初中物理竞赛题的改编.docx
《初中物理竞赛题的改编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理竞赛题的改编.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
初中物理竞赛题的改编
各初三物理备课组长：
根据近几年无锡中考物理试题特点，每年都有综合信息题，请老师们重视信息专题复习。
以下试题是从近几年竞赛题中改编而成的，请组织初三物理老师进行研究，根据学校实际复习情况，选择部分习题用二课时进行信息题专题复习。
中考复习专题——信息阅读题
信息题是一种新情景（或背景）试题，也叫情景题。
它的题干以日常生活、生产及现代科技中的某个事件、问题为情景提供一些信息，让同学们通过阅读、理解，思考和分析，正确提取、检索与转化有用信息，然后应用题干中的相关信息去解决问题。
深刻分析这类考题，可以发现这类试题的题设情境充满了时代气息，题目或以文字为载体，或以图文、图片、数据为条件，介绍物理过程，设置物理情景，从而达到对考生的综合能力的考查。
要解好信息题，要求同学们平时关注科学，增加课外阅读量；联系实际，拓宽视野，直面现实生活中的物理问题，学以致用；活化物理基本知识，注重基本素质和能力的培养。
一、试题特点
从近几年的各地物理考试试卷来看，都有一个非常耀眼的亮点：
信息题的出现。
这类试题有以下几个特点：
（1）很强的真实性和实用性：
取材于生活，所提问题也紧扣实际。
（2）载体的多样性：
提供信息的载体可以是文字、公式、图片或表格等。
（3）条件的相关性和隐蔽性：
题干所提供的信息有的是多余的，只对叙述物理事实有用，而对解题却无用，对同学们思考和分析形成了干扰；另一方面，求解时往往出现“条件不足”，这就要求同学们必须认真读题，从中挖掘隐含条件。
（4）迁移性：
解答时，要求同学们能把学过的知识和方法迁移过来，并应用到新的物理情景之中去。
二、应试策略
初中物理信息题一般难度不大，试题给出的信息是同学们可以接受和理解的。
但由于试题陌生度高，图表资料多，有些试题文字量大，考生情绪紧张，因而失分率较高。
同学们要解答好此类试题，必须具备扎实的知识基础和良好的心理素质。
这里重要的条件就是要求同学们从平时学习中要有意识地进行思维训练，形成理想的思维能力。
三、解题方法
解信息题的过程一般由以下四步组成：
第一步是处理信息，包括丢弃与问题无关的干扰信息，找到有用的信息，并使之跟物理知识发生联系；第二步纯化信息，是把题目中的日常生活、生产或现代科技背景抽去，纯化为物理过程；第三步为确定解题方法或建立解题模型；第四步为列式求解。
其中第一、第二两步是解信息题特有的，也是解信息题成败的关键。
近几年初中物理竞赛题改编
1．历史上2007年2月28日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节到第11节车厢相继被推翻.看了这个报道后，某研究小组为探究沙尘暴的威力，进行了模拟研究.如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝的阻值为100欧，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触，电源电压为10V。
研究小组的小明同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小（p）与电压表的读数（U）成正比。
他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素进行了如下的实验研究：
实验1：
在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如下表．
实验2：
在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量时电压表的示数．
风速v（m/s）
5
10
15
20
电压表示数（V）
0.6
2.4
5.4
9.6
1．无风时，电压表示数为多少？
电路中的电流时多少？
2．为何不在电路中串联电流表，将电流表改成风力表？
3．根据实验1及上表中数据可知电压表示数与风速的关系；小明对实验2中数据进行分析处理，发现单位面积上所受到的风力（p）与含沙量（ρ）成正比。
请你写出单位面积上所受到的风力大小（p）与风速（v）和含沙量（ρ）的关系式。
（设比例系数为k）．
4．若问题3中关系式的比例系数k为0.6，请计算当被推翻的车厢高度h为3m，车厢长度l为25m，车厢质量为50t，铁轨间距d为1.5m，沙尘暴中含沙量为5kg/m3，当时的风速至少为多大？
（g=10N/kg，假设车厢是规则物体，风力集中作用在车厢的重心）．
解：
（1）0V0.1A
（2）风力改变时，电流表示数不变，所以不能用电流表示数反映风力变化。
（3）p=kρv2（4）Fh/2=Gd/2F=Gd/h=kρv2lh
v2=Gd/kρlh2=1.5×5×104×9.8/0.6×4.9×25×（3）2（m/s）2
v=33.3m/s
2.图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m3，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。
其中吸气阀（图乙）管口面积为2×10－3m2，重力不计的吸气阀盖在0.6N的恒力作用下堵住吸气管口。
加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q=5×10-4m3/s；（ρ油取0.8×103kg/m3，外界大气压取105Pa），求：
（1）某次加油时，加油枪口高出油罐油面3m，所加油的体积为2.5×10－2m3，则加油系统克服油的重力做了多少功？
（不考虑油面的变化）
（2）若加油枪口横截面积为4×10-4m2，则加油时油在油枪口处流速是多少米／秒？
（3）若油罐中油的体积为10.04m3，罐内气体压强与其体积关系如下表所示（吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变），则在加油多长时间后，吸气阀会立即打开？
油罐内气体体积（m3）
……
19.96
19.98
20
20.02
20.04
……
油罐内气体压强（Pa）
……
99900
99800
99700
99600
99500
……
解：
（1）所加油的重力G=ρ油Vg=0.8×103kg/m3×2.5×10-2m3×10N/kg=200N，
加油系统克服油的重力做的功为：
W=Gh=200N×3m=600J。
（2）由于流量是单位时间内流出油枪的体积，即Q=
=Sv；
故油在油枪口处流速为：
v=
=
=1.25m/s。
（3）当吸气阀刚好打开时，对于阀盖进行受力分析，有F外=F内+F0 p外S2=p内S2+F0
则105Pa×2×10-3m2=p内×2×10-3m2+0.6N 则p内=99700Pa；
根据表中数据可知，当吸气阀刚好打开时，油罐中气体的体积为20m3。
则此时油罐中油的体积为V1=30m3－20m3=10m3；
故要加油的体积为：
V2=10.04m3－10m3=0.04m3
则要加油的时间：
t=
。
3．小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：
活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。
如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量。
小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2.0L；从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。
（1）根据图分析，在发动机转速为1000～5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系？
（2）试通过公式推导出在其他参数相同时，轿车发动机的输出功率与其排量的关系。
（3）小亮又向爸爸询问了一些实测数据：
轿车行驶的路况好，平均车速为l00km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/l00km。
参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为多少？
（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7l×103kg/m3）
解：
（1）从图可以看出，在1000～5000r/min范围内，图线是一条过原点的直线，即说明输出功率与转速成正比。
（2）设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，每个活塞的受力面积为S，活塞移动距离为L，则V排=4SL，做功冲程中燃气对一个活塞的平均压力为F=p0S
每完成一个工作循环，在做功冲程中燃气对一个活塞做的功：
W=FL=SL=
则每个工作循环中，四个气缸燃气对活塞做的总功：
W=4W0=p0V排
每个工作循环，发动机的转轴转2圈，所用的时间t=2/n，
故发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率：
P′=
。
所以，在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强p0等参数相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比。
当发动机的效率保持不变时，发动机的输出功率P出又与燃气对活塞做功的功率P成正比，因此发动机的输出功率P出与发动机排量V排成正比。
（3）由发动机输出特性曲线可知：
发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW（取值在29～31kW范围内均可）
设汽车行驶100km，则汽车的所用时间为t=
=1h=3600s；
故有用功W有=Pt=30kW×3600s=1.08×108J；
总功就是9L汽油完全燃烧所放出的热量Q放=Vρq=9×10－3m3×0.71×103kg/m3×4.6×107J/kg=2.94×108J；
故发动机的效率η=
=
=36.7%。
因为输出功率P′=
，而V排=2.0×10－3m3，n=2000r/min=33.3r/s；P′=30kW=30000W，
故做功冲程气缸人气体的平均压强约为p0=
=9×105Pa
3．如图1所示，位于两个电线杆之间的电线总是呈现出向下的弧线，弧线最低点与两端悬点间的水平线的距离称为垂距或称垂度。
小明发现：
冬天和夏天的垂距不同，这是由于电线热胀冷缩造成的，冬天的垂距较，夏天的垂距较；那么，垂距变化时，电线对两端杆的拉力是否发生变化呢？
小明进行了如下研究：
（1）如图2所示，在竖直面的等高点A、B处悬挂两根完全相同的橡皮筋，橡皮筋之间连结一根长约20cm的均匀的金属链条，改变悬挂点之间的距离，从而改变垂距，测量橡皮筋A、B的长度；
（2）下表是小明实验中记录的数据：
实验次数
A、B之间的距离/cm
A处橡皮筋的长度/cm
B处橡皮筋的长度/cm
1
15
4
4
2
20
5
5
3
25
6
6
4
30
8
8
根据测量数据，可以得出的结论是：
；
（3）实验时，选用橡皮筋的目的是：
；
（4）针对小明“改变悬挂点之间的距离，改变垂距”的方法，同组的小芳认为：
还可以“保持悬挂点之间的距离不变，换用不同长度的链条来改变垂距”，你认为小芳的方法合理吗？
，原因是：
。
（5）架设电线时，若所留垂距过小，你认为会有什么危害：
；若所留垂距过大，会有什么危害：
；（各写一条）
（6）为了防止电线杆倒塌，供电部门常在电线杆上攀绳进行加固，如图3所示，F2为攀绳产生的拉力，若电线对电线杆的拉力F1保持不变．为了更安全，在电线杆上连接点不变的情况下，应尽量（填“增大”或“减小”）角度α．
答案：
小大
（2）垂距越小，电线对两端的拉力越大
（3）便于比较拉力的大小
（4）不合理没有保证链条的重力相等
（5）当气温降低时电线收缩，会拉断电线，甚至将电线杆拉倒；遇到大风天气，电线摆动幅度过大，容易导致电线折断；同时，电线离地面太近，容易造成事故，并且浪费材料。
（6）增大
4．随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。
它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。
为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右
升级会员 