-
二十二届初中物理竞赛复赛试卷
2008
说明:
1
.
本试卷共有五大题,答题时间为
120
分钟,试题满分为
150
分。
2
p>
.
答案及解答过程均写在答卷纸上。
其中第
一、
第二大题只要写出答案,
不写解答过程;
< br>第三至第五大题按
题型要求写出完整的解答过程。解答过程中可以使用计算器。<
/p>
3
.考试完毕只交答卷纸,试卷可以带
回。
4
.
本
试卷中常数
g
取
10 N/kg
,
水的比热容
4.2
?
10
3
J/kg
< br>?
C
,
水的密度
1.0
?
10
3
kg/m
3
,
冰的密度<
/p>
0.9
?
10
3
kg/m
3
。
一、选择题(以下每题只有一个选项符合题意,每小题
4
分,
共
32
分)
1
.根据你的日常生活经验,你认为雪的密度
(
A
)大于
10
3
kg/m
3
(
C
)等于
10
3
kg/m
3
<
/p>
(
A
)红、橙、黄
(
C
)橙、靛、紫
(
)
)
(
B
p>
)小于
10
3
kg/m
3
(
D
)以上三种情况都有可能
(<
/p>
B
)黄、绿、蓝
(
D
)绿、
红、蓝
)
2
p>
.彩色电视荧光屏上呈现各种颜色,都是由
3
种基本色光合成的,这
3
种基本色光是(
3
.如图所示,斜面上质量为
m
的物体受到方向沿斜面向上、大小为
7 N
的力
F
作用物体
F
静止在斜面上,则关于斜面对物体的静摩擦力,以下说法中
正确的是(
(
A
)方向一定沿斜面向上
(
p>
B
)方向一定沿斜面向下
(
C
)大小不可能大于
7 N
(
D
p>
)大小可能等于
7 N
4
.
如果不考虑散热的影响,
给一定质量的水加热,
p>
水的温度与时间的关系如图中实
线
a
所示,其他条件不变,仅将水的质量增加,则水的温度与时间的关系图像正确
< br>的是
(
)
(
C
p>
)
c
(
D
)
d
)
(
< br>A
)
a
(
B
)
p>
b
温度
b
c
a
d
时间
5
.<
/p>
在大楼电梯的箱顶上用绳悬挂一个物体,
电梯静止时剪断悬绳,<
/p>
物体下落至电梯底板所需时间为
t
1
p>
,
电梯
在匀速下降过程中,剪断悬绳,物体
下落至电梯底板所需时间为
t
2
,则(
(
A
p>
)
t
1
大于
t
2
(
C
)
t
1
等于
t
2
p>
(
B
)
t
1
小于
t
2
(
D
)无法判断
)
(
B
)发热
的功率最大
(
D
)电阻率最大
6
.白炽灯泡用旧后,灯丝容易在最细处熔断。这是因为旧白炽灯在工作时,灯丝最细处
(
(
A
)通过的电流最大
(
C
)通过
的电量最大
7
.如图
a
所示,
在一个电阻均匀的
金属圆环上有两
A
、
B
、
C
、
D
四点。
其中
O
为圆心,
AB
、
CD
为圆环的两条
互相垂直的直径。现把
A
、
B
两
点接入电源电压保持不变的如图
b
所示的电路
MN
两端时,
发现电流表
示数为
I
0
,当换接
A
、
D
两点,则此时电流表的示数应为(
(
A
)
I
0
/4
(
B
)
3
I
0
/4
(
C
)
I
0
)
(
D
p>
)
4
I
0
/3
C
M
N
A
O
B
A
K
D
a
b
8
.如图所示电路,电源电压恒为<
/p>
U
=
8 V
,小
灯泡上标有“
6V
,
4W
”字样,电阻
R
2
=
30Ω
,闭合电键后,若滑动变阻器
R
1
的滑臂
P
在离
p>
b
端
1/4
处时,
小灯泡的实际功
率为
1 W
。不考虑电
阻随温度的变化,为了使滑臂
P
左、右移动时,灯泡两端电压不
超过额定电压,变阻器
R
1
阻值(有电流部分)的变化范围是(
(
A
)
0-
40Ω
(
B
)
3.4Ω
-40
Ω
(
C
)
7.5Ω
-30
Ω
)
p>
(
D
)
10Ω
p>
-
30Ω
R
2
R
1
P
a
b
p>
二、填空题(每小题
6
分,共
30
分)
9
.有一根长度为
L
的弹簧,它能承受的最大拉力为<
/p>
F
,在最大拉力
F
的作用下,弹簧伸长了
?
L
。现用剪
刀
将弹簧剪成长度为
L
/3
和
2
L
/3
的两段,
则长度为
2
L
p>
/3
的弹簧能承受的最大拉力为
_____
_____
F
,在这个最大
拉力作用下
,弹簧伸长了
__________
?
L
。
R
10<
/p>
.家用电热灭蚊器中电热元件是用钛酸钡材料制成的,它具有控温功能。图中给出了这
p>
种电热元件的电阻随温度变化的曲线。请你根据这条曲线分析,灭
蚊器稳定工作时发热元
件处于
p>
_________
温度区间,环境温度在
_________
区间时这种灭蚊器可以正常使用。
T
0
T
1
T
2
T
11
.<
/p>
洗澡时将
11
?
C
的冷水与
66
?
C
的热水充分混合成
550 kg
、
36
?
C
的
温水,
在混合的过程
中有
2.31
p>
?
10
6
J
p>
的热量损失掉了,则所用冷水为
__________kg
,所用热水为
__________kg
。
p>
12
.
一密闭容
器中,
盛有高温的油,
放在温度保持不变的环境中慢慢冷却。<
/p>
小明每隔
30
分钟记录一次容器内
的油温,
共记录七次,
具体数据如下表:
p>
根据表中数据可知在冷却时间为
60 m
in
时,内外温度之差为
__________
?
C
,油温
T
与冷却时间
t
的
关系式为
p>
__________
。
冷却时间
t
(
min
)
油温
T
(
?
C
)
内外温差
?
T
(
?
C
)
< br>
0
30
60
52
90
36
16
120
150
180
28
8
24
4
22
2
148
84
128
64
r
13
.
如图所示,在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面面接触,圆锥的轴
(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形。有一半径为
r
的圆柱形平行
光束垂直入射到圆锥的底面上,
光束的中心轴与圆锥的轴重合。
已知玻璃的折射率为
1.5
,
则<
/p>
光束在桌面上形成的光斑半径为
__________
,并在图中画出光路图。
三、计算题(本题
p>
32
分)
14<
/p>
.
(
12
分)<
/p>
水在热电厂的锅炉中变为水蒸气,
通过涡轮机带动发电机发电,<
/p>
用过的水蒸气在液化器中凝结成水,再到锅炉,循环使用。溶化器中的冷却
水则流到冷却塔中降温,如图所示,求:
(
1
)
夏天,
来自冷却塔
的水温为
16
?
C
,
而回到冷却塔的水温为
30
?<
/p>
C.
若冷却
塔和液化器间水的流量为
p>
15 m
3
/s
,
试求这个系统通过冷却塔散热的功率。
(
2
)如果发电机的发电功率为
5.6
?
10
5
kW
,发电机把机械能转化为电能的
效率为
80%
,
不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡
轮机的摩擦,试求水蒸气的能量转化为电能
的效率。
15
.
(
10
分)让液体在管道中流动,液体可
以看作是由片液层组成的,各
片液层之间存
在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液
体的粘
滞性。小王用长度相同的细管来研究
液体的粘滞性,在温度相同的情况下,通过
实验测得
1
s
内通过细管的液体体积如下:
(<
/p>
1
)在小王用油做的实验中,若细管
的半
径是
3 mm
,
1
s
内通过细管的油的体积
是
40.5
mm
3
,则细管两端的压强差是多少?
实验序
号
1
2
3
4
5
6
7
液体
种类
水
油
水
油
水
水
水
细管半
径
/mm
1
1
2
2
3
1
1
桌面
涡轮机
发电机
水蒸气
液化器
水
细管两端
压强差
P
P
P
P
P
2
P
3
P
通过细
管的液体
体积
/mm
3
100
2
1600
32
8100
200
300
v
v
r
O
t
(
2
)由于
液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为
R
p>
的小球以速
度
v
运
动时,所受的液体阻力可用公式
f
=
6
??
Rv
表示。一个密度为
?
、半径为
R
的小球,在
密度为
?
0
、粘滞
系数为
?
的液体中由静止自由下落时的
v
-
t
图像如图所示,
请推导出速度
v
r
的数学
表达式。
16
.
(
10
分)如图所示是一种水闸,
闸门的底部与铰轴
O
相连,厚度不计的闸门
高为
H
、宽为
a
< br>。
AB
为一根不计质量的杆,
A
端通过铰链与闸门相连,
B
端通过
p>
铰链与地面相连。杆
AB
与地面成
60
?
角,
A
端距离地面高
h
。已知水的密度为
?
,
A
B
O
p>
试求杆
AB
对闸门的作用力。
p>
17
.
(
6
分)
如图所示,
一根无弹性的轻绳悬挂着一个
砝码,
另外用一个轻质弹
簧秤沿水平
方向拉着砝码,
使轻绳与水平方向成
?
角,
一位同学尝试以实验求
?
得弹簧
秤的拉力
F
与
?
的关系。他不断改变
?
并记录相应的弹簧秤的示数。
(
1
)
请以
F
为
y
轴,
并
1/tan
?
以为
x
轴,
在方格纸上
画出
F
与
1/tan
< br>?
的
关系图。并判断在这些拉力数据中,哪一个最有可能
是由于测量或记录的疏忽
而产生的错误。
实验序号
1
2
3
(
2
)求
?
=
45
?
时绳子的张力。
?
F
/N
50
?
8.0
45
?
10.0
40
?
13.0
4
35
?
14.5
5
30
?
17.0
18
.
(
6
分)如图
a
< br>所示是一个用不变形的硬纸片环(图中灰色部分)
和橡皮筋(图中轮辐部分)制成
的转盘,橡皮筋一端与转盘的中心轴
相连且均绷紧。现将转盘的中心轴水平放置在支架上
,如图
b
所示,
使转盘处于竖直平面内
。
(
1
)通
过怎样的操作,
可以判断转盘的重心恰好在中心轴上?
(
2
)将一个发光的白炽灯泡,靠近放在图<
/p>
a
中转轴右侧水平橡
皮筋附近,你会看到
什么现象?并简述产生这一现象的原理。
五、判断与说理题(
本题共
44
分)
19
.
(
14
分)
a
b
(<
/p>
1
)
(
4
分)
小王同学为了测量积雪的密度,
设计了<
/p>
“根据雪地上的脚印深度进行估测”
的方法。
他采
用的方法是:利用一块平整地面上的积雪,用脚竖直向下踩在雪上,形成一个向
下凹的脚印。然后通过测量
积雪原来的厚度
H
< br>,用脚踩后在雪上形成脚印的深度
h
,就可以估测雪的密
度。请通过扒导得出雪的密度的
计算表达式。
(
2
)
(
5
分)
大雪过后,
会造成路面积雪
和积水,
危及交通安全。
为了尽快消除路面积水,
可以通过撒
盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施。
下表反映的是盐的浓度与凝固温度之
间的关系,利用这一表格,
请你估计当桥面
上积水的厚度达到
2 cm
,环境温度为-
3
?
C
盐的浓度(
%
)
0
凝固温度(
?
C
)
0
5
-
3
10
-
7.5
15
-
12
20
-
17
时,撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面上的积水?
(
3
)
(
5
分)
雪地车在松软的雪地上行驶时,
所受阻力主要源于履带或车轮与雪层的挤压。
某型号的履
带
式雪地车的每根履带宽为
d
,空载时与雪地接触的压强为
p
0
.