第四届全国中学生数理化学科能力展示活动八年级物理试题及答案.docx
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第四届全国中学生数理化学科能力展示活动八年级物理试题及答案
第四届全国中学生数理化学科能力展示活动
八年级物理解题技能展示试题（A卷）
考生须知：
1．请在密封线内填写所在地区、学校，姓名和考号；
2．本试卷分共做题和选做题两部分，共做题部分必须作答，选做题部分任选其一，如果二者均作答成绩以选做试题一为准，满分120分；
3．考试时间为120分钟．
4．成绩查询：
2011年12月30日起，考生可通过指定网站——“理科学科能力评价网”查询自已的分数及获奖情况．
一、选择题（每小题5分，共25分，每小题只有1个选项正确）
1．北京的鸟巢、水立方、中国历史博物馆、国家大剧院，上海歌剧院等等国内知名建筑均采用于超白玻璃。
高昂的价格和优秀的品质，使超白玻璃成了建筑物身份的象征，这种特殊玻璃的自爆率低、颜色一致，还有一个很重要的特点是具有较好的（）．
A保暖性能；B导电性能；C保洁性能；D透光性能
2．有一个焦距为f的凸透镜，现在将一个物体从离透镜4f处沿主轴移动到离透镜1.5f处，在此过程中（）。
A物体和像之间的距离一直在减小；
B像移动的速度由比物体移动的速度慢变为比物体移动速度快；
C物体和像之间的最小距离为4f；
D像的放大率（像的大小和物体大小的比值）先减小后增大
3．2011年11月18日，辽宁省沈阳市迎来入冬以来的第一场大雪，大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂，究其主要原因，你认为正确的是（）．
A可能是大雪后行驶的车辆减少，噪声减小；
B可能是大雪后，大地银装素裹，噪声被反射；
C可能是大雪蓬松且多孔，对噪声有吸收作用；
D可能是大雪后气温较低，噪声传播速度变慢
4．“晨登日观峰，海水黄金熔。
浴出车轮光，随天行无踪。
”是宋代词人梅圣俞对泰山日出的形容，则当看见太阳刚从云海升起时，太阳实际的位置（）．
A位于云海上方；B位于云海下方；
C与所见位置相同；D大气密度不知，无法判断
5．根据家用电冰箱的工作原理，当压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外管道中不断循环，下列说法正确的是（）．
A在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出能量；
B在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出能量；
C在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收能量；
D在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出能量
二、实验及解答题（本题共2小题，共25分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
6．（12分）如右图所示，AB表示一水平放置的平面镜，P1P2是呈水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜），MN是屏，三者相互平行，屏MN上的ab表示一条缝（即ab之间是透光的），某人眼睛紧贴米尺上小孔S，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度，试在题图上用作图的方法求出可以看到的刻度尺的部位，请保留作图痕迹．
7．（13分）太阳的辐射功率是指单位时间内辐射到地球的太阳的全部能量．某实验小组想利用所学的知识粗略地估测太阳的辐射功率，他们查阅到以下资料：
日地距离r=1.5×1011m，水的比热c=4.18×103J／（kg·℃），射到地球大气层的太阳能被地面所吸收的百分比约为45％．他们做了如下的实验：
取一个横截面积S＝3×10-2m2的不高的圆筒，圆筒内装水m=0.60kg，某天中午在太阳垂直照射时间t＝2min后，测得水的温度升高了△t＝1.0℃，请你帮助该小组的同学估算太阳的辐射功率．（保留2位有效数字，附：
球面积公式为S＝4πr2）
选做题部分
选做试题一力学模块（共计70分）
一、选择题（每小题5分，单25分，每小题只有1个选项是正确的）
1．2002年3月31日，台湾地区附近发生了一次地震，广州和厦门的地震观测站分别记录到了这次地震的震波，这一地区的相对位置如右图所示．广州观测站记录的纵波和横波到达的时间相差125s；厦门观测站记录的纵波和横波到达的时间相差50s．已知地震波的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.0km／s和4.0km／s．由此可知，这次地震的震中位于（）．
A台北附近；B高雄附近
C台湾海峡中部中线附近；D台湾中部以东的太平洋上
2．质量为m的木块沿倾角为"的斜面匀速下滑，如右图所示，那么斜面对物体的作用力方向是（）．
A沿斜面向上；B垂直于斜面向上；
C沿斜面向卞；D竖直向上
3．心电图仪通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上，这样医务人员便可得到被检者的心电图．医生通过心电图可了解到被检者心跳情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min内心脏跳动的次数（即心率）．同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如右图所示．若医生测量时记下被检者甲的心率为60次／min，则可知乙的心率和这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度分别为（）．
A48次／min，25mm／s；B75次／min，25mm／s；
C75次／min，45mm／s；D48次／min，36mm／s
4．如右图所示，一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为小现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球篮中减少的质量为（）．
A2（M-F/g）；BM-2F/g；C2M-F/g；D0
5．如右图所示，二根质量均匀分布的不可伸长的绳索，重量为G，将其A、B两端固定在水平天花板上．若在其最低点处施加一个竖直向下的拉力，缓慢地将左右两半根绳都拉直，在这一过程中绳索的重心位置将（）．
A一定逐渐升高；B一定逐渐降低；
C先降低后升高最后回到原位置；D先升高后降低最后回到原位置
二、填空题（每空3分，共18分）
6．“天宫一号”是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日成功发射．
（1）发射“天宫一号”的火箭在穿越大气层时速度越来越快，那么，火箭受到的推力与自身重力________（填“相等”或“不相等”）．
（2）假如天宫一号的在轨高度为360km，那么“天宫一号”进入轨道后，如果行动指令从地球发出，到达“天宫一号”至少需要_______秒（指令传播速度为3×105km／s）．
7．养花养草已成为很多人的爱好．如图所示的是市面上给花草喷水的最常用的喷壶．它的使用方法是：
先将壶内装一定量的水，然后旋紧壶盖，按动压柄不断地向壶内压人空气，最后，再按下按柄，水就会从喷嘴喷出．当按动压柄向壶内压气时，壶内的空气密度将_______，水的质量_______，而气体的体积不变，壶内的大气压将_______（填“增大”、“减小”或“不变”，）．按下按柄，实际上是将喷嘴打开，由于壶内液面上方的大气压_______（填“大于”或“小于”）外界的压强，水就从导管被压出壶外．
三、综合题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
8．（8分）将从自来水管龙头流出的水调成很细的水流，你会发现，在靠近出水口处的水流是连续的且较粗，而在远离龙头出水口处水流会变得很细，甚至会发生间断的现象，这是为什么?
9．（9分）某公司要在地铁隧道黑暗的墙壁上安装广告牌．为使高速运行中的列车上的乘客能看清广告内容，需要特殊的设计．在两地铁站中间的列车匀速行驶路段布置一系列同样大小的广告牌，它们水平排列，高度一样，画面均由许多发光二极管组成，并由专门的电子电路控制。
每个广告牌高0.60m、宽0.90m，相邻两广告牌的间距都是0.21m，当列车在上述路段行驶的速度是60km／h时，车上的乘客可看清隧道墙壁上播放的广告动画（当然也可以是静止的画面）．计算发光二极管应按照怎样的规律发光．
10．（10分）尽管我们在现阶段所接触的运动都是匀速运动，但通过观察生活我们不难发现物体的速度并不是一直不变的，例如汽车启动时，速度从零开始逐渐增加，子弹射的速度也是逐渐变大的，但是很显然汽车启动和子弹射出这两个过程，速度增加的快慢并不相同，物理学中为了描述速度变化快慢引入了加速度的概念，其表述为：
速度变化量与发生这一变化所用时间的比值叫做加速度．
（1）如果我们用a表示加速度，用v1表示开始时物体的速度，经过△t时间后物体速度增加到v2，请你写出加速度的表达式；
（2）假如一颗子弹在0.005s时间内速度由0增加到250m／s，求这颗子弹的加速度．
（3）汽车以36km／h的速度行驶，现以0.6m／s2的加速度加速，求汽车10s后的速度．
（4）某汽车以4m／s2的加速度加速，用5s的时间速度增加到30m／s，那么开始加速时这辆车的速度是多少?
选做试题二电学模块（共70分）
一、选择题（每小题5分，共25分，每小题只有1个选项是正确的）
1．右图所示的是一个电热器电路．电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个有故障，今用一个校验电灯分别接在各处，得到下表所示的结果，根据表格内容可判断（）．
校验次数
1
2
3
4
5
6
校验电灯接入点
a、f
a、b
c、d
e、f
a、d
c、f
发光情况
正常发光
不发光
亮度较暗
不发光
亮度较暗
正常发光
A指示灯断路，开关短路；B指示灯断路，电热丝短路；
C电热丝断路，开关短路；D开关断路，指示灯短路
2．如右图，电源为理想电源．滑动变阻器总阻值为R＝50
，定值电阻R1＝50
，R2＝50
，三只电流表都是理想电流表．滑动变阻器的滑动触头P从a向b移动过程中，下列说法中正确的是（）．
A电流表
的示数逐渐增大；B电流表
的示数先增大后减小；
C电流表
的示数逐渐增大；D滑动触头P移到a端时电流表
的示数最大
3．考虑温度对电阻率的影响，下面能正确反映通过灯泡的电流与灯泡两端电压关系的是（）．
4．如图所示是计算机光驱的工作原理：
R1是光敏电阻（有激光照射时电阻较小，无激光照射时电阻较大），R2是定值电阻，信号处理系统可以根据R2两端的电压变化把光信号变成电信号．用激光头发射脉冲激光信号扫描光盘，从光盘上反射回来的激光信号照到光敏电阻R1上．下列分析正确的是（）．
A有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较高；
B有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得电压较低；
C有激光照射光敏电阻时，R2两端的电压一定降低；
D有激光照射光敏电阻时，通过R：
的电流一定减小
5．可用理想电压表V、理想电流表A、变阻器R以及开关S和导线等器材来测量某一电源E的电压和内阻．下面给出了4个电路图，图中+、一代表电源的正、负极和电表的正负接线柱．正确的电路图是（）．
二、填空题（每题6分，共12分）
6．如右图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边为L1，ad边为L2，当端点1、2或3、4接入电路时，R12：
R34＝_______。
7．如右图所示，两根输电线AB、A'B'的长度均为2km，已知每千米的输电线电阻为1
，今发现在距端点A、A'等远的两点C、C'间发生漏电，相当于在两点间接了一个电阻，现用输出电压恒为90V的电源接在端点A、A'间时，测得端点B、B'间电压为72V；若接在端点B、B'间时，测得A、A'间电压为45V，由此可知点A与点C相距________km．
三、综合题（解答府写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
8．（10分）某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件，有A、B两部分，被封闭在一个透明的玻璃壳内，a、b是其两个外露的接线柱，如右图甲所示．他们了解到B是一个定值电阻，其电压与电流关系如下表．
电压U/V
2.0
4.0
6.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
A是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是9V．为进一步了解A的某些特征，他们使用如图乙所示的实验器材，测得了一组该元件的电压与电流值，并绘制成如图丙所示的曲线．请根据上述信息完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图乙电路连接完整．
（2）计算电阻B的阻值．
（3）计算导体A的额定电流．
9．（10分）电流在单位时间内做的功叫做电功率．是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用户表示，它的单位是瓦特（Watt），简称瓦，符号是W．纯电阻电路电功率P=UI＝12R＝U2/R，无论是串联电路还是并联电流，电路的总功率均等于各支路功率之和．如右图所示，在一个粗细均匀的金属圆环上有A、B、C、D4个点，已知弧AD长为弧ACD长的一半，A、C两点等分圆珠的周长，如果分别
（1）将A、C两点接人电路中，
（2）将A、D两点接人电路中，并使两种情况中圆环上消耗的电功率相等，那么在两种情况中，圆环上弧ABC部分通过的电流I1与I2之比是多少?
10．（13分）在图甲所示的电路中，电源电压恒定，A、B两端接电阻．图乙为一个暗盒，盒外的a、6、c、d是该盒的四个接线柱，某同学按图甲所示的电路连接电路进行实验．实验时，某同学先把接线柱a、d，a、b（或b、d），a、c（或c、d），b、c分别连接到图甲电路中A、B两端．测得各电表的示数见表1．请你根据实验数据，回答下列问题：
（1）表1中有几个空格漏填，请你根据题意完成下表的填写．
（2）某同学对表1中实验序号1与2（或2与3或3与4）中电压表V1、V2、V示数进行深入地研究后发现，三个电压表读数的变化量之间存在一定的关系，该关系的表达式为：
____________________________________。
（3）某同学为了研究通过电阻R2的电流跟它两端电压关系，设计了如下表所示的表格．请你利用上表中的实验数据在下表的空白处填写数据．根据填入表中的实验数据，分析得出你的结论（填在表格中）．
（4）某同学为了验证实验数据．依照表1的实验序号重新实验．在某次实验过程中，某同学发现两个电流表示数相等，两个电压表示数也相等，电压表V3示数为1.2V．请你完成下表的填写，并分析产生该现象原因是______________________。
参考答案
一、1.D
思路：
超白玻璃最突出的特点就是具有非常良好的透光性。
所以选D
2.BC
思路：
物体由2f以外逐渐移动到1f和2f之间，经过2f时u+v=4f，此时物距加相距为最小值4f，所以C正确。
在整个过程中物像间距离先变小后变大。
所以A错误。
物体在4f至2f过程中运动时，像在f和2f之间运动；当物体在2f至1.5f间运动时，像在2f至2f外运动。
所以像移动的速度由比物体移动速度慢变为比物体移动速度快。
所以B正确。
像越来越大，物体不变，像的放大率一直变大。
所以D错误。
3.C
思路：
大雪蓬松且多孔，噪声在孔洞中多次反射最终被吸收了，所以大雪对噪声有吸收作用
4.B
思路：
由于光的折射作用，太阳刚刚从云海升起时（还未露出），阳光已经被大气折射到山（日观峰）上，此时太阳应在云海下方
5.D
思路：
A选项中制冷剂在冰箱内管道中，应迅速蒸发，吸收热量，所以A错误。
B选项中制冷剂在冰箱外管道中，受到压缩机压缩，体积变小，所以B错误。
C选项中制冷剂在冰箱内管道中，制冷剂蒸发吸热，并没有外力挤压，所以C错误。
二、6.CD部分即为所求作
7.∵Q吸=cm△t
=4.18×103J/（kg·℃）×0.60kg×1.0℃=2508J
根据题意Q=Q吸/η=2508J/45%=5573.33J
太阳到达地球的球面面积S总=4πr2=4×3.14×（1.5×1011m）2=2.826×1023m2
Q总/Q=S总/S∴Q总=QS总/S=5573.33J×2.826×1023m2/3×10-2m2=5.25×1028J
∵P=W/t=Q总/t=5.25×1028J/120s=4.375×1026W
选做题部分
选做试题一力学模块
一、1.A
思路：
S1/4km/s+S1/9km/s=125km解得S1=900km
S2/4km/s+S2/9km/s=50km解得S2=360km
根据比例尺测得3.5cm对应520km，r1=3.5cm×900km/50km=6.05cm
同理，r2=3.5cm×360km/50km=2.42cm
分别以广州和厦门为圆心，以6.05cm和2.42cm为半径做圆，发现两圆相切于台北位置。
所以选A
2.D
思路：
1.物体匀速下滑，应受平衡力，重力和斜面对物体的力平衡，所以斜面对物体的力竖直向上。
2.斜面对物体的支持力和摩擦力的合力与重力平衡，所以斜面对物体的力（合力）竖直向上
3.B
思路：
甲的心率为60次/min，也就是1次/s，所以走纸速度为25mm/s，乙每次跳动20/25=0.8s，所以1min跳动60/0.8=75次
4.A
思路：
气球匀速下降时，Mg=F+ff=Mg-F
匀速上升时（M-m）g=F-fMg-mg=F-Mg+F
可以得到mg=2Mg-2Fm=2（M-F/g）
5.C
思路：
原来重心在垂下来的最低点，用手向下拉动重心下移。
当两绳被拉直时可以看成左右两段绳的末端和手接触，而重心为两段绳各自重心。
所以重心上移了。
二、6.
（1）不相等思路：
因为火箭速度越来越快，所以火箭受力不平衡
（2）1.2×10-3s思路：
因为信号从地球发出后不用返回，所以信号传播路程为360km。
不必乘2。
根据v=s/t求解
7.增大；不变；增大；大于
三、8.因为流体流速越大的位置压强越小。
水流下降时流速较大，压强较小，小于周围大气压强。
周围大气压强会将水流压断。
9.如图所示，按照人眼的视觉暂留时间，动画能够被人们所看清，动画应按照24帧/秒的速度播放。
即当人从第一帧到第二帧所用时间应为t0=1s/24=0.042s。
如果车上的乘客可看清隧道墙壁上播放的广告动画，完整的通过一帧应为0.042s。
车速v=60km/h=16.67m/s
∵v=s/tt=s/v=（0.9m+0.21m）/16.67m/s=0.067s
∴Δt=t-t0=0.067s-0.042s=0.025s即发光二极管应按照每次发光0.042s后变换图片。
同时相邻两个广告牌时间交错0.025s。
10.
（1）根据题意a=（v2-v1）/Δt
（2）a=（250m/s-0m/s）/0.005s=5×104m/s2
（3）0.6m/s2=（v-10m/s）/10s解得：
v=16m/s
（4）4m/s2=（30m/s-v）/5s解得：
v=10m/s
选做试题二电学模块
一、1.D
思路：
接入af校验电灯正常发光，说明在电源电压下，校验电灯能够正常工作。
接入cd时亮度较暗。
说明指示灯或电热丝不可能断路，所以开关断路（接触不良）。
接入ad时亮度较暗，说明校验电灯和电热丝串联，即电热丝正常，所以指示灯短路。
2.D
思路：
该电路可以看成R1与RPa串联，R2与RPb串联后并联电路。
在并联电路中，总电阻比任何一个分电阻都小，所以当P至中点时，总电阻最大，总电压一定，总电流最小，即
示数最小，所以P由a滑动至b的过程中
的示数先减小后变大，
一直变小，
一直变大。
3.A
思路：
因为温度越高，灯丝的电阻越大。
所以选A
4.A
思路：
有激光照射时R1变小，总电阻变小，总电压一定时，总电流变大。
R2电阻不变，电压变大。
同时信号处理器与R2并联，所以信号处理器的电压变大。
5.B
思路：
A选项电源短路；C选项电压表和电流表的正负接线柱接反了；D选项电压表和被测用电器串联了。
二、6.L22：
L21
思路：
根据R=ρl/S，当接入1、2时l=L2，S=L1d；其中d为合金板厚度
当接入3、4时l=L1，S=L2d，所以R12：
R34=L22：
L21
7.0.4km
思路：
根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R1=R`1R2=R`2
当AA`接90V，BB`电压为72V，如图乙所示（电压表内阻太大，R2和R`2的作用忽略，丙图同理）此时R1、R`1、R串联，在串联电路中电阻和电压成正比，
R1：
R：
R`1=9:
72:
9=1:
8:
1
同理，当BB`接90V，AA`电压为45V，如图丙所示，此时R2、R`2、R串联，在串联电路中电阻和电压成正比，
R2：
R：
R`2=22.5:
45:
22.5=1:
2:
1=4:
8:
4
、
联立可得，R1：
R2=1:
4由题意，RAB=2km/1Ω/km=2Ω=R1+R2
∴R1=0.4ΩR2=1.6ΩAC相距s=0.4Ω/1Ω/km=0.4km
三、8.
（1）如图所示
（2）∵I=U/R∴RB=U/I=2V/0.1A=20Ω
（3）由图丙可知，当U=9V时，A、B总电流为0.54A。
由于A、B并联，
IB=UB/RB=9V/20Ω=0.45AIA=I-IB=0.54A-0.45A=0.09A
9.设ABC电阻为R，整个圆环电阻为2R
当A、C联入电路中，ABC和ADC并联，并联电压等于电源电压，
∵I=U/R∴此时通过ABC电流为I1=U/R
当A、D接入电路中，ACD与AD并联，ACD为AD长度的2倍，电阻也为其2倍，即总电阻的2/3。
所以RACD=4R/3。
∴此时通过ABC（ABC和CD串联，电流相等）电流为I2=3U/4R
∴I1：
I2=4:
3
10.
（1）
思路：
首先对电路构成进行分析，R1与R2并联，再与RAB和R3串联。
测干路电流；
测R1电流；
测R1（R2）和RAB的总电压；
测RAB的电压；
测R1（R2）的电压；
测R3的电压。
电源电压为U=UV+UV3=6V，且不变
1.5
1.5
3
0.75
0.5
1
0.375
0.75
R2两端电压与通过R2的电流成正比，比值为R2的电阻阻值2Ω
（2）V1+V2=V
（3）
（4）R2断路
思路：
∵
与
示数相等，说明R2断路，此时UV3=1.2V，
∴UV=UAB+UV1=U总-UV3=6V-1.2V=4.8V
以第一次实验为例，R3=UV3/I=3V/3A=1Ω
R1=UV2/I1=3V/1.5A=2Ω
接下来要对暗箱中的电阻进行分析（这样才能知道是第几次实验）∵I=U/R
第一次A、B接a、d时，UAB=0V，∴Rad=0Ω
第二次A、B接a、b（或b、d）时，UAB=3V，IAB=I=1.5A∴Rad=3V/1.5A=2Ω
第三次A、B接a、c（或c、d）时，UAB=4V，IAB=I=1A∴Rac=4V/1A=4Ω
第四次A、B接b、c时，UAB=4.5V，IAB=I=0.75A∴Rab=4.5V/0.75A=6Ω
由此可以推想出暗箱中电阻分布如图所示：
第10题答案图
其中R0=2Ω
根据题意，R3两端电压为1.2V，
此时R3电流为I=I1=UV3/R3=1.2V/1Ω=1.2A
R1两端电压UV2=I1×R1=1.2A×2Ω=2.4V
UV1=UV-UV2=4.8V-2.4V=2.4V=UV2
说明RAB与R1大小相等，即RAB=R1=2Ω
所以应为第2次实验
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