2023年湖南省长沙县初中学生学科核心素养竞赛物理试题（含答案）

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物理试题

一、单项选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将正确答案填写在答题卡的答案栏中）

1．秋游时，初二（5）班准备照张集体像，站队后，发现两侧均有人在画面外，为使每个人都能进入画面，下列措施中符合要求的是（）

A．使照相机镜头离人远些，同时使镜头到底片的距离减小些

B．使照相机镜头离人远些，同时使镜头到底片的距离增大些

C．使照相机镜头离人近些，同时使镜头到底片的距离增大些

D．使照相机镜头离人近些，同时使镜头到底片的距离减小些

2．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是

A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭

B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭

C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭

D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭

3．如图所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，关于吊扇对天花板的拉力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．某中学生从一楼跑到三楼，克服重力做功最接近于（）

A．30JB．3000JC．300JD．30000J

5．12如图所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态．若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则

A．杠杆仍能保持平衡B．杠杆不能平衡，A端下沉

C．杠杆不能平衡，B端下沉D．无法确定杠杆的状态

6．在图（Ⅰ）中，P、Q的示数分别如图（Ⅰ）所示，则在图（Ⅱ）中，P、Q的示数分别是（）

A．2.0牛、1.0牛B．1.9牛、1.1牛

C．2.1牛、1.1牛D．2.0牛、1.1牛

7．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c甲和乙球比热c乙大小的关系是（）

A．c甲>c乙B．c甲L2，即G1L2故

F浮1×L1>F浮2×L2

由于

G1×L1=G2×L2

所以

(G1×L1F浮1×L1)<(G2×L2F浮2×L2)

因此杠杆的B端下降，故C正确。

故选C。

6．D

【详解】因为用弹簧测力计提着物体，相当于物体悬浮在液体中，容器内水深不变，P的示数不变，仍为2N；物体受到液体的浮力

则0.1N的液体被排到了右边容器，所以Q的示数增加了0.1N，现在为1.1N，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

7．B

【详解】先后将甲、乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，在热平衡中

Q物吸=Q水放

所以甲、乙两球吸收的热量相同，而乙球比甲球少升高了Δt，即乙球的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲、乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度低，所以乙球的比热容大。

故选B。

8．B

【详解】由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻串联。设额定电流为I，则电路中的电流最大直为I，则

由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可扣，通过两并联电阻的电流均为

则AB间允许消耗的最大功率

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

9．D

【详解】当两根电热丝串联使用时，总电阻为

当只使用其中一根阻值较大的电热丝时，其电阻为

另一只电阻为

两根电热丝并联使用时，总电流为

总功率为

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

10．D

【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，灯泡的电阻

灯泡正常发光的电流

两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，故电路最大电流为Imax=0.5A。

A．当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入的电阻最小，此时灯泡两端的电压为2.5V，则滑动变阻器两端的电压

此时滑动变阻器接入的最小电阻

当滑动变阻器接入的电阻越大，电路中的电流越小，电压表的示数也越小，故滑动变阻器接入电路的最大值为20Ω，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4Ω～20Ω，故A错误；

B．电路中最小电流

电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，故B错误；

C．当电路中的电流最小时，灯泡的功率最小，则灯泡的最小功率

故C错误；

D．该电路的最大功率

故D正确。

故选D。

11．B

【详解】当月亮、地球、太阳完全在一条直线上的时候，地球在中间，由于光的直线传播，整个月亮全部走进地球的影子里，月亮表面变成暗红色，形成月全食。故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

12．BCD

【详解】AB．由图可知，A排开的水的体积最小，BC排开的水的体积相同，大于A排开的水的体积，根据阿基米德原理可知，物体B、C受到的浮力一样大，都大于A受到的浮力，故A错误，B正确；

CD．A漂浮，受到的浮力等于重力，A的密度小于水的密度；B悬浮，受到的浮力等于重力，B的密度等于水的密度；C下沉，说明C受到的浮力要小于C的重力，C的密度要大于水的密度，故三个物体的重力相比较

GA﹤GB﹤GC

三个物体的密度相比较

ρA﹤ρB﹤ρC

故CD正确。

故选BCD。

13．BD

【详解】A．两个灯泡正常发光时，根据得到L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A错误；

B．并接在110V电源上时，两灯泡两端的电压均为110V，两灯泡的实际功率和额定功率相等，即P1=40W，P2=60W，则L2的实际功率大，故B正确；

C．根据两灯泡的额定电压相同时，L1的额定功率小于L2的额定功率，则R1＞R2，串联接在220V的电源上时，因为R1＞R2，根据P=I2R可以得到L1消耗的功率大，故C错误；

D．根据两灯泡的额定电压相同时，L1的额定功率小于L2的额定功率，则R1＞R2，串联接在110V的电源上时，因为R1＞R2，根据P=I2R可以得到L1消耗的功率大，故D正确。

故选BD。

14．AC

【详解】A．以上面的定滑轮为研究对象，受到测力计向上的拉力、3段绳子向下的拉力和定滑轮自身的重力，由力的平衡条件可得则拉力F的大小

故A正确；

B．由图可知，n=2，对滑轮组进行受力分析得

则物体受到的摩擦力

故B错误；

C．不计绳重和滑轮与轴间的摩擦，滑轮组的机械效率

故C正确；

D．绳自由端移动的速度

拉力F的功率

故D错误。

故选BC。

15．液化放出上水汽化吸热

【详解】[1][2][3][4]高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖，会变成水滴，由气态变成液态，是液化现象。气体液化时，要放出热量。从而造成上面的馒头先熟。手沾水后，在遇到高温的馒头时，手上的水要汽化，水汽化时要吸热，这样可以避免手被烫伤。

16．61:9

【详解】[1][2]因为小汽车是准时的，刘教授提前30min走，现在已经过了27min，如果刘教授等着不走，那么小汽车现在从遇到刘教授的地方到达刘教授平时上车的地方需要3min，则刘教授步行的路程为

小汽车行驶的车速

则

提前的时间就是汽车少走了3min路程的往返时间，即6min。

17．13.6

【详解】由于物体在竖直方向上处于平衡状态，所以在竖直方向上受力平衡，通过受力分析可知，物体在竖直方向上受到三个力，竖直向上的拉力与竖直向下的重力和摩擦力，这三个力平衡，物体的重力

G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，

所以可求得铁块受到的摩擦力为

3N-2N=1N；

6s内物体通过的距离为1.2m，所以0~6s内拉力F做的功是

W=Fs=3N×1.2m=3.6J．

18．失去平衡，左盘下降保持平衡

【详解】[1][2]当将密度大于水的物体放入溢杯中时，物体排出水的重力是

G排=ρ水gV排=ρ水gV物

而左盘增加的重量为：G物=ρ物gV物，因为物块A的密度大于水的密度，所以增加的重量G物大于排出水的重力G排，所以天平失去平衡，左盘下降；当密度小于水的密度的物体放入溢杯中时，根据浮沉条件知道，物体排开水的重量为：G排=G物，而增加的重量也是G物，所以天平仍保持平衡。

19．乙甲、乙两人使用相同力的情况下，乙的力和力臂的乘积较大

【详解】[1][2]车轮是一个杠杆，车轮与泥坑边的接触点是支点，乙作用在轮上的力是动力，车轮的直径是动力臂，阻力臂是支点到车轮轴所在的竖直方向的距离，由于动力臂大于阻力臂，所以车轮是一个省力杠杆，甲、乙两人使用相同力的情况下，乙的力和力臂的乘积较大；这种方法可以使车比较容易的从泥坑里出来；而甲对车的力就是他的拉力，采用这种方法就得需要更大的力才能将车拉出来。

20．36N

【详解】B点对墙壁的拉力为12N，根据相互作用力的特点，墙壁对绳子B点拉力也为12N。因动滑轮的轴与轮之间有摩擦，绳与滑轮之间也有摩擦，所以此时拉力F不等于12N。设物体A受到与地面的摩擦力的大小为f。取动滑轮为研究对象，滑轮受到三个水平方向力的作用：物体A通过绳子向左的拉滑轮的力T2,墙B通过绳子向右拉滑轮的力T1，人通过绳子向右拉滑轮的力F。由于滑轮随物体A向右匀速运动，因此

T2=T1+F

以A为研究对象，物体A受到水平方向的T2和地面对A向右的摩擦力f，因为A匀速运动，根据二力平衡得T2=f，那么

F=T2-T1=f-T1

依题n=2，根据题意可得

所以

21．2∶19

【详解】[1]由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，由题意可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，R0两端的电压为6V，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，R0两端的电压为3V，由可得，前后两次通过R0的电流之比

[2]电源电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，则有

解得R=2R0，电源的电压

22．22290.424.2电阻增大，发热功率小于散热功率电阻减小，发热功率大于散热功率

【详解】(1)[1][2]当温度为60℃时，PTC元件的阻值RT为10k，电路中的电流是

通电1min，PTC元件消耗的电能是

(2)[3]根据可知，PTC元件的最小阻值为2k，则PTC元件的最大电功率是

(3)[4][5]图甲可以看出，当它的温度高于60℃时，电阻增大，据可知它的发热功率减小，发热功率小于散热功率，温度下降；当温度低于60℃时，电阻减小，发热功率增大，发热功率大于散热功率，温度上升，因此保温杯中的水可以保持在60℃左右。

23．(1)400kg；(2)8×103kg/m3；(3)2.5×103N

【详解】(1)由图可知：汽车在AB段的功率为P1＝700W。速度为0.2m/s，根据

P＝=Fv

可求出汽车在AB段对物体的拉力为

F1＝＝3500N

同理，汽车在CD段对物体的拉力为

F2＝＝4000N

整个物体打捞过程分为三个阶段。第一阶段，将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程，G不变，F浮不变，F1不变。且有

G＝F浮+F1

第二阶段，将重物拉出水面过程，这一过程，F浮变小直到为0，拉力F越来越大，对应图BC段。

第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程G不变，拉力F3与重力G相等，对应图CD段

G＝F3

因为

G＝F3＝4000N

所以

m=＝400kg

(2)物体在水中受到的浮力

F浮＝G﹣F1＝F3﹣F1＝4000N﹣3500N＝500N

F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物

V物＝＝5×10-2m3

ρ物＝=8×103kg/m3

(3)由图BC段可知，打捞的重物从上表面接触到水面到刚好整个物体露出水面，所需时间

t＝60s﹣50s＝10s

上升的速度为0.2m/s，所以物体升高

h＝10s×0.2m/s＝2m

所以物体上下表面积

S＝＝2.5×10-2m2

原来物体上表面距离水面的高度

h1＝vt＝0.2m/s×50s＝10m

F压＝pS＝ρ水gh1S＝1×103kg/m3×10N/kg×10m×2.5×10-2m2＝2.5×103N

答：(1)圆柱形重物的质量是400kg；

(2)圆柱形重物的密度是8×103kg/m3；

(3)打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力是2.5×103N。

24．（1）12V；（2）3W；（3）0.125A

【详解】解：（1）由电路图可知，当S