物理竞赛复习资料2.docx

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物理竞赛复习资料2

物理竞赛复习资料

（2）

第一章物质

第一节宇宙和微观世界

1.地球及宇宙其他星体的组成物质是相同的。

太阳至银河中心的距离大约是26,000光年，也就是光从太阳到银河中心要走_______年,太阳到银河中心的距离是________m.而物质是由分子组成的,分子的直径约为0.3nm,分子直径约为_______m.请你在纸上画出长为1mm线段,计算若把分子一个紧挨一个排列,多少个分子可以排成1mm的长度.

2.根据原子的核式模型，绕原子核高速旋转的粒子是（）

A．电子B．质子C．中子D．原子

3.请判断下列说法是是否正确,并说出你的依据

A.中性原子一定含质子、中子、电子

B.电子的带电量与原子核的带电量相等

C.电子的质量等于原子核的质量

D.中子的带电量与质子的带电量相等

E.中子是不可分

4.下列哪个现象可以说明分子是在不停地做热运动（）

A．尘土飞扬

B.风吹树叶动

C.公园里花香四溢

D.水从高处向低处流

5.如图1-1所示的各种现象中,能说明分子间存在引力的是（）

A.图甲把红墨水分别滴入热水和冷水的杯子里

B.图乙钢板和金板长时压紧在一起,铅和金会互相渗透

C.图丙两铅棒压紧后,下吊一个重物都不能把其拉开

D.图丁抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合

116

图1-1

（1）图1-1中甲、乙、丁图实验演示的是什么现象?

（2）根据图1-1中的各种现象你能对分子的运动做哪些推测?

（3）请你举例说明分子间存在有斥力

（4）根据上述的分析,请你写出分子动理论的内容.

（1）请你分析图1-1甲实验操作有什么不科学的地方,此实验操作时要注意什么.

（2）正确操作后，解释经过一段时间后为什么整杯水会变红.

（3）图1-1中丁图为什么要把装了二氧化氮的瓶子放在下面,而不放在上面.实验过程应观察什么现象?

8.用图示方式表示固、液、气三态物质分子排列方式.

根据1-8题总结本节知识要点.

第二节质量

1．估测下列物体的质量

（1）人的质量约为________kg=______g=_______t

（2）大象的质量可达6t=________kg

（3）用手掂一掂一枚一元硬币,其质量约为10g=_____kg

（4）用手掂一掂一根大头针,其质量约为80mg=_____g=____kg

（5）用手拎一拎两瓶500mL的水,其质量约为______g=____kg

（6）请先估测然后再测量下列物体的质量

一只鸡蛋质量为:

_________,一个苹果质量为:

________,一袋家用食盐质量为______,

一枝铅笔质量为:

____________,一本物理课本质量为:

____________.

2．由下述现象你能得出什么结论？

A.密闭容器内的冰融化为水，容器内物质质量不变．

B.密闭容器的冰从北极运到广州，容器内物质质量不变．

C.密闭容器的冰从0℃降到-20℃，容器内物质质量不变．

D.容器内的冰打碎成为小冰块，容器内物质质量不变．

（1）天平是实验室测量_____的常用工具.天平是_____杠杆,所以当天平平衡时,左盘物体质量_______右盘物质的质量（选择“等于”、“大于”、“小于”）

（2）每个天平所能称的最大质量称为天平的_____;若砝码沾了油污,测量值____真实值（选填“大于”、“小于”、“等于”）,所以往盘中加减砝码要使用______.还要注意不能把_______和______直接放到盘中.

（3）请在图1-2中标示出天平各部件的名称.

图1-2图1-3

4.若用天平测实心塑料块的质量,请完成下列的操作

（1）天平应_____放置;

（2）若图1-2中⑥在使用前没有停留在零刻度线,后面的操作按常规操作,测量值比真实值是偏大,还是偏小?

（3）若发现图1-2中③向左偏,调整平衡时应如何调节?

（4）若测量过程中不需要移动⑥,把物体放右盘,与把物体放左盘,测量结果是否一样?

（5）根据第（4）小问,你是否能说出什么正常的操作要把物体放左盘,砝码放右盘?

（6）把实心塑料块放左盘，天平平衡后如图1-3所示.塑料块的质量是_____g=______kg.

（1）请设计一实验测出一张A4纸的质量.写出所需实验器材及实验方法.

（2）市面上卖的复印A4纸规格写着“70G,每包500张”.这句话单位有错,请改正.你认为这“70G”是指一张纸的质量,还是一包纸的质量,还是两者都不是,请你设计实验和查找资料验证自己的猜想.

6.请设计一个测量大象质量的方案.

根据1-6题总结本节知识要点

第三节密度

小明探究“同种物质的质量与体积的关系”实验,用体积不同的实心石块、松木做实验,

（1）请根据图1-4,把石块的质量、体积填写在数据记录表空格处.

图1-4

石块

实验次数

体积V/cm3

质量m/g

松木

实验次数

体积V/cm3

质量m/g

2.5

7.5

（2）根据实验的数据,在以m为纵坐标,V为横坐标的坐标系上描点,并连线

根据数据表格或图线回答下列问题

（3）石块的密度ρ石=______g/cm3=________kg/m3

松木的密度ρ木=______g/cm3=________kg/m3

（4）当k为常数y与x满足y=kx,就可知y与x成正比,y、x、k分别代表上述哪一物理量?

（5）松木质量增大时,什么物理量不变,什么物理量会随质量增大而增大?

（6）如何利用m-V图线比较同一体积的松木与石块哪一个质量大?

（7）若石块与松木的质量相等,它们的体积之比是多少?

写出你分析或推导的过程.

（8）若石块的体积为7.5cm3时,密度是多少?

其质量是多少?

（9）若有一体积较大不规则的石块,不能用量筒直接测其体积,请你设计测量其体积的方案.

（10）因为松木浮于水面,如何利用量筒测量其体积.

（11）请你根据实验数据在以质量为横坐标,体积为纵坐标的坐标系中描点、画线,根据第

（2）小问及本小问你认为读图、画图要注意什么?

2.一箱汽油用掉一半后,剩下的一半汽油与原来一箱的汽油相比较,什么物理量的值变为原来的一半（）

A.质量

B.比热容

C.热值

D.密度

（1）一瓶体积为10L的氧气密度为5kg/m3,用去一半质量的氧气后,瓶内气体的体积为_____m3,密度为_________.

（2）一瓶体积为5L花生油质量为4500g.用去一半质量的花生油.瓶内花生油的体积为________cm3,密度为__________.

（3）如图1-5,若用橡胶膜把一锥形瓶封口,然后把锥形瓶放置于热水中,你能观察到_______现象（做实验看看）.此过程,瓶内气体_____不变,____增大,瓶内气体的密度______（选填“增大”、“减少”、“不变”）.此实验说明气体温度升高,气体的密度_______.若设热气球的体积不变,加热过程,气球内气体________减小,热气球内空气的密度______外面的空气密度（选填“大于”、“小于”、“等于”）

图1-5

4.小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块的密度.

（1）天平平衡时如图1-6所示,石块的质量m=__________.

（2）小明测量石块体积的操作步骤如下:

a.测出空小杯的质量m1

b.把装了水的大杯和空的小杯如图1-7放置

c.把石块缓缓放入大杯中,大杯中部分水溢进小杯

d.测出承接了溢出水的小杯总质量m2

请你指出步骤b错误之处:

__________________;

（3）设步骤b中的错误已改正,用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为__________________;石块密度为______________.

5.好的大豆颗粒饱满、质地坚实,沉于水底,请你设计一个测量这种大豆密度的实验.

（1）实验原理

（2）实验器材

（3）实验步骤

（4）记录数据的表格

（5）分析如何减少实验误差

6.小芳通过测量金戒指的质量及其体积,求出金戒指的密度是11×103kg/m3.经查密度表金的密度是19.3×103kg/m3.

（1）若金戒指是用金做的,为什么实验测出的密度值不等于金的密度?

（2）除了

（1）提到的原因,还有什么原因导致金戒指密度的测量值不等于金的密度?

（3）请你思考利用测出物体的质量和体积,求密度鉴别物质种类的方法是否可靠.

7.现有一块长方形的均匀实心薄铜片,请你设计实验测出薄铜片厚度.

8.有两个完全一样的瓶子,一个瓶子的质量为0.5kg,分别装满了水和某种液体,盛水的瓶子总质量为4.5kg,盛液体的瓶子总质量为3.7kg.

（1）瓶子的容积是多少?

（2）该液体的密度是多少?

根据1-8题总结本节知识要点.

参考答案

第一节

1.2.6×104年,2.46×1020m,3×10-10m,0.33×107个

2.A

3.A（×）氢原子就只有质子和电子

B.（×）电子的带电量等于质子的带电量,原子核可能含有多个质子,所以电子与原子核的带电量不等

C.（×）原子大部分的质量集中在原子核,电子的质量只占原子质量很小的一部分

D.（×）中子是不带电的

E.（×）中子还可以由夸克组成

（1、2、3题是考查了宇宙及原子结构相关知识）

4.C5.C

（1）扩散现象

（2）从图甲的现象可以推测分子运动的快慢与温度有关

从图甲、乙、丁的实验可知,液体之间、固体之间、气体之间发生的扩散现象,由此可以推测一切分子都在不停地运动.

从图丙的实验可知,分子间存在有引力

（3）固体、液体很难被压缩说明分子间存在有斥力

（4）一切物质都是由分子组成的,分子都在不停地做无规则运动,分子之间既有引力又有斥力.

（1）甲实验应把红墨水缓慢注入杯底,而不是从水面滴红墨水,因为红墨水的密度比水大,若从水面滴红墨水,可能是因为红墨水重力的作用让其流动到杯子的其他地方,若从杯底注入红墨水则可以排除这影响因素.实验过程为了排除水的流动让水变红,应保证水是静止;为了保证没有外界的因素让水流动,所以放杯的桌面不能动,不能有风,另外装水的杯子应相同,倒入的热水与冷水的体积应相等.

（2）因为水与红墨水分子都在不停地做无规则运动,所以相互进入对方原来所处的空间,过了一段时间整杯水都会变为红色.

（3）装了二氧化氮的瓶子放在下面,是为了说明两瓶气体相互混合不是因为二氧化氮的密度比空气大,下沉令两气体混合.实验过程应观察原来空气与二氧化氮明显的界面是否逐渐模糊不清.

（4-8题是考查了分子动理论相关知识）

总结的归纳要点:

所有天体都是由物质组成的,物质是由分子和原子组成的,分子都在不停地做无规则运动,分子间有引力和斥力,温度越高,则分子运动越剧烈.原子是由电子和原子核构成,电子绕原子核运动,原子核由中子和质子构成,中子和质子仍是可分的.可以通过宏观的扩散现象推测微观分子的运动情况,设计实验要注意控制变量.

第二节

（1）60（答案合理即可）6×1040.06;

（2）6×103（3）1×10-2（4）0.088×10-5（5）10001（6）请做实验,答案略（要注意填写单位）

2.物体的质量不随物体形状、物态、位置、温度改变而改变

（1、2题考查了对质量的概念的理解,估测物体质量及质量的单位换算）

（1）质量等臂等于

（2）称量小于镊子潮湿的物体化学药品

（3）①横梁②分度盘③指针④平衡螺母⑤标尺⑥游码

（1）水平

（2）偏大（3）应向右旋动平衡螺母（4）因为天平是一等臂杠杆,若不使用游码,物体放在右盘,测量的结果与把物体放在左盘的测量结果是一样的.

（5）正常操作时,因常用到游码,因为游码移动时相当于在右盘中加砝码,所以物体要放左盘.

（6）9g　　９×１０－３kg

（1）实验器材:

天平及10张复印纸.要比较精确测量一张A4纸的质量,最好取10张,或20张纸利用天平测量其总质量,然后用总质量除以纸的张数,求出每张纸的质量.

（2）单位应改变为g.

只要测出10张纸的质量,就可求出一张纸的质量和一包（500张）纸的质量,就可验证自己的猜想是否正确.

查找资料可知复印纸上标示的70g是指该规格的纸每平方米质量为70g.也就是一张这种规格的A4纸实际质量为:

（0.210×0.297）㎡×70g/㎡=4.3659g.

6.提示:

测量大象质量可用替换法,如把大象放在船上,画出此时水位线,然后再用石头或其他质量较小的物体替代大象放入船内,让船重新回到刚才的水位线,测出石头或其他质量较小的物体质量总和则可求出大象的质量.或利用杠杆原理F1L1=F2L2,把大象挂在一杠杆上,大象离支点距离（L1）很短,质量为m的物体（如重锤）离支点距离（L2）较长,杠杆平衡后,大象的质量等于

5、6两题给出如何测量不在天平称量范围物体的质量,基本的思路是放大或替代,也就是测量微小质量物体是测出相同的多个物体,再求出每一个物体的质量.测量大质量物体时用质量小的物体替代.（思考如何利用密度、浮力等其他物理知识测出物体的质量）

（3-6考查了天平的使用及测量质量的一些方法）

总结的归纳要点:

天平是实验室测量质量的工具,天平是等臂杠杆,天平的使用注意事项:

要先水平放置,调节横梁平衡前,游砝要放在左端零刻度线,调节平衡螺母使天平平衡,要用镊子拿砝码.不能把潮湿及化学物品直接放在天平上.利用替代法或放大法可以测量不在测量工具称量内的物体质量.

第三节

（1）1014

（2）

（3）1.41.4×1030.50.5×103

（4）y表示物体的质量,x表示物体的体积,k是物质的密度.

（5）松木质量增大时,密度不变,根据

松木的体积会随着松木的质量增大而增大.

（6）在m-V中作一与纵坐标平行的线（两物体体积相等）与石块和松木的图线有交点,交点纵坐标的值就是它们此体积对应的质量,根据纵坐标的值就可以比较两者质量的大小.根据图线可知同体积的石块的质量大于松木的质量.

（7）根据第（6）小问的分析可知,作一与横坐标平行的线,与石块、松木图线有交点.交点对应横坐标的值之比就是相同质量,其体积之比V石:

V木=5:

14.也可以根据

求解

（8）根据图线可知7.5cm3石块的密度是1.4g/cm3,质量是10.5g.也可以

求解.

（9）可以把石块放入一装满液体的大容器里,承接溢出的液体,用量筒测出溢出的液体的体积就是石块的体积..

（10）可以用一体积可以忽略的针把松木压入水中,也可以用其他可沉于水的重物与松木绑在一起,让其沉入水中,测出绑在一起的体积,减去重物的体积就是松木的体积.

（11）如图,作图和读图时首先要知道纵、横坐标代表的物理量

2.A

（1）0.012.5kg/m3

（2）2.5×103,0.9g/cm3

（3）橡胶膜向外凸质量体积减小减小质量小于

（1）67g

（2）大杯的水太少,应装到水面与溢出口平齐（3）

（1-4题考查了密度的基本概念及测量固体、液体密度的方法）

5.方案一

（1）实验原理:

根据

若能测出大豆的质量及其体积则可求大豆的密度.

（2）实验器材:

天平、量筒、大豆

（3）实验步骤①用天平测出适量的大豆的质量m;

②把适量的水倒入量筒,读出此时水的体积V1;

③把步骤①中的大豆放入水中测出此时水和大豆的总体积V2;

④大豆密度

（4）实验数据

实验次数

大豆的质量m/g

水的体积V1/cm3

水与大豆的体积V2/cm3

或

实验次数

大豆的质量m/g

放入大豆,水上升的体积V/cm3

（5）

此实验的误差主要有以下几点

①每颗豆的密度不一定相同

②豆上粘有其他东西

③大豆放入水中其质量和体积都会发生变化

为了减小误差可以选取一些都是饱满的大豆,先测完大豆的质量再测体积,大豆在水中的时间尽可能短.

方案二

实验原理:

利用大豆在液体中处于悬浮状态,

根据F浮=G排

G物=F浮

G=ρgV

可知悬浮的物体密度等于液体的密度.

实验器材:

天平、量筒、水、盐、大豆

实验步骤:

1把水注入烧杯,慢慢倒入盐,并搅拌让盐溶化,调节盐水浓度,让大豆刚好在盐水中处于悬浮状态;

2用天平测出此时烧杯的总质量m1;

3把烧杯中的水倒入量筒;

4记下量筒中水的体积V;

5用天平测出倒水后烧杯的质量

6求出倒入量筒中水的质量m=m1-m2

7根据公式求出盐水的密度

实验数据

实验次数

装了盐水的烧杯总质量m1/g

倒水后烧杯质量m2/g

盐水体积V/cm3

误差分析

因为计算盐水密度,需要测量的是倒入量筒的水的质量和体积，若先测量空烧杯的质量,再测装了盐水的烧杯质量,当把水倒入量筒后烧杯还附有盐水，因此求出的盐水质量大于倒入量筒中的质量.这样就会带来误差.

（1）利用

求物体密度,体积应是实心物体的体积.若物体是空心的,测出的是物体所占空间体积,比物体实心的体积要大,根据公式算出的密度值就比该物质密度值要小.

（2）若物体是实心的,则说明这金戒指不是用金做的.

（3）根据上述的分析,说明根据物体的质量除以体积求密度,判断某一物体是用什么物质做的方法是不可靠的.

7.提示:

用天平称出铜牌的质量m,根据

可算出铜片的体积,用刻度尺测量铜片的长和宽,计算出铜片的面积S,铜片的厚度

（1）4×10-3m3,

（2）0.8×103kg/m3

（5-8题考查了密度知识的应用）

总结的归纳要点:

密度是物质的属性,同一物质无论其体积、质量如何变化,其密度是不变的,若是不规则物体可以利用量筒测出其体积,若物体体积较大,不能直接放入量筒,可以用排水法测出其体积.实心的物体根据

只需知道其中两个物理量可求第三个物理量.

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