初中物理奧林匹克競(jìng)賽試題初賽試題

-.z.初中物理奧林匹克競(jìng)賽試題初賽滿分：150分時(shí)間：120分鐘：學(xué)校：班級(jí)：（本題共10分）在圖10所示的裝置中，A、B是動(dòng)滑輪，C是定滑輪，D是輪軸，D的輪半徑R=10厘米，軸半徑r=5厘米，物重G=500牛頓，每個(gè)動(dòng)滑輪重P=50牛頓。如果不計(jì)繩重和摩擦，各段繩的方向保持相平行，則：為把重物提起，作用在輪上的動(dòng)力F至少要大于多少牛頓"（3分）若把重物提起0.1米，動(dòng)力F的作用點(diǎn)要移動(dòng)幾米"（3分）該裝置的機(jī)械效率是多少"（4分）2.（本題共10分）在用電壓表、電流表測(cè)電阻的試驗(yàn)中，假定電壓表和電流表是準(zhǔn)確的，但由于實(shí)驗(yàn)電路的不完善，也會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差。例如，用圖12所示電路測(cè)一阻值為1.80千歐的標(biāo)準(zhǔn)電阻R值時(shí)，實(shí)際測(cè)得的阻值為1.00千歐；而用圖13所示電路測(cè)量時(shí)，實(shí)際測(cè)得的阻值為2.00千歐。圖12圖13圖14通過分析上述兩個(gè)不完善的實(shí)驗(yàn)電路可以找到產(chǎn)生誤差的原因。而針對(duì)誤差產(chǎn)生的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并通過合理的實(shí)驗(yàn)步驟，可以大大減小實(shí)驗(yàn)誤差。例如，用圖14所示電路(圖中G為靈敏電流表，當(dāng)通過它的小電流有很小的變化時(shí)，它就能指示出來)，按一定的實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)電阻R值時(shí)，可使測(cè)量結(jié)果非常接近1.80千歐。根據(jù)上述內(nèi)容，完成下列要求：分別說明圖12和圖13所示實(shí)驗(yàn)電路給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差的原因。（2分）（2）說明圖13中虛線框內(nèi)電路的作用。（2分）比較圖14和圖12所示實(shí)驗(yàn)電路，說明減小誤差的基本方法。（2分）（4）寫出按圖14測(cè)定R阻值的實(shí)驗(yàn)步驟。（4分）3.（本題共10分，不寫過程不給分）已知球體的體積公式是v=πr3，其中r為球體的半徑。如圖11所示，在一個(gè)大的空心球腔內(nèi)放有一實(shí)心小球，空心球腔和實(shí)心小球是由同一種物質(zhì)組成的?？招那蚯坏耐獍霃綖镽，內(nèi)半徑為，實(shí)心小球的半徑為。若將整個(gè)球體放入水中，則空心球腔有的體積露出水面。求：(1)制成空心球腔和實(shí)心小球的物質(zhì)的密度；（4分）(2)若在空心球腔內(nèi)注滿水后，再把整個(gè)球體放入水中，整個(gè)球體浮出水面的體積和空心球腔壁對(duì)實(shí)心小球的作用力。（6分）4.（本題共10分）在圖12所示的電路中，直徑為D的圓環(huán)是用超細(xì)均勻的電阻絲制成的，其阻值為R，圖中A、B……、H為圓環(huán)的等分點(diǎn)，A點(diǎn)固定。P為滑片，且滑片P能沿圓環(huán)滑動(dòng)，并保持良好的接觸，電源電壓恒定。當(dāng)閉合電鍵K后，滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針滑動(dòng)時(shí)，圖12中各電表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。甲、乙兩同學(xué)按此電路圖，分別做實(shí)驗(yàn)，并記下當(dāng)滑片P在*些位置時(shí)各電表的示數(shù)，如表一、表二所示。表一(甲同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))：滑片P的位置位置B位置C位置D位置E位置F位置*位置A電流表A的示數(shù)(安)0.250.200.180.170.180.19電壓表V1的示數(shù)(伏)3.753.002.702.552.702.85電壓表V2的示數(shù)(伏)2.253.003.303.453.303.15表二(乙同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))：滑片P的位置位置B位置C位置D位置E位置F位置G位置*電流表A的示數(shù)(安)0.240.170.130.110.090.08電壓表V1的示數(shù)(伏)3.602.551.951.651.351.20電壓表V2的示數(shù)(伏)2.403.454.054.354.654.80根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題:根據(jù)表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你通過計(jì)算、分析完成表一中位置A下的空格，在圖12上標(biāo)出位置*(大致位置)。（4分）根據(jù)表一、表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你通過比較、分析來說明甲、乙兩同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因(請(qǐng)畫出電路圖說明)。（6分）5．（本題5分）.如圖8所示，在一個(gè)一端開口的U形管內(nèi)裝有水，管的左端封閉著一些空氣，水中有一只小試管浮在水面，小試管中也封閉著一些空氣。向右管中注入水，則小試管相對(duì)左管內(nèi)的水面變化情況()小試管將上浮。小試管將向下沉一些。小試管將先向下沉一些，再上浮。無法判斷。6.（本題5分）圖20所示電路是由十二個(gè)不同的電阻組成的，已知R1=12歐，其余電阻阻值未知，測(cè)得A、B間總電阻為6歐。今將R1換成6歐的電阻，則A、B間的總電阻為()6歐。4歐。3歐。2歐。7.（本題10分）如圖19所示的電路較為復(fù)雜，但采用合理的估算，就可以計(jì)算出A與mA的示數(shù)分別為()0.13，30。0.11，10。0.33，30。（D）0.31，10。8.（本題共10分）．在圖12中，ＡＢ、ＣＤ分別表示質(zhì)量均勻、形狀相同的兩塊長(zhǎng)方形木板，它們的重均為Ｇ，長(zhǎng)為Ｌ，分別可繞各自的支點(diǎn)Ｏ１、Ｏ２自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且ＡＯ１∶Ｏ１Ｂ＝ＣＯ２∶Ｏ２Ｄ＝2∶1，現(xiàn)將一根每節(jié)重為Ｐ，長(zhǎng)度超過Ｌ的鏈條ＭＮ懸掛在兩板的Ｂ端和Ｄ端，當(dāng)兩木板的Ｂ、Ｄ兩端相距Ｌ/2時(shí)，兩木板恰好保持水平平衡，則該鏈條共有______節(jié)組成．若將兩木板距離增大為Ｌ時(shí)，ＡＢ板將________________（填:"繞Ｏ１順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”，"仍保持水平平衡”或"繞Ｏ１逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”）．9.（本題共10分）如圖所示，一根細(xì)繩懸掛一個(gè)半徑為ｒ米、質(zhì)量為ｍ千克的半球，半球的底面與容器底部緊密接觸，此容器內(nèi)液體的密度為ρ千克/米３，高度為Ｈ米，大氣壓強(qiáng)為ｐ０帕，已知球體的體積公式是Ｖ＝4πｒ３/3，球面積公式是Ｓ球＝4πｒ２，圓面積公式是Ｓ圓＝πｒ２．則液體對(duì)半球的壓力為______．若要把半球從水中拉起，則至少要用______的豎直向上的拉力10.（本題共10分）*同學(xué)按圖所示的電路圖連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．若圖15所示的實(shí)驗(yàn)器材中，燈Ｌ１、圖15Ｌ２完全相同，且不考慮溫度對(duì)燈的電阻的影響．實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)把滑動(dòng)變阻器Ｒ的滑片Ｐ移到Ａ、Ｂ、Ｃ三個(gè)位置，并記下各電表的示數(shù)，表2記錄是該同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．過一段時(shí)間，這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)燈Ｌ１、Ｌ２的亮度都發(fā)生變化，為了探究其原因，于是這位同學(xué)又將滑片Ｐ移到Ａ、Ｂ、Ｃ三個(gè)位置附近，測(cè)得各電表的示數(shù)如表3所示．表2第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)Ａ１表示數(shù)/安Ａ２表示數(shù)/安Ａ３表示數(shù)/安Ｖ１表示數(shù)/伏Ｖ２表示數(shù)/伏10.360.484.801.2020.300.404.001.0030.240.323.200.80表3第二次實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)Ａ１表示數(shù)/安Ａ２表示數(shù)/安Ａ３表示數(shù)/安Ｖ１表示數(shù)/伏Ｖ２表示數(shù)/伏40.400.400.324.800.8050.380.380.304.560.7660.300.300.243.600.60表4第三次實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)Ａ１表示數(shù)/安Ａ２表示數(shù)/安Ａ３表示數(shù)/安Ｖ１表示數(shù)/伏Ｖ２表示數(shù)/伏71.201.200.962.402.4081.001.000.802.002.0090.750.750.601.501.50根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題:（1）根據(jù)表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過分析、歸納完成表2中"Ａ２表示數(shù)”下的空格．（3分）（2）根據(jù)表2、表3中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過比較，分析，說明實(shí)驗(yàn)時(shí)燈Ｌ1、Ｌ２亮度的變化及原因．（3分）（3）若該同學(xué)在探究燈Ｌ1、Ｌ２亮度的變化及原因時(shí)，測(cè)得各電表的示數(shù)如表4所示，請(qǐng)說明在這種情況下，燈Ｌ1、Ｌ2亮度的變化及原因．（4分）11.請(qǐng)回答下列有關(guān)聲音的問題（本題共10分）(1)以下是兩位同學(xué)的一段對(duì)話。請(qǐng)你對(duì)兩位同學(xué)的對(duì)話的正確性作出判斷。并給出證明。甲同學(xué)：如果飛機(jī)在無風(fēng)情況下作水平飛行，當(dāng)你聽到從頭頂傳來飛機(jī)的轟鳴聲時(shí)。發(fā)現(xiàn)飛機(jī)已掠過頭頂，在你前上方，說明飛機(jī)是超音速飛行。乙同學(xué)：如果飛機(jī)在無風(fēng)情況下作水平飛行．無論飛機(jī)是否超音速飛行，當(dāng)你聽到從頭頂傳來飛機(jī)的轟鳴聲時(shí)，飛機(jī)一定已掠過你的頭頂。在你前上方了，所以．我們無法據(jù)此來判斷飛機(jī)是否超音速飛行。(2)下列三張圖片分別反映了飛機(jī)以三種不同速度在空中(不考慮空氣的流動(dòng))水平飛行時(shí)，產(chǎn)生的聲波的情況。圖20中一系列圓表示聲波的傳播情況，A點(diǎn)表示飛機(jī)的位置。請(qǐng)你利用給出的圖．用刻度尺、直角尺等工具估測(cè)圖20a、圖20c中飛機(jī)飛行的速度。已知聲音在空氣中的速度為340米／秒。(要求寫出完整的解答過程)12.*同學(xué)用一根粗細(xì)均勻的鐵棒，將一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形重物箱撬起一個(gè)很小的角度（如圖12所示，圖中的角度已被放大）。已知：鐵棒單位長(zhǎng)度受到的重力為P1；重物臬常駐到的重力為G?，F(xiàn)將鐵棒的一端插入箱底，在另一端施加一個(gè)向上的力撬動(dòng)重物箱。如果插入的長(zhǎng)度為箱寬的四分之一，并保持該長(zhǎng)度不變，則當(dāng)選用的鐵棒長(zhǎng)度滿足什么條件時(shí)，施加的力最小，此最小的力為多大？13.（本題15分）螞蟻離開蟻巢沿直線爬行，它的速度與到蟻巢中心的距離成反比。當(dāng)螞蟻爬到距巢中心L=1m處的A點(diǎn)處時(shí)，