1、2019 年湖北省黄冈市黄州区宝塔中学初中物理竞赛试卷一、选择题（本项共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分各小题给出的四个选项中只有一个是正确的 ）1一氢气球下系一小重物，重物只在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动，不计空气阻力和风力的影响，重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向，图中气球和重物 G在运动中所处的位置正确的是（ ）A B C D2雨滴从高空由静止开始下落，下落过程中空气对雨滴的阻力随雨滴的速度增大而增大，下列图象中可能正确反映雨滴下落运动情况的是（ ）A BC D3 （3 分）如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
2、（ ）A0.3J B3J C30J D0J4有一架飞机沿水平方向向左做匀速直线运动，每隔 1 秒钟从飞机上轻轻释放一小球，若不考虑空气阻力和风力的影响，当三个小球落至地面前，站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列情况应是下图中的哪一个（ ）A BC D5如图所示，甲、乙两位小朋友站在水平地面上做手拉手比力气游戏，结果甲把乙拉了过来，对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法正确的是（ ）A甲拉乙的力一定比乙拉甲的力大B甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对平衡力C甲拉乙的力和乙拉甲的力一定大小相等D只有在甲把乙拉动的过程中，甲的力才比乙的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两个力才一样大6如图所示，
3、电源电压不变，滑动变阻器 R1 最大阻值为 20，灯丝电阻RL8 ，R 2R L，当滑动变阻器滑片 P 置于 b 端时，小灯泡的实际功率为 2W，则滑片P 在 a 端时，小灯泡的实际功率可能是（ ）A10W B15W C25W D30W7如图所示，一个木块 A 放在长木板 B 上，弹簧秤一端接 A，另一端固定在墙壁上，长木板 B 放在水平地面上，在恒力 F 作用下，长木板 B 以速度 匀速运动，水平弹簧秤的示数为 T，下列关于摩擦力的说法正确的是（ ）A木块受到的摩擦力大小等于 FB长木板受到的摩擦力大小等于 TC若长木板以 2 的速度运动时，长木板受到的摩擦力大小等于 2FD若用 2F 的力
4、作用在长木板上，木块受到的摩擦力大小仍等于 T8如图所示，木块 m 放在木板 AB 上，在木板的 A 端用一个竖直向上的力 F 使木板绕 B端逆时针缓慢转动（B 端不滑动） 在此过程中，m 与 AB 保持相对静止，则（ ）A木块 m 对木板 AB 的压力增大B木块 m 受到的静摩擦力逐渐减小C竖直向上的拉力 F 保持不变D拉力 F 与其力臂的积逐渐增大9同一木块甲，先后两次分别在物体乙和丙的作用下，都恰能停留在水面下，如图所示，则下面说法错误的是（ ）A两种情况下，甲受的浮力一定相等B乙的质量一定比丙的质量大C乙的质量一定比甲的质量小D乙的密度一定比甲的密度大10某实物投影机有 10 个相同的
5、强光灯 L1L 10 （24V/200W）和 10 个相同的指示灯X1X 10（220V/2W） ，将其连接在 220V 交流电源上，电路见图，若工作一段时间后，L2 灯丝烧断，则（ ）AX 1 功率减小，L 1 功率增大BX 1 功率增大，L 1 功率增大CX 2 功率增大，其它指示灯的功率减小DX 2 功率减小，其它指示灯的功率增大11在凸透镜前有一个物体，经凸透镜折射后在光屏上能成一个缩小的像。若物体以速度 沿垂直于主光轴的方向缩短（物长不为零） ，则（ ）A物体在缩短的过程中，像也以 的速度缩短B物体在缩短的过程中，像以小于 的速度缩短C物体在缩短的过程中，像以大于 的速度长高D物体在
6、缩短的过程中，像以小于 的速度长高12如图所示电路，T（图形符号： ）为稳压管，这个稳压管相当于一个特殊的电阻，它的特点是：当通过它的电流强度 I10.1 安到 0.5 安之间的任意值时，它两端的电压值就恒为 10 伏，为了保证在将变阻器 R 的有效阻值由 20 欧连续变化到 50 欧过程中，变阻器 R 两端的电压恒为 10 伏，则电路总的输入电流 I 的值应（ ）A控制在 0.1 安到 0.5 安之间B控制在 0.6 安到 0.7 安之间C控制在 0.3 安到 1.0 安之间D控制在 0.6 安到 1.0 安之间二、填空题（本项共 5 小题，每空 2 分，共 14 分 ）13跳伞运动员从跳伞
7、塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即 fkv 2，已知比例系数 k20N s2/m2，运动员和伞的总质量 m80kg，设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，下落中最大速度为 m/s。14如图所示，在研究滑轮组时，测得 A 物体重为 6N，当拉动甲测力计，使 A 以 0.2m/s的速度匀速右移时，甲、乙测力计的示数分别为 1.0N 和 2.4N则拉动甲测力计的功率为 W，在匀速拉动 4s 时间内所做的额外功为 J。15 （2 分）单位时间内通过某截面的水的体积叫做水的流量。现用一台抽水机把水抽到2m 高处，出水管口水的流量为 0.6m3/s，抽
8、水机的效率为 75%，当抽水机满负荷工作时抽水机的功率为 W（水的密度为 1.0103 kg/m3， g10N/kg） 。16如图装置所示，水平横杆 AB 重量不计，B 端的定滑轮重量及大小都可略去不计。BC与 AB 间夹角为 30，重物质量为 40kg，在竖直向下力 F 作用下匀速上升，求 BC 绳对 B 点的拉力为 N，滑轮对杆 B 端作用力的大小为 N。17如图所示电路中，已知 R16 ，R 23，R 34，则闭合开关 后这三只电阻的实际功率之比为 。三、实验与探究题（本项共 2 小题，第 20 小题 4 分，第 21 小题 7 分，共 11 分 ）18 （4 分）弹簧受到的拉力越大，弹
9、簧的伸长就越大，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究拉力和弹簧伸长量的关系。表中数据是该同学在弹簧弹性限度内记录的实验数据。 （g10N/kg）钩码质量 m/g 0 30 60 90 120 150弹簧总长度 l/cm 6.0 7.2 8.4 9.8 10.8 12.0（1）根据实验数据在如图所示坐标系中作出拉力 F 跟弹簧伸长量 x 的关系图象（弹簧的伸长量等于总长减去弹簧未挂钩码时的长度） ；（2）当弹簧长度为 8cm 时，弹簧下端所挂钩码的质量为 g。19 （7 分）实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压 U 和电阻 r 两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成
10、是由一个电压为 U、电阻为 0 的理想电源与一个电阻值为 r 的电阻串联而成，如图甲所示。实验室有一电源，电源电压约为3V、电阻不到 1为了测量该电源的电压和电阻，现有两个电阻 R115 ，R 25，一量程为 0.3A 的电流表，并设计了如下的两种测量电路：乙和丙。（1）请选择可行的测量电路 ，理由是 ；（2）简要叙述实验步骤： ；（3）根据测量数据和已知量，得到电源电压 U ，电源内阻 r 。四、计算题（本项共 3 小题，第 22 题 12 分，第 23 题 10 分，第 24 题 9 分，共 31 分。解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分。 ）20 （12 分）如图所示，用
11、滑轮组从水下匀速提起 0.02m2、高为 2m 的实心圆柱体，圆柱体的密度为 2.5103kg/m3若绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为 400N，不计摩擦及滑轮和绳的质量。若绳端在拉力 F 作用下以 0.2m/s 的速度沿竖直方向向下做匀速直线运动，不考虑水位变化。 （g10N/kg，水的密度为 1.0103kg/m3）求：（1）圆柱体上表面露出水面多高时，绳子被拉断？（2）从圆柱体上表面接触水面开始计时，到绳子被拉断经过多长时间？21 （10 分） “海上联合2012”中、俄海上联合军事演习于 2012 年 4 月 22 日至 27 日在青岛附近的黄海海域举行。假设在演习中一艘鱼雷快艇以
12、30m/s 的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距 L2km 时，发射一枚鱼雷，鱼雷在水中以 60m/s的速度前进，经过 t150s，艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火光，同时发现受损敌舰仍在继续逃跑，于是马上发出了第二次攻击命令，第二枚鱼雷以同样的速度前进，又经过 t230s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。 （不考虑光传播的时间）求：（1）第一枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度 1 是多大？（2）第二枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度 2 是多大？22 （9 分）两个用电器的额定电压都是 6V，额定电流分别为 0.1A 和 0.3A。（1）把这两个用电器并联后接在电压为 8V 的电路
13、中，要使它们都能正常工作，应附加多大的电阻，怎样连接（画电路图计算说明） ，该电阻的功率至少需多大？（2）如果把它们串联后接在 12V 的电路上，要使它们都正常工作应该怎样做（画电路图计算说明）？并计算电路的总功率。参考答案一、选择题（本项共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分各小题给出的四个选项中只有一个是正确的 ）1 【解答】解：重物在空中沿斜向上做匀速直线运动时，如果不计空气阻力和风力影响，氢气球也要随着该重物做匀速直线运动，而在运动中它们都受到重力的作用，重力的方向总是竖直向下的，所以氢气球和重物应该在同一条竖直线上。故选：A。2 【解答】解；雨滴从高空由静止开始下落，下落过程中
14、空气对雨滴的阻力随雨滴的速度增大而增大，当阻力等于重力时开始匀速运动；故物体做加速度越来越小的加速运动；由图象中的斜率表示物体的加速度；符合条件的只有 A；故选：A。3 【解答】解：演员对鸡蛋施加的力应大于鸡蛋自身的重力：F1N，移动的距离应小于鸡蛋实际升高的距离 s0.2m ，做功：WFs 1N0.2m0.2J，最接近于 0.2J。故选：A。4 【解答】解：飞机沿水平向左做匀速直线运动时，从飞机上轻轻释放一只小球，小球由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，三个小球在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，小球受地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故三个小球下落时，在同一竖直的直
15、线上。故选：B。5 【解答】解：做手拉手比力气游戏时，一方对另一方有一个拉力作用，同时另一方也受到这一方对他的拉力，即物体间力的作用是相互的，两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。故选：C。6 【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片 P 置于 b 端时，灯泡 L 和定值电阻 R2、滑动变阻器 R1 的最大阻值串联，根据 PI 2R 可知，灯泡的实际功率：PL I2RLI 282W，解得：I0.5A，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由 I 可得，电源的电压：UI（R 1+RL+R2） ；（2）当滑片 P 在 a 端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 0，灯泡 L
16、 与 R2 串联，此时电路中的电流：I +I +0.5A，灯泡的实际功率：PL （ I） 2RL（ +0.5A） 28，当 R20 时，P L（ +0.5A） 2824.5W，当 R28 时， PL（ +0.5A） 2810.125W，R 2R L，10.125WP L24.5W，结合选项可知，B 符合，ACD 不符合。故选：B。7 【解答】解：A、由于此时木块 A 处于平衡状态，所以此时木块 A 所受的摩擦力大小等于 T，故错误；B、此时长木板也处于平衡状态，即此时长木板所受的拉力和摩擦力是一对平衡力，故此时长木板所受的摩擦力也是 F，故错误；C、若长木板以 2 的速度运动时，此时长木板仍处
17、于平衡状态，故此时长木板受到的摩擦力大小仍等于拉力 F，故错误；D、若用 2F 的力作用在长木板上，此时木块 A 仍处于平衡状态，所以此时 A 所受的摩擦力的大小仍等于 T，故正确。故选：D。8 【解答】解：如下图所示：AB、木块受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡得，fmgsin，支持力的大小 Nmgcos，木板绕 B 端逆时针缓慢转动，则 增大，静摩擦力逐渐增大，木块 m 对木板 AB 的压力减小。故 A、B 错误。C、对木块和木板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使半逆时针转动，根据力矩平衡条件，有FLcosMg cos+mglcos其中：L 为板长，l 为木块与支持点
18、的距离解得：F Mg+ ，与角度 无关，故 C 正确；D、拉力 F 的力矩为 FLcos，故拉力 F 与其力臂的积逐渐减小，故 D 错误。故选：C。9 【解答】解：A、F 浮 水 v 排 g，两种情况下甲物体排开水的体积相同，甲物体受到的浮力相同，故 A 正确，但不符合题意；B、把甲乙、甲丙分别当做一个物体进行受力分析：甲乙悬浮，甲乙物体受到的浮力：F 甲乙 G 甲 +G 乙 ，甲丙漂浮，甲丙物体受到的浮力：F 甲丙 G 甲 +G 丙 ，F 甲乙 F 甲 +F 乙 ，F 甲丙 F 甲 ，F 甲乙 F 甲丙 ，G 乙 G 丙 ，Gmg，m 乙 m 丙 ，故 B 正确，但不符合题意；C、甲和乙悬浮
19、在水面上，受到的浮力 F 甲乙 G 甲 +G 乙 ，不能确定甲和乙的重力关系，也就不好确定二者的质量大小关系，故 C 错；D、没有甲物体的拉力，乙物体会下沉，因此乙物体的密度要大于水的密度；甲物体没有乙物体的拉力，会漂浮在水面上，甲物体的密度小于水的密度。据此可知乙物体的密度大于甲物体的密度，故 D 正确，但不符合题意。故选：C。10 【解答】解：L2 与 X2 并联，灯丝烧断，X 2 两端电压增大，由 P 知，照明灯 X2 电阻不变，实际功率变大；在串联电路中总电压等于分电压之和。X 2 两端电压增大，所以其它灯组两端电压减小，由 P 知：其它指示灯电阻不变，实际功率减小。故选：C。11 【
20、解答】解：设放一个蜡烛 AB，蜡烛的像为 AB，因为物体在光屏上成一个缩小的像，所以物体在凸透镜的 2 倍焦距之外。那么 ABAB现在一个质点在 A 处，那么它的像在 A处，经过时间 t 这个质点运动到 B，它的像运动到 B质点速度为 v ，像的速度为 v ，因为 ABAB ，所以 vv，故选：B。12 【解答】解：由题意可知，当变阻器 R 在 20 欧到 50 欧之间变化时。因为 R 两端电压为 10V 不变，所以滑动变阻器电流的变化为： I1 变 0.5A；I 2 变 0.2A；T 与 R 是并联关系，T 之电流与 R 之电流的和就是输入电流。 R 电流大的时候，流过 T的电流小；R 的电
21、流小的时候，流过 T 的电流大。而 T 的电流必须在 0.10.5A 的时候，电压才能恒定在 10V。所以 R 的电流为 0.5A 的时候，要保证 T 的电流至少为 0.1A，当 R 的电流为 0.2A 的时候，要保证 T 的电流小于 0.5A。所以干路变化的电流控制在 0.1A+0.5A0.6A 到 0.5A+0.2A0.7A 之间。故选：B。二、填空题（本项共 5 小题，每空 2 分，共 14 分 ）13 【解答】解：对跳伞运动员受力分析，重力与阻力 随着阻力不断变大，当阻力与重力相等时，加速度为零，此时速度达最大，则有 mgkv 20 v 2 m/s。故答案为：2 。14 【解答】解：（
22、1）甲测力计的速度 v 甲 3v A30.2m/s0.6m/s，所以拉动甲测力计的功率大约是 P F 甲 v 甲 1.0N0.6m/s0.6W；（2）滑轮与绳子之间摩擦力 f3F 甲 F 乙 31.0N 2.4N0.6N，在匀速拉动 4s 时间内 A 移动的距离 svt0.2m/s4s 0.8m，所以在匀速拉动 4s 时间内所做的额外功约为 Wfs 0.6N0.8m 0.48J。故答案为：0.6；0.48。15 【解答】解：1s 抽出水的质量为 m V 1.0103kg/m30.6m30.610 3kg1s 抽出水的重力为 Gmg0.610 3kg10N/kg610 3N1s 抽水机克服重力做
23、功 WGh 610 3N2m1.210 4J1s 抽水机做的总功为 W 总 1.610 4J抽水机的功率为 P 1.610 4W故答案为：1.610 4W。16 【解答】解：水平横杆 AB 可看作以 A 为支点的杠杆，如下图所示：因物体 G 在竖直向下力 F 作用下匀速上升，所以 B 点受到的向下拉力 F 向下 2G2mg 240kg10N/kg 800N，由上图可知，BC 绳与 AB 杆的夹角为 30，则 FBC 的力臂 L1 L2，根据杠杆平衡条件可得：F BCL1F 向下 L2，即 FBC L2 800NL2，则 BC 绳对 B 点的拉力： FBC1600N 。B 端受向下的拉力和沿绳向
24、上的拉力 FBC，这两个力在竖直方向的合力为 0，则 B 端受到的水平作用力：F BF BCcos301600N 800 N。故答案为：1600；800 。17 【解答】解：在并联电路中 R1 和 R2 并联的总电阻为 R 并 2在串联电路中 故答案为：1：2：6。三、实验与探究题（本项共 2 小题，第 20 小题 4 分，第 21 小题 7 分，共 11 分 ）18 【解答】解：（1）F1m 1g0.03kg 10N/kg0.3N；X 1L 1L 07.2cm6.0cm1.2cmF2m 2g0.06kg10N/kg0.6N；X 2L 2L 08.4cm 6.0cm2.4cmF3m 3g0.0
25、9kg10N/kg0.9N；X 3L 3L 09.8cm 6.0cm3.8cmF4m 4g0.12kg10N/kg1.2N；X 4L 4L 010.8cm 6.0cm4.8cmF5m 5g0.15kg10N/kg1.5N；X 5L 5L 012.0cm 6.0cm6.0cm才用描点法画出图象，如右图：（2）根据上面的计算可以看出，弹簧的伸长量与所挂钩码的重成正比。当弹簧长度 L8cm 时，伸长量 XLL 08cm6cm 2cm，拉力 FG 0.5N ，故所挂钩码的质量为 m 0.05kg50g故答案为：5019 【解答】解：（1）若选乙电路图，当闭合开关 S2 时，R 2 与电源的内阻 r 串
26、联，电路中的电流 I 0.5A 0.3A；所以此方案不可行，故可行的测量电路为丙。（2）实验步骤：闭合开关 S1、S 2，读出电流表示数为 I1；闭合开关 S1，断开开关 S2 读出电流表示数为 I2。（3）因电源的电压不变，则UI 1（R 1+r） ，UI 2（R 1+R2+r） ，联立两式可得：U ，r 。故答案为：（1）丙；若选择乙图电路中的电流会超过电流表的量程；（2） 闭合开关 S1、S 2，读出电流表示数为 I1；闭合开关 S1，断开开关 S2 读出电流表示数为 I2；（3） ； 。四、计算题（本项共 3 小题，第 22 题 12 分，第 23 题 10 分，第 24 题 9 分，
27、共 31 分。解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分。 ）20 【解答】解：（1）不计摩擦及滑轮和绳的质量，滑轮组对圆柱体的拉力 F 拉 2F，当绳中拉力达到 400N 时，绳子恰好被拉断，设此时圆柱体上表面露出水面高度为 h，则F 浮 +F 拉 G ，即： 水 gS（h 0h）+2F 圆柱体 gSh0，1103kg/m310N/kg0.02m2（2mh）+2400N2.5 103kg/m310N/kg0.02m22m，解得：h1m；（2）圆柱体上升速度：v 0.1m/s，经过的时间：t 10s。答：（1）圆柱体上表面露出水面 1m 时，绳子被拉断；（2）从圆柱体上表面接触水面开
28、始计时，到绳子被拉断经过 10s。21 【解答】解：（1）设鱼雷的速度为 v0、鱼雷快艇速度为 v，则：v0t1L+v 1t1，即：60m/s 50s2000m+v 150s，解得：v120m/s ；（2）鱼雷第一次击中敌舰时鱼雷快艇到敌舰的距离：LL+v 1t1v t 12000m+20m/s50s30m/s50s1500m，从发射第二枚鱼雷到击中敌舰：v0 t2L+v 2t2，即：60m/s 30s1500m+v 230s，解得：v210m/s 。答：（1）第一枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度是 20m/s；（2）第二枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度是 10m/s。22 【解答】解：（1）把这
29、两个用电器并联后接在电压为 8V 的电路中，要使它们都能正常工作，应在串联一电阻 Rx，电路图如图一所示；由串联电路的特点知：串联电阻电压 URxU U 用电器 8V6V2V，由并联电路特点知，电路电流 II RxI 1+I20.1A+0.3A0.4A，串联电阻 Rx 的阻值 Rx 5；串联电阻的功率 PRxU RxIRx2V 0.4A0.8W答：要使用电器正常工作，电路中应串联一个电阻，电路图如图一所示，R x5 ，该电阻消耗的功率为 0.8W；（2）如果把它们串联后接在 12V 的电路上，要使它们都正常工作，应在额定电流为0.1A 的用电器两端并联一个分流电阻 Rx，如图二所示；通过并联电阻的电流 IRXI 2I 10.3A 0.1A 0.2A，并联电阻阻值 Rx 30 ，电路的总功率 P 总 UI 2120.3A 3.6W；答：要使用电器正常工作，应给第一个用电器并联一个电阻，电路图如图二所示，并联电阻阻值 Rx30 ，电路总功率是 3.6W。