2017年广东省中山市初中物理竞赛试题含答案

2017年初中物理竞赛试题

一、单项选择题（每小题3分，共18分）

1．某物体放在距凸透镜50cm 处，其像在凸透镜的另一侧30cm ，由此可判定（ ） A ．像是放大的实像，凸透镜的焦距可能是25cm B ．像是缩小的实像，凸透镜的焦距可能是20cm C ．像是缩小的实像，凸透镜的焦距可能是25cm D ．像是放大的实像，凸透镜的焦距可能是20cm

2.小军在高处用望远镜眺望，他看到了远处有一位铁匠在工作，若铁匠以每秒

一次的节奏锻打铁块，在他看到铁匠最后一次锻打铁块的同时听到了打击声，随后还听到了两次打击声，则铁匠与小军的距离约是（ ）

A ．240m

B ．480m

C ．680m

D ．1020m

3．在一保温瓶内盛有20°C 的水，把100°C 的水蒸气缓缓地通入瓶中，在下图中可以表

示水和水蒸气的温度随时间变化关系的图线是（ ）

4．如图1所示，有一木块m 在静止的传送带上由a 端匀速下滑至b 端所需时间为ｔ０；如果木块下滑过程传送带突然开动，如木块由a 端到达b 端所需时间为ｔ，那么ｔ０与ｔ的关系是（ ）

A ．ｔ＝ｔ０

B ．ｔ＜ｔ０

C ．ｔ＞ｔ０

D ．以上情况都有可能

图1

5．在图2所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器R 4的滑片从a 滑到b 的过程中，电压表V １、V ２示数的变化量分别为ΔU １、ΔU ２，则它们的大小关系是（ ）

A ．ΔU １＜ΔU ２

B ．ΔU １＞ΔU ２

C ．ΔU １＝ΔU ２

D ．因为无具体数据，故无法比较

6．如图3所示。在充满油的密闭装置中，小陈和小李用大小相等的力分别从两端去推动原来静止的光滑活塞，则两活塞将：（ ）

A ．向左运动

B ．向右运动

C ．静止不动

D ．条件不够，无法确定

二、填空题（第7-8题每题3分，第9题4分，第10题

3分，共13分） 7.有一把均匀的木尺，在上端钻有一小孔，挂在钉子A 上，如图4所示，它可以在竖直平面内以A 点为轴摆动。现从静止开始，在木尺的另一端B 点处施加一个作用力F,使木尺缓慢地向右偏转到图中虚线位置，在这一过程中如果作用力F 大小不变，则要求作用力F 应该____________________________________________.

8．如图5所示，将两根完全相同的轻质弹簧并接，共同挂上一个重G 1=8N 的重物时，每根弹簧都伸长了2cm 。如果把它们串接起来并挂上重物G 2，这时它们总共伸长了6cm ，则重物G 2=___________N 。

9.如图6所示，重叠在一起的A 、B 、C 三个物体，当B 物体受到10N 的水平拉力F 作用时，三个物体一起在水平面上做向右的匀速直线运动，由此可知A 对B 产生的摩擦力大小为

图3

图6

图4 图5

图2

__________N；水平面对C

产生的摩擦力大小为 N。

10.彩色电视机画面的颜色是由三种色光合成的；如果一个物体能反射所有光，则这物体呈现色；我们看见一个物体是红色，是因为这个物体_____________。

三、实验设计题（每题6分，共18分）

11．如何较准确地测量我们生活所在地空气的密度？请写出使用的器材和主要的操作步骤。

12.小明兴趣小组设计了一个能使甲、乙两灯交替发光的电

路，A、B、C为固定触点接线柱、CD为衔铁以及U形铁芯，如

图7所示。请你用笔画线代替导线完成电路连接。

13.铭牌上分别标有“6V 6W”和“6V 4W”小灯泡两个，

电压恒为12V的电源一个，变阻器一个，开关一个，请你设计

一个电路使两灯能同时正常发光，画出电路图。

四、计算题（共27分）

14．（7分）如图8所示，灯L1、L2均为标有“6V 10W”字样的灯泡，L3标有“6V 1W”字样，电源电压为6V。当S闭合后，三盏灯的发光情况如何？请通过计算进行分析说明。

图7

图8

15．（10分）小林用如图9甲所示的滑轮组提升水中的物体M ，其中动滑轮A 所受重力为G 1，物体M 的体积为V =4×10-2m 3，物体M 完全在水面下以速度v 匀速竖直上升的过程中，加在绳子自由端的拉力为F 1，拉力F 1做功的功率为P 1，滑轮组的机械效率为1η；为了提高滑轮组的机械效率，小林用所受重力为G 2的动滑轮B 替换动滑轮A ，G 1与G 2相差30N ，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的同一物体M ，物体M 完全在水面下以相同的速度v 匀速竖直上升的过程中，小林加在绳子自由端的拉力为F 2，拉力F 2做功的功率为P 2，滑轮组的机械效率为

2η，2η与1η相差5%，P 1:P 2=16:15（g =10N/kg ，绳

重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计）。求：

（1）物体M 受到的浮力F 浮； （2）拉力F 1与F 2之比； （3）物体M 受到的重力G 。

16. （10分）某科技小组设计了一个冬季取暖器，部分电路如图10所示，S 1是手动开关，S 2是光控联动开关，R 1和R 2是两个加热电阻丝，灯L 是标有“220V 25W ”的照明灯泡，电源两端的电压U 恒为220V ，不计温度对电阻的影响。如果该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态，这段时间内电流表的示数为5.5A ，电阻R 1的电功率为P 1，电阻R 2的电功率为P 2，P 1:P 2=1:3；该装置从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态。求：

（1）电阻R 2的阻值；

（2）从早晨7:00到第二天早晨7:00，该装置共消耗电能多少千瓦时。 （3）这样设计有什么优点？

图9

图10

五、综合能力题（每小题6分，共24分）

17.（6分）有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt。把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热容C甲和乙球比热容C乙哪个大？请你写出解答过程。（散失的热量忽略不计）

18.（6分）如图11，小明手握在车柄A处(图中未画出人手)水平推着一辆满载重物的独轮车，遇到一个20cm高的台阶。若车和重物的总重是600N，A离地面高度65cm，轮高60cm,轮子接触地面B处到台阶的水平距离为20cm。完成下列问题：

（1）要想让轮子离开B处地面，小明至少要用多大力？

（2）小明没办法将将这车重物推上去，小华见状跑来帮忙，请在图中画出小华最省力F 的示意图。

（3）小明要想用更小的力将这车重物推上去，请你给他一些建议。

图11 19．（6分）如图12所示，菲菲身高1.6m，眼睛距离头顶10cm ，直立在水平地面上照镜子。如果她想从竖直放置的平面镜里看到自己的脚e，这面镜

子的底端a离地面的高度不应超过多少米？她要能看到全身，

平面镜的长度至少要多少米？（解答过程应画出光路图）

图12

20.（6分）如图13所示，是水箱的蓄水和排水装置示意图。注水时，水位到达d时，阀门e 自动打开，开始排水，当停止排水时，阀门e自动关闭。请回答下列问题：

（1）排水时，水箱中的水位降到哪点时排水口就停止出水？

（2）进水口不停地向箱中注水，在排水时，出水流量大于进水流量，这种情况下排水有什么规律？

（3）要想能够一次性排出更多的水，请写出你的办法。

（4）这种装置在生活、生产中有什么应用？请举一例

图13

2017年初中物理竞赛试题

参考答案和评分标准

一、单项选择题（每小题3分，共18分）

1.B

2.C

3.D

4.A

5.A

6.A

二、填空题（第7-8题每题3分，第9题4分，第10题3分，共13分）

7.保持F竖直向上

8．6N

9. 0 10

10.红绿蓝白反射红光

三、实验设计题（每题6分，共18分）

11．器材：篮球、带阀门（夹子）的胶管、打气筒、天平、量筒、水、水槽

操作步骤：

(1)取一球胆（篮球）接一根带阀门（夹子）的胶管，用打气筒向球内打足气后，用天平称出其质量m1.

(2)如图所示，用排水集气法在量筒中收集气体，集气完毕后，拧紧夹子，上下移动量筒，使其内外水平面一样高，以保证内外气体压强相等，然后由量筒刻度读出气体体积V.

(3)再用天平称出放出气体后篮球的质量m2，篮

球体积不变，避免篮球浮力对测量的影响。则量筒

内气体的质量为m1-m2．

(4)空气的密度 ρ=m1?m2

V

注：实验要考虑到压强和浮力对实验的影响，否则最多得3分

12．如图（有错不给分） 13．如图（有错不给分）

四、计算题（共27分）

14．开关S 闭合，L 1和L 2并联后与L 3串联。L 3为“6V 、 1W ”，它的电阻为：

R 3=U 2／P 3=36Ω。（1分）

L 1和L 2为“6V 10W ”，电阻均为R=U 2／P=3.6Ω。总电阻R 总=R 3+R/2=37.8Ω（1分） 通过L 3的电流I 3=U ／R 总＝0．16A （1分）

L 3的功率P 3＝I 2R=0.92W ，与L 3的额定功率(1W)相差不多，L 3能发光．（2分） L 1和L 2并联，通过每只灯泡的电流I 1＝I 2＝I 3／2＝0.08A ，L 1的实际功率为P 1=I 2R=0.023W ，比它的额定功率10W 小得多，L 1不能发光。同理，L 2也不能发光。（2分）

15．解：（1）F 浮=ρ水gV 排 =1×103kg/m 3×10N/kg ×4×10-2m 3=400N （2分） （2）P =Fυ P 1= F 1υ绳=2 F 1υ P 2= F 2υ绳 =2 F 2υ

21F F =21P P =15

16 ① （2

分）

（3）在匀速提升水中物体M 的过程中，以动滑轮A 和物体M 为研究对象，受力分析如图3甲所示；

在匀速提升水中物体M 的过程中，以动滑轮B 和物体M 为研究对象，受力分析如图

图3

2F 1 F 浮 G 1

G 甲 2F 2

F 浮

G 2

G 乙

3乙所示。由图4可知：

2F 1+ F 浮=G +G 1 ② （1

分）

2F 2+ F 浮

=G +G 2 ③ （1

分）

G 1－G 2=30 ④ （1分）

由②③④得：F 1－F 2=15 ⑤（1分） 由①⑤解得：F 1=240N F 2=225N η=

总

有W W η2-η1=5%

22F F G 浮-－1

2F F G 浮

-=5% 即： 225

2400?-G －240

2400?-G =5% （2分）

G =760N

16. 解：当开关S 2断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图10甲所示；

当开关S 2闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图10乙所示。 （1）由图10甲可知：

21

P P =21U U =3

1 （1分） U = U 1+ U 2

U 1= 55V U 2=165V R 1=

11I U =A

5.5V 55=10Ω （1分） R 2=

12I U =A

5.5V 165=30Ω （1分） 图10

L

U

I 2

P 1' P 2 U

U 2

I 1

甲

P 1 乙

U 1

P L R 1

（2）W 白 = P t 白=1.21kW ×10h=12.1kW?h （1分）

由图10乙得： P 1=1

2R U = 10V )220(2

=4840W （1分）

P 夜=P L + P 1'=25W +4840W=4865W=4.865kW （1分） W 夜 = P 夜 t 夜 =4.865kW ×14h=68.11kW?h （1分） W =W 白+ W 夜=12.1kW?h +68.11kW?h=80.21kW?h （1分）

（3）分阶段供热，晚上，气温较低，开关闭合，可以照明，供热比白天多。（2分） 五、综合能力题（每小题6分，共24分）

17.设两个金属球的质量为m ，温度为t ，甲球与热水混合后的温度为t 1，乙球与热水混合后的温度为t 2，则有t 2＜t 1。

根据热平衡方程Q 吸=Q 放有：

c 甲m(t 1-t)=c 水m 水Δt ① （2分） c 乙m(t 2-t)=c 水m 水Δt ②（2分） 由①②得c 甲＜c 乙（2分）

18.（1）由F 1L 1=F 2L 2 得

F 1=F 2L 2/L 1=600N ×20cm/(30cm-20cm)=1200N （2分） （2）如图（2分）

（3）把手往下压，斜向上推车子，增大动力臂（2分）

19.这面镜子的底端a 离地面的高度：

af=fg=ag/2=(1.6m-0.1m)/2=0.75m （2分）

菲菲要从平面镜里看到自己的头顶：

gb=10cm/2=5cm=0.05m （2分）

她要能看到全身，平面镜的长度：

L=0.75m+0.05m=0.8m （2分）

20.（1）b （1分）

（2）间歇式地排水（1分）

（3）排水管位置c不动，尽量将排水口a、b往下移（2分）（4）有些公厕冲水、养殖场供水（2分）