1、2019 年湖北省黄冈市博元中学初中物理竞赛试卷一、选择题（共 10 小题，每小题只有一个符合题意的选项，请将这个选项前面的字母代号填在答题卡指定的位置每小题 3 分，共计 30 分）1如图所示，扬州农科所的专家研发了一种“西瓜测熟计”仪器。长约 12 厘米、宽约 5厘米、厚约 3 厘米，内装芯片，上设一显示屏，下端两个铁片组成 V 形卡槽，在仪器上还有一根 10 余厘米长的细线，另一头是一个直径约 3 厘米的塑料“小碗” 。 判断西瓜的生熟时，只要用卡槽（图中两铁片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，对西瓜轻敲大约 5s 左右显示器就能显示结果。其依据是（ ）A敲击西瓜产生的声音是由空气振动
2、产生B卡槽固定西瓜，小碗扣在上面是为了收集声波，减小声音的分散，增大响度C该仪器判断西瓜的生熟是根据振动发出声音的音色判断D该仪器把声信号转换成电信号与电话的听筒原理相同2英国两名勇敢的物理学家为了进行实验，走进面包房的烤箱里，请人把烤箱的温度逐渐升高，直到箱内干燥空气的温度升到 160时才停止，几小时后，两位勇敢的科学家平安无事的从烤箱中出来。科学家为什么能忍受高温，以下解释不正确的是（ ）A空气不善于传热B人体附近空气温度为 160C人体不断出汗，汗液汽化吸热，维持体温 36.5左右D为了防止人体水分流失应不断喝水3把用相同玻璃制成的厚度为 d 的正方体 a 和半径亦为 d 的半球体 b，
3、分别放在报纸上，且让半球的凸面向上。从正上方分别观察 a、b 中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是（ ）Aa 中的字比 b 中的字高Bb 中的字比 a 中的字高C一样高Da、b 中的字较没有玻璃时都高4病人在医院里输液时，液体一滴滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心将（ ）A一直下降 B一直上升 C先降后升 D先升后降5如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器 R1 的最大值为 10，R 218，灯丝电阻 RLR 2，当滑片 P 置于 a 端时，电流表的示数为 0.27A，则滑片置于 b 端时，电流表的示数可能是（ ）A0.42A B0.34A C0.
4、38A D0.45A6如图所示，容器内盛有水，器壁 AB 呈倾斜状，有一个小物体 P 处于图示状态，并保持静止状态，则该物体受力情况正确的是（ ）AP 可能只受一个力BP 可能只受三个力CP 不可能只受二个力DP 不是受到二个力就是受到四个力7如图所示，甲、乙分别为“热得快”热水器的简易图和电路图。现接通电源，发现热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用电压表去检测，发现热水器 A、B 两端的电压为 220V，指示灯两端的电压也为 220V该热水器的问题在于（ ）A连接热水器和电源之间的导线断开B热水器的电阻丝熔断，同时指示灯烧毁C只是电阻丝与指示灯之间的导线发生了断路D同时发生了以上
5、各种情况8两艘潜水艇相距 l，以相同的速度 v 沿一直线航行。后艇的水声定位器发出一声音信号到达前艇并被反射回来，声音在海水中传播速度为 v0，则后艇从发出信号到收到回声信号的时间为（ ）A BC D9如图，轻绳的一端系有质量为 2kg 的物体 C，另一端系在质量为 1kg 的均匀木棒 AB的 A 端；木棒 AB 可绕 B 端无摩擦转动，在水平拉力 F 的作用下木棒 AB 与墙面的夹角由 30增大到 60（g10N/kg） ，则（ ）A拉力 F 的大小一直不变B当棒与墙面成 30时拉力 F NC当棒与墙面成 45时拉力 F25ND当棒与墙面成 60时拉力 F N10如图所示电路中，输入电压 U
6、AB200V ，可变电阻的总阻值 R0200，允许通过的最大电流为 4A当 ab 接入 R30 的负载时，那么 Uab（ ）A最小为 0V B最小为 80V C最大为 120V D最大为 200V二、填空题（共 6 小题，每小题 3 分，共计 18 分）11你非常熟悉的电话号码打来，接通后手机中传来陌生人的声音，这就是“魔音手机”的一种功能，把声音变成“男生” 、 “女生” 、 “小孩”声等。我们能判断这些声音主要是依据 ，接听手机时，手机尽量贴近人耳，是为了 ，长时间接打手机可用耳机是为了防止 。12一个点光源 S 放在平面镜 MN 前，若 MN 不动，光源 S 以速度为 2m/s 沿与镜面
7、成60的方向向右做匀速直线运动，如图所示，则光源在镜中像 S的速度是 m/s，其方向是 （要求要具体明确）13 如图所示，重为 GA、G B 的两物体和水平地面的摩擦因数均为 ，两物体通过动滑轮和水平绳相连接。用水平力 F 拉 B，使两物体匀速运动，则 F 。14干冰在工业上有广泛的应用。某工厂储气罐中的二氧化碳中混有少量的气体，若要除去混合气体中的一氧化碳，可以采用的方法是让混合气体通过灼热的金属氧化物，然后再采用 的方法把纯净的二氧化碳气体 （填物态变化名称）制成干冰。在食品运输和储存过程中，使用干冰能起到防腐和保鲜的作用，其原理是 。15如图甲，电源电压恒为 6V，滑动变阻器标有“1A
8、20”，闭合 S1 断开 S2、S 3，调节R 滑片 P 得出电压表和电流表示数图象如乙图 A 线；闭合 S3 断开 S1、S 2，调节 R 滑片P 得到关系图象如乙图 B 线。当闭合 S1、S 3 断开 S2，P 在 b 时 示数为 ，当 P在某位置， 示数为 2V，则 示数为 ，此时，滑动变阻器消耗电功率为 。16河水含沙量（每立方米河水中所含泥沙的质量）是监测水质 和水土流失的重要指标。学校物理课外活动小组进行了河水含沙量的研究，并记录以下的实验数据。次数 1 2 3河水含沙量（kg/m 3） 160 80 20河水的密度（10 3kg/m3） 1.08 1.04 1.01分析表中的数据
9、，当河水中含沙量为 0 时，河水的密度 kg/m 3；当河水的密度为1.10103kg/m3，其含沙量为 kg/m 3，泥沙的密度为 kg/m 3。三、实验题17 （8 分）某同学在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如下两种测量摩擦力大小的方案。方案 A：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图所示（a） ；方案 B：木块固定，通过细线水平拉动木板，如图所示（b） 。（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是 ，原因是 。（2）该实验中应测量的物理量是 、 。（3）除了实验必需的弹簧测计力、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为 200g的砝码若干个。下表是通过改变木块
10、对木板的正压力，该同学记录的数据。实验次数 1 2 3 4 5砝码个数 0 1 2 3 4测力计读数（N） 0.50 1.00 1.50 1.98 2.50木块重（N） 2.00请根据上述数据在上图示的坐标纸上画出木块所受摩擦力与压力的关系图象。（4）两接触面间的摩擦因数为摩擦力与相应压力的比值，由图象可知该木块与木板间的摩擦因数为 。18 （4 分）在研究“弹力与弹簧伸长的关系”时，某同学记录了如下的数据：拉力 F/（N） 10 20 30 40 50弹簧长度 l（m ） 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60（1）请根据上表数据写出 F 与 l 的关系表达式。 。（2）倔强系数指
11、弹簧形变时产生的弹力与形变量的比值，即倔强系数 k 由表中的数据可知，该弹簧的倔强系数 k N/m 。六、计算题19 （10 分）如图甲，是额定电压为 5V 的小灯泡通过它的电流与加在它两端电压变化关系曲线。 （导线电阻不计）（1）若把三盏这样的小灯泡用串联到电压为 18V 的电源中，小灯泡刚好都能正常发光，请指出小灯泡正常发光的原因，并求出小灯泡的额定功率。（2）如图乙，将两盏这样的小灯泡并联后再与 13.75的定值电阻串联到该电源上，请写出加在每盏小灯泡两端的电压 U 和通过灯泡的电流 I 的关系式，求出通过各小灯泡的电流及此时各灯泡的电功率。20 （10 分）电压力锅以其自动控压、自动控
12、温，高效省电、安全、节能等优点备受人们的亲睐。某电压力锅使用方法是：接通电源，调节定时器至某一烹饪方式，定时开关闭合自动计时，锅内的食物开始加热，当锅内的温度达到 80时温控开关自动断开，但压力开关仍闭合对食物继续加热，锅内的温度升高、气压增大至标准气压的 1.7 倍时，压力开关断开，锅内气压和温度会下降；当低于 80时，温控开关又自动闭合，当再次高于 80，温控开关又断开，如此反复，从而达到保温效果。以下是它工作原理电路图。（1）指出该电压力锅在保温过程中，红、橙、绿各指示灯的亮暗情况。（2）求该电压力锅各发热器的阻值。（3）某次使用该压力锅时把定时器调至“煮粥”档时，红、橙、绿灯全部发光，
13、15min后只剩下红、绿灯发光，再过 8min，只剩下红灯发光，又过 10min 后橙灯再次亮起。则在此过程电压力锅消耗的电能为多少？（指示灯电路消耗电能忽略不计）参考答案一、选择题（共 10 小题，每小题只有一个符合题意的选项，请将这个选项前面的字母代号填在答题卡指定的位置每小题 3 分，共计 30 分）1 【解答】解：判断西瓜的生熟时，只要用卡槽（图中两铁片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，对西瓜轻敲大约 5s 左右显示器就能显示结果。其依据是根据振动发出声音的音色判断，西瓜的成熟程度不同，发出声音的音色就不同。故选：C。2 【解答】解：人站在高温烤箱中，此时人体在较高外界温度下主要通过
14、蒸发散热。在高温干燥条件下，水分蒸发加快，不断从身体上吸收热量，从而保证身体温度不至于过高；所以即使在上述条件下停留数小时，也只是失水较多体质减轻而已，并没有受到过度的伤害，故 ACD 都是正确的，B 是错误的。故选：B。3 【解答】解：折射只有在入射角不等于 0 度的时候才发生，当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不折射。通过立方体观察像比物高，即看到 A 中的字比 B 中的字高；通过球体观察物像重合，即通过 B 看到的字和没有放玻璃半球时一样高。如下图：故选：A。4 【解答】解：在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心在玻璃瓶内，先随着液体
15、一滴滴从玻璃瓶中滴下，重心下降，当液体滴完后，重心又上升。故重心先降后升。故选：C。5 【解答】解：设电源电压为 U。滑片 P 置于 a 端时，灯泡、滑动变阻器、R 2 串联，所以UR LIa+R1Ia+R2IaR L0.27A+100.27A+180.27A，滑片置于 b 端时，灯泡、R 2 串联，所以 UR LIb+R2Ib RLIb+18Ib，所以 UR L0.27A+100.27A+180.27AR LIb+18Ib，所以 Ib ，因为 0R L18，所以 0.345AI b0.42A。故选：C。6 【解答】解：物体一定受到地球的吸引而产生的重力，同时因为排开一定质量的液体，故一定受浮
16、力，即可能受 2 个力；若浮力大于重力，则物体一定会受 AB 对 P 的弹力，由于弹力垂直于接触面向下，如图所示，物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故一定受四个力；故只有 D 正确；如下图：故选：D。7 【解答】解：A、若连接热水器和电源之间的导线断开， AB 间的电压应为零，与题不符。故 A 错误。B、电压表测得 AB 两点间电压为 220V，电源的电压相同，说明连接热水器和电源之间的导线是完好无损的，热水器不发热说明电阻丝熔断了，指示灯不亮，说明指示灯被烧毁了。故 B 正确。C、电阻丝与指示灯之间的导线发生了断路时，AB 间的电压应为零，不符合题意。故C 错误。D、同时发生以上各种情况
17、时， AB 间的电压应为零，不符合题意。故 D 错误。故选：B。8 【解答】解：设后艇发出声音信号到达前艇的时间为 t1，声音由前艇反射回后艇所经历的时间为 t2，因 l 一定，两艘潜艇保持相同的速度 v 同向前进，信号向前面的艇传播时，相对前面潜水艇的速度为：v 0v，到达前面潜水艇的时间为：t1 ，信号返回时，相对后潜水艇的速度为：v 0+v，到达后潜水艇的时间为：t2 。则总时间为：tt 1+t2 + 。故选：B。9 【解答】解：G C2kg10N/kg20N ；G 木 1kg10N/kg 10N；设木棒 AB 的长度为 l，当棒与墙面成 30时，力与力臂的关系如图所示：根据直角三角形的
18、关系可知，L l，L G l，L 木 l；根据杠杆平衡的条件可得，F l20N l+10N l，化简可得：F N，故B 错误；同理，当棒与墙面成 45时，L l，L G l，L 木 l；根据杠杆平衡的条件可得，F l20N l+10N l，化简可得：F 25N ，故C 正确；故 A 错误；同理，当棒与墙面成 60时，L l，L G l，L 木 l；根据杠杆平衡的条件可得，F l20N l+10N l，化简可得：F N，故 D 错误。故选：C。10 【解答】解：由电路图可知，滑片 P 上方的电阻与 R 串联后与滑片 P 下放的电阻并联。（1）由电路图可知，变阻器触头向上移动时，输出电压 Uab
19、增大，当滑片移到某个位置时，滑动变阻器通过的电流达到 4A，此时输出电压 Uab 最大，由 I 可知，滑片 P 上部分电阻与 R 电阻之和为：R 上总 50 ，变阻器上方电阻的阻值为：R 上 R 上总 R 50 30 20，串联电路中电阻分得的电压与电阻的阻值成正比，ab 输出的最大电压，U abU AB 200V 120V；（2）当滑片向下移动到某处时，通过滑动变阻器的电流又达到 4A，此时滑动变阻器下半部分电阻值为 50，则上半部分电阻：R 上 R 0R 下 200 50 150，由串联电路的分压特点可知，ab 输出的最小电压：Uab UAB U AB 200V 33.3V 。故选：C。二
20、、填空题（共 6 小题，每小题 3 分，共计 18 分）11 【解答】解：声音是由物体的振动产生的，每个人说话声带都会振动发出声音，但由于声带结构不同，所以发出声音的音色不同；我们能判断这些声音主要是依据音色，接听手机时，手机尽量贴近人耳，是为了增大响度，长时间接打手机可用耳机是为了防止辐射；故答案为：音色；增大响度；辐射12 【解答】解：点光源 S 的像 S与 S 对称于平面镜，当光源 S 以速度为 2m/s 沿与镜面成 60的方向向右做匀速直线运动，由图知，像和物体关于镜面对称，所以像靠近镜面的速度也为 2m/s，且方向是与镜面成 60向下的。故答案为：2；与镜面成 60向下。13 【解答
21、】解：A 物体匀速运动时受到的滑动摩擦力：f AG A；B 物体匀速运动时受到的滑动摩擦力：f BG B；由于物体 A 作匀速直线运动，则物体 A 受到水平向右的拉力 Ff A；则 B 物体受到水平向左的拉力 F2f A 和摩擦力 fB，由于 B 物体水平向右作匀速直线运动，故拉力 FF +f B2f A+fB2G A+GB（2G A+GB） 。故答案为：（ 2GA+GB） 。14 【解答】解：要除去混合气体中的一氧化碳，可以采用的方法是让混合气体通过灼热的金属氧化物，把混合气体通过灼热的氧化铜，一氧化碳与其反应得到铜和二氧化碳，从而除去了一氧化碳；然后再采用压缩体积和降低温度的方法把纯净的二
22、氧化碳气体凝华制成干冰；干冰是固态的二氧化碳，在常温下就可以迅速的升华为气态的二氧化碳，升华的过程要吸热；使周围空气温度降低，因此在食品运输和储存过程中，使用干冰能起到防腐和保鲜的作用。故答案为：压缩体积和降低温度；凝华；干冰升华吸热。15 【解答】解：（1）由电路图可知：闭合 S1 断开 S2、S 3 时，电压表测 R1 两端的电压，电流表测电路中的电流，则 A 图象是通过 R1 电流和两端电压关系的图象；闭合 S3 断开 S1、S 2 时，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流，则 B 图象是通过 R2 电流和两端电压关系的图象；（2） 由电路图可知，当闭合 S1、S 3 断开
23、S2，P 在 b 时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 0，R 1 与 R2 并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路两端的电压相等，U 1U 26V，由图象可知，通过两电阻的电流分别为：I10.75A，I 2 0.25A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流表的示数：II 1+I20.75A+0.25A1A；当 P 在某位置，电压表的示数为 2V 时，U 1U 2 U 并 2V，由图象可知，通过两电阻的电流分别为：I10.25A，I 20.15A，干路电流表的示数：II 1+I 20.25A+0.15A 0.4A，串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压：UR UU 并
24、6V2V4V，滑动变阻器消耗电功率：PR URI4V0.4A1.6W。故答案为：1A；0.4A；1.6W。16 【解答】解：（1） ，分析表中的 2 组数据，可得 ；解得 沙 210 3kg/m3，将 沙 2103kg/m3，代入 可得河水的密度 河水 1.010 3kg/m3；（2）设泥沙的体积为 V 沙 ，则泥沙中水的体积为 1m3V 沙 ，当河水的密度为 1.10103kg/m3，则 河水 Vm 水 +m 沙 ，即 1.10103kg/m31m3 水 （1m 3V 沙 ）+ 沙 V 沙 ，解得 V 沙 0.1m 3， ，其含沙量 m 沙 沙 V 沙 210 3kg/m30.1m3200k
25、g。故答案为：1.010 3；200；2.010 3。三、实验题17 【解答】解：（1）方案（a） ，木块匀速运动，利用二力平衡条件，通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小；但要控制木块匀速运动，操作较为困难；方案（b）：无论长木板是否做匀速直线运动，木块都处于静止状态（即平衡状态） ，这样拉力等于摩擦力，而且无论拉木板速度多少，摩擦力都一样，不改变摩擦力大小，所以容易操作；故方案 b 容易操作，误差小。（2）所以要测量弹簧秤示数 F 和木块的重量 G，根据 FG 得： ；（3）通过描点法作图，如图所示：（4）弹簧秤示数 F、木块的重量 G，根据 FG 得： 0.25；故答案为：（1）b；弹簧
26、示数不受木板速度的影响，读数稳定，容易操作。（2）木块重力 G，弹簧称的读数 F。（3）0.25。18 【解答】解：（1）根据表格中数据，根据弹簧的伸长与所受的拉力成正比的特点得：则解得 L00.1m100N/m则 100N/m代入数据可知：F100N/m （L0.1m ） ；（2）由题意知，k 100N/m故答案为：（1）F100N/m （L0.1m ） ；（2）100。六、计算题19 【解答】解：（1）小灯泡正常发光时的电压为 5V，串联电路中总电压等于各分电压之和，三灯泡两端的电压之和为 15V，导线电阻忽略不计，电源输出电压为 15V，而电源本身的电压为 18V，则电源内部存在电阻，且
27、电阻消耗了 3V 的电压；由甲图可知，灯泡正常发光时通过的电流 I 额 0.6A ，则小灯泡的额定功率：P 额 U 额 I 额 5V0.6A3W；（2）由 I 可得，电源的内阻：r 5，由乙电路图可知，两灯泡并联后与 R0 串联，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电路中的总电流为 2I，由闭合电路的欧姆定律可得：2I ，则 37.5I18U，由图象可知，当 U3V，I0.4A 时符合，每盏灯泡通过的电流 I0.4A，各灯泡的电功率 PUI3V0.4A 1.2W 。答：（1）小灯泡正常发光的原因是电源内部存在电阻，小灯泡的额定功率为 3W；（2）加在每盏小灯泡两端的电压 U 和通过灯泡的电流
28、 I 的关系式为 37.5I18U，通过各小灯泡的电流为 0.4A，此时各灯泡的电功率为 1.2W。20 【解答】解：（1）电压力锅在保温过程中，红灯发光，橙灯间歇发光，绿灯不发光；（2）发热器 EH1 的阻值 R1 60.5；发热器 EH2 的阻值 R2 121；（3）当红、橙、绿灯全部发光时，发热器 EH1、EH2 都工作，15min 消耗的电能 W1（P 1+P2）t 1（800W+400W）1560s1.0810 6J；当只有红、绿灯发光时，发热器 EH2 工作，8min 消耗电能W2P 2t2400W 860s1.9210 5J；其中，在 10min 降温的过程中发热器不消耗电能，故消耗的电能为 WW 1+W21.0810 6J+1.92105J1.27210 6J。答：（1）电压力锅在保温过程中，红灯发光，橙灯间歇发光，绿灯不发光；（2）该电压力锅各发热器的阻值为 60.5 欧姆、121 欧姆；（3）在此过程电压力锅消耗的电能为 1.272106J。
