山东省德州市初中物理特长生展示竞赛试题.docx
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山东省德州市初中物理特长生展示竞赛试题
山东省德州市2013年初中物理特长生展示竞赛试题
（满分100分考试时间100分钟）
一、选择题（本大题包括15个小题，每小题2分，共30分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的,请将正确答案的序号填入题后的表格中。
）
1．电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛应用于各种家用电器。
下列家用电器中应用了电动机的是
A．电饭锅B．洗衣机C．电热毯D．电热水壶
2．锅内的水持续沸腾时，水面上的“白气”并不明显。
如果突然停止加热，水面上会出现许多“白气”，这是因为
A．沸腾时水不蒸发
B．沸腾时水面上的蒸气温度高于100℃
C．停火后水开始大量蒸发
D．停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度，大量水蒸气液化为细小的水珠，形成“白气”
3.下列现象中，由于光的折射形成的是
A．树荫下的圆形“光斑”B．岸边的树木在水中的“倒影”
C．筷子在水面处“折断”D．夜晚，在路灯下看到自己的“影子”
4.生活处处有科学，下列做法及相关解释中正确的是
A.在城区禁止汽车鸣笛是为了在传播过程中减弱噪声
B.汽车的散热水箱用水作冷却剂是因为水的比热容较大
C.保险丝熔断后可用铜丝代替是因为铜是导体
D.建筑工人常用铅垂线检测墙面是否竖直是因为重力的方向是垂直向下的
5.有一天晚上，小明在未开灯的房间里看电视，当他拿着一个凸透镜在电视机与对面白色墙壁间移动时，看到墙壁上出现了电视机屏幕的缩小画面。
下列关于像的性质和这一成像原理的应用判断正确的是
A．倒立的像投影仪B．正立的像幻灯机
C．倒立的像照相机D．正立的像放大镜
6.用水平风吹如图1所示的四个模型，其中空气对模型下表面的压强小于上表面的压强的是
7．在一支平底试管内装入适量铁砂，先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图2所示。
下列说法中正确的是
A．试管在甲液体中受到的浮力较大
B．试管在乙液体中排开液体的质量较小
C．在甲液体中试管底部所受液体压力较大
D．装乙液体的烧杯底部所受压强较大
8．图3是一种杂技的道具，点燃一端封闭的金属盒内的火药，火焰从盒的开口端喷出，木棒连同金属盒由静止开始顺时针旋转起来。
道具中的能量转化与图4汽油机的四个冲程中能量转化相同的是
9．生活处处有物理，留心观察皆学问。
下列联系生活实际的解释错误的是
A.游泳后刚从水中出来时感觉较冷是因为身体表面的水蒸发吸热
B.电饭煲在煮饭的过程中将电能转化成内能
C.电吹风内部的电动机是利用电磁感应原理工作的
D.用力捏闸可以使自行车尽快停下来是通过增大压力来增大摩擦的
10．为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制。
一个安装在进门处，另一个安装在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯。
图5（乙）是小明设计的四个电路模型，能满足要求的是（A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关——有三个接线柱，中间接线柱上接有金属片，可分别与左、右接线柱连通，连通一侧的同时会使另一侧断开，如图5甲所示，其电路图符号是
。
）
11.衣服夹是一种常用物品，图6给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。
下列有关衣服夹的说法中正确的是
A.当用手将其捏开时，它是费力杠杆
B.当用其夹住物品时，它是费力杠杆
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力杠杆
12.为了防止考试作弊，监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查,如图7所示。
当探测器靠近金属物体时，在金属物体中就产生电流，探测器发出警报。
以下选项中也是利用该原理工作的是
A．电动机B．电磁铁
C．电铃D．动圈式话筒
13．图8是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。
光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。
则下列说法中正确的是
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．只要机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
14.在如图9所示电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表的量程为“0-0.6A”，电压表的量程为“0-3V”。
开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向左移动的过程中（确保电表安全），电路总功率与电流的关系图象正确的是
15.下列对能源与信息的说法中正确的是
A．声音和电磁波的传播都需要介质
B．煤、石油、天然气都是可再生能源
C．光缆是利用激光在光导纤维中发生全反射来传递信息的
D．能量守恒定律告诉我们能量的总量是不变的，因此我们可以无限的使用能源
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
题号
一
二
三
四
总分
14
15
16
得分
得分
评卷人
二、填空题（本大题包括6个小题，每空1分，共15分）
1.如图10所示，盘山公路是一种（填写简单机械名称）。
当汽车在AB路段行驶时，由于光的，司机看不到BC路段的情况；为了能看到BC路段的情况，人们利用光的定律，可以在公路急拐弯B处装上凸面镜，以减少事故的发生。
2.2012年10月底，飓风桑迪袭击美国。
飓风往往会产生次声波，次声波的频率小于Hz；现在，次声波还被研发成武器，受到这种武器攻击的人会东倒西歪，浑身无力，这说明次声波可以传递；其实，抵御这种新型武器也不难，只要在它面前设置一条真空带即可，这是因为。
3.2012年3月，英国科学家研发出“激光橡皮”，专门用来除去白纸上的黑色碳粉字迹。
激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接（填物态变化名称）为高温碳蒸气，同时字迹消失，这是光能转化为能的过程。
4．如图11所示是我国科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的“海洋气候监测浮标”，其技术处于国际领先水平。
浮标质量达2.06×103kg，漂浮在海面可测量风速、风向、气温、海流等数据，准确地提供海洋、气象、水文信息。
则浮标漂浮在海面时受到的浮力是N，浸入海水的体积是m3（ρ海水取1.03×103kg/m3）。
5.2012年10月31日，中国制造的第二架隐形AMF五代战机歼-31成功首飞,如图12所示。
歼-31的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波具有良好的（选填“吸收”或“反射”）作用；其表面制成特殊形状，这种形状能够（选填“增强”或“减弱”）反射回雷达设备的电磁波。
6.电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施加一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。
（1）其工作原理利用了在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，电阻就越
的规律。
（2）以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，若上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图13所示电路，电源电压不变。
当触摸点在竖直方向移动时，若测得R2两端电压增大，则可知R2的阻值，触摸点P到屏下端的距离（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
得分
评卷人
三、作图、实验与探究题（本大题包括7个小题，共29分）
7.（2分）如图14所示，学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明。
请在图14中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图。
8.（2分）图15（甲）是小明常用的一个插线板。
他在使用中发现：
插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电。
根据上述现象，在图15（乙）中画出插线板上开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线接通。
9.（6分）图16是一个家用的电热水壶，结构虽然简单，但包含许多物理知识。
请你根据电热水壶的结构或使用过程中的具体情况，仿照示例，从力学、电学、热学的角度分别提出一个与物理有关的问题，并针对所提出的问题作出简答。
示例：
问题1：
水开时，壶盖为什么会跳起？
回答：
水蒸气对壶盖做功
（1）力学
问题：
？
回答：
。
（2）电学
问题：
？
回答：
。
（3）热学
问题：
？
回答：
。
10.（3分）下表是小刚同学在观察水的沸腾现象时记录的实验数据，请根据要求解答下列问题：
（1）由表中的实验数据可知：
水的沸点为℃，当水的温度达到沸点后，继续给水加热，水的温度（选填“升高”、“不变”或“降低”）。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度t/℃
50
57
64
71
78
85
91
96
100
100
100
（2）已知在标准大气压下，水银的凝固点和沸点分别为-39℃和357℃，酒精的凝固点和沸点分别为-117℃和78℃。
在做“观察水的沸腾现象”的实验时，应选用（选填“水银”或“酒精”）温度计。
11.（5分）“理想实验”是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的推理得出物理规律。
如图17所示是伽利略著名的“理想斜面实验”，实验设想的步骤有：
①减小右边第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
③继续减小右边第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做匀速直线运动
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度
（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列（只填写序号）。
（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推理。
下面关于这些事实和推理的分类，正确的是（）
A．①是事实，②③④是推理B．②是事实，①③④是推理
C．③是事实，①②④是推理D．④是事实，①②③是推理
（3）请你再列举一个教材上理想实验的实例：
。
12．（5分）小金、小丽在进行“测定小灯泡电功率”的实验时，设计的实验电路图如图18（甲）所示，电源电压恒为3V。
（1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。
①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡比较暗，移动滑动变阻器的金属滑片，小灯泡的亮度不变。
如果实验中所用的滑动变阻器如图18（乙）所示，则造成上述现象的原因是将滑动变阻器的（用字母表示）两接线柱接入到电路。
②正确连接后，小金通过实验得到数据如下表，请分析数据并回答：
小灯泡的额定功率为W。
依据表中的数据，可知滑动变阻器的最大阻值至少是Ω。
实验序号
1
2
5
6
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.5
2.5
2.8
通过小灯泡的电流I/A
0.1
0.14
0.20
0.22
小灯泡的发光亮度
不发光
较暗
正常发光
很亮
（2）小丽使用的小灯泡的额定电压为2V。
她根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡的灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数，其示数分别为：
V、A。
13.（6分）小华家有一个实心金属球，为确定其材料，她决定用学过的物理知识测出金属球的密度。
由于身边没有测量质量的工具，于是她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗。
设计了一个测金属球密度的实验,如图19所示。
请按照他的设计思路完成下列步骤。
（1）将圆柱形容器放在水平桌面上并装入适量的水。
（2）让塑料小碗漂浮在水面上，测出容器内的水深为H1，如图19（甲）所示。
（3）当把金属球放入塑料小碗中，漂浮在液面时，测出容器内的水深为H2，如图19（乙）所示。
（4）
（5）则金属块的密度表达式为。
（水的密度用
水表示）
得分
评卷人
四、计算题（本大题包括3个小题，共26分。
解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
）
14．（5分）2013年3月12日，日本宣布首次成功分离可燃冰。
可燃冰是天然气与水在高压低温条件下的结晶物质，分布在深海沉淀物或陆域永久冻土中，外观像冰一样，但遇火极易燃烧，是一种能量很高的清洁能源。
它的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J／m3。
求：
（1）1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧时放出的热量？
（2）若这些热量全部被以液化天然气（LNG）做燃料（其主要成分是甲烷）的公交车使用，可供公交车以36km/h的速度匀速行驶1640min，则这段时间内发动机的实际功率为多大？
15．（10分）图20是常见的厕所自动冲水装置原理图，水箱内有质量为0.4kg，体积为3×10-3m3的浮筒P，另有一厚度不计，质量为0.2kg，面积为8×10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上，用细线将P、Q连接，当供水管中流进水箱的水使浮筒刚好浸没时，盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。
则当盖板Q恰好被拉开的瞬间，g=10N/kg。
求：
（1）浮筒受到的浮力；
（2）细线对浮筒P的拉力；
（3）水箱中水的深度。
16.（11分）小明设计了一个测量物体质量的“托盘秤”，如图21（甲）所示是其原理示意图，其中托盘上放置物体，压力传感器R的电阻值会随所受压力大小发生变化，杠杆ABO可绕0点转动，电压表的量程为0～3V（可显示质量大小）。
已知OB：
BA=1：
2，电阻R0的阻值为100Ω。
压力传感器R表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积为2cm2，压力传感器R的电阻值随所受压力变化的图象如图21（乙）所示，电源电压恒定不变，当秤达到最大称量时，电压表的示数达到最大值3V，托盘和杠杆组件的质量忽略不计。
求：
（1）该压力传感器能承受的最大压强；
（2）该电路的电源电压；
（3）当电压表的示数为1.5V时，托盘上被测物体的质量（g=10N/kg）。
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（每题只有一个正确答案，选对得2分，多选、错选均不得分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
D
C
B
C
Ｂ
D
A
C
A
B
D
C
D
C
二、填空题（本大题包括5个小题，每题1分，共10分）
1.斜面直线传播反射 2.20能量真空不能传声 3．升华 内4.2.06×10４2 5.吸收减弱 6.
（1）大
（2）增大增大
三、作图、实验与探究题（本大题包括7个小题，共29分）
7.如图1所示8.如图2所示
9.（6分）问题和答案各1分,答案不唯一，合理即可
（1）力学问题：
为什么把手上有花纹？
回答：
增大接触面的粗糙程度增大摩擦
（2）电学问题：
电热水壶为什么能把水烧开？
回答：
通电后导体发热，把电能转化为内能。
（3）热学问题：
壶嘴周围为什么会有“白气”？
回答：
水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
10.（3分）
（1）100不变
（2）水银
11.（5分）
（1）、
（2）小题各2分，
（1）②④①③
（2）B
（3）真空不能传声
12.（5分）
（1）①AB②0.525
（2）30
13.（6分）（4）将金属球从塑料小碗中拿出，放入水中,记下液面的深度为H3;3分
（5）金=（H2-H1）·水/（H3-H1）3分
四、计算题（本大题包括3个小题，共26分。
解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
14.（5分）解：
（1）由热值的计算公式，可得：
Q＝q甲烷V＝3.6×107J/m3×164m3＝5.904×109J2分
（2）由功率的计算公式，可得：
P＝W/t=Q/t＝3.6×107J/m3×164m3／（1640×60s）＝6.0×104W3分
15．（10分）解：
（1）浮筒浸没时V排=VP=3×10-3m3
由浮力的计算公式，可得：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N2分
（2）对浮筒P进行受力分析可知，细线对浮筒的拉力为：
F=F浮-GP=30N-0.4kg×10N/kg=26N2分
（3）对盖板进行受力分析可知，当盖板被拉开的瞬间盖板受到水的压力为：
F压=F-GQ=26N-0.2kg×10N/kg=24N2分
由压强的计算公式，可得此时盖板受到水的压强为：
PQ=F压/SQ=24N/（8×10-3m2）=3×103Pa2分
由压强的计算公式pQ=/ρ水gh，可得水箱中水的深度为：
h=pQ/ρ水g=3×103Pa/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=0.3m2分
16.（11分）解：
（1）由压强的计算公式，可得压力传感器能承受的最大压强
p=F/S=400N/2×10-4m2=2×106Pa1分
（2）当秤达到最大称量时，由图象可知压力传感器R=50Ω，1分
由欧姆定律，可得：
I=U0/R0=3V/100Ω=0.03A1分
U=I（R0+R）=0.03A×（100Ω+50Ω）=4.5V2分
（3）当电压表的示数为1.5V时，由欧姆定律，可得：
I=U0/R0=1.5V/100=0.015A1分
压力传感器R的阻值
R=U1/I=（U-U0）/I=（4.5V-1.5V）/0.015A=200Ω2分
由图象可知，当压力传感器R=200Ω时，所受压力F=250N1分
由杠杆的平衡条件,可得F·OA=G·OB
G=F·OA/OB=F（OB+AB）/OB=250N×3/1=750N1分
托盘上被测物体的质量
m=G/g=750N/10N/kg=75kg1分
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