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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20cm2.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 .240mB .480mC .680mD .1020m3.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=t0B .t<t0C .t>t0D .以上情况都有可能图15.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 2B .ΔU 1>ΔU 2C .ΔU 1=ΔU 2D .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815.(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1220.(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132017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.B2.C3.D4.A5.A6.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8.6N9. 0 1010.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−m2V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 2υ21F F =21P P =1516 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32F 1 F 浮 G 1G 甲 2F 2F 浮G 2G 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--12F F G 浮-=5% 即: 2252400⨯-G -2402400⨯-G =5% (2分)G =760N16. 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:21P P =21U U =31 (1分) U = U 1+ U 2U 1= 55V U 2=165V R 1=11I U =A5.5V 55=10Ω (1分) R 2=12I U =A5.5V 165=30Ω (1分) 图10LUI 2P 1' P 2 UU 2I 1甲P 1 乙U 1P L R 1(2)W 白 = P t 白=1.21kW ×10h=12.1kW∙h (1分)由图10乙得: P 1=12R 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。

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