2010年第二十届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题
初中物理竞赛-第二十届全国预赛题解答
十九届全国物理竞赛预赛参考答案一、（1）αρAv 12＝4πr 3ρs / 3，得v 1＝4.0 m / s ，（2）αρ0（1-Ch ）Av 2＝4πr 3ρs / 3，得h ＝6.8⨯103 m 。
二、ε2C / 2，0，ε2C / 4，ε2C / 2。
三、（1）神舟3号，（2）G Mm (R +H )2 ＝m 4π2T 2 (R +H )，G Mm R 2 ＝mg ，得H ＝2.9⨯105 m 。
四、三种气体的总重力势能增加为（m Xe - m He ）gh ，而它使气体内能减少，则（m Xe - m He ）gh ＝-3⨯32R ∆T ，可得∆T ＝-3.3⨯10-2 K 。
五、作出光路图，折射角为30︒，入射角i 为β+30︒，而tg β＝y / f ，β＝25.49︒，所以i ＝55.49︒，则n ＝1.65。
六、（１）BIL 1L 2=mg L 2 / 2，所以I = mg /2 BIL 1。
（2）当I0比Imin 稍大时，磁力矩大于重力矩，使线框逆时针转动，合力矩始终沿逆时针方向，所以加速转动，到竖直位置时合力矩为零，但仍有速度，冲过此位置后合力矩沿顺时针方向，线框减速转动，在竖直位置附近往复运动，由于有空气阻力，振幅逐渐减小，最后静止在竖直位置，这是一种稳定平衡。
七、B 作匀加速运动，s=a B1T 02 / 2，所以a B1=2.5 m / s 2，对A 、B 有：F-f=ma B1，f=m A a A1，得=2.25 m / s 2，f=45 N ，B 和左壁第一次碰撞前：12 a B1 t 12-12a A1 t 12=l ，得：t 1=2.83 s ，碰前速度分别为： v A1=6.37 m / s ， v B1=7.07 m / s ，第一次碰撞时由动量守恒和动能不变可解得碰撞前后相对速度大小不变方向相反，因而有F+f=ma B2，-f=m A a A2，则a A2=-2.25 m / s 2，a B2=5.5 m / s 2，设经时间t 1’两物体速度相等而相对静止，则u A1- a A2t 1’= u B2+ a B2t 1’，则t 1’=0.09 s ，这段时间内A 与B的左壁间距离增大到l1，则u A1 t1’-12a A2t1’2= u B2 t1’+12a B2t1’2+ l1，得l1=ld2，式中d=a B1- a A1a A2+ a B2<1，不会再碰撞，此后又如第一次碰撞前情况，只是两物距离变为l1，到第二次碰撞所需时间为t2= t1d=0.51 s 第二次碰撞前的相对速度为第一次碰撞前相对速度的d倍，所以处长次碰撞后到相对静止所需时间为t2’ =d t1’=0.016 s，此时间内两物相距为l2= ld4，可以求得到无穷次碰撞所需总时间为3.56 s，到4 s末两物已粘在一起运动，应用动量定理FT=（mA+mB）V，所以V=9.6 m / s，。
历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—参考答案
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。
上海市20届初中物理竞赛初赛试题详解
上海市第二十届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛试卷(兼区县物理竞赛试卷)第一部分1、关于物体的内能，下列说法中正确的是( )(A)水具有内能，冰块没有内能(B)水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大(C)一杯水的温度越高，它具有的内能越大(D)一杯水放在高处一定比放在低处具有的内能大2、下列现象中利用了熔化吸热的是( )(A)运输食品时利用干冰降温防止食品腐烂(B)天热时向地上洒水会感到凉快(C)游泳后离开泳池时身上会感到有点冷(D)向可乐饮料中加冰块会使饮料变得更凉3、小明乘坐索道到山上游玩，每隔1分钟能遇见6部缆车，已知索道单程距离为2160米，缆车的速度保持1.2米／秒，则整个索道上的缆车总数为( )(A)150部(B)180部(C)210部(D)240部4、由于受到水平方向风力的影响，使得原先竖直下落的雨滴斜向下方匀速下落，则( )(A)风速越大，雨滴下落时间会越短(B)风速越大，雨滴下落时间会越长(C)风速越大，雨滴着地速度会越大(D)风速越大，雨滴着地速度会越小5、在如图所示的电路中，闭合电键后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数．为了找出发生故障的原因，现用电压表进行检测，发现b、c之间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3伏，则电路故障可能是( )(A)L1断路(B)L1短路(C)L2断路(D)L2短路6、在如图所示的电路中，电键闭合后，电压表和电流表的示数变化情况是( )(A)电压表示数不变，电流表示数变大(B)电压表示数不变，电流表示数不变(C)电压表示数变大，电流表示数变大(D)电压表示数变大，电流表示数不变7、即将进站的列车发出一鸣号声，持续时间为t。
若列车的速度为v1，空气中的声速为v2，则站台上的人听到鸣号声持续的时间为( )(A)t (B)t v v v 221+ (C) t v v v 212- (D) t v v21 8、在如图所示的电路中，要使电阻R 1、R 2串联，则应该( )(A)电键S 1、S 2均闭合 (B)闭合电键S 2、断开电键S 1 (C)只要断开电键S 1 (D)只要断开电键S 29、电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱。
初中应用物理知识竞赛辅导讲座 2010年全国竞赛复赛解析(教师版)
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，满分为100分。
4．答卷时间：2010年4月18日（星期日）上午9：30～11：10。
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。
2一、（ 16 分）参考答案1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。
……………………4分2．浮球浸没入水中时受到的浮力为3343gV 1.010/10/2102F kg m N kg m N ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水排……………………3分设浮球刚好浸没入水中，浮球必须上浮，则必须满足G 2N 3N 5N G F <+=+=浮浮球磁铁 设浮球刚好离开水面时，浮球必须下降，则必须满足G G 3N >=浮球磁铁因此要想让此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足：5N>G 浮球>3N ……………2分由公式G=mg 可以算出浮球的质量应满足：0.5kg>m 浮球>0.3kg …………………1分 3．如图1所示：………………………………………………………………………6分 全部正确给6分，不画开关扣2分，不标出红、绿灯或标错扣 2 分用心 爱心 专心二、（ 16 分）参考答案 1．由题意可知：当开关S 1闭合时，电加热器的功率为电阻R 1的功率，所以2211(220)242200U V R P W ==Ω………………………………………………………1分当开关S 2闭合时，电加热抬的功率为电阻R 2的功率，所以2211(220)161300U V R P W ==Ω………………………………………………………1分当开关都闭合时，电路的总功率应该为最大，即 P 7=P 1+P 2+P 3=900W所以P 3=400W ………………………………………………………………………3分2233(220)121400U V R P W ===Ω……………………………………………………1分2．如下表所示（每行 2 分，共 10 分）………………………………………10 分4三、（ 16 分）参考答案1．由图可知，这台秤的量程是2.0kg ．分度值是1g ·………………………………4分 2．如图2（可不画）……………………………………………………………………5分 ① 将台秤放在水平台面上． ② 将秤锤A 、B均置零③ 调节平衡螺母，直至秤杆水平平衡为止。
初中应用物理知识竞赛专题讲义-专题18 电功率
初中应用物理知识竞赛专题讲座18专题十八电功率【重点知识解读】1.电功率电功率P=UI，用电器的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积，用电器的实际功率等于实际电压与通过的实际电流的乘积。
2. 焦耳定律电流具有热效应，电流通过电阻时要产生焦耳热，由焦耳定律可得，产生的热量Q=I2Rt。
3．电能的计算若用电器以恒定功率P工作，则t时间消耗电能为W=Pt。
【竞赛知识拓展】初中应用物理知识竞赛关于电功率拓展的知识点主要有：1.用电器串联所允许加的最大电压用电器串联是实际中经常遇到的问题。
几个用电器串联，其电流相等。
可根据用电器的铭牌确定各个用电器的额定电流，取各个用电器中额定电流最小的值乘以串联用电器的总电阻即得用电器串联所允许加的最大电压。
2.电热功率。
电流具有热效应，电流通过电阻时要产生焦耳热，由焦耳定律可得，产生的热量Q=I2Rt，单位时间产生的热量称为热功率，P热=I2R。
3.电动机电路。
电动机的输入功率P入=UI，电动机内阻R发热消耗功率P热=I2R，电动机输出的机械功率P=P2R。
对于电动机电路，U>IR，欧姆定律不成立。
入- P热=UI- I4.电功率随时间变化的图线与横轴所围面积表示消耗的电能。
【经典竞赛题分析】例1.（上海物理竞赛）直径d1=0.3mm的细铅丝通过1.5A的电流将被熔断，而直径d2=0.6mm的粗铅丝通过4A的电流将被熔断假设这两种铅丝的长度和电阻率相同，选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接入电路，运行通过的最大电流为（）。
A．36A B．34A C．30A D．24A【参考答案】D例2．（上海物理竞赛）在如图（a）所示的电路中，电源电压U0保持不变，R0为定值电阻。
移动滑动变阻器R的滑片P，电压表和电流表的示数的部分U—I关系图象如图（b）所示。
则A．电源电压为9VB．滑动变阻器的总阻值为10ΩC．电压表示数为2.5V时，R消耗的总功率最大D．电压表示数为2.5V和2.0V时，R消耗的总功率相等【参考答案】BD例3.（上海市初中物理竞赛初赛试题）将某灯泡接到电压不变的电源两端，灯泡的电功率为16W。
2010年海南省文昌市东郊中学八年级物理知识竞赛试卷和答案
2010年海南省文昌市东郊中学八年级物理知识竞赛试卷一、选择题（每题3分，只有一个答案正确，共30分）1．（3分）针对以下四幅图，下列说法正确的是（）A．图中，演凑者通过手指在弦上按压位置的变化来改变发声的响度B．图中，敲锣时用力越大，所发声音的响度越大C．图中，随着向外不断抽气，手机铃声越来越大D．图中，城市某些路段两旁的透明板墙可以减小噪声污染2．（3分）夏天人们在购买西瓜时，有经验的人总是把西瓜拿在手中拍一拍，根据声音判断西瓜的成熟情况。
这种选瓜的方法主要是依据声音的（）A．响度不同B．音调不同C．音色不同D．回声大小不同3．（3分）下列有关光的现象中，不是由于光的直线传播形成的是（）A．人在太阳光下地面上形成的影子B．小孔成像C．日食和月食的形成D．人能看见本身并不发光的物体4．（3分）夏天从冰箱里取出瓶装矿泉水，会发现瓶的外壁“出汗”，这是因为（）A．水会从瓶内慢慢渗出B．空气中的水蒸气遇冷液化C．瓶外壁的水不断汽化D．瓶周围的空气不断凝华5．（3分）夏天清晨，小草上常出现晶莹的露珠，太阳出来后，露珠又悄然消失。
整个过程的物态变化是（）A．先液化，后汽化 B．先汽化，后液化C．先凝华，后升华 D．先升华，后凝华6．（3分）下列能使蒸发变慢的措施是（）A．用瓶子装酒精时一定要加盖B．夏天，人们使用电风扇扇风C．把湿衣服展开晾在通风处D．把湿衣服展开晾在向阳处7．（3分）凸透镜的焦距是10cm，把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，则蜡烛通过凸透镜成的像是（）A．倒立、缩小的实像B．正立、缩小的实像C．倒立、放大的实像D．正立、放大的虚像8．（3分）在如图所示的电路中，○中有一个是电流表，另外三个是用电器，下面四种说法中正确的是（）A．a、b、c为用电器，d是电流表B．a、c、d为用电器，b是电流表C．b、c、d为用电器，a是电流表D．a、b、d为用电器，c是电流表9．（3分）在学过欧姆定律后，同学们有以下认识，其中错误的是（）A．欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系B．根据欧姆定律的变形公式R=知：电阻与电压和电流有关C．欧姆定律是一条建立在实验基础上的规律D．在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法﹣控制变量法10．（3分）白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是（）A．尽量减小灯丝的电阻B．便于灯丝散热，防止灯丝熔断C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度D．减少灯丝在高温时的升华二、填空题（每小题4分，共32分）11．（4分）体温计测人体温时，离开人体后表示人体温度，普通温度计离开被测物体后表示该物体温度。
全国初中应用物理知识竞赛初复赛试题及答案汇编第1集第1届—第5届
初中物理竞赛辅导资料全国初中应用物理知识竞赛（初复赛）试题及答案汇编江苏省泗阳县李口中学沈正中第1集【第1届（1991年）—第5届（1995年）】（共5集）2013年5月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= 。
第二十届全国中学生物理竞赛复赛试卷
第二十届全国中学生物理竞赛复赛试卷全卷共七题，总分为140分。
一、（15分）图中a 为一固定放置的半径为R 的均匀带电球体，O 为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U =1000 V ．在离球心O 很远的O ′点附近有一质子b ，它以 E k ＝2000 eV 的动能沿与O 'O 平行的方向射向a ．以l 表示b 与O'O 线之间的垂直距离，要使质子b 能够与带电球体a 的表面相碰，试求l 的最大值．把质子换成电子，再求l 的最大值．解：令m 表示质子的质量，0v 和v 分别表示质子的初速度和到达a 球球面处的速度，e表示元电荷，由能量守恒可知2201122mv mv eU =+（1） 因为a 不动，可取其球心O 为原点，由于质子所受的a球对它的静电库仑力总是通过a 球的球心，所以此力对原点的力矩始终为零，质子对O 点的角动量守恒。
所求l 的最大值对应于质子到达a 球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切（见复解20-1-1）。
以max l 表示l 的最大值，由角动量守恒有max 0mv l mvR = （2）由式（1）、（2）可得max l = （3） 代入数据，可得max l =（4）若把质子换成电子，则如图复解20-1-2所示，此时式（1）中e 改为e -。
同理可求得max l R =（5） 评分标准：本题15分。
式（1）、（2）各4分，式（4）2分，式（5）5分。
二、（15分）U 形管的两支管 A 、B 和水平管C 都是由内径均匀的细玻璃管做成的，它们的内径与管长相比都可忽略不计．己知三部分的截面积分别为 2A 1.010S -=⨯cm 2，2B 3.010S -=⨯cm 2，2C 2.010S -=⨯cm 2，在 C 管中有一段空气柱，两侧被水银封闭．当温度为127t =℃时，空气柱长为l ＝30 cm （如图所示），C 中气柱两侧的水银柱长分别为 a ＝2.0cm ，b ＝3.0cm ，2003年9月20日A 、B 两支管都很长，其中的水银柱高均为h ＝12 cm ．大气压强保持为 0p ＝76 cmHg 不变．不考虑温度变化时管和水银的热膨胀．试求气柱中空气温度缓慢升高到 t ＝97℃时空气的体积．解：在温度为1(27273)K=300K T =+时，气柱中的空气的压强和体积分别为10p p h =+， （1） 1C V lS = （2）当气柱中空气的温度升高时，气柱两侧的水银将被缓慢压入A 管和B 管。
2010年八年级物理实验操作竞赛题
2010年八年级物理实验操作竞赛题A、测量盐水的密度（考试时间：30分钟）姓名：班级：得分：说明：1、考生若发现仪器损坏或缺少，可请监考教师帮助处理。
2、相关数据的记录与处理在相应地方完成。
3．要真实记录实验数据，捏造数据相应扣分。
一、实验器材：托盘天平（含砝码）1架 50mL烧杯（2个，其中1 个内装适量盐水） 100mL量筒1个二、操作程序：1、调节天平。
2、用天平称出部分盐水的总质量m。
3、将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V 。
4、计算盐水的密度。
三、实验记录：请在下面写出计算过程：四、尝试进行误差分析：在测量完盐水的质量后，你将盐水倒入量筒中，（填“能”或“不能”）全部倒入量筒中，这样会造成测量出的密度（填“偏大”或“偏小”）B、研究弹簧测力计的刻度（考试时间：30分钟）姓名：班级：得分：说明：1、考生若发现仪器损坏或缺少，可请监考教师帮助处理。
2、相关数据的记录与处理在相应地方完成。
3．要真实记录实验数据，捏造数据相应扣分。
一、实验目的研究弹簧的伸长和拉力的关系，通过实验总结出弹簧的伸长与拉力的规律。
了解弹簧秤的刻度原理。
二、实验器材弹簧1根，钩码（50克6个），铁架台（带横杆和铁夹），刻度尺，回形针（曲别针）4枚，白纸条。
三、实验过程1．组装器材（如右图）2．实验方法依次在弹簧下面挂上 1个、2 个、3 个直到5个钩码，记下钩码的重和弹簧伸长的长度，最后归纳得出结论。
四、实验记录（通过实验把读数记入表中。
）五．实验结论（写出从实验中你发现了什么规律）C、用直尺测量细导线的直径（考试时间：30分钟）姓名：班级：得分：说明：1、考生若发现仪器损坏或缺少，可请监考教师帮助处理。
2、相关数据的记录与处理在相应地方完成。
3．要真实记录实验数据，捏造数据相应扣分。
一、实验目的会用间接测量的方法测量物体的直径。
二、实验器材细导线（30厘米），直尺，铅笔三、实验过程1、将导线紧密的绕在铅笔上，测量出多圈的直径，2、增加几圈，测量直径。
第20届全国物理竞赛复赛试卷及解答
NO.* 1N0.* 第二十届全国中学生物理竞赛复赛试卷 全卷共七题，总分为140分。 一、（15分）图中a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体，O为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U=1000 V．在离球心O很远的O′点附近有一质子b，它以 Ek＝2000 eV 的动能沿与OO平行的方向射向a．以l表示b与OO线之间的垂直距离，要使质子b能够与带电球体a的表面相碰，试求l的最大值．把质子换成电子，再求l的最大值． 二、（15分）U形管的两支管 A、B和水平管C都是由内径均匀的细玻璃管做成的，它们的内径与管长相比都可忽略不计．己知三部分的截面积分别为
2A1.010Scm2，2B3.010Scm2，2C2.010S
cm2，在 C管中有一段空气柱，两侧被水银
封闭．当温度为127t℃时，空气柱长为l＝30 cm（如图所示），C中气柱两侧的水银柱长分别为 a＝2.0cm，b＝3.0cm，A、B两支管都很长，其中的水银柱高均为h＝12 cm．大气压强保持为 0
p
＝76 cmHg不变．不考虑温度变化时管和水银的热膨胀．试求气柱中空气温度缓慢升高到 t＝97℃时空气的体积． 三、（20分）有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图所示．在通道的两个出口处A和B，分别将质量为M的物体和质量为m的待发射卫星同时自由释放，只要M比m足够大，碰撞后，质量为m的物体，即待发射的卫星就会从通道口B冲出通道；设待发卫星上有一种装置，在待发卫星刚离开出口B时，立即把待发卫星的速度方向变为沿该处地球切线的方向，但不改变速度的大小．这样待发卫星便有可能绕地心运动，成为一个人造卫星．若人造卫星正好沿地球表面绕地心做圆周运动，则地心到该通道的距离为多少？己知M＝20m，
地球半径0R＝6400 km．假定地球是质量均匀分布的球体，通道是光滑的，两物体间的碰撞是弹性的． 四、(20分)如图所示，一半径为R、折射率为n的玻璃半球，放在空气中，平表面中央半径为0h的区域被涂黑．一平行光束垂直入射到此平面上，正好覆盖整个表面．Ox为以球心O为原点，与平而垂直的坐标轴．通过计算，求出坐标轴Ox上玻璃半球右边有光线通过的各点（有光线段）和无光线通过的各点（无光线段）的分界点的坐标． 五、(22分)有一半径为R的圆柱A，静止在水平地面上，并与竖直墙面相接触．现有另一质量与A相同，半径为r的较细圆柱B，用手扶着圆柱A，将B放在A的上面，并使之与墙面相接触，如图所示，然后放手． 己知圆柱A与地面的静摩擦系数为0.20，两圆柱之间的静摩擦系数为0.30．若放手后，两圆柱体能保持图示的平衡，问圆柱B与墙面间的静摩擦系数和圆柱B的半径r的值各应满足什么条件？ 六、(23分)两个点电荷位于x轴上，在它们形成的电场中，若取无限远处的NO.* 2N0.* 电势为零，则在正x轴上各点的电势如图中曲线所示，当0x时，电势U：当x时，电势0U；电势为零的点的坐标0x, 电势为极小值0U的点的坐标为 0ax（a＞2）。试根据图线提供的信
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家长OK网：www.jiazhangok.com 2010年第二十届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题 一、选择题（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。 1．2009年的诺贝尔物理学奖由三人分享，其中因在光纤通信技术方面所做的原创性工作而被称为“光纤之父”的美籍华人是（ ） A．钱永健 B．朱棣文 C．高馄 D．丁肇中 2．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”，，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 3． 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，常用的办法是撒“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 4．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 D．为了方便工人师傅安装和检修 5．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 6．小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不足而停止时，指针最可能停在如图4中所示的哪个位置附近（ ）
7．小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机）给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰的位置不变，又给小兰拍了一张全身照。关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是（ ） A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小 C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大 8．为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方便可用的是（ ） A．小灯泡及导线 B．铁棒及细棉线 C．带电的小纸球及细棉线 D．被磁化的缝衣针及细棉线 9．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（ ） 家长OK网：www.jiazhangok.com 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 10．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 二、简答下列各题（每题5分，共30分） 1．小军的爸爸想拆除厨房一盏灯，并将控制该灯的开关改成插座。但是他家所有的线路都是暗线（除了电灯和开关的接线盒处，其余部的导线都在墙内），若将改动后的线路重新铺设成暗线则因工程量太大而不切实际，铺设明线又不美观。小军得知后，又经过认真思考，他根据物理课上所学的知识，首先画出了他家现有接线的电路图（如图6所示），并认为只需在原线路上稍作改装，就能达到目的。请你用文字说明小军的改装方法，并在右侧虚线框中画出改装后的电路图。
2．2008年8月1日，京津城际高速铁路正式开通运营，使用的是国产“和谐号”CRH3型动车组（如图7所示）。该车车厢内部设有独特的空气调节系统，夏天送冷风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比约为3: 1；冬天送热风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比约为1: 30这样送出的风平和、均匀，保障车厢各处温度适宜。请定性解释采用这种送风比例设计的原因。
3．“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测。但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃烫测食品时，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。
4．小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔，如图9所示，她对这两种孔的作用不了解。请你给她解释图中孔①、②的作用。
5．中新网2009年5月20日电：英国《每日邮报》19日刊登了一组照片，如图10所示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作—以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是—它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服。请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么，为什么？ 家长OK网：www.jiazhangok.com 6．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的银白色，另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色，这是为什么呢？
三、（11．分）黑光诱虫灯是应用物理学原理治理害虫的一种专用设备，其结构和工作电路与普通的日光灯的基本相同，区别只是黑光诱虫灯灯管的材料和其内壁上所涂的荧光粉不同。有的黑光诱虫灯的灯管外侧加一层高压电网杀灭害虫，如图13所示，有的是直接利用自然水源（如养鱼池等）杀灭害虫。黑光诱虫灯在正常工作时，会发出波长为365nm的“光”，尽管这种“光”，人眼看不见，一些害虫却看得见。具有趋光特性的害虫见到这种“光”后即纷纷飞来，为进一步杀灭害虫创造条件。 1．为什么人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光，’？它发出的是红外线还是紫外线？［人的视觉频率范围：（0.43～0.75）×1015Hz] 2.尽管人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”，但技术人员仍然不允许我们用肉眼近距离地直接观察正在正常工作的黑光诱虫灯灯管。这是为什么？ 3.通常一盏H-40型40W的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的果园范围约35亩。小胖家承包有400亩果园，在果园里安装的这种黑光诱虫灯每年工作约150天，每天工作约10小时，电价按每度电0.5元计算，则每年需要为这些黑光诱虫灯交多少元电费？ 4.请解释上述两种黑光诱虫灯是如何杀灭害虫的。 四、（12分）小明发现他家的电源插排上有多个指示灯，如图14 甲所示。小明将电源插排拆开后发现，每个指示灯实际上是一个发光二极管，每个发光二极管和一个定值电阻串联后接在220V的电源上。 他通过查阅资料得知，发光二极管的结构与普通二极管相似，由一个PN结构成，具有单向导电性。当在发光二极管上加正向电压时，发光二极管导通并发光；当加反向电压时，发光二极管截止（电阻可视为无穷大）且不发光。如果将发光二极管D和电阻R接在如图14乙所示的正弦交流电路中，只有在交流电压正半周期时，发光二极管导通，在负半周期时不导通。并可以证明：若用UD表示发光二极管导通时其两端的电压，当所力口的交流电压为U时，电阻R上的电压为20.45RDDUUUUU，实际上交流电压值是变化的，其瞬时可达到的最大值约
为2U。 查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为2V,通过它的电流约为l0mA，计算时忽略发光二极管发光过程中消耗功率的变化。 （1)为了保证发光二极管的安全，需要串联一个多大阻值的定值电阻？ (2)此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大？ (3)如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极管指示灯的插排，每天工作24小时，那么我国每年（按365天计算）要损耗多少度电？ (4)根据此现象警示我们平时要如何节约用电？ 家长OK网：www.jiazhangok.com 五、（12分）现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。 下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。请回答： 速度/km·h-1 40 50 60 80 100 反应距离/m 7 9 11 15 19 制动距离/m 8 13 20 34 54 （1)刹车过程中轮胎会发热，这是什么原因？是什么能转化为什么能的过程？ (2)利用上表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少秒？ （3分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度有什么关系？ (4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁边设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理。
六、（15分）“手拉葫芦”（如图15所示）是一种携带方便、使用简易的手动起重机械，广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境，用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表： 型号 HCB30 承载链条股数 （股） 2 最大承受质量 （t） 3 链条直径 （mm） 8 一次起升高度 （mm） 3 手拉轮直径 （mm） 150 测试载荷 （kN） 37.5 承载轮直径 （mm） 50 最小净空高度 （mm） 470 净重 （kg） 21.7 最小载荷所需拉力 （N） 360 毛重 （kg） 22.3 注：“一次起升高度”是指，成年人在站立状态，用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中，左手或右手下拉一次（按30cm计），所吊重物上升的高度。承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定，而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。工作过程中，手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。其缠绕情况如图16所示。（取g＝l0N/kg） 1.根据题目中提供的相关信息，通过计算，分析判断HCB30型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴？ 2．计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械效率。