1、河北省武强中学第十六届初中物理竞赛试题2021年河北省武强中学第十六届初中物理竞赛试题学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题1某段铁路有长度L的铁轨一根一根地铺设,一列火车匀速前进,车内一乘客欲测出火车运行的速度,他测得火车经铁轨接缝时连续发生N次振动的时间间隔为T,则计算车速v的关系式应是()A B C D2墙上挂着一块长30厘米的平面镜,小明站在镜子前1.5米处,这时他正好可以看到身后的一根木杆,木杆高2米,那么这根木杆离人的距离应该是()A19.5米 B7.0米 C10.0米 D8.5米3把盛有水的纸盒放在火焰上烧,水烧开了,纸盒仍不会烧着,这是因为A水能够灭火,所以纸盒不会烧着B火
2、焰的温度较低,低于纸的着火点C纸盒的着火点较高,高于水的沸点D水善于将热量迅速向外散发,所以纸盒不会烧着4设想从某一天起,地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法中正确的是()A船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变B船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小C船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变D船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小5如图所示,一端开口、一端封闭部分空气的玻璃管,开口向下插入水银槽中,不计玻璃管的重力和浮力,用竖直向上的力F提着保持平衡,此时管内外水银面高度差为h。如果将玻璃管向上提起一段距离,待稳定后,此时的F和h与刚才相比 AF会增大,h也增大BF会增大
3、,h却不变CF会不变,h却增大DF会不变,h也不变6如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部浸没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为和,磅秤的示数分别为 和,则( )A BC D7如图所示,在一个一端开口的U形管内装有水,管的左端封闭着一些空气,水中有一只小试管浮在水面,小试管中也封闭着一些空气。向右管中注入水,则小试管相对左管内的水面变化情况()A小试管将上浮B小试管将向下沉一些C小试管将先向下沉一些,再上浮D无法判断8如图所示,质量为M的圆环用轻绳吊在天花板上,环上有两个质量均为m的小环自大环顶部开始分别向两边滑下,当两个小环下落至与
4、大环圆心等高时,小环所受摩擦力为F,则此时绳对大环的拉力为()A(M+m)g B(M+2m)g CMg+f DMg+2f9如图所示的装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,但始终保持木棒水平,则悬线上的拉力(棒和悬线均足够长)A逐渐变小B逐渐变大C先逐渐变小,后又变大D先逐渐变大,后又变小10如图所示,将甲、乙两个金属半球壳合成一个球体,用一带正电的小球靠近乙球壳,并将两金属半球壳分开后撤走带电小球。如果用一根带绝缘皮的导线连接甲、乙两半球壳,则导线中()A无电流通过,因两半球均不带电B无电流通过,因两半球带同种电荷C
5、有瞬间电流通过,其方向由甲半球流向乙半球D有瞬时电流通过,其方向由乙半球流向甲半球11如图所示,六根完全一样的电阻丝,电阻值均为R,依次连接构成一个正六边形,连接处接触良好并形成六个接线柱。任意两个接线柱之间都可以构成一个电阻。现在给你一个电阻值忽略不计的导线,要求你每次将其中的任意两个接线柱短接,在各种情况下,利用上述方法能得到的所有电阻中,最大值和最小值分别是(不包括零电阻)()A, B, C, D,12超市里出售的冷冻食品的塑料包装盒通常选用白色的,并在盒子的底部压制出一些几何图案的凹凸槽,这主要是为了()A既轻便又美观 B既保温又增强抗形变能力C减少食品与包装盒的接触面积 D避免食品受
6、污染13A、B两辆车以相同速度v0同方向作匀速直线运动,A车在前,B车在后在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方,同时以相对自身为2v0的初速度水平射出,如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力,则( )A甲先被击中B乙先被击中C两人同时被击中D皮球可以击中乙而不能击中甲14如图所示,锥形瓶中盛有0的水,现用酒精灯加热,使水温升高到10,在这一过程中(不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩),则水对锥形瓶底的压强变化是()A不变 B变大C先变小,后变大 D先变大,后变小15如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片在滑动过程中,电压表V1、数的变化量的大小分别为和,那么( )ABCD因为无具体数据,故无法比较二、填
7、空题16如图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的若斜面的长L与斜面高h的比值为2,整个机械的效率为80%,则使用该机械将重物沿斜面缓慢拉上的过程中,作用力F与重物所受重力G的之比为_17如图所示,粗细均匀的蜡烛长l1,它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中,它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为l,则从点燃蜡烛时开始计时,经_时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为,水的密度为1,铁的密度为2)。18在如图所示中,AB、CD分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板,它们的重均为G,长为L,分别可绕各自的支点O1、O2自由转动,且AO1:O1B=CO
8、2:O2D=2:1,现将一根每节重为P,长度超过L的链条MN悬挂在两板的B端和D端,当两木板的B、D两端相距L/2时,两木板恰好保持水平平衡,则该链条共有_节组成。若将两木板距离增大为L时,AB板将_(填:“绕O1顺时针转动”,“仍保持水平平衡”或“绕O1逆时针转动”)19如图所示,一根细绳悬挂一个半径为R米、质量为m千克的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为千克/米3,高度为H米,大气压强为p0帕,已知球体的体积公式是,球面积公式是S球4R2,圆面积公式是S圆R2则液体对半球的压力为_牛。若要把半球从水中拉起,则至少要用_牛的竖直向上的拉力。三、计算题20如图所示,一辆实
9、验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d=10m,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描扫描一周的时间为T=60(s),光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN的夹角为45时,光束正好射到小车上.如果再经过t=2.5(s),光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留两位小数) 21一台电动机,电阻为10欧姆,接在照明电路中使用,通过的电流为5安培,该电动机消耗电功率是多少?它的发热功率是多少?转变为机械能的功率是多少?电动机的效率是多大?此电动机匀速提起重物,若物体重8500牛顿,则物体上升速度是多大?22淋浴用水
10、的流量约为10升/分,合适的水温约为50,用水时间约为4分钟电热淋浴器有两种设计,一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热,另一种则备有水箱,待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴加热前的水温以20计请根据上面提供的数据论证,第一种设计不适合大多数家庭的供电电路如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用,供电电路允许的电流最大为10A,电加热的效率为80,这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间?参考答案1C【分析】某段铁路由长度为L的铁轨一根接一根地铺成,火车匀速前进,火车经过铁轨接缝时连续发生N次振动,通过了N-1根铁轨(去掉开始的第一次振动声音),每根铁轨长为L,通过路程为(N-1)L,利用速度公式求火车
11、速度。【详解】火车在时间t内通过的路程火车速度故选C。2B【分析】设所求木杆(物)与人的距离是S,人与镜的距离是1.5米,所以物与镜的距离为(S+1.5),根据平面镜成像规律,虚像与镜的距离也是(S+1.5),虚像高也是2米,然后利用相似三角形的性质解答此题即可。【详解】设木杆(物)与人的距离是S,则物与镜的距离物距是(S+1.5),由平面镜成像规律,可得虚像与镜的距离也是(S+1.5)人眼与镜以及人眼与虚像组成的二个三角形是相似三角形,如图所示。则可得即解得S7m。故选B。3C【详解】纸的燃点大约是180左右,而水在100左右沸腾;当纸盒里面装了水,用火焰加热纸杯底部时,纸盒吸热升温,并迅速
12、把热量传递给水,当纸盒里的水吸热升温至沸点时,水开始沸腾;这时,继续加热纸盒,水温却不再升高,纸盒的温度也不再升高,就不会达到纸的着火点;所以,只要纸盒中有水,纸就不能达到燃点而燃烧,故选C。4C【详解】地球的引力减小一半,那么船的重力和排开液体的重力都将减小一半;所以船受到的重力将减小,但由于浮力也减小,故船的吃水深度仍不变;故选C5A【详解】因为玻璃管上端有空气,当试管向上提时,管上方空气质量不变,体积变大,故试管内气体压强变小,由于试管上端压强变小,h将会增大,增大的h还是由大气压支持的,对试管作受力分析得:F+p试管内气体 S=p0 S,现在p试管内气体 变小,则F会变大,A符合题意。
13、6C【详解】对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力F和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为:以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故:由于铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,由于两者均浸没于水中,所以铅球所受水的浮力小于铝球所受水的浮力,即:故:把容器、水和小球当作一个整体,整体受到向上的支持力、向上的拉力和向下的总重力,根据力的平衡条件可得:压力和支持力是一对相互作用力,则磅秤受到的压力:以小球为研究对象,则绳子向上的拉力:由结合阿基米德原理可得:因为液面高度相同、容器完全相同,则容器中的水和排开水的总体积相等,根据式可
14、知,磅秤受到的压力(即磅秤的示数)相同,即:故C项符合题意;ABD项不符合题意;7B【分析】试管的运动状态取决于它所受浮力与重力的大小关系,而这里重力不变,对U型管的左端封闭着的空气和试管内空气柱的压强都增大,使空气的体积被压缩,根据小试管内部气体体积的变化判断。【详解】向右管中注水,密闭端的气体压强增大,小试管内的气压也要跟着增加,小试管才会保持平衡,小试管中的一定量空气,压强增大,体积减小,空气柱长度变短,相对水面是下沉的。故选B。8D【分析】结合物体状态和受力之间的关系,根据大环的状态-静止,可分析得出大环受平衡力作用;即绳子对大环向上的拉力等于大环的重力加上小环对大环的摩擦力。【详解】小环受到大环的摩擦力大小为f,方向向上,根据力的作用是相互的,大环受到两个小环的摩擦力大小各为f,方向向下;以大环为研究对象,处于静止状态,受力满足平衡关系,向上的力是绳子对它的拉力F,向下的力有:大环的重力G、两个小环的摩擦力2f;根据平衡力的大小相等的特点,得到FG+2fMg+2f故选D。9C【详解】如图所示,G表示杆AB的自重,LOA表示杆的重心到A端的距离,F表示悬线拉力的大小,L表示作用于杆AB上的悬线拉力对A点的力臂。把AB视为一根可绕A端转动的杠杆,则由杠杆的平衡条件应有:GLOA=FL,由此得:当线套
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