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全国初中物理竞赛试题及答案

全国初中物理竞赛试题及答案

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XXX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?

A.将镜面向外调整一些

B.将镜面向内调整一些

C.将镜面调整到与车身平行

D.将镜面调整到与车身垂直

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“PZ”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?

B.物理老师的双手戴着绝缘手套

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?

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?

C.月球表面附近没有大气,降落伞无法起到减速的作用

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?

B.水流方向为红色箭头所示,水泵叶轮转向为绿色箭头

所示

6.2013年6月20日,我国宇航员XXX进行了太空授课。在他所做的实验中,水呈现球状而不破裂的原因是因为水球的表面张力,除了失重的影响外,还主要是因为水球的外表面有一层很薄的橡皮膜。

7.当将一只点燃的蜡烛靠近镜子时,会在镜子中看到多个

蜡烛的像,这是因为光经过镜子的前表面和后表面多次反射形成了多个虚像。

8.XXX观看“神舟十号”飞船发射时,想要估算出运载飞

船的火箭在发射后的第一个10秒内的平均速度。他查到运载

“神舟十号”的长征二号F运载火箭全长58米。然后从网上下载了“神舟十号”发射的视频,分别截取火箭刚发射时和第10秒的图片,如图8甲和图8乙所示。根据两张图片的时间差和火箭长度的比例,可以估算出火箭发射后第一个10秒内的平均速度值最接近于15m/s。

9.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5秒,第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.3秒。若发出两次信号的时间间隔是1.1秒,超声波的速度是340m/s,那么汽车的速度是30.9m/s,距离测速仪102米。

10.如图10所示的电动自行车既可以电动骑行,也可以脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。根据电动自行车的主要技术参数,可以得出合理的估算结果:蓄电池一次充足电,放电时可输出的电能最多约为3.5×10^4J。如果蓄电池储存能量的80%用于驱动电动自行车在平均阻力为40N的水平公路上匀速行驶,蓄电池可以支

持行驶约25公里。由于电动自行车的负载和路况的不同,电

动机的工作电流会有所变化。因此,电动自行车行驶过程中,电动机的工作电流不会保持5A不变。

一次充电最多能让电动自行车连续行驶约41公里。该电

动自行车蓄电池一次充电后,最多可供电动骑行2.4小时。

XXX:

1.有两只干净、透明的圆柱形玻璃杯,一只盛满不含气泡、污物的纯净水,另一只为空杯子,两只杯子的杯口都被不透明的盖子盖紧。如何只用眼睛观察判断哪只杯中装有水,并说明依据。

答:可以轻轻晃动两只杯子,观察杯子内的水波动情况,有水的杯子内会有水波动,而空杯子则不会有。这是因为水的液体性质使其具有流动性和波动性。

2.如图11所示,位于两个电线杆之间的电线总是呈现出

向下的弧线,弧线最低点与两端悬点间的水平线的距离称为垂距或称垂度。请回答:

1)若架设电线时所留垂距过小,会有什么危害?

答:若留垂距过小,电线可能会因为受到外力而受损或者电线之间会发生短路,导致电线故障或者火灾等危害。

2)若架设电线时所留垂距过大,会有什么危害或不足?

答:若留垂距过大,电线可能会因为受到风力等外力而摆动幅度过大,导致电线杆的倾斜或者电线之间的距离过大,影响电线的正常使用。

3.如图12甲所示,家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,它的内部构造包含两个部分——检测装置和试验电路。家庭电路漏电时,通过火线与零线的电流不相等。漏电保护器中有一检测装置(在图12乙中双虚线框内,未具体画出),当它检测到通过自身的火线和零线的电流不等时,便切断电源,起到保护作用。漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与一个电阻R组成,闭合开关S 就能模拟漏电情形,从而检查漏电保护器工作是否正常。请在图12乙中漏电保护器的虚线框内画出试验电路。

答:请见图12乙。

4.“嫦娥三号”探测器主要由两大部分构成:着陆器和巡视器,其中巡视器就是我们俗称“玉兔”的月球车(如图13所

示)。网上有许多学生和科学爱好者问了许多关于月球车的有趣问题,你能帮他回答吗?

1)月球表面的某些部分土壤非常松软,而且崎岖不平,石块、陨石坑遍布。设计什么样的月球车轮才能方便它在月球表面行驶?

答:月球车轮应该具有足够的宽度和足够的柔软度,以便能够在月球表面行驶。同时,轮胎应该有足够的抓地力和耐磨性,以便在月球表面行驶时不会滑动或磨损过快。

2)月球车为什么不使用减震性能更好的充气轮胎?

答:在月球表面,没有空气,因此无法使用充气轮胎。相反,月球车轮胎通常由一种类似于弹簧的材料制成,以提供足够的弹性和减震性能。

3)月球车的主要能量来源是什么?

答:月球车的主要能量来源是太阳能电池板,它们可以将太阳能转化为电能,为月球车提供动力。

1.如图14甲所示的是一辆农用四轮拖拉机,它的前轮是导向轮,后轮是驱动轮。拖拉机在工作时一般后面挂有拖车或耕地设备等。相比之下,图14乙所示的是一辆叉车,它的前轮是驱动轮,后轮是导向轮。为什么拖拉机的前轮窄小,后轮宽大得多,而叉车的前轮宽大、后轮窄小呢?

2.XXX使用如图15所示的气筒给自行车轮胎打气后,发

现气筒外管的温度明显比打气前升高很多,且越靠近气筒外筒的顶部的地方,温度越高。请分析产生这一现象的原因。

3.如图16甲所示是恒温箱温控电路,包括工作电路和控

制电路两部分。其中,R’为阻值可以调节的可变电阻。R为热

敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图16

乙所示,继电器线圈电阻50Ω。在图16甲所示状态下,加热

器是否处于加热状态?如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50C的“恒温”,则应将R’的阻值调为多大?使用该恒

温箱,获得最低温度为50C的“恒温”,与获得最高温度为

100C的“恒温”相比较,哪一个的温度波动范围更小,为什么?

4.如图17所示为16mm的电影放映机放电影,这种电影

放映机使用宽度为16mm的电影胶片,电影中的声音以声音

信号的方式刻录在电影胶片上,如图18所示。在正常放映时,放映灯泡、放映机镜头(凸透镜)、电影胶片、反光镜(凸面镜或凹面镜)之间有一定的相对位置关系。有关放映灯泡、放映机镜头、电影胶片、反光镜的种类及其相对位置的关系,提

出了如图19所示的几种猜想,其中可能正确的是哪一个?在电影刚开始放映时,XXX发现银幕上的画面全部是倒立的。在这种情况下,下列所述的观看效果中,不可能出现的场景是什么?

3.根据给定数据,可以使用以下公式计算电影放映机镜头的焦距:

焦距 = (银幕宽度 ×距离) / 画面宽度

代入数据可得:

焦距 = (3m × 15m) / 10mm = 45mm

因此,选项中最接近45mm的是B。24mm。

4.

1) 由图可知,片夹内的电影胶片长度为π(D+d)/2.代入数据可得:

L = π(D+d)/2 × 0.14mm × 24幅/秒 = 3.696(D+d)米/分钟

2) 不计片头和片尾的长度,每分钟能放映60 × 24 = 1440幅画面。因此,这盘电影胶片能连续正常放映的时间为:t = L / 3.696(D+d) × 1440幅/分钟 = 240秒 = 4分钟

5.

1) 从图21中可以看出,在发动机转速为1000~5000r/min 范围内,输出功率与转速呈现正相关关系,即转速越高,输出功率越大。

2) 根据定义可知,排量等于所有气缸的工作容积之和。而功率可以表示为每个气缸在单位时间内所做的功。因此,假设发动机有n个气缸,每个气缸的工作容积为V,发动机的输出功率为P,则有:

P = n × (每个做功冲程气缸气体的平均压强) × V × (每个做功冲程的次数) × (每个做功冲程的时间)

将上式中的V替换为排量D,则有:

P = n × (每个做功冲程气缸气体的平均压强) × D × (每个做功冲程的次数) × (每个做功冲程的时间)

因此,可以得出发动机的输出功率与排量成正比的关系。

3) 在路况好、平均车速为100Km/h时,发动机的转速为2000r/min。根据图21可知,在这个转速下,输出功率约为85kW。因此,发动机的效率为:

效率 = 输出功率 / 燃料热值 / 油耗

代入数据可得:

效率 = 85kW / (4.6×107J/Kg × 0.71×103Kg/m3) /

(9L/100Km × 0.71×103Kg/m3) = 0.017

即发动机的效率约为1.7%,每个做功冲程气缸气体的平

均压强约为1.7×105Pa。

6.

电路连接如图22乙所示。在双刀双掷开关中,当开关处

于一端时,电源的正极连接到电动机的正极,电源的负极连接到电动机的负极,电动机正转;当开关处于另一端时,电源的正极连接到电动机的负极,电源的负极连接到电动机的正极,电动机反转。通过拉绳拉动窗帘时,电动机的转动会通过滑轮和皮带传递给窗帘,从而实现窗帘的开合。

2.电动机需要安装减速装置降低转速。减速装置的原理是

通过减小输入轴的转速,增加输出轴的扭矩来实现减速。如图22乙所示,减速装置由齿轮组成,其中输入轴与减速齿轮相连,输出轴与输出齿轮相连。输入轴的高速旋转驱动减速齿轮,减速齿轮与输出齿轮的啮合使输出轴慢速旋转。

3.下表是微型电动机的部分数据。额定功率是指电动机在

额定电压和电流下工作时的输出功率,堵转电流是指在额定电

压下,电动机转轴固定不动时的电流。根据表中数据,可以计算出该电动机的效率、热损耗功率和机械损耗功率。在额定功率下,该电动机的效率为输出功率除以输入功率,即

0.75/1=0.75或75%。额外功率主要由热损耗和机械损耗造成。以额定功率运行时,该电动机的热损耗功率可以通过堵转电流和额定电压计算得出,即0.5*12=6W。机械损耗功率可以通

过总额定功率减去热损耗功率和输出功率得出,即1-0.75-

6=0.25W。

3.在图22甲中,减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共

同构成了传动装置。每半边窗帘的滑轨长度为1.5m,要求自

动窗帘能够在6秒内完全关闭到完全打开。拉动半边窗帘时,挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N。因此,在安装电动窗帘时,传动装置的机械效率至少要高于50%才能满足要求。

1)拖拉机的前轮是导向轮,窄小的前轮可以减小转向时

的阻力。在工作时,拖拉机后面挂载着拖车或耕地设备,使得拖拉机的重心靠近后轮,因此后轮对地面的压力更大。而宽大的后轮可以减小压强,既能保护轮胎,也可以使拖拉机不会陷入松软的田地里。

2)叉车在搬运时货物放在前方,使得叉车的重心靠近前轮,因此前轮对地面的压力更大。而宽大的前轮不仅可以保护轮胎,还可以减小叉车对地面的压强。

1)在给自行车胎打气的过程中,气筒顶部对气筒和轮胎内的气体做功,使得气体内能增大,温度升高。同时,气筒外管将热量传递到管的外壁,因此气筒外壁温度明显升高。

2)随着外管向下移动,外管顶部的气体被压缩越多,气体压强越大,对气体做功也越多,导致气体内能增大越明显,温度越高。因此,气筒外壁上部的温度比下部更高。

3)外管在相对于活塞的上下运动过程中,向外传递的内能主要来自于内部被压缩的高温气体。而外筒的下部与上部相比,其与管内高温气体的接触时间较短,吸收的热量也较少,因此温度较低。

4)在相对于活塞向下运动过程中,外管在高压气体作用下与活塞间的压力增大,单位长度克服摩擦力做功而转化成的

内能越靠近外管顶部越多,导致气筒外壁上部温度比下部温度更高。

1)加热状态下,电源两端的电压为E。

2)由图15乙可知,当温度为100℃时,热敏电阻R1的

阻值为500Ω。因此,

E=I1(R+R1+R1')=0.04A×(50Ω+500Ω+350Ω)=36V。又由图15

乙可知,当温度为50℃时,热敏电阻R的阻值为900Ω。因此,R2'=(36V/0.036)-900Ω-50Ω=50Ω。

3)获得最低温度为50℃的“恒温”可以使温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻的阻值随温度的变化更加显著。

4)答案不在文章中。

5)答案不在文章中。

1.从发动机输出特性曲线可以看出,在1000~5000r/min的转速范围内,发动机的输出功率与转速大致成正比。

2.假设做功冲程中燃气对活塞的平均压强为p,发动机排

量为V排,每个活塞的受力面积为S,活塞移动距离为L,则

V排 = 4SL。在做功冲程中,燃气对一个活塞的平均压力为

F=pS。每完成一个工作循环,燃气对一个活塞做的功为XXX。因此,每个工作循环中,四个气缸燃气对活塞做的总功为

W=4W=pV排。发动机每个工作循环,转轴转2圈,所用时间

t=2/n。因此,发动机转速为n时,燃气对活塞做功的功率为P’=W/t=npV排/2.所以在发动机转速n、做功冲程气缸平均压

强p等参数相同时,燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V 排成正比。当发动机效率不变时,发动机输出功率P出又与

燃气对活塞做功的功率P成正比,因此发动机输出功率P出

与发动机排量V排成正比。

3.由发动机输出特性曲线可知,发动机转速为2000r/min 时,其输出功率约为30KW。

4.输入轴固定的齿轮周长小、齿数少,输出轴固定的齿轮

周长大、齿数多。因此,输入轴需要转动很多圈才能带动输出轴转动一圈,实现减速的功能。

5.(1)以额定功率运行时,电动机的输入总功率为P总=

额定电压×额定电流=12×0.34W=4.08W。因此,电动机效率为

η电动机=P额/P总=2.15/4.08=52.7%。(2)电动机的内阻r=

额定电压/堵转电流=(12/1.36)Ω=8.8Ω。以额定功率运行时,热

损耗功率为P热损=额定电流²×内阻=0.342×8.8W=1.02W。机

械损耗功率为P机械损=P总-P额-P热损=(4.08-2.15-

1.02)W=0.91W。

6.窗帘运行的速度为v=s/t=1.5/6(m/s)=0.25m/s。传动装置

的输出功率P=传动装置的扭矩×转速。

要求传动装置的机械效率大于46.5%。为了达到这个目标,需要对传动装置进行计算和优化。

首先,需要计算输出功率。根据公式,输出功率为2Fv,

其中F为力,v为速度。假设F为2N,v为0.25m/s,则输出

功率为1W。

接下来,需要计算输入功率。根据公式,输入功率为输出功率除以机械效率。假设机械效率为46.5%,则输入功率为

2.15W。

最后,需要优化传动装置以提高机械效率。可以采取一些措施,如减少摩擦、提高传动效率等,以达到要求的机械效率。

全国初中物理竞赛试题及答案

全国初中物理竞赛试题及答案 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XXX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? A.将镜面向外调整一些 B.将镜面向内调整一些 C.将镜面调整到与车身平行 D.将镜面调整到与车身垂直 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“PZ”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? B.物理老师的双手戴着绝缘手套 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? 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?

C.月球表面附近没有大气,降落伞无法起到减速的作用 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? B.水流方向为红色箭头所示,水泵叶轮转向为绿色箭头 所示 6.2013年6月20日,我国宇航员XXX进行了太空授课。在他所做的实验中,水呈现球状而不破裂的原因是因为水球的表面张力,除了失重的影响外,还主要是因为水球的外表面有一层很薄的橡皮膜。 7.当将一只点燃的蜡烛靠近镜子时,会在镜子中看到多个 蜡烛的像,这是因为光经过镜子的前表面和后表面多次反射形成了多个虚像。 8.XXX观看“神舟十号”飞船发射时,想要估算出运载飞 船的火箭在发射后的第一个10秒内的平均速度。他查到运载

2023年第十九届全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案

2023年第十九届全国初中应用物理知识竞赛预赛试题 一、选择题(每小题 2 分,共 12 分):以下各小题给出的四个选项中只有一个是对的的,把对的选项前面的字母填在题后的括号内。 1.在 2023 年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。场馆中光纤的重要用途是() A.输电 B.通信 C.导热 D.照明 2.炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面己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,于是赶紧走过去,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重要因素是() A.洒水车中的水通过曝晒后,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长,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 3.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重要目的的分析,你认为最也许的是() 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,以充足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 4.与火车相比,汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。对于导致这种现象的因素分析,你认为下列说法中最也许的是() A.火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑,更不容易堆积灰尘 B.火车行驶的速度比汽车的大,产生的风更大,更容易把灰尘吹掉

全国初中奥林匹克物理竞赛试题和答案

全国初中应用物理竞赛试题 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:2011 年 3 月27 日(星期日)上午9:30—11:10 、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.目前,很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。GPS 接收器通过接收卫星发射的导航信号,实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS 接收器传送信息依靠的是( ) A .红外线 B .紫外线C.电磁波D.激光 2.图 1 为工人师傅用手推车运送纯净水的图片,对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断,下列说法中正确的是( ) A .图甲的方法比较省力 B.图乙的方法比较省力C.图甲和图乙两种方法所用力的大小相等 D .无法判断 3.如图 2 所示,教室里的天花板下面装有多挡位吊扇,当吊扇正常工作时,对于吊扇对天花 板的拉 力大小与其重力大小的判断,下列说法中正确的是( A .吊扇在高挡位工作时,拉力等于重力 B .吊扇在低挡位工作时,拉力大于重力 C.电扇在任意挡位工作时,拉力等于重力 D .电扇在任意挡位工作时,拉力小于重力 4.在学校的田径运动会上,小亮注意到发令台上有一块“板子” 用,他做了如下猜想,其中正确的是( ),如图 3 所示。关于这块板子的作 A .主要用来反射发令枪的枪声,所以必须正对着终点计时裁判的 方向 B.主要用来衬托发令枪冒出的白烟,所以应该是深色或黑色的 C.主要用来减弱噪声,所以要把它放在看台和发令枪 之间 D.主要用来遮阳,所以要把它放在裁判员的头的上 方 5.随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加,在轨道舱内进行体育锻炼必将成 为航天员需要完成的一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的 运 动项目是( ) A .举哑铃B.跳绳C.踢毽子D.拉弹簧拉力器 6.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,速度从250km /h 减至90km /h,这期间停止动力供给,列车依靠惯性继续前行,并带动发电机发电; 第二阶段采用机械刹车,速度从90km /h 开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化,

初中物理竞赛试题和答案(五套)

初中物理竞赛试题和答案 总分100时量100分钟 一.选择题:(请将正确选项的字母填在题后括号内,每小题3分,共60分) 1.人有一定体温,所以人体不断向外发射 ( ) A.z射线 B.β射线 C.γ射线 D.红外线 2.往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断壶里水位的高低,因为 ( ) A.随着水位升高,音调逐渐升高。 B.随着水位的升高,音调逐渐降低。 C.灌水过程中音调保持不变,音响越来越大。 D.灌水过程中音调保持不变,音响越来越小。 3.彩色电视荧光屏上呈现各种颜色,都是由3种基本色光混合而成的,这3种基本色光是( ). A.红、橙、黄B.黄、绿、蓝C.橙、靛、紫 D.绿、红、蓝 4.人们照镜子时,总是走近平面镜去看,其原因是走近时 ( ).A.平面镜所成的像会变大,人看到的像也会变大 B.平面镜所成的像大小不变,人看到的像更清晰 C.平面镜所成的像大小不变,人看到的像大小也不变 D.只有走近平面镜时,人才能看到自己的全身 5.晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦,其原因是 ( ).A.水滴蒸发,带走叶子的热量B.水滴在阳光下温度升高,把叶烫焦 C.水滴容易透过阳光D.水滴会使阳光会聚,把叶子烧焦 6.皮鞋上擦过油后,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于 ( ) A.反复擦可增加漫反射效果 B.反复擦可使鞋油填空皮革表面凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果 C.鞋油反光性能比皮鞋好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加镜面反射效果 D.鞋油的颜色比皮革好,可增加镜面反射效果 7.某人站在商场用光滑金属包装的圆柱子前面,看到圆柱子里自己的像,则像和人相比较( ) A.变胖了,变高了 B.变瘦了,变高了 C. 变胖了,高度不变D.变瘦了,高度不变 8.冬天医生检查牙齿时,常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤,然后再伸进口腔内,这样做的主要目的是 ( ).A.防止接触口腔时病人感到大凉B.进行消毒 C.镜面不会产生水雾,可以看清牙齿D.防止镜框受热膨胀,致使镜片脱落 9.衣柜放置樟脑球的最佳位置,下列答案中正确的是()A.上层 B. 下层 C. 中层 D. 都一样 10.下列现象中,与声音音色有关的是 ( ) ①有经验的养峰员,根据蜜蜂的嗡嗡声,就能判断出它是不是采蜜归来 ②我们能够听出钢琴的声音比小提琴的声音大 ③选瓷器的时候,总要轻轻地敲击一下来判定瓷器品质的优劣 ④在听熟悉的人打电话时,很容易辨别出对方是谁 A.①② B.②③ C.②④ D.③④

初三全国中物理竞赛试题含答案

20XX年初中应用物理知识竞赛试卷 一、思考与表达(每空1分,共16分) 1.近两年的物理学习,相信聪明的你不仅学到了很多物理知识,还从众多科学家身上学会了 如何发现、探究物理规律的能力。请在空线上写出一位你印象深刻的科学家及其他对科学的一项贡献,例如:奥斯特——电流的磁效应___________________________; 2.今年春节,不少城市对烟花爆竹的燃放改为限放,过年时大街小巷不时会听到阵阵鞭炮声, 鞭炮声是由于鞭炮爆炸时引起周围空气________而产生的。同时,一阵风吹来还能闻到一股硝烟味,这是_____________ 现象。 3.不看电视画面,我们能从声音判断出来是朱军还是李咏,是因为他们的__________不同, 周涛的声音比李咏的声音尖细,是因为周涛的__________高. 4.电磁波的应用非常广泛,写出下列两种电磁波在生活、生产当中的应用。 红外线:____________________________________; 紫外线:_____________________________________; 5、小强在探究串联电路的规律时,将一只“6V 6W”和一只“12V 36W”的灯泡串联,通过该串联电路的电流不能超过__________A,电源电压不能超过_______________V。 6.将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所 示,你认为甲液体的密度一定乙液体的密度(选填“小于”、 “大于”或“等于”); 7、生活处处有物理,留心观察皆学问。你知道吗?厨房中也包含着 很多物理知识。 (1)厨房地面一般铺上防滑瓷砖,是为了_________摩擦(选填“增大”或“减小”); (2)电饭锅是利用电流的_____效应制成的; (3)包饺子时用手捏饺子可捏出漂亮的花纹,这是捏力使饺子皮发生了_______(选填“弹性”或“塑性”)形变; (4)筷子实质上是一种_______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”); 8、如图所示,20XX年1月30日,在长春举行的第6届亚冬会短道会 速滑女子500m决赛中,我国选手王濛以43.869秒夺得冠军并打破亚 洲纪录,为中国代表团夺得了金牌。短道速度滑冰是一项比速度、 比技术的项目,为了取得最好成绩,选手们在比赛时采用了很多有 效措施。(a)起跑时,运动员采取蹲立式; (b) 跑鞋下装有长而 锋利的冰刀;(c)起跑后尽量占据内跑道;(d)穿紧身运动衣;(e)转弯时用手撑地。请你任选其中两条,写出利用的物理知识。 (1)____________________________________________________________ (2)______________________________________________________________ 二、去伪存真(单项选择,每小题2分,共30分) 1、为了纪念物理学家对科学的贡献,很多物理量的单位是用物理学家的名字来命名的,在国

初中物理竞赛试卷及参考答案

学校: __________ 姓名: __________ 班级: __________ 考号: __________ 1 .下列说法正确的是( ) A .静止在水平地面上的物体,如果受到推力的作用,它的运动状态一定改变 B .如果作用在物体上的两个力的三要素都相同,这两个力可能是平衡力 C .绕着地球作匀速圆周运动的卫星所受合外力为 0 D .做匀速直线运动的物体无论速度大还是小,其受到的外力必然为平衡力 2 .关于力,下列说法正确的是( ) A .重力没有施力物体 B .一个物体也可以产生力 C .力的作用是相互的 D .如果是受力物体,这个物体一定不对其它物体施力 3 .用托盘天平称量一个物体质量时,在右盘放入适量的砝码并调节游码到某一位置上。当天 平出现下列哪些现象时,可以进行读数的是; ( ) ①指针摆动幅度越来越小; ②指针在分度盘中线左右摆动的幅度相等; ③指针静止在分度盘中央刻度线处; ④指针静止在分度盘左端刻度线处。 A .①② ; B.②③; C.③④ ; D.②④. 4 .下列说法中正确的是 ( )。 A .ρ=V 看出,一个物体的质量 m 越大,它的密度ρ就越大 B .煤油的密度是 0.8×103kg/m 3 ,若测出某种液体的密度是 0.8×103kg/m 3 ,则说明这种液体 肯定是煤油 C .一滴水和一杯水的质量不同,所以它们的密度也不同 D .使一个铜块温度升高时,铜块的密度将变小 5 .一个验电器的两个金属箔因带电而张开,则这两个金属箔片一定( ) A .带正电 B .带负电 C .带异种电荷 D .带同种电荷 6 .下图所示的四个情景中,属于实像的是 7 .下列四种现象中, 利用反射现象的是 ( ) ( ) m

初中物理竞赛各题型练习(含答案)

压强 一、选择题 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 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 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 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 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 6.下图的四种河堤的设计中,最不合理的是[ ]

答案:B 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 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 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。这种下水管的示意图是:[ ] 答案:C 5.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图3所示的方式,引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( ) A.这种取水灌溉方式利用了连通器原理B.使用时B端管口必须低于A处水面 C.使用时先将管道中灌满水D.高度差B越大,管道中的水流得就越快 答案:A 6.如图2甲所示,煤气管道包括户外和户内两部分,二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内管道后,都要检查一下管道是否漏气。有一种检测装置如图2乙所示,在两端开口的透明的U 型管中装有水,当U型管两端压强相等时,两侧水面相平。检测时,关闭开关后,用力向用户管道口Y内吹气,然后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相连接,U型管内水面出现高度差(如图2丙所示)。观察U 型管中水面的变化可以判断户

初中物理竞赛试题及答案

初中物理竞赛试题及答案 初中物理竞赛试题及答案 初中物理竞赛试题及答案1 1、李明同学放学回家,正碰上刮风下雨,他以18千米/时的速度由西向东快跑,此时他发现了奇怪的现象,雨滴成竖直下落状态,请你确定,这时刮的是______风,风速是_____米/秒。 2、后轮驱动的汽车在平直路面上向前加速行驶时,地面对后轮的摩擦力方向中是_______,对前轮的摩擦力方向是________。 3、下图是根据广西北海市一家宾馆中所挂钟表的照片绘制的示意图,图中秒针、分针和标有24个数字的转盘都沿顺时针方向转动。根据钟表的示数,这张照片是在北京时间(按24小时制计时)______时______分______秒拍摄的。 4、小红家上月5日自来水表的读数为344米3,本月5日自来水表各指针的位置如图所示,这时水表的示数是_______米3,所以一个月来她家用去_______米3水(读数到米3即可)。 5、音乐厅正确音乐会,男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴奏,这时男中音的________比女高音的大,而女高音的________比男中音的高。音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感,这主要是由于人的听觉具有________效应。 6、近视眼镜的镜片是一个________透镜,它和眼球中相当于透镜的那部分的综合作用使得这个“照相机”的“镜头”的焦距变________了。 7、图甲所示,为农户用的一种风箱的结构示意图,其中在A、B、 C、D、四处分别装有单向通风阀门,使得无论向左推或向右推活塞时,风箱都能向灶中送风。若此时正向左推活塞,请在丙图中画出这时阀门的开、闭状态。作图时可参照图乙的画法。 8、我周围有很多利用电能发光的灯。有的利用灯丝的高温而发光,如________灯;有时灯有灯丝,但是不靠灯丝发光,如_______灯;有的灯根本没有灯丝,通电后也能发光,如________灯。

第22届全国中学生物理竞赛复赛题及解答

一、图中的AOB 是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面,由两个半径都是R 的1/4圆 周连接而成,它们的圆心1O 、2O 与两圆弧的连接点O 在同一竖直线上.B O 2沿水池的水面.一小滑块可由弧AO 的任意点从静止开始下滑. 1.若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在圆弧 AO 上的何处?(用该处到1O 的连线与竖直线的夹角表 示). 2.凡能在O 点脱离滑道的小滑块,其落水点到2O 的距离如何? 二、如图所示,O 为半径等于R 的原来不带电的导体球的球心,O 1、O 2、O 3为位于球的三个半径皆为r 的球形空腔的球心,它们与O 共面,已知2 321R OO OO OO ===.在OO 1、OO 2的连线上距O 1、O 2为 2 r 的P 1、P 2点处分别放置带电量为q 1和q 2的线度很小的导体(视为点电荷),在O 3处放置一带电量为q 3的点电荷,设法使q 1、q 2和 q 3固定不动.在导体球外的P 点放一个电量为Q 的点电荷,P 点与O 1、O 2、O 3共面,位于O O 3的延长线上,到O 的距离R OP 2=. 1.求q 3的电势能. 2.将带有电量q 1、q 2的小导体释放,当重新达到静电平衡时,各表面上的电荷分布有 何变化? 此时q 3的电势能为多少? 第22届全国中学生物理竞赛复赛题

三、(22分) 如图所示,水平放置的横截面积为S 的带有活塞的圆筒形绝热容器中盛有1mol 的理想气体.其能CT U =,C 为已知常量,T 为热力学温度.器壁和活塞之间不漏气且存在摩擦,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且皆为F .图中r 为电阻丝,通电时可对气体缓慢加热.起始时,气体压强与外界大气压强p 0相等,气体的温度为T 0.现 开始对r 通电,已知当活塞运动时克服摩擦力做功所产生热量的一半被容器中的气体吸收.若用Q 表示气体从电阻丝吸收的热量,T 表示气体的温度,试以T 为纵坐标,Q 为横坐标,画出在Q 不断增加的过程中T 和Q 的关系图线.并在图中用题给的已知量及普适气体常量R 标出反映图线特征的各量(不要求写出推导过程). 四、(23分)封闭的车厢中有一点光源S ,在距光源l 处有一半径为r 的圆孔,其圆心为O 1,光源一直在发光,并通过圆孔射出.车厢以高速v 沿固定在水平地面上的x 轴正方向匀速运动, 如图所示.某一时刻,点光源S 恰位于x 轴的原点O 的正上方,取此时刻作为车厢参考系与地面参考系的时间零点.在地面参考系中坐标为x A 处放一半径为R (R >r )的不透光的圆形挡板,板面与圆孔所在的平面都与x 轴垂直.板的圆心O 2、S 、O 1都等高,起始时刻经圆孔射出的光束会有部分从挡板周围射到挡板后面的大屏幕(图中未画出)上.由于车厢在运动,将会出现挡板将光束完全遮住,即没有光射到屏上的情况.不考虑光的衍射.试求: 1.车厢参考系中(所测出的)刚出现这种情况的时刻. 2.地面参考系中(所测出的)刚出现这种情况的时刻. 五、(25分)一个用绝缘材料制成的扁平薄圆环,其、外半径分别为a 1、a 2,厚度可以忽略.两个表面都带有电荷,电荷面密度σ随离开环心距离r 变化的规律均为2 )(r r σσ= , 0σ为已知 常量.薄圆环绕通过环心垂直环面的轴以大小不变的角加速度 A

全国中学生物理竞赛复赛试题及参考答案

全国中学生物理竞赛复赛考试试题解答与评分标准 一、(15分)一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上,开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度,其大小为0v (00≠v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g . 参考解答: 以滑块和地球为系统,它在整个运动过程中机械能守恒. 滑块沿半球面内侧运动时,可将其速度v 分解成纬线切向 (水平方向)分量ϕv 及经线切向分量θv . 设滑块质量为m ,在某中间状态时,滑块位于半球面内侧P 处,P 和球心O 的连线与水平方向的夹角为θ. 由机械能守恒得 2220111sin 222 m mgR m m ϕθθ=-++v v v (1) 这里已取球心O 处为重力势能零点. 以过O 的竖直线为轴. 球面对滑块的支持力通过该轴,力矩为零;重力相对于该轴的力矩也为零. 所以在整个运动过程中,滑块相对于轴的角动量守恒,故 0cos m R m R ϕθ=v v . (2) 由 (1) 式,最大速率应与θ的最大值相对应 max max ()θ=v v . (3) 而由 (2) 式,q 不可能达到π 2. 由(1)和(2)式,q 的最大值应与0θ=v 相对应,即 max ()0θθ=v . (4) [ (4)式也可用下述方法得到:由 (1)、(2) 式得 22202sin tan 0gR θθθ-=≥v v . 若sin 0θ≠,由上式得 22 0sin 2cos gR θθ≤v . 实际上,sin =0θ也满足上式。由上式可知 max 22 max 0sin 2cos gR θθ=v . 由(3)式有 222max max 0max ()2sin tan 0gR θθθθ=-=v v . (4’)

初中物理竞赛试题附答案

初中物理竞赛试题 ◆考生注意:1.本卷满分130分,考试时间100分钟; 2.请把选择题答案填在该项题后的答题栏内,否则不予计分。 一、单项选择题(本项共10小题,每小题3分,满分30分。各小题给出的四个选项中只有一个 是正确的) 1.下列现象中,支持分子间存在引力的证据是 A .两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起 B .固体和液体很难被压缩 C .磁铁能吸引大头针 D .破镜不能重圆 2.如图所示,密度均匀的木块漂浮在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下 的部分将 A .上浮一些 B .静止不动 C .下沉一些 D .无法确定 3.作为2008年北京奥运会标志性场馆之一的“水立方”,其建筑设计充分体现 了“绿色奥运”的理念,如图所示。下列对其屋顶设计的解释不正确的是 A .屋顶上设计临时悬挂的隔噪网,能减弱降雨时雨滴声造成的噪音 B .屋顶上设立多个自然排风机,能让室内的热量尽快散发出去 C .屋顶上采用透光性良好的特殊膜,能确保场馆白天尽可能采用自然光 照明 D .游泳池消耗的水大部分能从屋顶收集并反复使用,这是利用水的升华 和液化形成的水循环 4.有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口,缺口下面有一面镜子,它的作用 是 A .读数时使眼睛处于正确位置 B .增加刻度盘的亮度 C .检验仪表是否水平 D .便于观察仪表的内部结构 5.如图所示,M 、N 两个线圈套在一根光滑绝缘杆ab 上,它们受力时都 能自由移动。当闭合电键K 后,M 、N 两线圈将 A .互相靠拢 B .互相离开 C .静止不动 D .先靠拢后分开 第4题 参赛学校 姓名 考号

6.A 、B 、C 、D 四个带电体,已知D 带正电,A 和C 互相排斥,C 和B 互相吸引,而B 和D 也互相排斥,则 A .A 、C 带正电, B 带负电 B .A 、 C 带负电,B 带正电 C .B 、C 带正电,A 带负电 D .A 所带电性不能确定 7.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小倒立的像,若保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调一下,则 A .光屏上仍能呈现出一个缩小的像 B .光屏上将能呈现出一个放大的像 C .光屏上不能呈现出像,但眼睛透过透镜能看到像 D .光屏上没有像,需调节光屏的位置像才能呈现出来 8.“蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在平静的水面上会出现波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片,照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹。如果蜻蜒飞行的速度恰好与水波的传播速度相等,不考虑蜻蜓每次点水所用的时间,在下列四幅图中,与照片相吻合的是 9. 击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S 甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,乙方指示灯亮。下面能反映这种原理的电路是 10.实验室常用的弹簧秤如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆 相连,另一端固定在外壳上的O 点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G ,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧秤以如图乙和丙的两种方式固定在地面上,并分别用同样的力F 0(F 0 > G )竖直向上拉弹簧秤,则稳定后弹簧秤的读数分别为 A .乙图读数为F 0-G ,丙图读数为F 0+G B .乙图读数为F 0+G ,丙图读数为F 0-G C .乙图读数为F 0,丙图读数为F 0-G D .乙图读数为F 0-G ,丙图读数为F 0 甲 乙 丙 A . B . D .

全国初中物理竞赛题及答案

全国初中物理竞赛精选题及答案 1.宇宙飞船进入预定轨道井关闭发动机后,在丸空话行,在这飞船中用天平测物体的质 星,结果是f 、A A.和在地球上测得的质电一样夫+ B.比衽地球上测得的尢” C.比在地球上测得的小4 D.测不出物体■的质星•」 2.秋高气爽的夜里,当我仰望天空时令觉得星光闷繇不定,这主要是因芮;(J, A.星星在运动4 B.地球在绕太阳处轉*」 C.地球在自转* D.夫咒的密度分布不稳定,星光经过犬气层后,折射光的方向髓大气密度的变化而賁化* 3.1999年以美国为首的北约军从用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰蚱时,使用了一种石墨炸^带,这种炸譚噓炸后释枚出犬重的纤錐状的石董覆盖在发电厂的设侖上,造成电厂停电。这种炸弹的皴坏方式主要是:(小 A.炸塌厂房 B.炸毀岌电机 C.使谨备短路 D.切断输电线亠 4.小剛冢中的几盏电灯突然全部熄灭了-榆背保险堂发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,気管都发光口他对故陣作了下列四种判断*其中正确的是:( A.灯迪全部都媲坏* B.进户零线断路a C.室内线路境生短路- D.避户火线断路" 5.下列物体■都能辱热,其中辱热本领最好的是:(小 £铁管乩铝管G洞菅D.热管- 5.室內烷圾桶平时捅盖关谢不使垃塩議岌异竦,使用时用卿踩曙板,届盖幵启乜抿据室 內竝圾桶的结枸示意图可确走: < 、」* A. 桶中只有一个衽杆在起作用,且为省力杠杆^ B. 桶中只肓一个杠杆厘起作用,且拥费力杠朴 C. 桶中肓两个杠杆在起作用•用都是省力衽杆・ D. 桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆」一个是费力杠杆心 7.小明拿着一个盲径比较犬的顽犬績伸盲手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,T 面说法中正确的是:()2 A. 射入眼中的光一定是由橡岌岀的4 E. 像一定是虚橡心 U像一走是倒立的心 D.像一定是锁大的心 G.生物显微龍的意筒下面有一个小遣子,用来揩加逬入直筒的光强。如果小潼子的龍面 可以选择,在生物课上使用时,效果最好的是:< _)*■ A. 凹型渲面 B.凸型潼面 C.平面潼面D*乳白平面屮 £小强在北京将一根质里另布均匀的黑醪晞铁用一条结县挂起来,使它平衡并呈朮平状态,暑线系住犠体的位置应在:(亠 A. 厳体的重也处* B. 厳体的某一磁极fik C. 磯体重心的北侧和 乩嵐体重贮的南侧

全国物理中学生竞赛决赛试题及答案

全国中学生物理竞赛 决 赛 试 题 一、(15分)图决18-1中A 是一带有竖直立柱的木块,总质量为M ,位于水平地面上。B 是一质量为m 的小球,通过一不可伸长的轻绳挂于立柱的顶端。现拉动小球使绳伸直并处于水平位置。然后让小球从静止状态下摆。如在小球与立柱发生碰撞前,木块A 始终未发生移动,则木块与地面之间的静摩擦因数至少为多大?(设A 不会发生转动) 二、(15分)圆形线圈C 轴线z 沿水平方向。有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M ,其圆形端面分别为N 极和S 极,将磁体M 与线圈C 共轴放置。磁体的对称中心置于z 轴的原点O 。Q 点是线圈C 对称截面的圆心,当Q 点位于z 轴不同位置时,用实验的方法测得穿过线圈C 的总磁通ψ。由此测得的ψ值沿z 轴的分布函数图线如图决18-2(a )所示。图中横轴上z 值是Q 点的坐标。现令强磁体M 沿线圈的轴线方向穿过该线圈C ,将C 两端接一电阻,其阻值R=1000Ω,远大于线圈的电阻阻值。将接在电阻R 两端的电压信号通过计算机实时处理[如图决18-2(b )所示],可在计算机屏幕上显示出线圈C 两端的电压信号如图决18-2(c )所示,信号轨迹近似看作三角波形。 1.试估算强磁体M 通过线圈时的速度。(不计线圈中的感应电流对运动磁体的影响。) 2.试求图(c )中,1t 至3t 期间流过电阻R 的电量。 三、(20分)有一薄透镜如图决18-3,S 面是旋转椭球面(椭圆 图决18-1

绕长轴旋转而成的曲面),其焦点为F 1和F 2;S 2面是球面,其球心C 与F 2重合。已知此透镜放在空气中时能使从无穷远处位于椭球长轴的物点射来的全部入射光线(不限于傍轴光线)会聚于一个像点上,椭圆的偏心率为e 。 (1)求此透镜材料的折射率n (要论证); (2)如果将此透镜置于折射率为n '的介质中,并能达到上述的同样的要求,椭圆应满足什么条件? 四、(20分)空间有半径为R 长度L 很短的圆柱形的磁场区域,圆柱的轴线为z 轴,磁场中任一点的磁感应强度的方向沿以z 轴为对称轴的圆的切线,大小与该点离z 轴的距离r 成正比,B=K r ,K 为常数,如图决18-4中“· ”与 “×”所示。电量为q (q >0),质量为m 的一束带电粒子流如图中一簇平行箭头所示,以很高的速度v 沿圆柱轴线方向,穿过该磁场空间,磁场区域外的磁场的大小可视为零。试讨论这束带电粒子流穿过磁场区域后的运动情况。 五、(25分)假设银河系的物质在宇宙中呈球对称分布,其球心称为银心。距离银心相等处的银河系质量分布相同。又假定距银心距离为r 处的物质受到银河系的万有引力和将以r 为半径的球面内所有银河第物质集中于银心时所产生的万有引力相同。 已知地球到太阳中心的距离为R 0,太阳到银心的距离91.7510a =⨯R 0。太阳绕银心做匀速率圆周运动,周期T=2.4×108年。太阳质量为M S ,银河系中发亮的物质仅分布在r ≤1.5a 的范围内。目前可能测得绕银心运动的物体距银心的距离不大于6a ,且在a ≤r ≤6a 范围内,物体绕银心运动的速率是一恒量。按上述条件解答: 1.论证银河系物质能否均匀分布。 2.计算银河系中发光物质质量最多有多少。 3.计算整个银河系物质质量至少有多少。 4.计算银河系中不发光物质(即暗物质)质量至少有多少。 上述计算结果均用太阳质量M S 表示。 六、(25分)如图决18-5(a )所示,在水平光滑的桌面上有一木板A ,一端用弹簧与墙壁相连。桌面上有一固定挡块B ,当A 与B 接触时,弹簧恰好为其原长。现将A 从与B 接触的位置向右拉一段距离0l (弹簧在其弹性限度内),用手握住。然后,在A 上面放一个小木块C (可视作质点),见图决18-5(b )。已知A 的长度为L=0.7000m ,A 的质量M=10.00kg ,l 0=1.000m ,C 的质量m=0.01000kg ,C 与A 间的滑动摩擦因数0.4000μ=,静摩擦因 数00.4010μ=,弹簧的劲度系数为45.00k =N ∕m 。问:将C 放在A 上什么地方(用距A 左端的距离D 表 图决18-4 图决18-5

2022年全国中学生物理竞赛决赛试题及答案版

全国中学生物理竞赛决赛试题 panxinw 整顿 一、(15分) 如图,竖直旳光滑墙面上有A 和B 两个钉子,两者处在同一水平高度,间距为l ,有一原长为l 、劲度系数为k 旳轻橡皮筋,一端由A 钉固定,另一端系有一质量为m=g kl 4旳小 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并且不发生粘连.现将小球水平向右拉伸到与A 钉 距离为2l 旳C 点,B 钉正好处在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 、方向竖直向下旳速度,试拟定此后小球沿 竖直方向旳速度为零旳时刻.

二、(20分) 如图所示,三个质量均为m旳小球固定于由刚性轻质杆构成旳丁字形架旳三个顶点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.桌面和三小球之间旳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旳推力,且两推力大小 相等、方向相反. 1.试论证在上述推力作用下,杆球体系处在由静止转变为运动旳临界状态时,

三球所受桌面旳摩擦力都达到最大静摩擦力; 2.如果在AD杆上有一转轴,随推力由零逐渐增长,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,推动该体系所需旳推力最小,并求出该推力旳大小.

三、(20分) 不光滑水平地面上有一质量为m旳刚性柱体,两者之间旳摩擦因数记为μ.柱体正视图如图所示,正视图下部为一高度为h旳矩形,上部为一半径为R旳半圆形.柱体上表面静置一质量同为m旳均匀柔软旳链条,链条两端距地面旳高度均为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旳过程中,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.在前两条件满足旳情形下,柱体滑动先于倾倒发生.

2021最新全国初中物理竞赛试题和答案解析(精华版)

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 切勿模仿一标有“)。首先电工师傅将两根导线的接头 A 、B 分别连接到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 )

全国中学生物理竞赛试题及参考答案

第28届全国中学生物理竞赛复赛试题 一、(20分)如图所示,哈雷彗星绕太阳S 沿椭圆轨道逆时针方向运动,其周期T 为76.1 年,1986年它过近日点P 0时与太阳S 的距离r 0=0.590AU ,AU 是天文单位,它等于地球与太阳的平均距离,经过一段时间,彗星到达轨道上的P 点,SP 与SP 0的夹角θP =72.0°。已知:1AU=1.50×1011m , 引力常量G=6.67×10- 11Nm 2/kg 2,太阳质量m S =1.99×1030kg ,试求P 到太阳S 的距离r P 及彗星过P 点时速度的大小及方向(用速度方向与SP 0的夹角表示)。 二、(20分)质量均匀分布的刚性杆AB 、CD 如图放置,A 点与水平地面接触,与地面间的静摩擦系数为μA ,B 、D 两点与光滑竖直墙面接触,杆AB 和CD 接触处的静摩擦系数为μC ,两杆的质量均为m ,长度均为l 。 1、已知系统平衡时AB 杆与墙面夹角为θ,求CD 杆与墙面夹角α应该满足的条件(用α及已知量满足的方程式表示)。 2、若μA =1.00,μC =0.866,θ=60.0°。求系统平衡时α的取值范围(用数值计算求出)。 三、(25分)在人造卫星绕星球运行的过程中,为了保持其对称转轴稳定在规定指向,一种最简单的办法就是让卫星在其运行过程中同时绕自身的对称轴转,但有时为了改变卫星的指向,又要求减慢或者消除卫星的旋转,减慢或者消除卫星旋转的一种方法就是所谓消旋法,其原理如图所示。 一半径为R ,质量为M 的薄壁圆筒,,其横截面如图所示,图中O 是圆筒的对称轴,两条足够长的不可伸长的结实的长度相等的轻绳的一端分别固定在圆筒表面上的Q 、Q ′(位于圆筒直径两端)处,另一端各拴有一个质量为 2 m 的小球,正常情况下,绳绕在圆筒外表面上,两小球用插销分别锁定在圆筒表面上的P 0、P 0′处,与卫星形成一体,绕卫星的对称轴旋转,卫星自转的角速度为ω0。若要使卫星减慢或者停止旋转(消旋),可瞬间撤去插销释放小球,让小球从圆筒表面甩开,在甩开的整个过程中,从绳与圆筒表面相切点到小球的那段绳都是拉直的。 当卫星转速逐渐减小到零时,立即使绳与卫星脱离,解除小球与卫星的联系,于是卫星转动停止。已知此时绳与圆筒的相切点刚好在Q 、Q ′处。 1、 求当卫星角速度减至ω时绳拉直部分的长度l ; 2、 求绳的总长度L ; 3、 求卫星从ω0到停转所经历的时间t 。

第36届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题与解答

第36届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题与解答 2019年9月21日 一、如图a ,旅行车上有一个半径为R 的三脚圆凳(可视为刚性结构),三个相同凳脚的端点连线(均水平)构成边长为a 的等边三角形,凳子质心位于其轴上的G 点.半径为r 的一圆筒形薄壁茶杯放在凳面上,杯底中心位于凳面中心O 点处,茶杯质量为m (远小于凳子 质量),其中杯底质量为5 m (杯壁和杯底各自的质量分布都是均匀的),杯高为H (与杯高 相比,杯底厚度可忽略).杯中盛有茶水,茶水密度为ρ.重力加速度大小为g . 1)为了使茶水杯所盛茶水尽可能多并保持足够稳定,杯中茶水的最佳高度是多少? 2)现该茶水杯(杯中茶水高度最佳)的底面边缘刚好缓慢滑移到与圆凳的边缘内切于D 点时静止(凳面边有小凸缘,可防止物体滑出;凳面和凳面边的凸缘各自的质量分布都是均匀的),且OD ⊥AC (见图b ),求此时旅行车内底板对各凳脚的支持力相对于滑移前(该茶水杯位于凳面中心处)的改变. 参考解答: 1)以凳面中心O 为坐标原点,以过O 点向上的竖直线为y 轴. 茶杯(包括茶水在内)的质心位置CM y 为 2CM 2 4(π) 522(π)m H h r h y m r h ρρ+=+ (1) 式中h 是杯中茶水的高度. 令2 πr λρ=,(1)式即 2 CM 4522m H h y m h λλ+= + 事实上,考虑在茶杯中茶水的水平面从杯底逐渐缓慢上升的过程,茶水杯整体的质心先是逐渐降低,然后再逐渐上升. 为了使茶水杯盛尽可能多的茶水并保持足够稳定,茶水杯整体的质心应尽可能接近凳面,处于最低点的位置CM max CM min ()()y h h y ==,故有 max CM d 0 d h h y h == (2) 由(1)(2)式得 max 1m h λ⎡= -±⎢⎣ (3) 舍弃负值(不合题意),杯中茶水的最佳高度为 图b 图a

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