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初中物理难题

初中物理难题5（有详细答案和解析）（总19页）

2013年5月XCP的初中物理组卷竞赛

一．选择题（共6小题）

1．让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后（　　）

A．

P点流速等于Q点流速

B．

P点流速小于Q点流速

C．

P点压强小于Q点压强

D．

P点压强大于Q点压强

2．某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了厘米，若容器的底面积为10厘米2，则石头的密度为（　　）

A．

2．O×l03千克/米3

B．

×103千克/米3

C．

3．O×l03千克/米3

D．

×l03千克/米3

3．如图所示，两面竖直放置的平面镜互成直角，在镜前A点有一只没有数字的钟指示为3点，在A点的人向O点看（　　）

A．

看见9点的钟

B．

看见3点的钟

C．

能看见钟，但指针位置不正常

D．

根本看不见钟

4．采用下面哪些方法，一定能通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像（　　）

A．

只要适当增大观察者与平面镜之间的距离

B．

只要采用长度大于身高一半的镜片

C．

采用长度等于身高一半的镜片且镜子的上边缘应跟自己头顶等高

D．

采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度

5．一个人站在竖直放置的平面镜前，看不到自己的全身像，如果此人想看到自己的全身像（　　）

A．

应向前移动

B．

应向后移动

C．

向前移动或向后移动都看不到

D．

向前移动或向后移动都看得到

6．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ，MN∥PQ，相距d米，在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜，以v米/秒的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（　　）

A．

不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v

B．

不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零

C．

小球指向MN镜时，两个像靠近，相对速度为2v

D．

小球指向MN镜时，两个像远离，相对速度为2v

二．填空题（共7小题）

7．让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后最后喷出的是

　_________　（选填“冷水”、“热水”或“温水”）；利用了在气体和液体中，流速越大的位置压强

　_________　．

8．在图中所示的电路中，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电源电压恒定不变．则当开关S1和S2断开，S3闭合时，电流表的读数为1A；当开关S1断开，S2和S3闭合时，电流表的读数为3A；当开关S1闭合，S2和S3断开时，变阻器的滑片P从a端滑到中点c的过程中，电压表读数减少了4V．求当开关S1断开，S2和S3闭合时，电阻R1在1min40s内产生的热量为　_________　J．

9．图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图B中p1、、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔△t=，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是　_________　m，汽车的速度是　_________　m/s．

10．如图是从平面镜里看到的挂钟的像，此时挂钟所指示的时间是　_________　点　_________　分．

11．一束激光与水平方向成30°角射到水平放置的平面镜上时，反射角是　_________　．若小明同学通过平面镜看到挂钟的指针情况如图所示，则此时的时间应该是　_________　．

12．竖直墙上挂着时钟，如图是从时钟对面竖直墙上的平面镜中看到的钟，则时钟指针指示的时间是　_________　；如果图是从放在水平地板上的平面镜中看到的钟，则时钟指针指示的时间是　_________　．

13．水平桌面上放着一块平面镜，一只小球沿桌面向平面镜滚去，结果人从平面镜中观察到小球的像是竖直向下运动的，由此可知，平面镜与桌面的夹角是　_________　度；如图是小明手拿时钟站在平面镜前，时钟在平面镜中的像，则时钟指示的时间是：

　_________　．

　14．（2007•南通）如图所示，质量均为m的磁环A、B套在同一根圆木杆上，由于磁极间的相互作用，A磁环悬浮，则B磁环对A磁环的作用力F　_________　mg（选填“＞”、“＜”或“=”）；若B磁环底面是N极，则A磁环上表面的磁极是　_________　极．

15．（2009•大庆）将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环A受到磁环B的排斥力大小为　_________　，磁环B对木支架的压力F与重力G的关系是　_________　．

16．如图所示，将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环“悬浮”在空中，设两磁环受到的重力关系为GB=2GA=2N，则磁环B对木支架底座的压力F=　_________　N．

17．A，B，C三根金属棒中有两根具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则　_________　棒是铁棒．

18．两条形磁体之间的磁感线方向如下图所示，则右边条形磁体2的A端为　_________　极．小磁针静止时，B端为　_________　极．

19．图中有条形磁铁M，小磁针和电磁铁，虚线表示条形磁铁与电磁铁间的磁感线大致形状．图中用“N”和“S”符号标明条形磁铁M和小磁针的磁极．

20．（2007•苏州）如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场　_________　（选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向　_________　处（选填“P”或“Q”）．

21．有两根外形完全相同的磁棒，一根有磁性，另一根没磁性，要确定哪根磁棒有磁性，某同学用一根钢棒的一端去接触另一根钢棒的中间部分，如图所示，若两根棒互相吸引，可以断定　_________　钢棒有磁性，若两根钢棒互相不吸引，可以断定　_________　钢棒有磁性．

22．（2011•湖州）如图为某中学生发明的验磁器，其制作方法是将小磁针穿过泡沫塑料，调整泡沫塑料的体积与位置使它们水平悬浮在水中．

（1）小磁针和泡沫塑料悬浮水中时受到的浮力　_________　（选填“大于”、“等于”或“小于”）它们所受的重力．

（2）把该验磁器放入到磁场中，能指示　_________　（选填“仅水平方向”或“任意方向”）的磁场方向．

23．某磁体周围部分区域的磁感线分布如图3所示，b点的切线PQ在水平方向．则a点磁场比b点磁场　_________　；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其S极指向　_________　．

2013年5月XCP的初中物理组卷电学和平面镜竞赛

参考答案与试题解析

一．选择题（共6小题）

1．让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后（　　）

A．

P点流速等于Q点流速

B．

P点流速小于Q点流速

C．

P点压强小于Q点压强

D．

P点压强大于Q点压强

考点：

流体压强与流速的关系．

专题：

图析法．

分析：

流体压强与流速的关系是：

流速越大的地方，压强越小．

解答：

解：

当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，P点处的导管较细，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水．

故选C．

点评：

该题考查了流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题．

2．某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了厘米，若容器的底面积为10厘米2，则石头的密度为（　　）

A．

2．O×l03千克/米3

B．

×103千克/米3

C．

3．O×l03千克/米3

D．

×l03千克/米3

考点：

物体的浮沉条件及其应用；阿基米德原理．

专题：

计算题；应用题．

分析：

（1）设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，根据冰熔化为水时，质量保持不变，但体积减小，以体积的减少量作为等量关系，可列出方程，即可求出冰块中冰的体积．

（2）利用冰的密度和体积求出冰的质量．

（3）利用物体的浮沉条件中的漂浮，F浮=G物，即可求出整个冰块的体积，然后用总体积减去冰块的体积即为石块的体积，用总质量减去冰块的质量即为石块的质量，再利用密度公式即可求出石块的密度．

解答：

解：

设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，石块的体积为V2；冰和石块的总质量为m，其中冰的质量为m1，石块的质量为m2．

（1）由V1﹣

=×10cm2=6cm3，得：

V1﹣

V1=6cm3，即：

V1=60cm3．

（2）m1=ρ冰V1=×103kg/m3×60×10﹣6m3=54×10﹣3kg=54g．

故m2=m﹣m1=64g﹣54g=10g．

（3）由ρ水gV=mg得V=

=

=64cm3

V2=V﹣V1=64cm3﹣60cm3=4cm3

所以石块的密度ρ石=

=

=cm3=×103kg/m3

故选B．

点评：

此题主要考查学生对密度的计算，密度公式的应用，物体的浮沉条件及其应用，计算时注意统一使用国际制单位，此题虽然涉及到的知识点不是很多，但是难度较大，在做浮冰类习题时应注意：

当冰内有密度大于水的异物时，冰溶化后液面会下降，但情景不同引起液面下降的原因不同，因此做这类题目时要仔细审题再对症下药．此题是一道难题．

3．如图所示，两面竖直放置的平面镜互成直角，在镜前A点有一只没有数字的钟指示为3点，在A点的人向O点看（　　）

A．

看见9点的钟

B．

看见3点的钟

C．

能看见钟，但指针位置不正常

D．

根本看不见钟

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

分析：

这道题目比较复杂，需要学生考虑作图，从作图中找出答案结果，关键是怎么从两个镜面中转换．

解答：

解：

题目中箭头代表钟表的指针，经过两次成像，因为分针一直指向上方，在平面镜中不改变方向，所以这里只观察时针方向的变化，那么从图示中可以看到此时仍然是3点钟．

故选B．

点评：

这里题目关键是作图，只要将图做出，在图中便可观察出结果了．

4．采用下面哪些方法，一定能通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像（　　）

A．

只要适当增大观察者与平面镜之间的距离

B．

只要采用长度大于身高一半的镜片

C．

采用长度等于身高一半的镜片且镜子的上边缘应跟自己头顶等高

D．

采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

专题：

应用题．

分析：

根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称．分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画图，结合三角形中位线可计算得平面镜长应为人身高的一半，镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度．

解答：

解：

如图所示，A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置．EF为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像，因为OC=OC′，所以OC=

CC′，EO=

A′C′，FO=

B′C′，EF=

A′B′=

AB

EF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，这就是镜的长应为人身高的一半．所放位置如图所示，镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度．（注意：

若平面镜高度挂的不对，就不能看到自己的全身像），即想通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像，采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度即可．

故选D．

点评：

本题考查根据平面镜成像特点的原理图解决实际问题的能力．

5．一个人站在竖直放置的平面镜前，看不到自己的全身像，如果此人想看到自己的全身像（　　）

A．

应向前移动

B．

应向后移动

C．

向前移动或向后移动都看不到

D．

向前移动或向后移动都看得到

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

分析：

根据平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关这一特点进行分析，即可解答此题．

解答：

解：

因为平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，

所以无论人向前或向后移动都无法看到自己的全身像．

故选C．

点评：

人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小．这是理解平面镜成像特点的一个难点，需细心领会．

6．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ，MN∥PQ，相距d米，在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜，以v米/秒的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（　　）

A．

不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v

B．

不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零

C．

小球指向MN镜时，两个像靠近，相对速度为2v

D．

小球指向MN镜时，两个像远离，相对速度为2v

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

专题：

图析法．

分析：

小球相对镜向上以v匀速运动，则它直接即第一次在MN上成的象与它的运动状态相反，即以v匀速相对镜向下运动．同样，小球相对PQ镜向上以v匀速运动，则第一次成的象相对镜向下以v匀速运动．可见，小球在MN和PQ上的像都以v向下匀速运动，相对速度为零．如果把图中的MN改成PQ，把PQ改成MN，发现不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度均为零．

解答：

解：

根据平面镜成像的性质：

像与物关于平面镜对称，即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离．

设：

球原来距离MN为d1，像S1（平面镜MN成像）距离MN也为d1；这时球距离PQ为d2，像S2（平面镜PQ成像）距离PQ为d2．d1+d2=d，S1与S2的距离为L；

L=d+d1+d2=2d．

当球向MN移动d'，则像S1'（平面镜MN成像）距离MN为d1'=d1﹣d'；

像S2'（平面镜PQ成像）距离PQ为d2'=d2+d'

d1'+d2'=d；

S1'与S2'的距离为L'，L'=d+d1'+d2'=2d保持不变．

即：

两像之间的距离是一个定值，与S的位置、速度等无关．

点评：

此题主要考查平面镜成像的特点的应用，解答此题的关键是根据平面镜成像的性质：

像与物关于平面镜对称，即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离．

二．填空题（共7小题）

7．让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后最后喷出的是

　温水　（选填“冷水”、“热水”或“温水”）；利用了在气体和液体中，流速越大的位置压强

　越小　．

考点：

流体压强与流速的关系．

分析：

流动的液体和气体称为流体，生活中常见的流体是空气和水．流体的流速越大，压强越小．

解答：

解：

当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，水的流速增大，压强减小，热水管上端的压强减小，热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水．

故答案为：

温水；越小．

点评：

掌握流体的流速和压强的关系，并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题．

8．在图中所示的电路中，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电源电压恒定不变．则当开关S1和S2断开，S3闭合时，电流表的读数为1A；当开关S1断开，S2和S3闭合时，电流表的读数为3A；当开关S1闭合，S2和S3断开时，变阻器的滑片P从a端滑到中点c的过程中，电压表读数减少了4V．求当开关S1断开，S2和S3闭合时，电阻R1在1min40s内产生的热量为　2000　J．

考点：

欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用．

专题：

计算题．

分析：

（1）当S1和S2断开，S3闭合时，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律表示出电流表的示数；

（2）当S1断开，S2和S3闭合时，R1、R2并联，根据欧姆定律表示出干路电压表的示数；

（3）当S1闭合，S2和S3断开时，R1与R3的最大阻值串联，电压表测R3右侧的电压，根据欧姆定律表述出电压表的示数，联立方程即可得出R1和R2电阻值的大小；

（4）求出电源电压U，利用焦耳定律推导公式Q=I2Rt=

t求电阻R1在1min40s内产生的热量．

解答：

解：

设电源电压为U

当S1和S2断开，S3闭合时，等效电路如右

（1）所示，则

电路中的电流I2=

=1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当S1断开，S2和S3闭合时，等效电路如右

（2）所示，则

干路电流I′=

+

=3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

当S1闭合，S2和S3断开时，等效电路如右（3）所示，则

△U=I△R=

×

×R3=

=4V﹣﹣﹣③

由①②③三式联立方程组，解得：

R1=5Ω，R2=10Ω，

U=I2R2=1A×10Ω=10V，

当开关S1断开，S2和S3闭合时，如图2，电阻R1在1min40s内产生的热量：

Q1=I12R1t=

t=

×100s=2000J．

故答案为：

2000．

点评：

本题考查了串联电路的特点、并联电路的特点、欧姆定律的应用和焦耳定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路组成的判断．

9．图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图B中p1、、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔△t=，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是　17　m，汽车的速度是　　m/s．

考点：

速度公式及其应用．

专题：

长度、时间、速度．

分析：

（1）由题意可知，P1、P2的时间间隔为1秒，根据图B所示P1、P2的间隔的刻度值，以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪传到汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．

（2）由于汽车向着测速仪方向运动，所以两者之间的距离在减小．汽车前后两次到测速仪之间的距离之差即为汽车前进的路程．由于两次超声波发出的时间间隔为1秒．汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束．求出这个时间，就是汽车运动的时间．根据汽车运动的距离和时间，即可求出汽车的运动速度．

解答：

解：

由图B可以看出，

①P1、P2间的刻度值为30个格，时间长为1秒，

发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是12个格，则时间为t1=12×

=，

此时超声波前进的距离S1=

vt1=

×340m/s×=68m；

②发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为t2=9×

=，

此时汽车行驶的距离S2=

vt2=

×340m/s×=51m；

③所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为△S=S1﹣S2=68m﹣51m=17m．

④汽车运行17m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点，

其间有小格，即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔，即t=×

=；

∴汽车的行驶速度v=

=

=s．

故答案为：

17；．

点评：

汽车在接收到信号之间的距离，要通过其与测速仪之间的距离的变化求出．如何确定汽车运动的时间，是此题的难点．两次信号的时间间隔虽然是1秒，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是1秒．要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间．通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键．

10．如图是从平面镜里看到的挂钟的像，此时挂钟所指示的时间是　10　点　10　分．

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

分析：

平面镜中的钟表是左右对称的，可以利用12点与6点连线作对称轴读表针的对称图形几点的方法，

解答：

解：

过12点与6点作一条直线，作出表针关于这条直线的对称图形，如图：

也可从图中像的后面观察可知，准确的时间应该是10点10分；

故答案为：

10；10．

点评：

解决此题有规律可循，因像和物体关于平面镜对称，所以从像的后面观察即为物体真实的情况．探究平面镜成像特点的实验过程，在近年中考题中较为热点，重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查．

11．一束激光与水平方向成30°角射到水平放置的平面镜上时，反射角是　60°　．若小明同学通过平面镜看到挂钟的指针情况如图所示，则此时的时间应该是　10：

20　．

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

专题：

光的传播和反射、平面镜成像．

分析：

（1）先由入射光线与水平方向成30°角射到水平放置的平面镜上时，计算出入射角，再根据反射角等于入射角，求出反射角的大小．

（2）平面镜中的钟表是左右对称的，可以利用12点与6点连线作对称轴读表针的对称图形几点的方法．

解答：

解：

（1）入射光线与镜面成30°，则入射角为90°﹣30°=60°，反射角等于入射角，也为60°．

（2）过12点与6点作一条直线，作出表针关于这条直线的对称图形，如图：

读出此时的时刻，即10：

20．

故答案为：

60°；10：

20．

点评：

眼睛在平面镜中看到钟表的像，钟表的实际时间可以有四种方法进行判断：

（1）把试卷翻过来对着光看，看到钟表的实际情况．

（2）根据平面镜成像特点作图找到钟表的实际情况．

（3）12：

00﹣平面镜中看到的时间=钟表的实际时间．

（4）从12：

00开始，逆时针按照1、2、3、4…12，读出实际时间．

12．竖直墙上挂着时钟，如图是从时钟对面竖直墙上的平面镜中看到的钟，则时钟指针指示的时间是　4点10分　；如果图是从放在水平地板上的平面镜中看到的钟，则时钟指针指示的时间是　10点40分　．

考点：

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案．

专题：

应用题．

分析：