庄和小树绕着电线杆做顺时针转动．故答案为：前；后；顺．（2006）4解：如果轮胎有了磨损，轮半径减小，行驶相同的路程，车轮转动的圈数偏大，所以根据圈数测得的里程数和时速都要偏大；∵v=s/t，∴t=s/v，∵从北京到上海的路程知道（准确），速度表上指示的时速偏大，∴估算的时间比实际用的时间要小．故答案为：小于；小于．（2001）1解：下雨的方向相对于地面来说，雨是做平抛运动，平抛运动可分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动，而此时的水平速度大小正好等于18km/h=5m/s，且方向也是由西向东，所以，此时该同学看到的是雨是成竖直状态下落，也就是雨相对于该同学是做自由落体运动了；故答案为：西，5．（2000）3解：虽然有风时雨是斜着下的，但是由于重力的作用，最终落入雨量筒的雨水的量是不受风向的影响的，所以有风的时候雨量筒竖立的方向不必变化，正确的使用方法为图（乙）所示，所以使用图中错误的方法即丙图，测得的雨量比实际降水量要多（因为落入雨量筒中的雨水多了）故正确答案为：乙，多．（1998）3解：由v=s/t得t=s/v=(L1+L2)/(v1+v2)答：两车从遇到离开所需时间为(L1+L2)/(v1+v2)．（1998）8解：当车向右开动时，水由于惯性要保持原来的静止状态，故水相对车向后运动，故会将气泡挤向右方；刹车时，水由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以会将气泡挤向左方；故答案为：右，左，水．（1997）5解：∵s=100米，t=9.86秒∴跑完100米的平均速度是v100=s100/t100=100米/9.86秒=10.1米/秒10米内平均速度最小的是v小=s10/t大=10米/1.88秒=9.2米/秒后20米的平均速度是v=s10/t小=(2×10米)/1.74秒=11.4米/秒10米内平均速度最大的是 v大=s10/t最小=10米/0.85秒=12.0米/秒＞11.4米/秒答：刘易斯这次百米赛跑的平均速度是10.1米/秒，他平均速度最小的是第一个10米，他的平均速度最大的是第八个10米．（1996）1解：汽车和汽车的像之间距离没有发生改变，方位没有发生改变，以汽车为参照物，汽车的像是静止的，相对速度为0．故答案为：0．（1996）8解：由题意可知甲比乙所走的路程多2个船距，即多走20m，s乙=v乙t乙=7m/s×80s=560m，所以，s甲=s乙+20m=560m+20m=580m，因此，v甲=s甲/t=580m/80s=7.25m/s．故填：7.25．（1993）2解：火车的速度v2=180km/h=50m/s，由公式s=vt得：列车鸣笛后3s时间内声音传播的路程为：s1=V1t=340m/s×3s=1020m；3s内列车前进的距离为：s2=V2t=50m/s×3s=150m；根据关系式：2s=s1+s2；列车鸣笛时距隧道口距离为：s=s1+s22=(1020m+150m)/2=585m．答：列车鸣笛时距隧道口距离为585m．(1991)1解：货物的质量：m=G/g=4.9N/(9.8N/kg)=0.5kg；过物体的重心作竖直向上的拉力和竖直向下的重力．如图所示(1991)3解：v=(N-1)L/t三、简答下列各题（2011）3、（1）①C所在部位。

1991年第一届全国初中应用物理知识竞赛试题第一部分(43分)初二学生和初三学生都要完成一、单一选择题（共15分，每题3分）1.一个瓶子正好能装满1kg水，它一定能装下1千克的( )A．花生油 B.酱油 C.白酒 D.豆油2．人在地球上看到月亮从云中穿出，这种情况下的参照物是 ( )A.地球B.人C.月亮D.云3．一个同学正确测得铅笔的长度是16．34厘米。

从这个数据看，他所用刻度尺的最小刻度( )A．分米。

B．厘米。

C．毫米 D．微米。

4．体积为0．05米的救生圈重100牛顿，体重为400牛顿的人使用这个救生圈，则( ) A．人或圈可以部分露出水面。

B．人和圈没入水中后可以悬浮在水中。

C.人和圈会沉没下去 D．要做出正确判断，还需知道人的体积。

5.公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P，出水管口有一个圆片形盖子a，两者用短链相连（如图1）所示。

若水箱的深度足够，要实现自动定时冲洗（）A.只要浮筒P的体积足够大B.只要浮筒P的质量足够小C.盖子a必须比浮筒轻D.浮筒P的横截面积必须大于盖子a的面积二、填空题（共12分，每小题3分）．1.农贸市场里有的顾客用弹簧秤量货物。

如果弹簧秤的读数为4.9N，货物的质量是 kg。

并请在图上做出货物受力的示意图。

2．北京观象台每天四次放出气象探空气球。

气球所载仪器及球皮的总质量为2．7千克，球内所充气体为氢气，已知氢气球的密度为0．09千克／米3，空气的密度为1.29千克／米3。

为使这样的气球升空，球内所充氢气的体积至少应为米3。

3．某段铁路由长度为L的铁轨一根接一根地铺成，一列火车在匀速前进，车内一位旅客要测火车运行的速度，他测出了火车经过铁轨接缝时连续发生N次振动的时间闸隔为t，则计算车速v的关系式是= 。

4．有一种农村柴灶风箱，在推、拉活塞时都能向灶内吹风，图中活塞正在向右运动，请你在A、B、C、D各装一个阀门，画出此刻它们的开合状态。

三、(8分)有一卷无木轴的铜导线，需要确定它的长度，但是不能把导线全部拉开；更不能把导线截断。

全国中学生物理竞赛复赛试卷（本题共七大题，满分160分）一、（20分）如图所示，一块长为m L 00.1=的光滑平板PQ 固定在轻质弹簧上端，弹簧的下端与地面固定连接。

平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间（图中未画出竖直导轨），从而只能地竖直方向运动。

平板与弹簧构成的振动系统的振动周期s T 00.2=。

一小球B 放在光滑的水平台面上，台面的右侧边缘正好在平板P 端的正上方，到P 端的距离为m h 80.9=。

平板静止在其平衡位置。

水球B 与平板PQ 的质量相等。

现给小球一水平向右的速度0μ，使它从水平台面抛出。

已知小球B 与平板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞过程中重力可以忽略不计。

要使小球与平板PQ 发生一次碰撞而且只发生一次碰撞，0μ的值应在什么范围内？取2/8.9s m g =二、（25分）图中所示为用三角形刚性细杆AB 、BC 、CD 连成的平面连杆结构图。

AB 和CD 杆可分别绕过A 、D 的垂直于纸面的固定轴转动，A 、D 两点位于同一水平线上。

BC 杆的两端分别与AB 杆和CD 杆相连，可绕连接处转动（类似铰链）。

当AB 杆绕A 轴以恒定的角速度ω转到图中所示的位置时，AB 杆处于竖直位置。

BC 杆与CD 杆都与水平方向成45°角，已知AB 杆的长度为l ，BC 杆和CD 杆的长度由图给定。

求此时C 点加速度c a 的大小和方向（用与CD 杆之间的夹角表示）三、（20分）如图所示，一容器左侧装有活门1K ，右侧装有活塞B ，一厚度可以忽略的隔板M 将容器隔成a 、b 两室，M 上装有活门2K 。

容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。

隔板和活塞可用销钉固定，拔掉销钉即可在容器内左右平移，移动时不受摩擦作用且不漏气。

整个容器置于压强为P 0、温度为T 0的大气中。

初始时将活塞B 用销钉固定在图示的位置，隔板M 固定在容器PQ 处，使a 、b 两室体积都等于V 0；1K 、2K 关闭。

初中物理竞赛复赛试题说明:1、本试题共有五大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分。

2、答案及解答过程均写在答卷纸上。

其中第一大题～第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三大题～第五大题要写出完整的解答过程。

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.在下列四个事件中，经历时间最接近一秒钟的是( )A 人眨一下眼。

B 人在安静时呼吸一次。

C 人在感冒时打一个喷嚏。

D 人在做剧烈运动时(如快速蹬楼)脉博跳动一次。

2.手掌中托一小石块，将它竖直向上抛出，在小石块与手掌脱离时，则( )A 小石块不受任何力的作用。

B 小石块与手掌的运动速度相等。

C 小石块比手掌运动得快。

D 小石块速度继续增大，手掌速度将减小。

3.向如图1所示的玻璃瓶内注入水，然后将插有细玻璃管的软木塞塞紧玻璃瓶，玻璃瓶壁有A、B两个孔，也用软木塞子塞住。

瓶内液面如图1所示，现将A、B处的木塞同时拔去后，则下列说法中正确的是( )A A、B两孔中均无水射出。

图1B A 、B 两孔中均有水射出。

C A 孔中无水射出，B 孔中有水射出。

D A 孔中有水射出，B 孔中无水射出。

4.如图2所示，有三只底面积均为S 、水面高度相同，但形状不同的盛水容器a 、b 、c 。

现将三只相同的实心铝球分别放入容器a 、b 、c 中，铝球受到的浮力为F 。

设水对容器底部压强的增大值分别为△P 1、△P 2和△P 3，则下列说法中正确的是( ) A △P 1=△P 2=△P 3=F/S 。

B △P 1>F/S ，△P 2=F/S ，△P 3<F/S。

C △P 1=F/S ，△P 2<F/S ，△P 3>F/S 。

D △P 1<F/S ，△P 2>F/S ，△P 3<F/S.5.如图3所示，用一根电阻为6R 的粗细均匀的镍铬合金线做成一个环，在环上6个对称的点上，焊接6个不计电阻的导线，并与接线柱连接，现有一根不计电阻的导线将6个接线柱中的任意两个相连接，利用这种方法，可以在其它各接线柱之间的获得不同阻值(不含零电阻)的总个数和最大电阻值分别是( ) A 9种，最大为1.5R 。

1994年第三届全国初中应用物理知识初赛试题一、选择题（共36分，每小题3分）下列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括号内。

1．按我国交通管理部门最近规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害。

( )A．车速太快。

B．车速太慢。

C．紧急刹车。

D．突然起动。

2．一个质量为50千克的人，他整个身体的体积大约是( )A．0.005米3。

B．0.01米3。

C．0.05米3。

D．0.l米3。

3．有四种器材：(1)自行车座；(2)机械手表；(3)衣服夹子；(4)发令手抢。

其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有( )A．(1)和(2)。

B．(2)和(3)。

C．(1)和(4)。

D．(2)和(4)。

4．有四种飞行器：（l）直升飞机；(2)飞艇；(3)热气球；(4)滑翔机。

其中利用空气浮力升空的是( )A．(1)和(4)。

B．(2)和(3)。

C．(1)和(3)。

D．(2)和(4)。

5．手持抽气、打气两用气筒的构造如图1所示，a为筒身，B为活塞，C和J是气门装置，类似于自行车内胎上套有气门芯的气门嘴，起阀门作用。

使用这种气筒时( )A．接D气门，起打气作用；接c气门，起抽气作用。

B．接D气门，起抽气作用；接C气门，起打气作用。

C．向外拉活塞，2个气门都起抽气作用。

D．向里推活塞，2个气门都起打气作用。

6．我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，用30分钟刚好可将4千克与气温（26.5℃）相同的水烧开。

若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为( )A．163瓦。

B．686瓦。

C．933瓦。

D．41160瓦。

7．在制药时，为从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取，应采用的方法是( )A．增加容器内的气压，使水的沸点低于80C。

B．降低容器内的气压，使水的沸点低于80C。

C．缩短加热沸腾的时间。

历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—压强一、选择题（91年第一届）2.运载重物的大型板车都装有很多车轮，这是为了（）A.增大受力面积，减少对路面的压力。

B.增大受力面积，减少对路面的压强C.增大受力面积，即减少压强，又减少压力D.增大受力面积，以减少压强，增大压力答案：B（91年第一届）3.有一只自制的水银气压计，测得的数据偏低，其主要原因是（）A.玻璃管中有空气进入 B.水银槽内水银太多C．管子没有竖直放置 D.管子太粗答案：A（91年第一届）5.如图，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下倾斜涵洞相连，两渠水面相平，涵洞中的水流方向，正确的说法是（）A.由于水向低处流，涵洞中的水从乙流向甲B.由于甲侧面洞口在水下位置较，压强较大，涵洞中的水从甲流向乙C.由于两渠水面相平，涵洞中的水不流动答案：C（92年第二届）6．拖拉机的履带是由一块块金属板做成的，每块板上都有一、二条凸起的棱[ ]A．金属板和它上面的棱都是为了减小对地面的压强B．金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强C．金属板是为了减小对地面的压强；棱是为了增大对地面的压强D．金属板是为了增大对地面的压强；棱是为了减小对地面的压强答案：C（94第四届）5．手持抽气、打气两用气筒的构造如图1所示，a为筒身，B为活塞，C和J是气门装置，类似于自行车内胎上套有气门芯的气门嘴，起阀门作用。

使用这种气筒时[ ]A．接D气门，起打气作用；接c气门，起抽气作用。

B．接D气门，起抽气作用；接C气门，起打气作用。

C．向外拉活塞，2个气门都起抽气作用。

D．向里推活塞，2个气门都起打气作用。

答案：A（94第四届复）6．下图的四种河堤的设计中，最不合理的是[ ]答案：B（97第七届）2．在下列事例中，目的为增大压强的是：[ ]A．在坦克的轮子上安装履带B．菜刀钝了，磨一磨C．将背包的背带做得宽一些D．在铁轨下铺设枕木答案：B（97第七届）9．以下有关离心式水泵的扬程及工作原理的说法中，不正确的是：[ ] A．离心式水泵靠大气压提水，因此其扬程不可能高于10.4米B．离心式水泵的实际扬程可以高达20米以上C．离心式水泵的吸水扬程不可能高于10.4米D．离心式水泵的提水过程不仅仅靠大气压的作用答案：A（98第八届）7．厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味。

上海市第四届初中物理竞赛（1990年）复赛试题解析说明：(1)本试卷共六大题，答题时间为90分钟，满分为100分。

(2)本试卷的计算中，g取10牛/千克，冰的熔解热取80卡/克，水的比热取1卡/(克·℃)，水的密度取1.0×103千克/米3，热功当量为1卡＝4.2焦。

一.填充题(每题1分，共15分)1.“光年”是表示__________的单位，光在真空中的传播速度为_____________。

解：“光年”是表示长度的单位，光在真空中的传播速度为3×108m/s．故答案为：长度；3×108m/s．2.我国最早记录小孔成像的古书是______________。

解：在我国古书《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像实验”．故答案为：《墨经》3.世界上首次制成温度计的科学家是______________，他是根据_______的性质而制成的。

解：伽利略；气体热胀冷缩如图所示，就是世界上首次制成的温度计的原理图，它是由科学家伽利略，利用气体的热胀冷缩制成的“气体温度计”．当气温升高时，球形容器中的气体膨胀，使管中的液柱下降，反之，则液柱上升．4.在严寒的冬天，露天里陈旧的自来水管往往因结冰而爆裂。

产生这一现象的主要原因是____________。

解：冬天自来水结冰时，体积增大，导致水管被冰撑坏而爆裂；故答案为：水结冰时体积增大5.常用的致冷设备，如电冰箱，其基本原理是根据____________作用而制成的。

它的主要结构包括________等几部分。

解；电冰箱基本原理是利用液态的制冷剂汽化时吸热作用制成的，它的主要结构包括压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管、蒸发器等几部分．故答案为：制冷剂汽化吸热、压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管、蒸发器．6.从物态而言，“云”是_____________。

解：云是水蒸气液化后形成的小液滴和水蒸气凝华后形成的小冰晶的混合物；即云是小液滴和小冰晶的混合物；故答案为：液态和固态的混合物．7.霜的形成过程叫_______。

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32011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 LTkS 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,()11400-k S T Q t L ∆=∆,对于长度为L 2的细棒,()22300k 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2.0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1.0分钟,发现水温下降1.0℃;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=cmT 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1.0℃所放出的热量,即Q/2=cm △T 从以上两式可以解得Pt=cmT 2-T 1+2△T m=()212Pt c T T T -+∆=()35001204.2105.0+2 1.0⨯⨯⨯⨯kg=2.0kg;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B ．地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量C ．洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢D ．地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上1. 答案：C 解析：由于柏油路被晒得发烫,洒水后路面上水蒸发,使路面附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢,使他感到更加闷热,选项C 正确;2．2009全国初中应用物理知识竞赛题修补被扎破的自行车内胎时,修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛,再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛,然后再将锉毛的两个表面涂上胶水,待胶水晾一会儿之后,对准、压紧……;对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析,你认为最可能的是 A ．使补胎处的橡胶更膨松,以增强补胎处橡胶的弹性B ．增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用 c ．增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦,防止错位D．防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀,避免外胎爆胎2. 答案：B 解析：锉毛的两个表面的表面积增大,涂上胶水,增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用,选项B正确;3．2009全国初中应用物理知识竞赛题在水泥路面的道路施工中,其中有一道工序是：大约每隔8m在水泥中插入一根长木条,将水泥路面割断成一块一块的;然后再趁水泥还未完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面划出一道道的横线如右图所示;对上述做法的分析,你认为下列说法中最可能的是A．用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线,是为了使路面更加美观B．用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了节约铺设路面的水泥材料C．用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏D．用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了增大路面的摩擦3. 答案：C 解析：水泥路面暴露在太阳下,冬夏温度相差约50度,水泥路面热胀冷缩;用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏,选项C正确;4. 2010全国初中应用物理知识竞赛题晴朗无风的早晨,当飞机从空中飞过,在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”,如图1所示,这种现象俗称为“飞机拉烟”;产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致;在这一过程中,暖湿气体发生的物态变化是A.熔化B.液化C.蒸发D.升华4.答案：B 暖湿气体遇冷液化,水蒸气液化为小水珠,看似白烟,选项B正确;5. 2010全国初中应用物理知识竞赛题2010年1月2日起,我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击;大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通,如图2所示;在遇到这种天气时,为了尽快清除积雪,常用的办法是撤“融雪盐” ,这是因为A. “融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪熔化B. “融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而熔化C.使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化D．“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的熔化5.答案：C解析：使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化,选项C正确;6. 2010全国初中应用物理知识竞赛题小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型,如图3所示;其主要原因是A.为了避开行人和建筑物B.为了美观C. 为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师傅安装和检修6.答案：C 供热管道每隔一段距离总呈现型的目的是为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏,选项C正确;7.2009上海初中物理知识竞赛复赛题.现有一扇形的均质金属物体,该材料具有热胀冷缩的性质,如图所示;室温状态下AB、CD边所成的圆心角为α;若使物体温度均匀升高,则α角的变化情况是：A变大B不变C变小D无法确定7.答案：B解析：物体温度均匀升高,物体均匀增大,α角不变,选项B正确;8．2007青岛竞赛题炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚好来了一辆洒水车,洒湿了路面;这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是A．洒水车中的水经过曝晒,内能增加,温度很高B．洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发C．地面上的水反射了阳光,使身体得到更多的热量D．水蒸发时把地面上的热带到了人的身上8. .答案：B解析：洒水后地面温度降低,但空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发,你会感到更加闷热,选项B正确;9、2007上海初中物理知识竞赛将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10％,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高不计热损失A4．5℃ B4℃ C3．5℃ D3℃9.答案：B解析：设一杯热水质量m,初始水温为T1,容器内冷水质量M,初始水温为T2,则有mcT1—T2—10℃=Mc×10℃, mcT1—T2—16℃=M+mc×6℃, mcT1—T2—16℃— t℃=M+2m×t℃,联立解得t℃=4℃,选项B正确;10、2008河南初中应用物理知识竞赛预赛题餐馆在烹炸食品时有三种食用油可供选择,分别是沸点较高的豆油,沸点较低的色拉油,沸点低的菜子油;那么最好选用A．豆油 B．色拉油 C．菜子油 D．都一样10.答案：A解析：选用沸点较高的豆油烹炸食品可在豆油温度低于沸点时烹炸食品,减少油的蒸发,节约用油;二．填空题1．2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力;同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的很大;1kg“可燃冰”完全燃烧大约放出4.2×108J 热量,可使㎏的水从20℃加热至60℃;水的比热容为4.2×103kg/m3.答案：热值 2500解析：“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的热值很大;由Q=cm△t解得m=2500kg;22011上海第25界初中物理竞赛复赛因为环境污染,北极的冰山上常年沉积着灰尘,使冰山表面吸收了更多太阳光,加速了冰山的熔化;假设覆盖着灰尘的冰山上表面每单位时间单位面积所吸收的太阳光为98瓦/米2此数据已将太阳光白天和黑夜的不同日照量平均计算在内;若有厚度为30米的冰山,如图所示,则仅靠阳光的暴晒,在0℃的海水中,需要约___________天才能将此冰山熔化;2、答案： 1062解析：冰的密度0.9×103 kg/m3,冰的熔化热3.33×105J/kg;底面积为1m2、厚度为30米的冰山质量为m=ρSh= 0.9×103kg/m3×1m2×30m=2.7×104kg,熔化需要热量Q=qm=3.33×105J/kg×2.7×104 kg=9×109 J,由98瓦/米2×n×24×3600×1m=9×109 J解得n=1062天;三．简答题1. 2013全国初中应用物理知识竞赛民航客机在飞行过程中,飞行高度可达1Okm左右,在这种情况下,飞机外部的气温可达-60℃左右,气压也低至26～28kPa;但是座舱内却是温暖如春,气压和地面大气压相近;请应用物理知识分析飞机座舱内是如何获得如此舒适环境的;解析：1为了维持座舱内的气压与地面大气压接近,需要压缩机不断地将空气压入座舱内,在这一过程中,压缩机对空气做功,使空气的内能增大,温度升高.2为了保持座舱内适宜的温度,还需要空调机来降温.2.2010全国初中应用物理知识竞赛题露天放置的大型石油液化气罐,为了防止因温度过高而造成爆炸等事故,罐体外表面通常漆成银白色,如图11所示;而露天安装的电力变压器,同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故,在采用加注冷却油、安装散热管等一系列散热措施的同时,却把其外表面漆成颜色很深的灰黑色,如图12所示;同样是为了防止温度过高,一个外表面漆成颜色很浅灼银白色,另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色,这是为什么呢2..答案三个要点：1物体表面颜色越浅,反射热辐射的能力越强,进行热辐射的能力越差；物体表面颜色越深,反射热辐射的能力越差,进行热辐射的能力越强;2石油液化气在罐中贮存,本身不产生热;其温度升高主要是因为吸收来自环境中通过热辐射传递的热量;因此,为了避免温度升得过高,而将表面漆成银白色,增强其反射热辐射能力,减少吸收的热量;3正常运行中的电力变压器,会有极少部分电能转化为内能,导致其温度升高;当变压器的温度比环境温度高时,将其漆成颜色很深的灰黑色,有利于将热量通过热辐射的方式传递到环境中,从而避免自身温度升得过高;3．2010全国初中应用物理知识竞赛题“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分,一边放清汤卤,一边放红汤卤,清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同,但是清汤卤一侧液面没有油层,红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的油,如图8所示;吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放入不同的汤料中进行烫涮;但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃烫涮食品时,总是红汤卤一侧首先沸腾;最初,小新认为这是由于红汤卤一侧的火更大些,但观察发现,两边的火焰相同;试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾;3.答案三个要点：1锅体两侧火焰相同,在相同时间内,汤料吸收的热量近似相同;2但由于红汤一侧液面上方有一层油,使蒸发减慢,带走的热量较少;3两边汤料的质量、主要成分以及初温度几乎相同,所以红汤温度升高得快,首先沸腾;4．2009全国初中应用物理知识竞赛题豆腐本来是光滑细嫩的如图甲所示,经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”如图乙所示;请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理;4. 答案：有三个要点：1水结冰后,体积变大;2豆腐中含有水,冰冻以后,豆腐中的小冰块把豆腐挤压成蜂窝形状;3待冰熔化成水后,豆腐中就留下了许多孔洞;四．综合应用题1.2011全国初中应用物理知识竞赛题 "米线"是一种特色小吃;端上餐桌的有:一碗热汤,上面浮着一层油:一碟切成薄片的鲜肉:一碗已煮熟的米线;食客先把肉片放进汤内,稍候再加入米线;现有以下资料:汤的初温97°C,比热容4.2×103J/kg·℃;肉片的质量为0.2kg,初温22℃,比热容3.5×l03J/ kg·℃;基于健康缘故,肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min,在这2 min时间里,由于向外界散热整体温度将下降约2℃ ;问:1.碗中油层的作用是什么2.为实现上述的温度要求,碗中汤的质量多少应满足什么条件解：1.减慢蒸发,从而减慢热量损失;2.因为肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min,在此期间,整体温度将下降约2℃,所以汤和肉混合后的温度至少为t=82℃.根据Q吸=Q放以及Q=cm△t可得c肉m肉t-t肉= c汤m汤t汤-t至少需要汤的质量m汤=()()-c m t tc t t-肉肉肉汤汤=()()333.5100.282-224.21097-82⨯⨯⨯⨯⨯kg=0.67kg;2.2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题单位质量的某种液体变为同温度的气体所需要吸收的热量,叫做这种液体的汽化热;通常情况下,同种液体在不同温度下的汽化热是不同的;某课外活动小组设计了如图7所示的装置,可以用来测定100℃时水的汽化热;该装置的测量原理是：用电压可调的电加热器使玻璃容器内的水沸腾,用电子天平分别测量沸腾一段时间前后水的质量,同时测量所用的时间及在该段时间内电加热器的电压和电流,根据相关的数据和能量守恒关系即可求出水的汽化热λ;由于这个装置工作时的散热损失是不可忽略的,该组同学实验时测量了两组数据,如下表所示：电压／V 电流／A 时间／s 水的初质量／g 水的末质量／g第一组20 1 300 70 68第二组40 2 300 70 601．试简单说明该装置的散热功率是否随加热功率的改变而改变;2．根据以上数据,求水的汽化热λ3．针对此实验提出一些减少实验误差的措施;2．解析：1.该装置的散热功率不随加热功率的改变而改变;因为加热功率发生改变后,水温并不会改变,与周围环境的温度差也将不变,而其它条件也都未发生变化,所以散热功率不会变化;2.由能量守恒定律可知：P电t=P散t+Q吸= P散t+mλ;根据题意可得：U1I1t1= P散t1+m1λ；U2I2t2= P散t2+m2λ；代入数据,解得：λ=2.25×106J/kg;3.增大加热功率或电压、增大汽化水的质量、换用更保温的容器减小散热功率、适当增大环境温度、减小测量时间、多测几组数取平均值;3.2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题小亮家有一辆家用轿车,爸爸在给他说车的性能时,总是说“2．0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量;如果发动机有若干个气缸,所有气缸工作容积之和称为发动机排量;从说明书上查到：小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0L；从网上查找到了其输出特性曲线如图8所示；小亮又向爸爸询问了一些实测数据：由于汽车行驶的路况很好,所以平均车速为90km／h,此时发动机转速为2000r/min,平均行驶百公里油耗为9L；从物理书上查得汽油的热值为4．6×107J/kg,密度为0．71×103kg/m31．由这台发动机输出特性曲线可以看出,在发动机转速为1000~5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有什么关系2．试通过公式推导出在其他参数相同时,发动机的输出功率与其排量的关系;3．这辆汽车以90km／h行驶时,发动机的效率约为多少每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少解析：1.由这台发动机输出特性曲线可以看出在发动机转速为1000~5000r/min范围内,它的输出功率与转速大致成正比;2.设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0,发动机排量为V排,做功冲程燃气对一个活塞的平均压力F= p0S,每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W=FL= p0SL= p0V排/4发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率P=W/t=2n·p0V排/4= np0V排/2所以,在发动机转速为n,做功冲程气缸平均压强p0大致相同时,燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比;3. 由这台发动机输出特性曲线可知,发动机转速n=200r/min时,其输出功率约为37kW;η=WW有总×100%=PtQ放×100%=Psvq m汽油×100%=Psvq V汽油油油×100%=50.4%;由P= np0V排/2可得p0=2PnV排=1.11×106Pa;4.2009上海初中物理知识竞赛复赛题在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却;其温度随时间变化的关系如图所示;现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率P为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能;若不考虑容器的内能变化,水最终的温度是多少℃解：搅拌机每秒钟使水增加的内能：E=Ptη=900×l×0.8J=720J.水吸收热量Q=E,由Q=cm△t可知,这些能量可以使水温度升高：△t=Qcm=37204.2100.5⨯⨯℃=0.343℃;只需在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置,对应的点所表示的温度即为水的最终温度;在图中作直线AB,使沿AB的温度变化快慢等于0.343℃／秒,作AB的平行线A'B'与图线相切,读出切点P的纵坐标,可知水的最终温度为30℃;说明根据作图的情况,答案在27℃～33℃均给分; …………4分5．9分2009上海初中物理知识竞赛复赛题图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开;曲轴与飞轮相连,飞轮每转动半周,有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作;现有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离即冲程长的乘积,转速表示每分钟飞轮所转的周数;求：1飞轮每转动半周,发动机做功多少2若在做功冲程里,燃气对活塞压强可以看作恒压,则压强多大5.解答：9分该发动机每秒钟做功：W 1=P.t=120千焦每秒钟曲轴完成6000／60= 100转1飞轮每转动半周里,发动机做的功W=11002W ⨯=600J; 2每个气缸工作容积△V=0.5L,每个做功冲程里,气体做功为W= p △V= p×0.5L=600焦可得p =1.2×106帕610分2009上海初中物理知识竞赛复赛题如图所示的装置,可以测定每千克I00 ℃的水,在大气压下汽化成100 ℃ 的水蒸气所需吸收的热量Q;该装置的测量原理是：用加热器使水沸腾,汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中；测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量,根据能量守恒关系即可求出Q 的值;这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变,但散热功率的值未知;测得加热器的功率为285.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克；加热器的功率为100.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克;根据以上数据,求每千克100℃的水在大气压下汽化成100 ℃的水蒸气所需吸收的热量Q;6. 解析：由能量守恒定律知加热系统产生的功率P=m t Q+P 0. 其中m 为300秒内收集到的水的质量,Q 为每千克l00摄氏度的水汽化所需吸收的热量,P 0为损失的功率;利用表中数据可以得到两个方程：285×10-3=-32810300⨯Q+P 0.100×10-3=-3410300Q+P.联立解得Q=2.3125×106J;7．10分 2009全国初中应用物理知识竞赛题为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,我国一些地区使用了“分时电能表”;下表是采用分时计费前、后电费价目表：小明家每天要用电水壶将质量为3 kg、初温为20℃的水烧开,已知气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J／kg·℃;求：1．这些水被烧开需要吸收多少热量2．使用分时电表后,小明家把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,一个月以30天计比原来节省多少元电费解析：1.这些水需要吸收热量：Q=cmt2—t1= 4.2×103×3×100—20J=1.0×106J;2. 1.0×106J=0.28度,可以节省电费：0.28×0.48—0.30×30元=1.5元;8 2009全国初中应用物理知识竞赛题在一些农村地区建造的沼气池,通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气,利用沼气来烧火做饭,点灯照明;沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用,同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善;这是一个一举多得的惠民工程;图9所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图;说明：1．沼气池 2．水压池 3．进料口 4．密封盖 5．输气管 6．贮气室 7．沼气压力显示器 8．总阀门 9．U形管压强计里面装有染成红色的水 l0．出料口盖板不密封水压池,水压池仍与外面大气相通 11．阀门已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下：取g =10 N ／kg,水的比热容c 水=4.2×l03J ／kg ·℃1．根据图9所示,通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭2．有一天,该农户发现,沼气压强小于燃气灶的要求;为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施3．若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下,普通炉中的右炉单独正常工作时,将一壶质量为2.5 kg 、温度为20℃的水烧开,耗时约10 min;试估算右炉烧水的效率;4．请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想;解析：1.灶前沼气的压强p=ρ水g h 水=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.06m=6.0×102Pa=0.6kPa因为p>0.5kPa,因此可以使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭;2.可采取的措施有：通过进料口向沼气池中加水、加料或向水压池中加水等;如果通过进料口向沼气池中加适量的热水,则效果更佳;3.一般说来,燃气灶正常工作时,燃气的燃烧是很充分的,我们可以视为燃气完全燃烧；再把当时的大气压看作是1标准大气压;水吸收的热量 Q 吸=c 水m 水△t 水=4.2×103×2.5×100—20J=8.4×105J.燃气灶所放出的热量 Q 放=Pt=4.0×103×10×60J=2.4×106右炉烧水的效率η=放吸Q Q ×100%=65104.2104.8⨯⨯×100%=35%;4.提高燃气灶热效率的设想如下：适当选用额定流量较大的炉具以缩短加热时间,从而缩短向环境散热时间,以减少热损失；及时清除水壶底部的水垢,以加快热传递；烧水时,水壶最好加盖;9、18分2009全国初中应用物理知识竞赛复赛题阅读资料并回答问题：干湿温度计是一种既能测量空气温度,又能测量空气相对湿度的常用测量仪器某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示；饱和气是指一定温度下,一定数量空气中所能最大限度容纳的水蒸气量;如图4甲所示,仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上图4乙为其背面,其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,这一支温度计即为“湿”温度计；另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,这一支温度计即为“干”温度计;还有一个可根据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度的转盘式标尺;1．通常情况下,湿温度计的示数比干温度计的示数稍低一些,这是为什么2．转盘式标尺由两个同轴的圆盘组成,其中外盘是固定的,上面标有对应“湿温度计”温度值的0～40刻度线及表示相对湿度值的10～100刻度线；内盘可以绕轴转动,上面标有对应“干温度计”温度值的0～40刻度线及“相对湿度％”字样;转动内盘,当内、外盘上的相同温度值对准时,“相对湿度”的箭头正好指向100,表明空气的相对湿度为100％,如图4丙所示;请你根据以上信息,说明如何根据干、湿温度计的示数,使用这个转盘式标尺来确定出空气的相对湿度;3．中午,小宏看到干温度计的示数为26.0℃,湿温度计示数为22.0℃;到了晚上,小宏看到干温度计的示数为16.0℃,湿温度计示数为12.0℃;请思考并回答：①中午和晚上空气的相对湿度,以下说法正确的是A．中午和晚上空气的相对湿度相同。