初中物理竞赛习题

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考

XXX年级xx班级

姓名：班级：考号：

一、计算二、选择三、综合四、简答五、实验，

题号总分

题题题题探究题

得分

评卷人得分一、计算题

（每空？分，共？分）

1、如图甲所示，正方体A边长0.2m,作为配重使用，杠杆OE：0F=2：3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取

1

水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的号；旁边浮体C的体积是0.Inf,该同学站在浮体C上，C总体积

3

的彳浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所

示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C

7

的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的石；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。

两个定滑轮总重10N.（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg）,求：

（1）D完全露出水面时人拉绳的力的大小。

（2）圆柱体B的重力；

（3）密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；（百分号前而保留整数）；

（4）圆柱体B的密度:

P

甲

2、如图所示容器中装有两种互不相溶且界限分明的液体，密度分别为A和角，将一圆柱体放入容器中，圆柱体的

密度为静止时圆柱体的上表面到分界线的距离为4,如图1所示。将第一个圆柱体取出，再将另一形状与体积

完全相同，但用不同材料制成的圆柱体放入容器中，静止时圆柱体的上表面到分界线的距离为力，如图2所示，求后

一圆柱体密度。

AA

A

Si

3、2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度.试验经历了以下主

要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船.如

图27所示是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉着滑轮组绳子自由端，挂钩挂

着潜水器.吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时ti=6h,到达7000m后停留tz=0.5h,上升用

时t,=3.5h.挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的

拉力E=5.5X10'N,滑轮组的机械效率n=80%.

己知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2X10'kg,体积V=20m',水的密度Pkl.OXlO'kg/m',海水的密度P好=1.03X

103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响.求:

（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？

（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？

(3)滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？

4、如图所示，一个用电阻丝绕成的线圈浸没在盛油的量热器中，量热器为绝热容器，不会与外界发生热交换，线圈

的电阻为&会随温度变化，其变化规律可以用公式&=4°+.?表示，式中**为/。时线圈的电阻、0

为线圈温度、R为电阻的温度系数，现将线圈两端接入电压恒定的电源，线圈发热使油温缓慢地上升，已知油的初始

温度为此时油温升高的速率为工0'(7/金；持续一段时间后，油温上升到城(7,此时油温升高的速率为

4.fC/mr..试求此线圈甩阻的温度系数.

5、如图18所示在天花板上用弹簧悬挂一个小球，让小球作幅度不变的上下振动，A点和B点分别是振动中的最高

点和最低点。在0'点放置一块平面镜，00'是AB中垂线。设AB=A0'=B0'=L,眼睛沿着00'观察平面镜中小球

的像。当小球以每秒6次的频率振动时，为了看到小球的像始终在00'延长线上，则平面镜应如何运动？小球的像

在00'轴上前后移动的最大距离为多少？

"

>01

B

图18

6、近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如

图（甲）所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V,R0为定值电阻，A为油量

指示表（实质是一只量程为0~0.6A的电流表），Rx为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小）。

关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示：P汽油=0.71X103kg/m3

Rx所受液体压强值/Pa01420284014260|5680

Rx对应的电阻/Q452715|2.5|

油箱是圆柱形容器，底面积为0.15m:油箱内汽油高度达到60cm时油箱即装满，油箱装满时，油量指示表的示数如

图（乙）所示。

⑴当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值。

⑵为测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km路程，油量指示表的指针从“满”处向左逐渐

偏转到“E”处，如图（丙）所示，问该汽车每行独100km消耗汽油多少升？

蓼芍7、汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来，这时可

广以使用“油压千斤顶”。下图是油压千斤顶的原

（甲）

<4>理图。向下按动手柄，圆柱形小活塞把小油缸中

的机油压向大油缸。大油缸中的油量增多，把圆柱形大活塞向上推，带着上面的重物上升。实验表明，加在密闭的液

体上的压强，能够按照原来的大小向各个方向传递（这个规律叫做帕斯卡定律）。现在有一个油压千斤顶，有关尺

寸如图所示。如果希望在手柄上用20牛顿的力向下压时就能在大活塞上举起1吨的重物,大活塞的直径至少是多少？

8、某工厂设计了一个蓄水池（如图5所示），水源A罐的夜面高度hl保持不变。罐底有一个小出水口，面积为S1。

孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱形浮子，横截面积

为S3,B0是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2,活塞恰好能赌住出水口，但在使用时

发现，活塞离出水口尚有极小一段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子没入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口，

只得将浮子的重量减去G'。试求浮子应减去重量G'的大小。（活塞及连杆的重量不计，杠杆所受浮力不记。）

得分

S5

评卷人

二、选择题

（每空？分，共？分）

9、大爆炸理论认为，宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙都是

膨胀的。若标志宇宙大小的宇宙半径"和宇宙年龄才的关系如图所示，图中AB为直线，BC为向上弯曲的曲线，则

A.AB和BC均说明宇宙在匀速膨胀

B.AB和BC均说明宇宙在加速膨胀

C.AB说明宇宙在匀速膨胀,BC说明宇宙在加速膨胀

D.AB说明宇宙在匀速膨胀,BC说明宇宙在减速膨胀

10、用电阻丝加热某种物质，得到如图所示的熔化图像。电阻丝的发热的功率为R放出的

热量有50%被该物质吸收，该物质的质量为m,则这种物质比热容的大小为（假设这种物质

固态和液体的比热容相同）

A.小于金/«一，JB.大于

c.等于D.等于

11、如图所示，一个半径为我的半圆形的凹槽固定在地面上，一个半径为碗。VD的圆柱体从凹槽的右端静止释放,

Jk=-

假设凹槽内表面足够粗糙，圆柱体在滚动时不会打滑，刚释放时，圆柱体表面的箭头指向凹槽中心当5时,

圆柱体滚动到凹槽左端最高点时的箭头的指向为（）

A.水平向右B.水平向左C.竖直向上D.竖直向下

12、物理中将物体单位时间内速度的增加量定义为加速度，按照定义，物体在t时间内的速度从匕增加到吸，则加

速度为4；牛顿第二定律告诉我们，作用在物体上外力的大小等于物体质量与加速度的乘积.现有一质量为2kg

的物体在外力作用下从静止开始经2s速度增加到2m/s,则作用在物体上的外力为

A.INB.2NC.4ND.8N

13、萨尔•波尔马特、布莱恩•施密特以及亚当•里斯共同获得2011年诺贝尔物理学奖.三人获奖的原因是他们“通

过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀”.如图所示为宇宙加速膨胀的模型，其中引力使宇宙收缩，暗能量（相当于

排斥力）使宇宙膨胀.关于此模型，下列观点中正确的是（）

A.引力作用效果强

B.暗能量作用效果强

C.引力和暗能量作用效果相同

D.不能确定

14、下雨时，雨滴看上去好像连成一条线，这是由于（）

A、雨就是连续不断的水流B、雨滴小，看不清楚

C、雨滴因速度大而连成一片D、人眼的视觉暂留造成的

15、如图3所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位置左右不对称。

在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在（）

A.若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧

B.若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧

C.由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧

D.不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近

-[V~~

图3

16、一氢气球下系一重为G的物体P,在空中作匀速直线运动。如不计空气阻力和风力影响，物体恰能沿MN方向（如

图1中箭头指向）斜线上升，图1中00'为竖直方向，则在图1中气球和物体P所处的情况正确的是（）

17、如图5所示，完全相同的两根弹簧,下面挂两个质量相同、形状不同的实心铁块，其中甲是立方体，乙是球体。

现将两个铁块完全浸没在某盐水溶液中,该溶液的密度随深度增加而均匀增加。待两铁块静止后，甲、乙两铁块受到

的弹簧的拉力相比较（)

A.甲比较大B.乙比较大C.一样大D.无法确定

三、综合题

（每空？分，共？分）

18、江河中的水透过大坝内的孔洞穿过底层从坝外的地面冒出

来就形成“管涌”。管涌险情的发展，会导致决堤灾害。1998

年长江流域特大洪灾中，堤坝发生管涌险情6181处，经查证，

80%是白蚁在堤坝内穿洞建穴所致。

（1）每年汛期，江水猛涨，水变浑浊，堤脚处极易因水压过大出现管涌险情，请用所学的物理知识解释水压过大的

原因。

（2）“千里之堤，溃于蚁穴”。为探究堤中蚁穴的探测问题，小伟利用初中物理电学实验器材设计了一个模拟“蚁

穴探测仪”的电路。电路中两根探针由较粗的塑包铜导线制成，在导线一端剥去一小段外皮做成两个探针头P、Q（如

图a）,它们相接触时电路中的电表会偏转；把它们插入苹果（模拟土壤）中，电表偏转（如图b）；再往里插入苹

果的空洞（模拟蚁穴）中，电表不偏转（如图c）。图实验中，利用苹果模拟潮湿的土壤，是因为它们都是（填

“导体”或“绝缘体”）。请在图的虚线框内画出与探针连接的“蚁穴探测仪”的电路图。

19、要使管道里的液体作匀速运动，必须在管道两端有一个压强差?，现有一根长为1,，半径为尸的水平直圆管，

单位时间内通过管道截面的液体体积称为流量Q,己知流量Q与工、,、＞有关，还和液体的黏度疗有关，疗的

单位是以•$.

Q=sr偿），,

（1）已知,其中化是一个没有单位的常数，所有力学量的单位都是由三个基本物理量（质量、长

度、时间）的单位组合而成，请根据等式两边单位应相同的原则，求出&Ay的值.

（2）实验求得（1）题中的8,设成年人主动脉的半径约为r=1.3xioram,主动脉的血流量为ICOW/e,血液

的黏度为40*1=Raw,试求在一段血加长的主动脉中两端的压强差2,并分析当病人患有动脉粥样硬化（相

当于血管内径变小）后对人体健康的影响.

20、在一个大试管内装满水，将一个直径略小于试管内径的有机玻璃棒插入试管内，如图所示将整个装置竖起，发现

有时候有机玻璃棒会沿试管内壁向上移动，有时会向下移动，请通过计算说明产生上述不同现象的原因.

已知有机玻璃棒质量为播，水的密度为"，大气压强为4,试管内部截面积为$.

21、如图所示，用电阻率为Q的导电物质制成内、外半径分别为力和占的半球壳形状的导体（图中阴影部分），将半

径为“、电阻不计的球形电极嵌入半球壳内，作为一个引出电极，在导电的外层球壳上镀一层金属膜（电阻不计）作为

另外一个电极，设该半球壳导体的阻值为R.

（1）根据你的判断，R的合理表达式应为（）

A.2fsabB.c.D.

（2）请对你的判断给出合理的解释.

22、黑光诱虫灯是应用物理学原理治理害虫的一种专用设备，其结构和工作电路与普通的日光灯的基本相同，区别只

是黑光诱虫灯灯管的材料和其内壁上所涂的荧光粉不同。有的黑光诱虫灯的灯管外侧加一层高压电网杀灭害虫，

如图9所示，有的是直接利用自然水源（如养鱼池等）杀灭害虫。黑光诱虫灯在正常工作时，会发出波长为365nm的“光”,

尽管这种“光”，人眼看不见，一些害虫却看得见。具有趋光特性的害虫见到这种“光”后即纷纷飞来，为进一步杀

灭害虫创造条件。

1为什么人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”？它发出的是红外线还是紫外线？[人的视觉频率范围：（0.43-0.75）X

1O,3HZ]

2尽管人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”，但技术人员仍然不允许我们用肉眼近距离地直接观察正在正常工作的黑

光诱虫灯灯管。这是为什么？

3通常一盏H-40型40W的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的果园范围约35亩。小胖家承包有400亩果园，在果园里安

装的这种黑光诱虫灯每年工作约150天，每天工作约10小时，电价按每度电0.5元计算，则每年需要为这些黑光诱

虫灯交多少元电费？

4请解释上述两种黑光诱虫灯是如何杀灭害虫的。

23、勤工俭学小组

为学校公厕安装冲

刷厕所水箱，这种

水箱能把自来水管

持续供给的较小量

图9的水储备到一定量

后，自动开启放水

图ia+，阀门，这样就可以

用较大水量冲刷便

池中的污物，拆开包装检查部件时，发现遗失了安装说明书，而其它部件齐全如图7,勤工俭学小组设计了两种安装

方案，如图8的甲和乙

(1)你认为哪种方案合理。

(2)用表达式说明它自动开启放水阀门放水的工作原理(圆柱体和阀门的重可忽略不计，表达式用上述字母表示,

表达式不要求化简)。

d.noai

L=g

评卷人得分四、简答题

(每空？分，共？分)

24、在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力。导电能力强，则电导。的值大；导电能力

弱，则电导G的值小。对于同一导体，其电导G和电阻A的关系为全1/R。现有甲、乙两个导体，己知导体甲的电导

为G,导体乙的电导为G,请推导出导体甲和导体乙串联时的总电导Ge.

25、一种厕所便桶水箱结构如图(图中略去了向水箱中注水的装置)。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在

水面上，水从出水口流出，如图(a)。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程

中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图(b)。

1.请你判断，图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。

2.请你说明，图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。

3.这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄

时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。

细尼娘26、如图7为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变

帔盖压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油,

定位器也称导热油)中。变压器工作时，铁芯、线圈会发热。

这些热量主要通过导热油并流经变压器外部的一根根金

属管道散发到空气中，从而使铁芯、线圈的温度不会升

高太多，以确保变压器的安全运行。请回答：

(b)

(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状？

(2)变压器的上部有个油箱，其侧面有一个油量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电

工通过观察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。请问：设计这一装置利用的主要物理知识是什么？

(3)从图7我们发现：变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的，这是为什么？

图7

27、厨房水池的下水管被堵塞了，人们常用如图5所示的工具(俗称“吸子”)来处理.这个工具由木柄和半球形橡皮

碗构成.将橡皮碗盖在下水管口上，向下压木柄，使皮碗变扁，打开水笼头使池中放满水，迅速向上拔皮碗，堵塞物

就会松动随流水淌走.试说明道理.

图5

心

图7

评卷人得分

五、实验,探究题

(每空？分，共？分)

28、某同学为测量某种油的密度，找到一个特殊的平底试管，该试管内、外截面均匀，管壁有一定厚度，试管底部很

薄其厚度可以不计，实验室有以下器材：盛水大容器、尺、滴管、作图用坐标纸、吸水棉和吸水纸、蒸储水、装在塑

料杯内的待测密度的油.他按照如下的方法进行测量：

(1)如图所示，将试管开口向上，竖直浸入盛水大容器中；

(2)在试管中加水，先加一定量的水，待试管平衡后，用尺量出k、4,然后不断地加水，始终保持试管平衡，测

得多组Q、G记入表中；

(3)把试管中的水倒掉，并用吸水棉和吸水纸将试管擦干，在试管中滴入待测密度的油，重复上述过程;

(4)作图求解油的密度.

表1表2

管中加水管中加油

,5)1次*gg)

3.7011.705.7012.50

4.5012.306.0012.60

4.9012.606.0012.80

5.2012.906.4013.00

5.3013.006.8013.30

5.7013.307.2013.50

请你根据上述实验步骤，推导出求解油密度的关系式，并利用表中的数据，通过作图求出油的密度.

管中加水管中加油

参老爸拿

一、计算题

1、解：(1)由图象可知D完全露出水面时居的功率R=12W,P,=F,v

12W

=­=3x0—.0>—n/f=80N

解之D

GD+R=P*S^VC

(2)B放在C上，且放开手后,

,lX—x0.1m,-80H=200N

G)=9^8—ye=1.0xl0kg/mxl3N/kg

2325

(3)"核库崛3x80AT

瓦-：：G,+GD+G,

(4)5

6W

6♦ON

D未出水面时的功率为Pz=6W,拉力o3x0.05m/s

俨+32

又

所以D受浮力％=G.-G.+G.-鸡=3WJr+«N-3x40H=La)N

1

又%=^^1>解得V»=0.012m\VB=0,004m

p=--=--------刈、------=5xlOJkg/mJ

所以B叫l0N/kgx0.004m?,

4=但咨+外

2、n

3、解：

(1)潜水器的重力2X10'kgX10N/kg=2.2X105N,

潜水器受到的浮力F*=P2gm.03X103kg/m3X10N/kgX20m3=2.06X10?N,

潜水器处于平衡状态，由平衡条件得：Ffi+F«=G,

挂钩拉力F*=G-F所2,2X105N-2.06X10^=1.4X10%

(2)潜水器整个过程的路程s=2h。,

212X7000m

潜水器的速度片—+12+13=(6+0.5+3.5)X36OOs=o.39m/s；

(3)有用功忆尸/ngh,总、功W.Q=FiS=Finh,

W有mghmg2.2X1O,kgXlON/kg

4

效率〃=W总x/%雅Finhxio0%=nFixi00%=5.5x10NXnX100%=80乳贝Un=5；

答：略

4、。=3加"广

5、平面镜绕通过0'点垂直于纸面的轴作振动频率与小球相同的振动(3分)。

振动过程中转过的最大角为30°(3分)。

由图可知，小球到达0点时，平面镜处于竖直平面内，此时小球的像在F点,

苴

O,F=2L（2分）；

当小球到达A或B两极位置时，像离0'最远，处于G点，这时O'G=L（2分）,

旦坦

所以像在距0'点L与2L之间移动，FG=L-2L=0.135L«（2分）

///////

6、(DO.12A(2)10L

7、11=0.6米，120.06米，F0=20牛

小活塞受的力

5.

P\

小活塞对液体的压强s1⑵

P2

,2⑶

液体对大活塞的压强与大活塞对液体的压强相等，即

其中

F2=mg（4）

根据帕斯卡定律

p2=pl（5）

把⑴、⑵、（3）、（4）式代入⑸式,解出

国砧(6)

考虑至I婷5

⑺

进一步解出

把数值代入，得

d2=7.0厘米(9)

8、设浮子原重为G,杠杆长为1。浮子减重G'后，由倾斜变文水平。

上升高度为h3-h2,

活塞上升

活塞减重前，杠杆平衡时

(S3h3P水g-G)1=P水gS2(hl+Ah)(1)

浮子减重后

(S3h2p水g-(G-G'))1=P水gSlhl⑵

解上面的联立方程，可得

G'=(1/3)P水g(Slhl+3S3(h3-h2)-S2(hl+))

二、选择题

9、C

10、A

11、B

12、B

13、B

【解析】

试题分析：三位科学家理论的主要内容是：宇宙加速膨胀.由宇宙膨胀模型知：宇宙受到星系引力和暗能量(相当于

排斥力)的作用，两者方向相反、效果相反.因为宇宙加速膨胀，所以暗能量作用效果更强一些.

故选B.

考点:物理常识.

点评:解决此类问题需要平时关注科学技术发展的最新成就，并掌握某项技术的主要内容.

14、D

15、D

16、B

17、A

三、综合题

18、（1）江水猛涨，水位（h）上升（1分）；江水变浑浊，江水的密度（P）变大（1分）。

根据P=Pgh可知，堤脚处水压变大（2分）。

（2）导体（1分）电路图如下图所示。（电表、限流电阻、电源各1分共3