2012年29届全国中学生物理竞赛决赛试题一、(15分)如图，竖直的光滑墙面上有A 和B 两个钉子，二者处于同一水平高度，间距为l ，有一原长为l 、劲度系数为k 的轻橡皮筋，一端由A 钉固定，另一端系有一质量为m =4kl g的小球，其中g 为重力加速度．钉子和小球都可视为质点，小球和任何物体碰撞都是完全非弹性碰撞而且不发生粘连．现将小球水平向右拉伸到与A 钉距离为2l 的C 点，B 钉恰好处于橡皮筋下面并始终与之光滑接触．初始时刻小球获得大小为20gl v、方向竖直向下的速度，试确定此后小球沿竖直方向的速度为零的时刻．如图所示，三个质量均为m的小球固定于由刚性轻质杆构成的丁字形架的三个顶点A、B和C 处．AD⊥BC，且AD=BD=CD=a，小球可视为质点，整个杆球体系置于水平桌面上，三个小球和桌面接触，轻质杆架悬空．桌面和三小球之间的静摩擦和滑动摩擦因数均为μ，在AD杆上距A点a/4和3a/4两处分别施加一垂直于此杆的推力，且两推力大小相等、方向相反．1．试论证在上述推力作用下，杆球体系处于由静止转变为运动的临界状态时，三球所受桌面的摩擦力都达到最大静摩擦力；2．如果在AD杆上有一转轴，随推力由零逐渐增加，整个装置将从静止开始绕该转轴转动．问转轴在AD杆上什么位置时，推动该体系所需的推力最小，并求出该推力的大小．不光滑水平地面上有一质量为m的刚性柱体，两者之间的摩擦因数记为μ．柱体正视图如图所示，正视图下部为一高度为h的矩形，上部为一半径为R的半圆形．柱体上表面静置一质量同为m的均匀柔软的链条，链条两端距地面的高度均为h/2，链条和柱体表面始终光滑接触．初始时，链条受到微小扰动而沿柱体右侧面下滑．试求在链条开始下滑直至其右端接触地面之前的过程中，当题中所给参数满足什么关系时，1．柱体能在地面上滑动；2．柱体能向一侧倾倒；3．在前两条件满足的情形下，柱体滑动先于倾倒发生．如图所示，在一光滑水平圆桌面上有两个质量、电荷都均匀分布的介质球，两球半径均为a，A球质量为m，所带电荷量为Q，B球质量为4m，所带电荷量为-4Q．在初始时刻，两球球心距为4a，各有一定的初速度，以使得两球在以后的运动过程中不发生碰撞，且都不会从圆桌面掉落．现要求在此前提下尽量减小桌面面积，试求1．两球初速度的方向和大小；2．圆桌面的最小半径．假设两球在运动过程中，其所带电荷量始终保持均匀分布：桌面也不发生极化效应．已知两个均匀带电球之间的静电相互作用力，等于电荷集中在球心的两个点电荷之间的相互作用力；静电力常量为k e．如图所示，一半径为R 的轻质绝缘塑料薄圆盘水平放置，可绕过圆盘中心的竖直固定轴无摩擦地自由转动．一半径为a 的轻质小圆线圈(a<<R)固定在盘面上，圆线圈与圆盘共轴．在盘边缘处等间隔地固定4个质量均为m 的带正电的金属小球，每个小球所带电荷量均为q ．此装置处在一磁感应强度大小为B 0、方向竖直向上的均匀强磁场中．初始时圆盘静止，圆线圈中通有恒定电流I ．方向沿顺时针方向(从上往下看)．若切断圆线圈中的电流，则圆盘将发生转动．求薄圆盘稳定转动后，圆盘在水平方向对每个金属球小的作用力的大小．假设金属小球可视为质点，不计小圆线圈的自感和带电金属小球因运动所产生的磁场． 已知固定在圆盘面上的半径为a 、通有电流I 的圆线圈在圆盘面内、距线圈圆心的距离为r 处(r >>a )产生的磁场的磁感应强度的大小为B =322r I a k m ，式中k m 为已知常量，当线圈中的电流沿顺时针方向时，磁场方向垂直于圆盘平面且竖直向上．静电力常量为ke ．如图，一水平放置的刚性密闭气缸，缸壁是绝热的，活塞把气缸内空间分为两个体积相同的密闭室A 和B ．活塞由一层热容量很小(略去其影响)、导热良好的材料(与气缸壁有摩擦)和一薄层绝热材料(与气缸壁没有摩擦)压制而成，绝热层在A 室一侧．初始时，A 室和B 室充有绝对温度均为T 0的同种多原子分子理想气体，A 室气体压强是B 室气体压强的4倍．现释放活塞，活塞由于其导热部分与汽缸壁之间存在摩擦而运动缓慢，最后停止在平衡位置(此时活塞与缸壁间无静摩擦)．已知气缸中的气体具有如下特性：在温度高于某个临界温度T d (>T 0)时，部分多原子气体分子将发生分解，一个多原子分子可以分解为另外两个相同的多原子分子．被分解的气体摩尔数与发生分解前气体总摩尔数之比a 满足关系a =)(d T T -β，其中β=2.00T 0-1．分解过程是可逆的，分解1摩尔分子所需能量φ=CT 0/l0，1摩尔气体的内能与绝对温度T 的关系为u =CT (C 是与气体的种类无关的常量)．已知当压强为P 、体积为V 的这种气体绝热缓慢膨胀时，PV γ=常量，其中γ=4／3．1．对于具有上述特性的某种气体，若实验测得在上述过程结束时没有任何分子发生了分解，求这种分子发生分解的临界温度T d 的可能值；2．对于具有上述特性的另一种气体，若实验测得在上述过程结束时有a =l0.0％的分子分解了，求这种分子发生分解的临界温度T d ．如图一所示的光学系统是由平行光管、载物台和望远镜组成．已知望远镜物镜L0的焦距为l6.00cm．在L0的焦平面P处，放置带十字叉丝线的分划板和亮十字物，如图二所示．在载物台上放置双面平行的平面镜M，通过望远镜的目镜Le观察时，能同时清楚地看到分划板上的十字叉丝线和十字物经过L0折射、M 反射、再经L0折射后在分划板上所成的十字像，十字像位于A点，与上十字叉丝线的距离为5.2mm．绕载物台转轴(沿竖直方向)转动载物台，使平面镜转l80°，此时十字像位于B点，与上十字叉丝线的距离为18.8mm．根据以上情况和数据可计算出，此时望远镜光轴与水平面的夹角为rad；据此结果，调节望返镜，使其光轴与载物台的转轴垂直．平行光管是由十字缝S和凸透镜L组成．去掉光学系统中的平面镜M，并用钠光灯照亮S．沿水平方向移动S，当S到平行光管中的透镜L距离为8.25cm时，通过望远镜目镜能清楚地看到十字缝的像恰好成在分划板中心十字叉丝线上，由此可以推知，L的焦距等于cm．将载物台平面调至与载物台的转轴垂直，在载物台上放置长、宽、高均为3.00cm、折射率为1.52的分束棱镜abed(分束棱镜是由两块直角三棱镜密接而成，接触面既能透光又能反光)和待测凹球面镜O，O 到L的距离为l5.00cm，并保证分束棱镜的ab面与图三中的XX′轴垂直、凹球面镜的光轴与图三中的XX′轴重合；再将望远镜绕载物台的中心轴转90°，如图三所示。
阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。
——培根2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛试题一、选择题：1. 早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f 1，对车后轮的摩擦力为f 2.则下列说法中正确的是（ A ）A ．f 1与前进的方向相反，f 1＜f 2B ．f 2与前进的方向相反，f 1＞f 2C ．f 1与前进的方向相同，f 1＜f 2D ．f 2与前进的方向相同，f 1＞f 22. 小明发现，有些电线杆上装有如图1所示的“小风车”，这些风车在微风中能不停地旋转，且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子。
关于这样的“小风车”的作用，下列说法中正确的是（ D ）A ．为了警示此处有电B ．为了测定风向C ．为了测量风速大小D ．为了驱赶小鸟，避免小鸟在上面做窝而导致电路短路3. 一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。
对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（ C ）A ．脸向车后并相对于车向后跳B ．脸向车后并相对于车向前跳C ．脸向车前并相对于车向后跳D ．脸向车前并相对于车向前跳4. 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（ B ）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5.北京奥运会上的花样游泳运动员，由于在水面上、下都能听到音乐指令，从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完成的动作，让观众感受到了体育之美。
关于运动员在水下是如何接收到音乐指令的下列说法中，符合实际情况的是（ D ）A ．仅在水面以上放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音经由空气、水，最终传到运动员的耳朵B ．仅在水面以下放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音通过水传到运动员的耳朵C ．运动员通过无线耳机，接收来自控制室的电磁波信号，再将其转化成声音，被耳朵接收D ．在水面以上和以下都放有音箱，使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下，都 能听到清晰的音乐声6. 小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了兴趣，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似图2所示的图片。
2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛试卷一、选择题：1．（3分）（2013春•青山区期中）早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f1，对车后轮的摩擦力为f2．则下列说法中正确的是（）A．f1与前进的方向相反，f1＜f2B．f2与前进的方向相反，f1＞f2C．f1与前进的方向相同，f1＜f2D．f2与前进的方向相同，f1＞f22．（3分）（2012•德城区一模）小明发现，有些电线杆上装有如图所示的“小风车”，这些风车在微风中能不停地旋转，且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子．关于这样的“小风车”的作用，下列说法中正确的是（）A．为了警示此处有电B．为了测定风向C．为了测量风速大小D．为了驱赶小鸟，避免小鸟在上面做窝而导致电路短路3．（3分）（2013春•青山区期中）一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下．对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（）A．脸向车后并相对于车向后跳 B．脸向车后并相对于车向前跳C．脸向车前并相对于车向后跳 D．脸向车前并相对于车向前跳4．（3分）（2014•鹤壁模拟）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．雾是由浮游在大气中大量微小尘粒、烟粒或盐粒形成的D．雾和霾是同一个概念的两种不同说法5．（3分）（2012•邹城市一模）北京奥运会上的花样游泳运动员，由于在水面上、下都能听到音乐指令，从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完成的动作，让观众感受到了体育之美．关于运动员在水下是如何接收到音乐指令的下列说法中，符合实际情况的是（）A．仅在水面以上放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音经由空气、水，最终传到运动员的耳朵B．仅在水面以下放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音通过水传到运动员的耳朵C．运动员通过无线耳机，接收来自控制室的电磁波信号，再将其转化成声音，被耳朵接收D．在水面以上和以下都放有音箱，使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下，都能听到清晰的音乐声6．（3分）（2013•浠水县校级模拟）小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了兴趣，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似如图所示的图片．以下是他对热气球运动所做的猜想，其中正确的是（）A．通过调节火焰大小，改变热气球的体积来调节热气球飞行的高度，进而选择需要的风向B．通过改变人在吊篮中站立的位置，来改变热气球飞行的方向C．通过调节火焰的大小，改变热气球内的空气密度来调节热气球的飞行高度，进而选择需要的风向D．通过调节火焰喷射的方向，来改变热气球飞行的方向7．（3分）（2012•邹城市一模）如图所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水．用筷子轻轻敲击瓶口或用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音．下列关于所发出声音的判断中正确的是（）A．用筷子轻轻敲击瓶口，甲瓶的音调最高B．用嘴贴着瓶口吹气，甲瓶的音调最高C．用筷子轻轻敲击瓶口，丁瓶的音调最高D．用嘴贴着瓶口吹气，丁瓶的音调最高8．（3分）（2012•青羊区校级自主招生）在煮饺子时，将饺子投入沸腾的水中，并用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子，等到水重新沸腾后，加上些凉水继续烧煮一会儿使水再次沸腾，这时煮热的饺子会浮出水面．熟饺子会浮起来的主要原因是（）A．锅里的水量多了B．饺子在水里经过烧煮变轻了C．水温低时水对饺子的浮力小，水温高时水对饺子的浮力大D．水沸腾后，饺子内的小部分水汽化后变成水蒸气，使饺子体积增大9．（3分）（2012•黄石）目前航天飞船的飞行轨道都是近地轨道，一般在地面上方300km左右的轨道上绕地飞行，环绕地球飞行一周的时间约为90min左右．若飞船在赤道上空飞行，则飞船里的航天员在24h内可以看到的日落次数最接近（）A．2次B．4次C．8次D．16次10．（3分）（2013•宝应县一模）图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S 同时掷向B、C．单只PTC元件的电阻随温度的变化如图所示．关于PTC元件的工作情况，下列说法正确的是（）A．扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中B．松开扳机，只有一只PTC元件接入电路C．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55WD．扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J二、简答下列各题（每题5分，共30分）11．（5分）乒乓球运动是竞技、娱乐、健身于一体的体育运动，如图所示．请分析运动员在击球过程中用到了哪些物理知识？12．（5分）如图是鱼缸中过滤增氧泵增氧工作时的原理图，水泵把水从进水管吸入，从出水管快速喷出时，空气就会从进气管进入水中，与水流一起喷出．（1）请解释空气能进入水中的原理和过程．（2）请再列举一个生产或生活中利用上述原理进行工作的例子．13．（5分）2006年7月1日，青藏铁路全线贯通．铁路要通过“千年冻士”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固．为解决“冻土”难题，保证路基的稳定，青藏铁路中期两旁各插有一排碗口粗细、高约2m的热棒（中空的铁棒），如图所示，热棒在路基下还埋有5m深，里面灌有液氨．请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的．14．（5分）（2014秋•海城市校级月考）小明家新买了一台电热油汀取暖器，如图所示．当小明用力晃动这台取暖器时，可以听到其内部发出了液体流动的声音．小明找出说明书仔细阅读后得知，这种取暖器将电热管安装在散热片腔体内的下部；在腔体内电热管周围注有导热油；在控制电路中装有双金属温控元件，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源；在使用注意事项中特别强调这种取暖器不能倒置或侧卧使用．请回答：（1）为什么用油做导热物质而不用水？（2）取暖器内部发出了液体流动的声音，说明油没有满，这是为什么？（3）为什么强调不能上下倒置或放倒后通电加热？15．（5分）有的轿车的观后镜是用平面镜做成的，而有的又是用凸面镜做成的，请说明其各自的优点是什么？16．（5分）一些高楼大厦表面用许多大块的镀膜玻璃做外墙面（俗称“玻璃幕墙”）．在大楼外面的人，白天看这些玻璃，感觉它们好像一面面的镜子，能看到楼外景物的像，却看不到大楼里面的景物．在大楼里面的人，通过这些玻璃，却能看到楼外的景物．请对楼外面的人白天观察到的现象做出解释．三、解答题（11分）17．早在1800年前的汉代，科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记里鼓车”，又名“记里车”、“司里车”、“大章车”等．科技史学家王振铎先生根据史书上的文字描述，复原了这种神奇的车，如图所示．图乙所示为记里鼓车的原理图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右轮转动．立轮与左、右足轮装在同一水平轴上，齿数为18，并与下平轮啮合，带动下平轮水平转动，下平轮齿数为54；齿数为3的旋风轮与下平轮装在同一竖轴上，并与上平轮齿合．上平轮齿数为100，转动一圈，轮上的拨子便拨动上层木人右臂击鼓一次，显示车行一里．汉代曾以六尺为一步，三百步为一里，假设那时人们认为的圆周率约为3．试通过计算说明，这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺？18．（2013春•吴兴区校级期中）在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器．如图甲所示是他设计的电热水器的工作原理图，R1和R2是两根电热丝．他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“”表示，“”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）．可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两点接通，同时另一端也将3、4两点接通．当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率．他说明电热丝R1和R2的阻值应分别为多大？（2）小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好．经检查无误后，小亮将电热器接入了家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时的实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V．请简单解释产生这种的偏差原因．（3）使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度就不再升高，此时水并没有沸腾．并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么？19．（2013秋•中山市校级月考）如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表（一只量程0～0.6A 的电流表），Rx为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示．油箱的上下两部分皆为长方体形状，下部分的横截面积为20dm2，高为2dm，上半部分的横截面积为10dm2，油箱加满油时油的总体积为60dm3．当油箱装满油时，油量指示表的示数如图丙所示．已知：ρ汽油=0.7×103kg/m3，取g=10N/kg．（1）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（2）若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表由满刻度指向满刻度的四分之一位置，求该汽车行驶100km消耗汽油多少升？（3）在上面第（2）问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因．20．如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要原因．为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力．一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示．这种输电线通常被称为钢芯铝绞线（代号LGJ）．已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍．下表（2）输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重．为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D 增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D．（ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3，取=10.7）（3）有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法．短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大？（取=3.2）2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛试卷参考答案与试题解析一、选择题：1．（3分）（2013春•青山区期中）早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f1，对车后轮的摩擦力为f2．则下列说法中正确的是（）A．f1与前进的方向相反，f1＜f2B．f2与前进的方向相反，f1＞f22．（3分）（2012•德城区一模）小明发现，有些电线杆上装有如图所示的“小风车”，这些风车在微风中能不停地旋转，且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子．关于这样的“小风车”的作用，下列说法中正确的是（）A．为了警示此处有电B．为了测定风向C．为了测量风速大小3．（3分）（2013春•青山区期中）一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下．对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（）A．脸向车后并相对于车向后跳 B．脸向车后并相对于车向前跳4．（3分）（2014•鹤壁模拟）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．雾是由浮游在大气中大量微小尘粒、烟粒或盐粒形成的5．（3分）（2012•邹城市一模）北京奥运会上的花样游泳运动员，由于在水面上、下都能听到音乐指令，从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完成的动作，让观众感受到了体育之美．关于运动员在水下是如何接收到音乐指令的下列说法中，符合实际情况的是（）A．仅在水面以上放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音经由空气、水，最终传到运动员的耳朵B．仅在水面以下放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音通过水传到运动员的耳朵C．运动员通过无线耳机，接收来自控制室的电磁波信号，再将其转化成声音，被耳朵接收D．在水面以上和以下都放有音箱，使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下，都6．（3分）（2013•浠水县校级模拟）小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了兴趣，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似如图所示的图片．以下是他对热气球运动所做的猜想，其中正确的是（）A．通过调节火焰大小，改变热气球的体积来调节热气球飞行的高度，进而选择需要的风向B．通过改变人在吊篮中站立的位置，来改变热气球飞行的方向C．通过调节火焰的大小，改变热气球内的空气密度来调节热气球的飞行高度，进而选择需要的风向7．（3分）（2012•邹城市一模）如图所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水．用筷子轻轻敲击瓶口或用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音．下列关于所发出声音的判断中正确的是（）A．用筷子轻轻敲击瓶口，甲瓶的音调最高B．用嘴贴着瓶口吹气，甲瓶的音调最高C．用筷子轻轻敲击瓶口，丁瓶的音调最高8．（3分）（2012•青羊区校级自主招生）在煮饺子时，将饺子投入沸腾的水中，并用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子，等到水重新沸腾后，加上些凉水继续烧煮一会儿使水再次沸腾，这时煮热的饺子会浮出水面．熟饺子会浮起来的主要原因是（）A．锅里的水量多了B．饺子在水里经过烧煮变轻了C．水温低时水对饺子的浮力小，水温高时水对饺子的浮力大9．（3分）（2012•黄石）目前航天飞船的飞行轨道都是近地轨道，一般在地面上方300km左右的轨道上绕地飞行，环绕地球飞行一周的时间约为90min左右．若飞船在赤道上空飞行，则飞船里的航天员在24h内可以看到的日落次数最接近（）=1610．（3分）（2013•宝应县一模）图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S 同时掷向B、C．单只PTC元件的电阻随温度的变化如图所示．关于PTC元件的工作情况，下列说法正确的是（）A．扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中B．松开扳机，只有一只PTC元件接入电路C．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55W计算出电功率，用W=t+t=60s+P=二、简答下列各题（每题5分，共30分）11．（5分）乒乓球运动是竞技、娱乐、健身于一体的体育运动，如图所示．请分析运动员在击球过程中用到了哪些物理知识？12．（5分）如图是鱼缸中过滤增氧泵增氧工作时的原理图，水泵把水从进水管吸入，从出水管快速喷出时，空气就会从进气管进入水中，与水流一起喷出．（1）请解释空气能进入水中的原理和过程．（2）请再列举一个生产或生活中利用上述原理进行工作的例子．13．（5分）2006年7月1日，青藏铁路全线贯通．铁路要通过“千年冻士”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固．为解决“冻土”难题，保证路基的稳定，青藏铁路中期两旁各插有一排碗口粗细、高约2m的热棒（中空的铁棒），如图所示，热棒在路基下还埋有5m深，里面灌有液氨．请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的．14．（5分）（2014秋•海城市校级月考）小明家新买了一台电热油汀取暖器，如图所示．当小明用力晃动这台取暖器时，可以听到其内部发出了液体流动的声音．小明找出说明书仔细阅读后得知，这种取暖器将电热管安装在散热片腔体内的下部；在腔体内电热管周围注有导热油；在控制电路中装有双金属温控元件，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源；在使用注意事项中特别强调这种取暖器不能倒置或侧卧使用．请回答：（1）为什么用油做导热物质而不用水？（2）取暖器内部发出了液体流动的声音，说明油没有满，这是为什么？（3）为什么强调不能上下倒置或放倒后通电加热？15．（5分）有的轿车的观后镜是用平面镜做成的，而有的又是用凸面镜做成的，请说明其各自的优点是什么？16．（5分）一些高楼大厦表面用许多大块的镀膜玻璃做外墙面（俗称“玻璃幕墙”）．在大楼外面的人，白天看这些玻璃，感觉它们好像一面面的镜子，能看到楼外景物的像，却看不到大楼里面的景物．在大楼里面的人，通过这些玻璃，却能看到楼外的景物．请对楼外面的人白天观察到的现象做出解释．三、解答题（11分）17．早在1800年前的汉代，科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记里鼓车”，又名“记里车”、“司里车”、“大章车”等．科技史学家王振铎先生根据史书上的文字描述，复原了这种神奇的车，如图所示．图乙所示为记里鼓车的原理图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右轮转动．立轮与左、右足轮装在同一水平轴上，齿数为18，并与下平轮啮合，带动下平轮水平转动，下平轮齿数为54；齿数为3的旋风轮与下平轮装在同一竖轴上，并与上平轮齿合．上平轮齿数为100，转动一圈，轮上的拨子便拨动上层木人右臂击鼓一次，显示车行一里．汉代曾以六尺为一步，三百步为一里，假设那时人们认为的圆周率约为3．试通过计算说明，这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺？=；=×=10018．（2013春•吴兴区校级期中）在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器．如图甲所示是他设计的电热水器的工作原理图，R1和R2是两根电热丝．他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“”表示，“”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）．可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两点接通，同时另一端也将3、4两点接通．当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率．他说明电热丝R1和R2的阻值应分别为多大？（2）小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好．经检查无误后，小亮将电热器接入了家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时的实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V．请简单解释产生这种的偏差原因．（3）使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度就不再升高，此时水并没有沸腾．并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么？R=判断电功≈=110==264W可知，此时消耗的电功率比测得的电阻计算的电功率要小一些．19．（2013秋•中山市校级月考）如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表（一只量程0～0.6A 的电流表），Rx为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示．油箱的上下两部分皆为长方体形状，下部分的横截面积为20dm2，高为2dm，上半部分的横截面积为10dm2，油箱加满油时油的总体积为60dm3．当油箱装满油时，油量指示表的示数如图丙所示．已知：ρ汽油=0.7×103kg/m3，取g=10N/kg．（1）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（2）若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表由满刻度指向满刻度的四分之一位置，求该汽车行驶100km消耗汽油多少升？（3）在上面第（2）问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因．==0.2m﹣通过油量表的电流）油量表指向满刻度的×此时压敏电阻阻值此时汽油对压敏电阻的压强×20．如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要原因．为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力．一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示．这种输电线通常被称为钢芯铝绞线（代号LGJ）．已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍．下表（2）输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重．为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D 增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D．（ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3，取=10.7）（3）有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法．短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大？（取=3.2）。
2014年江苏省扬州市高邮市车逻初级中学中考物理培优专题训练（一）2014年江苏省扬州市高邮市车逻初级中学中考物理培优专题训练（一）一、选择题（28分） ．CD ．2．（3分）受力面积为S （m 2）（S 为常数，S ≠0）的物体，所受的压强p （Pa ）与F （N ）的函数关系为p=F/S ，则． ． ． D ．3．（3分）两个物体A 、B 所受压强分别为P A （Pa ）与P B （Pa ），（P A 、P B 为常数）它们所受压力F （N ）与受力面积S （m 2）的函数关系分别是射线l A 、l B ，如图所示，则（ ）4．（3分）物体做匀速直线运动时，路程与时间的关系为s=vt ，在图中，甲、乙两直线分别是两运动物体的路程s 和时间t 的关系图象，由图可知两物体的速度大小是（）5．（3分）如图所示，为A 、B 、C 三种不同物质的质量m 与体积V 的关系图象，由图可知（ ）6．（3分）某课外小组将塑料小桶分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称它们的重，记录了下表数通过分析此表，小红同学发现液体密度与弹簧测力计示数之间有一定规律，能正确反映这一规律的图象是下列的哪．C D ．7．（3分）在相同条件下，对质量m 1、比热容为c 1的物质A 和质量m 2、比热容为c 2的物质B均匀加热，物质A 、B 的温度随加热时间的变化情况如图所示，根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）8．（3分）如图所示，甲、乙两种液体的压强与液体的深度的关系的图象，其中说法不正确的说法是（ ）9．（3分）（2014•红桥区二模）某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律试验时，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u 跟实像到凸透镜的距离v 之间的关系如图所示，则凸透镜的焦距为（ ）．B．．．11．（3分）小明骑自行车上学，开始以正常速度匀速行驶，但行至中途自行车出了故障，只好停下来修车，车修好后，应怕耽误上课，他比修车前加快了速度继续匀速行驶，下面是行驶路程s（米）与时间t（分）的关系的图象，．B．．．12．（3分）（2014•广陵区一模）一辆公共汽车从车站开出，加速行驶一段后开始匀速行驶，过了一段时间，汽车到达下一个车站，乘客上下车后汽车开始加速，一段时间后又匀速行驶．下面的哪个图象可以近似地刻划出汽车在这．．C．D．13．（2012•思明区一模）一杯水越来越凉．下列图象中可以表示这杯水的水温T（℃）与时间t（分）的关系变化．C D．一、填空题（共31分）（第6题，第7题后两空每空1分其余各题每空2分）14．（4分）用力敲一音叉，使音叉振动发声，某同学用示波器记录了两次波形的幅度情况，如图所示，图1所示音叉发出的声音比较_________，图2所示音叉发出的声音比较_________（均选填”响”或“轻”）．15．（4分）（2013•长春二模）如图所示是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，根据测量结果描绘的温度﹣时间图象．由图可知，甲物质的比热_________（填“＞”“=”或“＜”）乙物质的比热，其中_________物质是晶体．16．（4分）（2013•宁化县质检）如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时路程随时间变化的图象，根据该图能够获得合理的信息有：信息一：他们是同时开始运动的；信息二：_________；信息三：_________等等．17．（4分）某兴趣小组，将塑料小桶中分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称它们的重，记录了下通过分析此表，小红同学发现液体的密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．能正确反映这一规律的图象是_________．若小桶盛满密度未知的某种液体是弹簧的示数为2.3N，小红推算出了该液体的密度是_________Kg/m3．18．（6分）（2002•天津）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器取四个不同的阻值，可以得出电流表和电压表的四组对应的值．这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示（坐标原点表示的电压值和电流值均为0）．由这四个点做出的U﹣I图象为一条直线，延长直线交纵轴（U轴）于E点，交横轴于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0．据此分析：（1）E点表示的电流表、电压表的示数分别为_________、_________电路处在_________状态．（2）F点表示的电压表、电流表的示数分别为_________、_________．此时电路处在_________状态．19．（5分）根据图（1）v甲=_________米/秒．（2）第3秒时，v乙=_________米/秒．（3）甲物体做_________运动，乙物体做_________运动，甲、乙两物体在第_________秒时速度相等的．在2秒内甲通过的路程是_________米（通过计算回答）．20．（3分）在学习了摆的故事和启示后，小王同学用乒乓球做了一个实验，先将乒乓球举到1米的高处，然后斜抛在水泥地面上，观察乒乓球在水泥地面上的运动情况，利用手中的计时器记录了乒乓球在跳动构成中不同时刻的位置情况，如图是乒乓球的运动路线图．由图可知，该乒乓球跳动的周期是_________秒．小王在这个实验后，又提出了疑问；乒乓球跳动周期与什么因素有关呢？请你设想一下，乒乓球跳动的周期可能与_________、_________有关．三、作图题（2分+6分）21．（2分）一物体做匀速直线运动，其通过的路程与时间记录如下：在下图直角坐标系中画出s﹣t图象．22．（6分）将一只量程为5牛的弹簧秤悬挂起来，取四只质量为100克的钩码挂在弹簧秤的挂钩上，如图所示①观察图中的数据，并将他们填在下表中．②在图中所示的方格纸上建立坐标系，将上述表格中的数据标在G﹣m坐标系中，画出重力G和质量m的关系图象．③用代数式表示出图线所显示的重力G和质量m之间的正比例关系，并说明式中比例关系的意义．四、实验题（10分）23．（10分）如图所示，为了研究物质的某种特性，某小组同学分别用三种不同的液体做实验．实验时，用量筒和天平分别测出甲、乙、丙三种液体不同体积时的质量，记录了有关数据，并依据数据作出了质量与体积关系的m﹣V图象．（1）分析比较实验数据点B、D、G（或C、E、H或F、I）可知在体积相同时的质量关系，可得出的初步结论是：_________．（2）分析比较实验数据点的体积及质量变化的倍数关系，可得出的初步结论是：同种液体的质量与体积成正比．（3）进一步综合分析甲、乙、丙三条直线的物理意义，可归纳的结论有：（a）_________．（b）_________．（4）由以上分析可初步认为表示了物质的一种特性．五、计算题（6分+10分）24．（6分）如图所示为某种玻璃的m﹣V图象，求：（1）体积为3厘米3玻璃的质量为多少克？（2）质量为10克的玻璃体积为多大？（3）该玻璃的密度为多大？25．（10分）如图所示的是两只普通照明灯泡的I﹣U图象（1）据图象求出两只灯泡的额定功率和正常发光时的电阻；（2）由图象可知两灯泡的电阻有什么共同规律？（3）两只灯泡串联在220V的照明电路中，根据图象，求每只灯泡消耗的实际功率多大？2014年江苏省扬州市高邮市车逻初级中学中考物理培优专题训练（一）参考答案与试题解析一、选择题（28分）．C D．，即当2．（3分）受力面积为S（m2）（S为常数，S ≠0）的物体，所受的压强p（Pa）与F（N）的函数关系为p=F/S，则．．．D．3．（3分）两个物体A、B所受压强分别为P A（Pa）与P B（Pa），（P A、P B为常数）它们所受压力F（N）与受力面积S（m2）的函数关系分别是射线l A、l B，如图所示，则（）可求压强的大小．P=4．（3分）物体做匀速直线运动时，路程与时间的关系为s=vt，在图中，甲、乙两直线分别是两运动物体的路程s 和时间t的关系图象，由图可知两物体的速度大小是（）5．（3分）如图所示，为A、B、C三种不同物质的质量m与体积V的关系图象，由图可知（）===0.6g/cm6．（3分）某课外小组将塑料小桶分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称它们的重，记录了下表数一项（）．C D．7．（3分）在相同条件下，对质量m1、比热容为c1的物质A和质量m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示，根据图象分析可推断出正确的结论是（）8．（3分）如图所示，甲、乙两种液体的压强与液体的深度的关系的图象，其中说法不正确的说法是（），所以9．（3分）（2014•红桥区二模）某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律试验时，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到凸透镜的距离v之间的关系如图所示，则凸透镜的焦距为（）10．（3分）葡萄熟了，从葡萄架上落下来，下列图象可以大致反映葡萄下落过程中速度v随时间t变化情况的是（）．B．．．11．（3分）小明骑自行车上学，开始以正常速度匀速行驶，但行至中途自行车出了故障，只好停下来修车，车修好后，应怕耽误上课，他比修车前加快了速度继续匀速行驶，下面是行驶路程s（米）与时间t（分）的关系的图象，．B．．．12．（3分）（2014•广陵区一模）一辆公共汽车从车站开出，加速行驶一段后开始匀速行驶，过了一段时间，汽车到达下一个车站，乘客上下车后汽车开始加速，一段时间后又匀速行驶．下面的哪个图象可以近似地刻划出汽车在这．．C．D．13．（2012•思明区一模）一杯水越来越凉．下列图象中可以表示这杯水的水温T （℃）与时间t （分）的关系变化． C D ．一、填空题（共31分）（第6题，第7题后两空每空1分其余各题每空2分）14．（4分）用力敲一音叉，使音叉振动发声，某同学用示波器记录了两次波形的幅度情况，如图所示，图1所示音叉发出的声音比较 响 ，图2所示音叉发出的声音比较轻 （均选填”响”或“轻”）．15．（4分）（2013•长春二模）如图所示是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，根据测量结果描绘的温度﹣时间图象．由图可知，甲物质的比热＜（填“＞”“=”或“＜”）乙物质的比热，其中甲物质是晶体．16．（4分）（2013•宁化县质检）如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时路程随时间变化的图象，根据该图能够获得合理的信息有：信息一：他们是同时开始运动的；信息二：他们都做匀速直线运动；信息三：他们都运动的200m等等．17．（4分）某兴趣小组，将塑料小桶中分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称它们的重，记录了下通过分析此表，小红同学发现液体的密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．能正确反映这一规律的图象是B．若小桶盛满密度未知的某种液体是弹簧的示数为2.3N，小红推算出了该液体的密度是 1.5×103Kg/m3．18．（6分）（2002•天津）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器取四个不同的阻值，可以得出电流表和电压表的四组对应的值．这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示（坐标原点表示的电压值和电流值均为0）．由这四个点做出的U﹣I图象为一条直线，延长直线交纵轴（U轴）于E点，交横轴于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0．据此分析：（1）E点表示的电流表、电压表的示数分别为0、U0电路处在断路状态．（2）F点表示的电压表、电流表的示数分别为0、．此时电路处在通路（电压表被短路）状态．I=；19．（5分）根据图（1）v甲=4米/秒．（2）第3秒时，v乙=6米/秒．（3）甲物体做匀速运动，乙物体做加速运动，甲、乙两物体在第2秒时速度相等的．在2秒内甲通过的路程是8米（通过计算回答）．20．（3分）在学习了摆的故事和启示后，小王同学用乒乓球做了一个实验，先将乒乓球举到1米的高处，然后斜抛在水泥地面上，观察乒乓球在水泥地面上的运动情况，利用手中的计时器记录了乒乓球在跳动构成中不同时刻的位置情况，如图是乒乓球的运动路线图．由图可知，该乒乓球跳动的周期是1秒．小王在这个实验后，又提出了疑问；乒乓球跳动周期与什么因素有关呢？请你设想一下，乒乓球跳动的周期可能与抛球的高度、地面的硬度（球的质量、斜抛角度）等有关．三、作图题（2分+6分）21．（2分）一物体做匀速直线运动，其通过的路程与时间记录如下：在下图直角坐标系中画出s﹣t图象．22．（6分）将一只量程为5牛的弹簧秤悬挂起来，取四只质量为100克的钩码挂在弹簧秤的挂钩上，如图所示①观察图中的数据，并将他们填在下表中．②在图中所示的方格纸上建立坐标系，将上述表格中的数据标在G﹣m坐标系中，画出重力G和质量m的关系图象．③用代数式表示出图线所显示的重力G和质量m之间的正比例关系，并说明式中比例关系的意义．四、实验题（10分）23．（10分）如图所示，为了研究物质的某种特性，某小组同学分别用三种不同的液体做实验．实验时，用量筒和天平分别测出甲、乙、丙三种液体不同体积时的质量，记录了有关数据，并依据数据作出了质量与体积关系的m﹣V图象．（1）分析比较实验数据点B、D、G（或C、E、H或F、I）可知在体积相同时的质量关系，可得出的初步结论是：不同种液体，体积相同，质量不同．（2）分析比较实验数据点的体积及质量变化的倍数关系，可得出的初步结论是：同种液体的质量与体积成正比．（3）进一步综合分析甲、乙、丙三条直线的物理意义，可归纳的结论有：（a）同种液体，质量与体积的比值是一个定值．（b）不同种液体，质量与体积的比值不相同．（4）由以上分析可初步认为表示了物质的一种特性．五、计算题（6分+10分）24．（6分）如图所示为某种玻璃的m﹣V图象，求：（1）体积为3厘米3玻璃的质量为多少克？（2）质量为10克的玻璃体积为多大？（3）该玻璃的密度为多大？==2.5g/cm25．（10分）如图所示的是两只普通照明灯泡的I﹣U图象（1）据图象求出两只灯泡的额定功率和正常发光时的电阻；（2）由图象可知两灯泡的电阻有什么共同规律？（3）两只灯泡串联在220V的照明电路中，根据图象，求每只灯泡消耗的实际功率多大？R===500=≈R=参与本试卷答题和审题的老师有：wslil76；951574352；hanyu5258；sdwdxz；同晓晓；sdpyxmwl；wgshoo；外星人；cuifengyu；zhuo123；pydrx；张圣军；刘治强；吴长青；刘伟；sdpyqjy；gwb46；空气凤梨；LSL；dongfeng；wdnyx2011；ghf198（排名不分先后）菁优网2014年10月11日。
