2017年全国初中应用物理竞赛试题及答案

第 34 届全国中学生物理比赛初赛试卷一、选择题．此题共 5 小题，每题 6 分．在每题给出的 4 个选项中，有的小题只有一项切合题意，有的小题有多项切合题意．把切合题意的选项前方的英文字母写在每题后边的方括号内．所有选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分．1．下述实验或现象中，能够说明光拥有粒子性的是()A．光的双缝干预实验B．黑体辐射 C．光电效应 D．康普顿效应1．黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完整汲取而无任何反射的物体，但黑体未必是黑色的，比如太阳是一个黑体在黑体辐射中，跟着温度不一样，光的颜色各不相同，黑体表现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。

普朗克由黑体辐射提出能量子的看法！ CD显然正确！选 BCD．系统l 和系统2质量相等，比热容分别为1和2，两系统接触后达到共同温度T；整个过2 C C程中与外界 ( 两系统以外 ) 无热互换。

两系统初始温度T1和 T2的关系为 ( )A．T1 C2 T－T2)－T ． T1 C1 T－T2)－ T =C1(B=C2(C．T1 C1 T－T2 T ．T1 C2 T－T2 T=C2()+ D=C1()+从表达式看，应是物体 1 的放热 =物体 2 的吸热，成立方程： C1m(T1－ T)=C2m(T－ T2)选 D3．假定原子核可视为均匀球体。

质量数为 A 的中重原子核的半径R 可近似地用公式R=R0A1/3 表示，此中 R0为一常量。

关于核子数相同的原子核，以下说法正确的选项是() A．质量密度是基真相同的B．电荷密度是基真相同的C．表面积是基真相同的D．体积是基真相同的核子数相同→质量数相同→由题知半径相同→CD对；质量数相同→质量基真相同→质量密度基真相同选ACD4．一颗人造地球通信卫星 ( 同步卫星 ) 对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ 0－θ 到东经θ 0+θ 之间的地区。

已知地球半径为R0，地球表面处的重力加快度大小为g，地球自转周期为 T . Δθ的值等于 ( )4π2R0 1/3 4π2R01/3A．arcsin( T2g) B．2 arcsin( T2g )C．arccos ( 4π2R01/3 D 4π2R01/32 ) ．2arccos ( 2 )T g T gR第一算出同步卫星绕地球公转的半径r ，地球自己半径为R，几何关系如右图所示，同步卫星选 C r θ地球5．有 3 种不一样波长的光，每种光同时发出、同时中止，且光强都相同，总的光强为I ，脉冲宽度 ( 发光连续时间 ) 为τ，光脉冲的光强 I 随时间 t 的变化如下图。

专业知识--整理分享1 k 0 2π μ 2π m m 1 m a + m b k0 a b第34 届全国中学生物理竞赛决赛试题与参考解答一、（35 分）如图，质量分别为m a 、m b 的小球a 、b 放置在光滑绝缘水平面上，两球之间用一原长为l 0 、劲度系数为k 0 的绝缘轻弹簧连接。

（1） t = 0 时，弹簧处于原长，小球 a 有一沿两球连线向右的初速度v 0 ，小球b 静止。

若运动过程中弹簧始终处于弹性形变范围内，求两球在任一时刻t (t > 0) 的速度。

（2）若让两小球带等量同号电荷，系统平衡时弹簧长度为 L 0 ，记静电力常量为 K 。

求小球所带电荷量 和两球与弹簧构成的系统做微振动的频率（极化电荷的影响可忽略）。

参考解答：（1）如图， t 时刻弹簧的伸长量为u = l - l 0有d 2uμ dt 2式中μ = = -k 0u ①m a m b②m a + m b为两小球的约化质量。

由①②式知，弹簧的伸长量u 服从简谐振动的动力学方程，振动频率为f = ω 2π = = ③最后一步利用了②式。

t 时刻弹簧的伸长量u 的表达式为u = A sin ωt + B cos ωt④式中 A 、B 为待定常量。

t = 0 时，弹簧处于原长，即 u (0) = B = 0 将 B = 0 代入④式得a 相对于b 的速度为u = A sin ωt⑤v ' =dr a - dr b = du= A ω cos ωt ⑥adt dt dtt = 0 时有k0 (L -l )K 0 0L=-va'(0) =v- 0 =Aω⑦由⑥⑦式得va'=vcosωt⑧系统在运动过程中动量守恒小球a 相对于地面的速度为mav=mava+mbvb⑨va=va'+vb⑩由③⑧⑨⑩式可得，t 时刻小球a 和小球b 的速度分别为⎡m ⎛ (m +m )k ⎫⎤mv =⎢1 +b cosa b 0 t ⎪⎥a v ⑪⎢m m m ⎥m +m 0⎣ a ⎝ a b⎡⎛(m +m )k ⎫⎤⎭⎦ a bmv =⎢1 - cosa b 0 t ⎪⎪⎥ a v ⑫⎢m m ⎥m +m 0⎣⎝ a b ⎭⎦ a b（2）若两球带等量同号电荷，电荷量为q ，系统平衡时有q2K2k(Ll) ⑬由⑬式得设t时刻弹簧的长度为L （见图II），有q =L⑭d 2 L q2μdt2=-k(L -l) +KL2⑮图II令x =L -L为t 时刻弹簧相对平衡时弹簧长度L的伸长量，⑮式可改写为d 2 x q2 ⎛x ⎫-2μ dt2=-kx -k(L-l) +KL21+L⎪⑯系统做微振动时有0 ⎝0 ⎭x因而⎛x ⎫-2x ⎡⎛x ⎫2 ⎤1 +L⎪ = 1 - 2L+O ⎢L⎪⎥⑰⎝0 ⎭ 0 ⎣⎢⎝ 0 ⎭⎦⎥baL⎛ 1 2π3L - 2l 00 ⎫ ⎝ 0 ⎭ μ L ⎪ 0 k 1 ⎛ 3L - 2l ⎫ ⎛ m + m ⎫ 2π 0 0 ⎪ a b⎪ k ⎝ 0 ⎭ ⎝ a b L m m 0⎭L 30 L 0利用上式，⑯式可写为d 2x ⎡q 2⎤ ⎛q 2⎫ ⎡⎛ x ⎫2 ⎤ μ dt 2 = ⎢-k 0 (L 0 - l 0 ) + K L 2 ⎥ - k 0 + 2K L 3 ⎪ x + O ⎢ L⎪ ⎥⑱⎡⎛ x ⎫2 ⎤⎣ 0 ⎦ ⎝ 0 ⎭ ⎢⎣⎝ 0 ⎭ ⎥⎦略去O ⎢ L ⎪ ⎥ ，并利用⑬或⑭式，⑱式可写为⎢⎣⎝ 0 ⎭ ⎥⎦d 2 x ⎛q 2 ⎫3L - 2l μ = - k + 2K ⎪ x = - 0 0 k x⑲dt 2⎝⎭由⑲式知， 3L 0 - 2l 0 > 0 ，系统的微振动服从简谐振动的动力学方程，振动频率为f = = ⑳最后一步利用了②式。

2017 年度全国初中应用物理竞赛试题一、单选题：1. 录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的最主要目的是A. 减弱声音的反射B. 增强声音的反射C. 增大声音的响度D. 提高装饰的效果【答案】A【解析】【详解】皮质材料的软包可以减弱声音的反射，降低声音的响度，从而达到隔音的目的．BCD错误，A正确，故选A．2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶，如果将他们混合在一起，想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（）A. 将热茶冷却2min ，之后再把冷牛奶倒入热茶杯中B. 把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却2minC. 将热茶冷却2min ，之后再把热茶倒入冷牛奶杯中D. 把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却2min【答案】C【解析】【分析】分析影响冷却效果的因素，根据液体在自然冷却的过程中温度在降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢，据此分析判断。

【详解】高温液体在自然冷却的过程中温度不断降低，而且开始时温度降低很快，后来温度降低很慢，所以，利用先让高温液体冷却2min的效果好，即A、C方案优于B、D方案；把热茶倒入冷牛奶中和把冷牛奶倒入热茶杯中比较，由于热茶倒入冷牛奶的过程中会向空气散热，则热茶倒入冷牛奶中后的奶茶温度略低于冷牛奶倒入热茶杯中后的奶茶，所以C方案比A方案好。

故选C。

3. 炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。

若不考虑水的蒸发，当两个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面相比（）A. 都高于初始时刻杯中的水面B. 都和初始时刻杯中的水面相平C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平，右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面，右侧杯中水面和初始时刻的水面相平【答案】D【解析】【分析】冰漂浮在水面上，要判断冰溶化后，水面是否发生变化，则需要比较冰块排开液体的体积跟冰块熔化成水后的体积大小。

12π2π第34 届全国中学生物理竞赛决赛试题与参考解答一、（35 分）如图，质量分别为ma、m b 的小球a 、b 放置在光滑绝缘水平面上，两球之间用一原长为l0 、劲度系数为k的绝缘轻弹簧连接。

（1）t 时，弹簧处于原长，小球a 有一沿两球连线向右的初速度v，小球b 静止。

若运动过程中弹簧始终处于弹性形变范围内，求两球在任一时刻t(t ) 的速度。

（2）若让两小球带等量同号电荷，系统平衡时弹簧长度为L，记静电力常量为K 。

求小球所带电荷量和两球与弹簧构成的系统做微振动的频率（极化电荷的影响可忽略）。

参考解答：（1）如图，t 时刻弹簧的伸长量为ul l有d 2udt2式中ku ①mamb ②mamb为两小球的约化质量。

由①②式知，弹簧的伸长量u 服从简谐振动的动力学方程，振动频率为f2π③最后一步利用了②式。

t 时刻弹簧的伸长量u 的表达式为u A sin t B cos t ④式中A 、B 为待定常量。

t 时，弹簧处于原长，即u B将 B 代入④式得a 相对于b 的速度为u A sin t ⑤vdradrbduA cos t ⑥a dt dt dtt 时有专业知识--整理分享kL = - va (0) v 0 0 A⑦由⑥⑦式得v a v 0 cost⑧系统在运动过程中动量守恒小球 a 相对于地面的速度为m a v 0m av am b vb⑨v a v av b⑩由③⑧⑨⑩式可得， t 时刻小球a 和小球b 的速度分别为m (m m ) mvbcosa b 0t a vmm m 0 a (m m )a bmvaa⑫m 0a bab（2）若两球带等量同号电荷，电荷量为 q ，系统平衡时有q 2K 2k 0 (L 0 l 0 ) ⑬由⑬式得设t 时刻弹簧的长度为 L （见图 II ），有q L 0 ⑭d 2 L q 2dt 2k 0 (L l 0 ) K L 2⑮图 II令 xLL 0 为t 时刻弹簧相对平衡时弹簧长度 L 0的伸长量，⑮式可改写为d 2x q 2xdt 2 k 0 x k 0 (L 0 l 0 ) KL2L⑯系统做微振动时有x因而xxx 2LLOL⑰b a L 0WORD格式-可编辑专业知识--整理分享WORD格式-可编辑12π2πL3L利用上式，⑯式可写为d 2x q2q2x 2dt2k0 (L0 l0 ) K L2k2KL3x OL⑱x20 0 0略去OL，并利用⑬或⑭式，⑱式可写为d 2 x q2 3L 2lk 2K x 0 0 kx ⑲dt2 0由⑲式知，3Ll，系统的微振动服从简谐振动的动力学方程，振动频率为f ⑳最后一步利用了②式。

第27届全国中学生物理竞赛决赛试题及答案一、（25分）填空题1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M，劲度系数为k，无形变时半径为R。

现将它用力抛向空中，忽略重力的影响，设稳定时其形状仍然保持为圆形，且在平动的同时以角速度ω绕通过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为。

2．鸽哨的频率是f。

如果鸽子飞行的最大速度是u，由于多普勒效应，观察者可能观测到的频率范围是从到。

（设声速为V。

）3．如图所示，在一个质量为M、内部横截面积为A的竖直放置的绝热气缸中，用活塞封闭了一定量温度度为T的理想气体。

活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞和气缸之间的摩擦力都可忽略不计。

已知大气压强为p，重力加速度为g，现将活塞缓慢上提，当活塞到达气缸开口处时，气缸刚好离开地面。

已知理想气体在缓慢变化的绝热过程中pVγ保持不变，其中p是气体的压强，V是气体的体积，γ是一常数。

根据以上所述，可求得活塞到达气缸开口处时气体的温度为。

4．（本题答案保留两位有效数字）在电子显微镜中，电子束取代了光束被用来“照射”被观测物。

要想分辨101.010m -⨯（即原子尺度）的结构，则电子的物质波波长不能大于此尺度。

据此推测电子的速度至少需被加速到 。

如果要想进一步分辨121.010m -⨯尺度的结构，则电子的速度至少需被加速到 ，且为使电子达到这一速度，所需的加速电压为。

已知电子的静止质量319.110kge m -=⨯，电子的电量191.610C e -=-⨯，普朗克常量346.710J s h -=⨯⋅，光速813.010m s c -=⨯⋅。

二、（20分）图示为一利用传输带输送货物的装置，物块（视为质点）自平台经斜面滑到一以恒定速度v运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地，已知斜面高 2.0mh=，水平边长 4.0mL=，传输带宽 2.0md=，传输带的运动速度 3.0m/sv=。

物块与斜面间的摩擦系数10.30μ=。

2018年第二十二届全国初中应用物理竞赛初赛试题一、选择题：1. 早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f1，对车后轮的摩擦力为f2.则下列说法中正确的是< ）3AAUYdnRgy A ．f1与前进的方向相反，f1＜f2 B ．f2与前进的方向相反，f1＞f2C ．f1与前进的方向相同，f1＜f2D ．f2与前进的方向相同，f1＞f22. 小明发现，有些电线杆上装有如图1所示的“小风车”，这些风车在微风中能不停地旋转，且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子。

关于这样的“小风车”的作用，下列说法中正确的是< ）3AAUYdnRgy A ．为了警示此处有电B ．为了测定风向C ．为了测量风速大小D ．为了驱赶小鸟，避免小鸟在上面做窝而导致电路短路3. 一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。

对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是< ）3AAUYdnRgy A ．脸向车后并相对于车向后跳 B ．脸向车后并相对于车向前跳C ．脸向车前并相对于车向后跳D ．脸向车前并相对于车向前跳4. 我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气，统称为“雾霾天气”。

关于雾和霾的认识，下列说法中正确的是< ）3AAUYdnRgy A ．霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的B ．雾和霾是两种不同的天气现象“小风图1C ．雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的D ．雾和霾是同一个概念的两种不同说法5.北京奥运会上的花样游泳运动员，由于在水面上、下都能听到音乐指令，从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完成的动作，让观众感受到了体育之美。

关于运动员在水下是如何接收到音乐指令的下列说法中，符合实际情况的是< ）3AAUYdnRgy A ．仅在水面以上放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音经由空气、水，最终传到运动员的耳朵B ．仅在水面以下放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音通过水传到运动员的耳朵C ．运动员通过无线耳机，接收来自控制室的电磁波信号，再将其转化成声音，被耳朵接收D ．在水面以上和以下都放有音箱，使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下，都 能听到清晰的音乐声3AAUYdnRgy 6. 小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了兴趣，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似图2所示的图片。

第十七届全国中学生物理竞赛预赛试卷全卷共八题，总分为140分。

一、（10分）1．（5分）1978年在湖北省发掘了一座战国早期（距今大约2400多年前）曾国国君的墓葬一一一曾侯乙墓，出土的众多墓葬品中被称为中国古代文明辉煌的象征的是一组青铜铸造的编钟乐器（共64件），敲击每个编钟时，能发出音域宽广、频率准确的不同音调。

与铸造的普通圆钟不同，圆钟的横截面呈圆形，每个编钟的横截面均呈杏仁状。

图1为圆钟截面的，图2为编钟的截面，分别敲击两个钟的A、B、C和D、E、F三个部位，则圆钟可发出＿＿＿个基频的音调，编钟可发出＿＿＿个基频的音调。

2、我国在1999年11月20日用新型运载火箭成功地发射了一艘实验航天飞行器，它被命名为＿＿＿＿号，它的目的是为＿＿＿＿作准备。

二、一半径为R＝1.00m的水平光滑圆桌面，圆心为O，有一竖直的立柱固定在桌面上的圆心附近，立柱与桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线C，如图所示。

一根不可伸长的柔软的细轻绳，一端固定在封闭曲线上的某一点，另一端系一质量为m＝7.5×10－2Kg的小物块。

将小物块放在桌面上并把绳拉直，再给小物块一个方向与绳垂直大小为v0=4.0ms-1的初速度。

物块在桌面上运动时，绳将缠绕在立柱上。

已知当绳的张力为T0＝2.0N时，绳即断开，在绳断开前物块始终在桌面上运动．1．问绳刚要断开时，绳的伸直部分的长度为多少?2．若绳刚要断开时，桌面圆心O到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线正好与绳的伸直部分垂直，问物块的落地点到桌面圆心O的水平距离为多少？已知桌面高度H＝0.80m．物块在桌面上运动时未与立柱相碰．取重力加速度大小为10m/s2．三、(15分)有一水平放置的平行平面玻璃板H，厚3.0cm，折射率n＝1.5。

在其下表面下 2.0cm处有一小物S；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L，其焦距f＝30cm，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S位于透镜的主轴上，如题图17-3所示。

完整版)2017年初中物理竞赛试题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25cmB.像是缩小的实像，凸透镜的焦距可能是20cmC.像是缩小的实像，凸透镜的焦距可能是25cmD.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，则t0与t的关系是（）A。

t=t0B。

t<t0C。

t>t0D。

以上情况都有可能5.在图2所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器R4的滑片从a滑到b的过程中，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，则它们的大小关系是（）A。

ΔU1<ΔU2B。

ΔU1>ΔU2C。

ΔU1=ΔU2D。

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，XXX和XXX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应该垂直于木尺，且作用点应该在B点上方。

2017年全国初中应用物理竞赛试题一、单选题：（每题2分，共20分）1.录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的目的是（）A.减弱声音的反射B.增强声音的反射C.增大声音的响度D.提高装饰的效果2.如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶，如果将他们混合在一起，想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（）A.将热茶冷却2min，之后再把冷牛奶倒入热茶杯中B.把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却2minC.将热茶冷却2min，之后再把热茶倒入冷牛奶杯中D.把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却2min3.炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。

若不考虑水的蒸发，当两个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面相比（）4.小明用塑料吸管喝汽水时发现，松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮，但放在凉开水中却不会，如图所示。

对此现象的分析，下列说话中正确的是（）A.吸管密度小于汽水密度，因此会上浮B.吸管很细，由于内部液体表面张丽的作用导致上浮C.从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上，使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮D.由于吸管内外大气压强的作用，使吸管上浮5.小明是一个爱动手并且善于思考的同学。

一天他把自己的手机拆开，看到一块如图所示的锂电池。

以下是他做出的判断，其中不正确的是（）A.这块电池能提供的电能大约为 2.3×104JB.图中mAh和Wh都是能量的单位C.将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元D.这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升20m高6.有些自动洗衣机通过压力传感器感知气体的压力，从而控制进水量。

如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，若不考虑温度的影响，则洗衣缸内水位升高过程中，细管中被封闭的空气（）A.体积不变，压强变小B.体积变小，压强变大C.体积不变，压强变大D.体积变小，压强变小7.如图所示，过生日的小朋友正准备吹蜡烛，此刻给他照相，结果发现照片里烛焰的左侧出现两个“亮影”（箭头所指位置）。

2017年度全国初中应用物理竞赛试题一、单选题：（每题2分，共20分）1. 录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包，如图所示，这样做的目的是（）A. 减弱声音的反射B. 增强声音的反射C. 增大声音的响度D. 提高装饰的效果2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶，如果将他们混合在一起，想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（）A. 将热茶冷却2min ，之后再把冷牛奶倒入热茶杯中B.把冷牛奶倒入热茶杯中，再冷却2minC. 将热茶冷却2min ，之后再把热茶倒入冷牛奶杯中D.把热茶倒入冷牛奶杯中，再冷却2min3. 炎热的夏天，在玻璃杯中装有水和冰块，如图所示，左边杯子里的冰块压着杯底，右边杯子里的冰块漂浮在水面。

若不考虑水的蒸发，当两个杯中的冰块全部熔化时，杯中水面和初始时刻杯中水面相比（）A. 都高于初始时刻杯中的水面B. 都和初始时刻杯中的水面相平C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平，右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面，右侧杯中水面和初始时刻的水面相平4. 小明用塑料吸管喝汽水时发现，松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮，但放在凉开水中却不会，如图所示。

对此现象的分析，下列说话中正确的是（）A. 吸管密度小于汽水密度，因此会上浮B.吸管很细，由于内部液体表面张丽的作用导致上浮C. 从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上，使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮D. 由于吸管内外大气压强的作用，使吸管上浮5. 小明是一个爱动手并且善于思考的同学。

一天他把自己的手机拆开，看到一块如图所示的锂电池。

以下是他做出的判断，其中不正确的是（）A. 这块电池能提供的电能大约为2.3×104JB.图中mAh 和Wh 都是能量的单位C. 将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元D. 这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升20m 高6. 有些自动洗衣机通过压力传感器感知气体的压力，从而控制进水量。

第 34 届全国中学生物理竞赛复赛试题2017 年 9 月 16 日 一、（40 分）一个半径为 r 、质量为 m 的均质实心小圆柱被置于一个半径为 R 、质量为 M 的薄圆筒中，圆筒和小圆柱的中心轴均水平，横截面如图所示。

重力加速度大小为 g 。

试在下述两种情形下，求小圆柱质心在其平衡位置附近做微振动的频率：（1）圆筒固定，小圆柱在圆筒内底部附近作无滑滚动；R（2）圆筒可绕其固定的光滑中心细轴转动，小圆柱仍在圆筒内底部附近作无滑滚动。

二、（40 分）星体 P（行星或彗星）绕太阳运动的轨迹为圆锥曲线r k 1  cos式中， r 是 P 到太阳 S 的距离， 是矢径 SP 相对于极轴SA 的夹角（以逆时针方向为正），kL2 GMm2,L 是 P 相对于太阳的角动量，G  6.67 1011m3  kg1  s2 为引力常量，PCrB ASREDM  1.99 1030 kg 为太阳的质量，  1G2EL2 2M 2m3为偏心率， m和E分别为P的质量和机械能。

假设有一颗彗星绕太阳运动的轨道为抛物线，地球绕太阳运动的轨道可近似为圆，两轨道相交于 C、D 两点，如图所示。

已知地球轨道半径 RE  1.49 1011m ，彗星轨道近日点 A 到太阳 的距离为地球轨道半径的三分之一，不考虑地球和彗星之间的相互影响。

求彗星（1）先后两次穿过地球轨道所用的时间； （2）经过 C、D 两点时速度的大小。

 已知积分公式 xdx  2  x  a 3/2  2a  x  a1/2  C ，式中 C 是任意常数。

xa 3三、（40 分）一质量为 M 的载重卡车 A 的水平车板上载有一质量为 m 的重物 B，在水平直公路上以速度 v0 做匀速直线运动，重物与车厢BLA前壁间的距离为 L（ L  0 ）。

因发生紧急情况，卡车突然制动。

已知卡车车轮与地面间的动摩擦因数和最大静摩擦因数均为 1 ，重物与车厢底板间的动摩擦因数和最大静摩擦因数均为 2 （ 2  1 ）。

第十届全国中学生数理化学科能力展示活动九年级物理解题技能展示试题(A 卷)参考答案及评分标准一、选择题1、C 解析用塑料梳子梳头发生相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A 属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端时会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B 属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C 不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D 属于静电现象。

2.A 解析：“坐地日行八万里”中八万里即四万公里，等于赤道的长度，所以这个结论与人的位置有关．故A 错误；参考系是为了研究问题方便而假定静止不动的物体．故只要研究对象与参考系的相对位置不发生变化，则观察到的结果是物体静止不动．船是向东高速行驶，诗中描述了“花”、“榆堤”和“云”的运动都是以船为参考系．故B 正确；“会挽雕弓如满月”，则发生了弹性形变的弓具有一定的弹性势能，释放后，弓的弹性势能转化为箭的动能．故C 正确。

惯性是物体总有保持原有运动状态不变的性质，一切物体都有惯性，“临崖立马收缰晚”说明物体具有惯性，物体的运动状态不能突变．故D 正确．3.C 解析：扫地机器人不是纯电阻，无法求出其电阻为10Ω，A 错误；mAh 是电荷量单位，不是能量单位，B 错误；由UI P ＝可得I ＝P U ＝2A ，选项C 正确；工作时间t ＝Q I＝1h ，选项D 错误。

4..D 解析：小棋子受到重力G 、棋盘面的吸引力F 、弹力F N 和静摩擦力F f ,共四个力作用,重力竖直向下,摩擦力竖直向上,且重力和摩擦力是一对平衡力;支持力和引力为一对平衡力;棋子掉不下来的原因是受到棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等,即棋子受棋盘的摩擦力与棋子的重力是一对平衡力,故选项D 正确。

5.D 解析：由题图乙知，当℃ 20＝1t ，热敏电阻的阻值kΩ 4＝1R ；根据欧姆定律g 11＝U I +，可解得R g ＝0.5kΩ；g22＝U I +，可解得R 2＝2kΩ，结合题图乙得，t 2＝120℃.6.B7.A 解析：空气阻力f F ＝k v ，f F ＝mg ，v ＝mg k ；Q cm t =⋅∆＝mgh －212mv ；t ∆＝gh c －2222m g ck。

2017年初中物理竞赛试题班级学号姓名成绩一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）：1．以下关于新能源和新材料的说法，正确的是（）A．纳米材料可制造不消耗能量的电动机B．电能可以通过多种方式获得，属于可再生能源C．半导体受温度、光照等影响，可用于制作热敏电阻D．超导体电阻几乎为零，可用于制作白炽灯的灯丝2．如图所示，小明同学坐在过山车里，过山车高速运动时，小明看到地面上的人和建筑物都在旋转．他选取的参照物是（）A．地面上的人B．建筑物C．过山车轨道D．过山车3．人们常在小河边洗衣服.如图所示，人们先把脏衣服浸泡在河水里，然后提出来放在石板上，用木棒捶打，水花四溅……，如此反复多次，直到衣服被洗净为止.这里，用木棒捶打的主要目的是（）A．把衣服上的灰尘打碎，以便于洗涤B．木棒捶打，使衣服突然运动起来，而衣服上的灰尘由于具有惯性仍然静止，从而使灰尘脱离衣服C．迫使湿衣服里面的水从衣服纤维之间的缝隙中高速喷出，利用高速水流将灰尘冲洗掉D．增大木棒与灰尘之间的摩擦，将灰尘带走4．易拉罐“可乐”是许多中学生喜欢的饮料，与“可乐”相关的下列说法中错误．．的是（）A．用铝合金制作易拉罐，是利用了该材料具有良好的延展性B．罐上标有“355mL”字样，则所装“可乐”质量约为360gC．用吸管吸“可乐”是利用了液体压强D．罐上标有回收标志，是提醒人们保护环境、节约资源5．电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示.当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光.由此可以判断（）A．L1所在的支路短路B．L2所在的支路断路C．L3所在的支路短路D．各支路均完好6．下列哪组器材是不能．．利用来做实验区分出下左图所示的两杯没有标签的水和盐水（）7．生活处处有物理，留心观察皆学问.对以下现象解释正确的是（）A．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气B．把冰箱里的冻豆腐取出，冰化后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水先遇冷结冰，后又熔化成水形成的C．放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了D．在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠，而到了初冬，露水不见了，却看到了薄薄的一层霜，有人认为霜是由露变成的8．如图所示，静止在水平路面上的小车，其支架的杆子上固定一铁球，关于杆子给铁球的力的方向，下列说法正确的是（）A．沿杆子B．垂直于杆子C．竖直向上D．沿杆子与竖直方向之间的某一方向9．如图所示的电路中，电源电压为3V，当开关S1，S2都闭合时，则（）A．电压表被烧坏B．电流表将被烧坏C．灯L1亮，灯L2不亮D．两只灯泡都将被烧坏10．如图所示为某种电冰箱的工作原理，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．那么，有下列说法①在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀汽化并吸收热量②在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀汽化并放出热量③在冰箱外的管道中，致冷剂被剧烈压缩液化并吸收热量④在冰箱外的管道中，致冷剂被剧烈压缩液化并放出热量其中正确的是（）A．①③ B．②③C．②④D．①④二、填空题（8小题，每空1分，共22分）：11．如图是收音机的调台面板，“FM”和“AM”为两个波段，波段的波长较长；图中“750”字样代表接收电磁波的波长为m.12．小林同学在农村老家发现一种“舂米对”的古代简单机械，其示意图如下左图所示．使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎．用力将它踩下去的过程，动力是______（机械自身的重力/脚踩的力），此时属于______杠杆．脚松开到打在石臼内的谷物时，机械自身的重力是______．（动力/阻力）13．如上中图所示家用电冰箱及其电路图．冰箱所用的电源是___________电源(选填“交流”或“直流”)．冰箱压缩机由温控开关自动控制，冷藏室照明灯由冰箱门联动开关控制，冰箱门关闭后．联动开关处于_______________状态，冰箱里的温度降低到一定程度后，温控开关会自动_________(后两空选填“断开”或“闭合”)．14．如上右图所示，盛热水的茶杯中有一片茶叶，茶叶上附有两个的球形气泡，此时它恰好处于悬浮状态，茶叶与两气泡的总体积为1×10-8m3，则这片茶叶的重力为N.若在茶杯上盖紧盖子，会发现这片茶叶将（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）.（g=10N/kg）15．物理上常把电流的形成与水流的形成进行类比．阅读以下材料，完成填空和推导．（1）水管中的水朝一定方向流动，就会形成水流．如上左图所示，设水流动的速度为v，水管的横截面积为S，水的密度为ρ，则在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V=________，在t时间内流过该横截面的水的质量m=________，单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量I′=________．（2）导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流．物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫做电流强度，用I表示．如上右图所示，已知金属导体的横截面积为S，导体中单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速度为v，请你仿照（1）中水流量的推导过程，推导出电流强度I的表达式________________．（用已知量符号表示）16．汽车发动机工作过程中．由于燃料的燃烧和机械的快速运转，其温度将会升得很高．降低发动机温度是由冷却系统完成的，冷却系统中选择水作为工作物质是因为________，发动机的内能主要是通过________而减小的．燃料燃烧产生的内能是通过_______转化为机械能的．17．小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率.如下左图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触.已知：R l＝60.5Ω，R2=121Ω，电源电压保持不变.当开关S1置于b端，S2断开时，电烤箱处于档位；电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是W；电烤箱在高档位工作时，对食物加热5min，消耗的电能是J.18．如上右图所示，相同的瓶子里装入了不同的水量，用棒敲击瓶子时，可发出不同音高.那么发声体是__________，发出的声音音调从左至右是________.(选填“升高”、“降低”或“不变”)三、作图题（1小题6分）：19．（1）如图所示，杠杆在力F 1、F 2作用下处于平衡状态，L 1为F 1的力臂.请在图中作出F 2的力臂L 2及力F 1.（2）实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光，这可以利用两块透镜的组合来解决.请在下图的两个方框中各画出一种组合方式（要在图中画清光束粗细的变化），分别写出两块透镜间的距离S 跟两块透镜到各自焦点的距离f 1、f 2的关系.s=___________ s=____________四、简答题（2小题，每题6分，共12分）：20．放风筝是小孩和大人都喜爱的一项体育活动.用手牵着线绳拉着风筝迎风跑.就可以将风筝放飞到高处，其示意图如图所示.当风筝在高空放飞时，试说明气体对风筝作用力的产生原因及作用力的方向.21．如图是一把厨房里常见的多功能剪刀，特别是图中标有l、2、3、4、5序号的部位都具有一定的功能，且每一项功能都与物理知识息息相关.请你写出其中的三项功能，并说明所用到的物理知识.五、实验和计算题（3小题，每题10分，共30分）：22．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电压表一个、开关一个、电阻箱（电路图符号）一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.小敏想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”.请你根据上述要求帮助小敏画出实验电路图，并写出实验步骤.（1）实验电路图：（2）实验步骤：23．如图所示，边长分别为 0.2 米和 0.1 米的实心正方体 A、B 放置在水平地面上，ρA 为0.l×l03 kg/m3, ρB为 0.8×l03 kg/m3.求：(1) 物体 A 的质量m A.(2) 物体 B 对地面的压力F B.(3) 小明和小华两位同学设想在正方体 A 、B 上部沿水平方向分别截去一定的厚度后，通过计算比较A、B 剩余部分对地面压强的大小关系.小明设想在 A、B 的上部均截去 0.09 m , 小华设想在 A、B 的上部均截去 0.05m，他们的计算过程及得出的结论分别如下表所示：计算过程结论小明P A=F A/S A=ρA gh A=O.l×103 kg/m3×9.8N/kg×(0.2m-0.09m)=107.8PaP B=F B/S B=ρB gh B=O.8×103 kg/m3×9.8N/kg×(0.1m-0.09m) =78.4 Pa P A>P B 小华P A=F A/S A=ρA gh A=O.l×103 kg/m3×9.8N/kg×(0.2m-0.05m)=147 PaP B=F B/S B=ρB gh B=O.8×103 kg/m3×9.8N/kg×(0.1m-0.05m)=392 Pa P A<P B①请判断：就他们设想截去的厚度而言，小明的结论是的，小华的结论是的. ( 均选填“正确”或“错误”)②是否有可能存在某一厚度 h，沿水平方向截去 h 后使 A、B 剩余部分对地面的压强相等？若有可能，求出 h 的值；若没有可能，说明理由.24．有一种电子秤的原理如下图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）.其中AO : BO=11 : 2，压力传感器R表面够能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示：压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …………电阻R/300 270 240 210 180 150 120设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5V，取g=10N/kg.请回答：（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少？（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是1.8cm2，则该秤的最大称量值是多少？。