物理谜题放置

A. 求30道物理难题，要高中的

上海市第十五届高二物理竞赛(川沙中学杯)
复赛试题
说明：
1、本卷共四大题，24小题．满分150分．答卷时间为120分钟．
2、答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二大题只要写出答案，不写解答过程；第三、四大题要求写出完整的解答过程．
3，本卷中重力加速度用g表示，需要求教数值时取10m／s2。
一，选择题(以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题5分，共40分)
l、发现静止点电荷间相互作用规律的科学家是
(A)安培； (B)法拉第；
(C)麦克斯韦； (D)库仑。

2、如图所示，有一条形磁铁在自由下落的过程中遇到一导体圆环，磁铁沿着圆环的轴线运，则磁铁的加速度
(A)在环的上方时大于g； (B)在环的上方时小于g；
(C)在环的下方时大于g； (D)在环的下方时小于g．

3、如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中，由静止开始自边缘上的一点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力N。则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为
（A） （B）
（C） （D）

4、如图所示，在水平面上匀加速前进的车厢内，有一与车厢相对静止的观测者测得与水平面成θ角的光滑斜面上的物块相对于斜面向下的加速度a′= gsinθ，由此可以推断车厢在水平面上的加速度为
(A)a0= gtgθ； (B) a0= gctgθ
(C) a0= gsinθ： (D) a0= gcosθ

5、如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平面上，物块两侧联接劲度系数为k的相同弹簧。左侧弹簧左端固定。力F作用在右侧弹簧右端P，开始时弹簧均为自由长度。第一次缓慢地将P点向右拉l距离，所做功为As．第二次迅速地将P点向右拉l距离，所做功为Af，则有
(A)Af=4As； (B) Af=2As；
(C) 4Af=As； (D)2 Af=As。

6、如图所示，弹簧下面挂着质量分别为m1＝0.5kg和m2＝0.3kg的两个物体，开始时它们都处于静止状态。突然把m1和m2的连线剪断后，m2的最大速率是(设弹簧的劲度系数k=10N／m)
(A)0.77m／s； (B)0.98m／s；
(C)1.34m／s： (D)1.94m／s。

7、如图所示，有一导热板把绝热气缸分成A和B两部分，分别充满两种不同气体。在平衡态下， A和B两种气体的温度相同。当活塞缓慢运动压缩绝热气缸内的气体A时
(A)A的内能增加了；
(B)B的温度升高了；
(C)A和B的总内能增加了；
(D)A的分子运动比B的分子运动更剧烈。

8、如图所示，两导体板平行放置可构成一平板电容器C，将其接到电源上充电，直到两导体板的电压与电源的电动势E相等。当电容器被充满电荷时两导体板分别带电Q、-Q，电容器存储的电能为 QC，同时电路中电流为零，在整个充电过程中
(A)在电阻上产生的热量与电源电动势E无关；
(B)在电阻上产生的热量与R成正比；
(C)在电阻上产生的热量与R成反比；
(D)在电阻上产生的热量与R无关。

二、填空题(每小题5分，共50分)
9、如图所示，一甲虫从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，已知球面半径为R，甲虫与碗的内表面的静摩擦因数为μ=0.25，它可以爬的最大高度为＿＿＿＿＿。
10、如图所示，长为l的木板A的质量为M，板上右端有质量为m的物块B（不计大小），物块与木板间的滑动摩擦因数为μ，它们一起静止在光滑的水平面上。则质量为m的物块C至少以_____________的速率与木板左端发生完全非弹性碰撞时，方可使B脱离A板。

11、一根粗细均匀的玻璃管，形状如图所示，管两端都是开口的，右边的U形管内盛有水银，两边水银液面是平齐的。设此时U形管左侧水银面到A端的空气柱总长度为L0=40cm。若把左侧开口向下的玻璃管竖直插入水银槽中，使管口A在水银面下8cm，这时进入左管中水银柱高为___________。(设大气压为p0=76cmHg，空气温度保持不变)

12、如图所示，两个大导体板相互平行，水平放置，相距为d， 两板间电势差为U，板间存在与板平面相平行的磁场，磁感 应强度为B。用喷雾器喷入带电油滴，若某一油滴正好做半径为r的圆周运动，则该油滴的速率为_________。

13、如图所示，一半径为R的均匀带电球面，带电量为Q，在其正上方挖出一半径为a的小圆盘(a<<R)，将圆盘放到球心时所受的静电力的大小 为____________，方向为_________。

14、如图所示，质量分布均匀、边长为L的正三角形框架可以绕通过C点的水平转轴转动，转轴对框架轴承的最大摩擦力矩M0。在三角形框架的下边框上有一质量为m的小电动玩具汽车从静止开始沿边框向左加速运动，其质心位于O点右方x处。已知玩具汽车停在任意位置时，框架底边始终保持水平，则汽车的加速度口与x满足＿＿＿＿＿＿＿＿关系时，三角形框架仍能处于平衡状态。

15、实验表明：当物体中存在温度差时，热量会从温度高的地方向温度低的地方传递(即热传导现象)。比如对一长为L、横截面为S的细棒，当两端的温度维持在ΔT时，在稳态下，△t时间内从高温端向低温端的热量传递△Q满足关系式 ，式中可k为细棒材料的导热系数。如图所示，长度分别为L1、L2，导热系数分别为k1、k2的两个横截面相等的细棒在D处对接。两细棒的两端分别与温度为T1、T2的两个恒温热源有良好的接触。则在稳定状态下，两个细棒对接处D的温度T=＿＿＿＿＿＿。

16、如图所示，由两种金属构成一半径为r导体圆环，两部分的电阻均为R，但长度分别为周长的 、 ，将其放入磁感应强度B随时间变化规律为B=kt （k>0）的磁场中，磁场方向垂直于环面，则两种金属接触点a、b间的电势差大小△U=＿＿＿＿＿＿＿。

17、如图所示，三角板的∠A＝30°，∠B=90°，AC=l，P为AB边上一点，且∠ACP=30°。当三角板ABC在纸面内以恒定角速度国绕C点转动时，A点相对P点速度大小为＿＿＿＿＿＿。

18、如图所示，一细杆可以绕通过C点的水平轴转动，半径为R的半圆环向右以匀速 v 运动，运动过程中细杆恒与半圆环相切。当细杆与水平线的交角为ω时，其绕水平转轴转动角速度的大小为＿＿＿＿＿＿。

三、实验题(共2题，20分)
19、(本小题10分)我们知道：如图所示悬挂着的弹簧振子周期公式为 ，式中k为弹簧的劲度系数，m为悬挂负载的质量。这是在不考虑弹簧质量前提下的理论公式，但该理论公式和实验结果是有明显偏差的。实验表明，在周期公式中的质量除了包括负载质量m外还应包括弹簧自身质量m0的影响，即 ,式中 为弹簧质m0对振子周期影响的有效质量。实验中我们可以通过改变负载质量(往悬挂在弹簧下的托盘中添加不同质量的砝码)同时记录振子周期的办法获得弹簧的有效质量meff。下表为实验中添加的砝码质量和振子周期的几组(m，T)值，
m(g) 2.00 5.00 8.00 14.00 20.00 29.00
r(s) 0.36 0.42 0.47 0.57 0.65 0.75
请用作图法求弹簧的劲度系数k和有效质量meff
(已知托盘的质量为mt=1.82g)。
(1)推导弹簧振子周期r和弹簧的有效质量meff之间的关系式。
(2)选择坐标轴，根据上表数据作出相应的图线。
(3)根据图线求出弹簧的劲度系数k和有效质量所meff，需有相应简单的演算过程。

20、(本小题10分)现有如下实验器材：
*标准镉汞电池1节，其电动势为已知标准值Es；
*普通的干电池1节，其电动势为Ex；
*电阻箱1个，用符号Rp表示；
*标有长度刻度、粗细均匀的长为11米的电阻丝一根，用符号RL表示；
*检流计1只，用符号G表示；
*待测电池1节，用符号Ex表示：
*开关、导线、接线器若干。
请应用如上实验器材，设计一可以比较精确地测量待测电池最大小的电路。要求：
(1)在虚线框内画出实验原理图。
(2)写出主要的实验步骤。

四、计算题(共4题，40分)
21、(本小题8分)一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略)，在绳的一端挂一质量为m1的物体，在另一侧有一质量为m2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a2′ 沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大?

22、(本小题8分)如图所示为法拉第圆盘发电机。半径为 r 的导体圆盘绕竖直轴以角速度旋转，匀强磁场B竖直向上，电刷a与圆盘表面接触，接触点距圆心为 r／2，电刷b与圆盘边缘接触，忽略圆盘电阻和接触电阻，求通过电阻R的电流强度的大小和方向。

23、(本小题10分)质量为m，边长为l的两个正方体相距为d0= l，，放置在光滑水平面上； 将一个完全相同的正方体轻轻地斜放在两个正方体上(如图所示)。设正方体间的接触处是光滑的，求放上后上方正方体和下方右侧正方体在相互脱离前的加速度大小。

24、(本小题14分)如图所示，质量为m，边长为l的正方形平板与弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，另一端固定于地面，平板处于平衡状态。质量为m的第一个小球从平台以一定速度垂直于平板的左边缘水平抛出，并与平板发生完全非弹性碰撞(设平台与板间高度差为h，抛出点在平板的左边缘正上方)。隔一段时间后，以相同速度抛出第二个小球。(假定在任何情况下平板始终保持水平，忽略平板在水平方向上的运动，且为方便计算起见，设h=3 )
(1)求第一个小球落到平台上形成的振子系统的周期和频率；
(2)为了使第二个小球与平板不发生碰撞，其抛出速度的最小值为多少?
(3)在(2)的情况下，两小球抛出的时间差是多少?

参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D BD A A B C ABC D

二、填空题
9、H＝R（1－ ） 10、vc＝
11、4cm 12、
13、 或 14、0 ≤ a ≤
15、 16、
17、 lω 18、
三、实验题
19、
（1）由 得：
（2）把表中数据在方格坐标纸上作（m＋mt）－T2 图，描出实验数据点，画出拟合直线
（3）找出两个数据在方格坐标纸上的点（5.00，0.145），(25.00，0.475)（两个“＋”，尽量取m为某一格上的点）
斜率 ，
所以劲度系数 =2470g/s2=2.47kg/s2
拟合直线，在T2轴上的截距为
则有效质量为 ＝4.00g
20、
（1）实验原理如图所示
（2）主要实验步骤如下：
①先接通K1，调节电阻箱Rp，使电路中的电流I适中；
②再把K2接通Es，滑动检流计在RL上的位置，使流过检流计的电流为零，记录电阻丝左侧的长度Ls，则 I c Ls＝ Es（式中c为电阻丝单位长度的电阻）
③然后再把K2接通Ex，滑动检流计在 RL 上的位置，使流过检流计电流再次为零，记录电阻丝长度 Lx，则 I c Lx＝ Ex
④则待测电源的电动势为：Ex=
21、
物体受力如图所示，分别对两个物体列出动力学方程

加速度满足关系式
解方程得：

22、
Ob间的电动势为
Oa间的电动势为
则ab间的电动势 方向由b到a
通过R的电流为 方向向下

23、
物体脱离前，受力分析如图所示，其中N1＝N2＝N
对于上方正方体，由对称性分析得知，：其只有竖直方向上有运动

其中α＝45°，右侧正方体向右运动满足
加速度满足关系
解得
24、
（1）碰撞前后小球与平板（总质量为2m一起在新的平衡位置上下做简谐振动，如图中虚线所示
拢子系统的周期为
拢子系统的频率为 （式中ω为角频率）
（2）碰撞前，第一个小球在竖直方向的速度为
发生完全弹性碰撞，竖直方向有近似动量守恒
则碰撞后平板运动的速度为
振子振幅为
旋转参考矢量与y轴负方向的夹角满足
，则
设析运动到最低点位置时第二个小球正好下落到这一高度，则第二个小球下落用时

由此可以求出两者不发生碰撞时，第二个小球的最小抛出速度为
（3）第一个小球下落到平板用时
碰撞后平板从原平衡位置压缩到最低位置用时
设两球抛出的时间相差 ，则

考虑到板往复一次用时 ，第二个小球抛出时间可以是振子系统运动时间大于一个周期后，则两小球抛出的时间差为
（n取非负整数）

B. 十大高智商手机游戏是哪些

《史小坑的爆笑生活》、《猴子很忙》、《诺文尼亚》、《失落之城》、《明星志愿星之守护》、《卧龙吟、《英雄无敌》、《欢乐斗地主》、《暴力街区2》、《生煎三国志果盘》。

1、《史小坑的爆笑生活》：

同时，在游戏中被精心吸引到“舔屏”中的一百多个冒险伙伴都拥有日本著名的简历配音，这极大地赋予了每个伙伴生动的生命力。 具有挑战性的古代神灵遗迹，独特的小精灵系统和人性化的团队探索着游戏玩法，深受广大玩家的喜爱。

C. 求一个初二物理难题

这是一套初二的物理竞赛题,考虑做做

1．衣柜放置樟脑球的最佳位置，下列答案中正确的是 （ ）
A．上层 B. 下层 C. 中层 D. 都一样
2．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为 ( )
A．随着水位升高，音调逐渐升高。
B． 随着水位的升高，音调逐渐降低。
C．灌水过程中音调保持不变，音响越来越大。
D．灌水过程中音调保持不变，音响越来越小。
3．彩色电视荧光屏上呈现各种颜色，都是由3种基本色光混合而成的，这3种基本色光是 ( )．
A．红、橙、黄 B．黄、绿、蓝 C．橙、靛、紫 D．绿、红、蓝
4．长途汽车经过长时间行驶后，驾驶员常常会停下车，拿根铁棒敲打车轮，想凭借声音来判断轮胎内的空气是否充足。这主要是因为敲击的轮胎内空气充足时发出声音的 （ ）
A．响度较大 B．音调较高 C．音调较低 D．响度较小
5．晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是 ( )．
A．水滴蒸发，带走叶子的热量 B．水滴在阳光下温度升高，把叶烫焦
C．水滴容易透过阳光 D．水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦
6．皮鞋上擦过油后，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于 ( )
A．反复擦可增加漫反射效果
B．反复擦可使鞋油填空皮革表面凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果
C．鞋油反光性能比皮鞋好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加镜面反射效果
D．鞋油的颜色比皮革好，可增加镜面反射效果
7．某人站在商场用光滑金属包装的圆柱子前面，看到圆柱子里自己的像，则像和人相比较( )
A．变胖了，变高了 B．变瘦了，变高了
C. 变胖了，高度不变 D．变瘦了，高度不变
8．冬天医生检查牙齿时，常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤，然后再伸进口腔内，这样做的主要目的是 ( )．
A．防止接触口腔时病人感到大凉 B．进行消毒
C．镜面不会产生水雾，可以看清牙齿 D．防止镜框受热膨胀，致使镜片脱落
9．蝴蝶每秒钟振翅5-6次，蜜蜂每秒钟振翅300-400次。当它们从你身边飞过时，凭听觉 ( )
A．能感觉到蝴蝶飞过 B．能感觉到蜜蜂飞过
C．都能感觉到它们飞过 D. 都不能感觉到它们飞过
10．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是〔 〕
A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭
B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭
C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭
D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭、
11．为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量（估计为1000个），最好采用下列哪种方法？ [ ]
A．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量出一个垫圈

B．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量出10个垫

C．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出一个垫圈的质量M1，

D．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出10个垫圈的质量M10。

12．某商场的自动扶梯在0.5min内，可以把站在扶梯上的顾客送到二楼。如果扶梯不动，人走上去需要1.5min，那么人沿着开动的自动扶梯走上去，需要的时间（ ）
A. 2min B. 1min C. min D. 0.5min
13．一船往返于甲、乙两码头之间，顺水行驶时速度为v1，逆水行驶时速度为v2，船往返一次的平均速度为（ ）
A. B. C. D.
14．车站上，坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动，由此得出的下列判断中错误的是：（ ）
A．乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动；
B．乘客坐的火车可能在运动；
C．三列火车可能沿同一方向运动；
D．三列火车中可能有一列是静止的。
15．从地面上看，通信用的地球同步卫星是静止不动的。它运行一周所用的时间是：（ ）
A. 24小时； B. 23小时56分； C. 24小时4分； D. 24小时56分。
16．A、B两辆车以相同速度v0同方向作匀速直线运动，A车在前，B车在后．在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方，同时以相对自身为2 v0的初速度水平射出，如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力，则（ ）
A．甲先被击中
B．乙先被击中
C．两人同时被击中
D．皮球可以击中乙而不能击中甲
二．填空题：（请将正确答案填在题中横线上，每空2分，共22分）
17．把放在密闭房间里的电冰箱的门打开，接上电源，工作了一段时间后，房间的温度理论上将________(填“降低”“升高”或“不变”)
18．如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“dou（1）”“ruai（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是__________、________、_________、________。

19．图6是月球的影区分布，当人随地球运动到______区时会看到日全食，运动到______区时会看到日偏食，运动到______区时会看到日环食。
20．著名短跑运动员卡尔•刘易斯曾以9.86秒跑完100米。在这次赛跑中，从起跑点算起每10米所用时间分别是：1.88秒、1.08秒、0.92秒、0.89秒、0.84秒、0.84秒、0.84秒、0.83秒。最后20米用了1.74秒。从这组数据可以算出，他跑完100米的平均速度是______米/秒，平均速度最小的是第______个10米，平均速度最大的是第________个10米。
21．乒乓球瘪进去一块，为使它重新鼓起来，简单易行的方法是__________________________
22．图中所示为自动调温电熨斗的电路图。右下方为温控部分。在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，指示灯L亮，电热丝R发热、当温度达到预定温度时，双金属片因______向左弯曲，电路断开。若双金属片由铜片和铁片铆合而成，则左片就是______片。调节调温旋钮C，使静片向左时，调温电熨斗的预定温度值将变______。

三．实验与问答题：（23题6分，24、25题各3分，26题6分，共18分）
23．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜光屏放在同一直线上的A、O、B位置，在光屏上得到清晰的烛焰的像，如图所示．(1)将凸透镜向___________移动，可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央．(2)此时所成的像是倒立、__________的实像．(3)调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，调整光屏位置得到一个清晰的像，这个像与原来相比将 ___________ (填“变大”、“变小”、“不变”)．
24．.网球拍的拍面有若干条经线和纬线，它们组成了一个个正方形的小格。如果光源安装在天花板，球拍在光源的正下方，要使经线和纬线在地面的影呈如下所列的几种形状，应该用什么样的光源，怎样放置球拍？
1．影为正方形格子，边长放大到约为原来的2倍。
2．影为矩形(不是正方形)。
3．影为若干条平行的地线。
4．无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影。
25．冬天，将一块-15℃的冰块放进气温保持0℃房间内一盆装有0℃的足够多的水中，问：冰块和水的温度怎样变化?为什么?
答：
26．某同学要利用一把卷尺和一小块平面镜测出如图所示的水平地面上的一棵大树的高度．
1．如图中画图表示他的测量方法，并简述实验步骤．
2．用字母表示所测得的量，写出大树高度H的表达式H＝
步骤：
四．计算题（请将计算过程写在计算题答题纸上。27题7分，28题8分，共15分）

27．图是一张上海市地图的示意图．该地图的原始尺寸是27×38cm2．现有型号为WL－1000型的物理天平（最大称量1 000克，感量0.05克）一架，透明描图纸一张，大小为27×38cm2质量为8克的白纸若干张及剪刀一把等器材．
（1）请你设计一个测量上海市实际面积（图15中阴影部分，不包含崇明、长兴、横沙三岛）的方法．（要求测量过程中不损坏原图）
（2）若要求测量值与图示面积之差不大于20平方公里（地图比例尺1厘米∶600000厘米）．则测量过程中，至少要用几张白纸．

．
28．小红在两个同样的烧瓶中灌满水，加热到相同的温度后分别用厚度相同的1、2两种保温材料包好，定时测量烧瓶中水的温度。实验过程中室温保持不变。他想用这种方法比较两种材料的保温性能。表中给出了在时刻t（单位是分）测得的两个烧瓶中的水温T1、T2的几组数据。根据这些数据在下面的方格纸中作出表示水温与时间关系的图象并回答以下问题：
1. 哪种材料的保温性能较好？
2. 当时的室温大约是多少？
3. 在这些水温数据中，哪一个最可能是由于测量或记录的疏忽而产生的错误？

t/分 0 5 10 15 20 25 35 45 55 65 80 95 110 125 140 155
T1/℃ 80 72 64 59 55 51 50 41 37 34 30 26 24 22 21 20
T2/℃ 80 65 56 48 43 38 32 28 26 24 22 22 21 21 20 20
29.某人身高1.7m，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1m／s的速度匀速走开。某时刻他的影子长为1.3m，再经过2s，他的影子长为1.8m，路灯距地面的高度是多少？

2008-2009福建仙游私立一中八年级物理竞赛试卷参考答案
一．1. A. 2.A. 3.D 4.B. 5.D. 6B 7.D 8.C9. B 10. C 11. D 12. C 13. D. 14 A 15. B16. B
二． 17。升高
18。丙、乙、甲、丁
19。B、A、C
20。10.1，1，8
21。放入热水中浸泡
22：热膨胀，铁，高．
23。下，缩小，变小
24. 答案：1．用一个普通灯泡。使球拍平行于地面，与灯和地面等距。
2．用一个普通灯泡，使经线溅纬线)与地面平行，纬线溅经线)不与地面平行。
3．用一条直管形日光灯，使经线(或纬线)与灯管平行。
4．用两条直管形日光灯。互相不平行地放置。
25.冰块的温度将升高到00C，水的温度保持不变．（1分）
因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，低温的冰块吸热后温度升高，由于00C的水足够多，故冰块能吸收足够的热量升温到00C，而00C的水放热后，温度不变．只是有一部分水会因放热而凝固成00C的冰．所以水的温度仍保持不变．(2分)
26.测量方法，如图所示．(2分)
测量步骤：
①将平面镜放在水平地面上，人沿着树根A与平面镜B所决定的直线，眼睛看到地面上的平面镜前后移动位置，当人在镜中恰能看到树梢D的像时，记下这时人的位置C．（1分）
②用卷尺量出AB间的距离a，BC间的距离b，人眼到地面的高度h（1分）
H=ha/b(2分)
27. 解： (1)可以用如下方法来测量上海市的实际面积：
a)将地图上表示上海市区域(图中的阴影部分)描在描图纸上；
b)用剪刀将描图纸所描出的表示上海市区域的部分剪下，然后再按描图纸的形状剪下若干张白纸；
c)利用天平称出表示上海市区域面积白纸的质量；
d)利用地图比例尺，求出上海市区域的实际面积．
(2)设称得表示上海市区面积的白纸每张的质量为m，白纸每平方厘米的质量为σ，地图比例尺为n，则计算上海市区域的实际面积公式为

根据题中条件和上式计算可得：每平方厘米白纸的质量为

而20km2的实际面积对应的白纸面积为

面积为S1的白纸的质量为
m1=σS1=7．8×10-3×0．56g=4．36×10-3g
由于天平感量m0=0．05g，对应的每张纸的误差质量又不能超过m1=4．36×10-3g，所以至少需要白纸张数为

即至少需要12张白纸．
28. 答案:所得图像如图所示．由图可以看到：

1．第一种材料的保温性能较好．因为从两图线的比较可以看到，两种材料同样包裹的烧瓶内，同样温度的满瓶热水比较，第一种材料包裹的瓶内热水温度降低较慢．
2．当时的室温约为20℃．显然，当瓶内水与室内空气温度相等时，两者间达到热平衡，即瓶内水温降至室温时，将不再变化．图线表示瓶内水温最后维持为20℃不变，可见室温应为20℃．
3．所得数据中，t=35minn时的T1=50℃最可能是由于测量或记录时的疏忽所产生的错误．因为瓶内水温应该是在连续逐渐变化的，所以描述这一温度随时间变化的关系图线应该为一条连续光滑的曲线，则各个不同时刻所测得的实验数据点都应该在这一光滑曲线上．图中各实验数据点都分别在自己所对应的曲线上，惟有t=35min时的数据T1不在其对应曲线上，且偏离此曲线较远，表明该数据点的数值与当时的实际值偏离太大，即该点为一错误的数据点．
29答案:如图，设图中A点为路灯位置，AB为由路灯向地面引的垂线，GE为题述某时刻人的位置，ED为此刻地面上他的影子；再过2s，人位于HF，其对应影子则位于FC．
则由题意有：
EF＝vt＝2m
由于△ABD∽△GED，故有
即 ----------①
由于△ABC∽△HFC，故有
即 -----------②
以GE＝HF＝1.7m，ED＝1.3m，EC＝EF十FC＝2m＋1.8m＝3.8m分别代入①②两式联立解之可得路灯距地面的高度为AB＝8.5m

D. 初中物理竞赛 难题荟萃

2008年第十八届全国初中应用物理知识竞赛试题

一、选择题（共10分） 以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1．长途汽车经过长时间行驶后，驾驶员常常会停下车，拿根铁棒敲打车轮，凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是因为敲击的轮胎内空气充足时发出声音的（ ）
A．响度较大 B．音调较高 C．音调较低 D．响度较小
2．检查视力时，要求眼睛与视力表相距5 m。医院里常按图1所示的方式检查视力，让被检查者面对平面镜而坐，身后是视力表。已知人距平面镜2 m，那么视力表离平面镜的距离是（ ）
A．5m B．2m C．3m D．4m
3．光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小红直不明白：在光纤通信中，光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路，从一端传到另一端的呢?后来通过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中，她终于明白了：光信号在光纤中（ ）
A．是靠光纤壁不断地反射而向前传播
B．就像电流沿弯曲导线那样传播
C．就像水流沿弯曲水管流动那样传播
D．是靠光纤壁不断地折射而向前传播
4．某工厂要制造一种特殊用途的钢罐，要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0．25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案：先把铝膜紧贴到钢罐内表面，排出铝膜与钢罐之间的空气，冉向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰，铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法，下列分析中正确的是（ ）
A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了
B．水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上了
C．大气压的作崩把铝膜压接到钢罐上了
D．水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压牢在一起了
5．图2所示的是高压输电线路，其中高压输电线与变压器之司安装有避雷器，它的作用是防止变压器遭受雷击。关于这种避雷器，下列说法正确的是（ ）
A．避雷器在通常电压下是导体，在遇到雷击的电压时是绝缘体
B．在任何电压下避雷器都是导体
C．在任何电压下避雷器都是绝缘体
D．避甫器在遇到雷击的电压叫是导体，在通常电压下是绝缘体
二、填空题（共18分）
1 ．金秋十月，小琪一家人来到郊区游玩，看到农民过去用来舂米粉的工具(如图3所示)和磨面的工具(如图4所示)。小琪联想学过的简单机械，发现这两件工具其实就是_______都是物理知识在生活生产中的应用。

2．国庆假期，爱动脑的小明和李志乘坐火车去旅游。并计划在途中观赏车外景色的同时，做次测定火车速度的活动，事先商定了方案，明确了分工。当他们发现有另一列客车迎面开来时，记录了如下数据：对面客车从他们窗边驶过的时间约为8 s；对面客车共有17节车厢，而日与他们乘坐的车的车厢是相同的；他们所乘坐的车厢内电子显示屏上显示的时速为 108 km ／h。在火车停靠车站时，小明又观察到车厢外表面标有“ 换长2.2” 的字样，并通过询问列车员得知，“换长”就是换算长度的意思，且1个换长＝11m。根据这些信息，他们估算出迎面开来的客车的行驶速度约为______________。

3．图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶，瓶中插入两条管子，A管是输液管、B管是空气管。在输液的过程中，如果发现病人的血液沿输液管回流，可将吊瓶适当地升高，血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后，增大了流入患者血管药液的______ ，阻止了血液的流出。B管的作用是_______。
4．图6所示为种环保型手电筒，筒内没有电池。使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动．灯泡就能发光。而且来回摇晃的越快，灯泡越亮。这种手电筒能发电的依据是_______原理，这个原理足英国科学家_______发现的。
5．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温：另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生丁偏转，这一现象表明这时闭台电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”．把这一电路叫“热电偶电路”。 某研究小组的同学们按如图7所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素．通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
两接点间的温差/℃ 0 1 100 200 300 500
电路中的电流/10-1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17
请根据以上资料数据说明：
(1)产生热电流的条件是____________________________________________________ ；
(2)根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用： 。
三、简答下列各题（共22分）
1．（6分）如图8是一把厨房里常见的多功能剪刀，特别是图中标有l、2、3、4、5序号的部位都具有一定的功能，且每一项功能都与物理知识息息相关。请你写出其中的三项功能，并说明所用到的物理知识。
2．据报道：2005年4月20日上午8时38分，由重庆飞往上海的CA4541航班在重庆江北机场起飞后撞上一群鸽子，飞机多处破损．左发动机停止工作，直接经济损失达295万元人民币。所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作，在空中盘旋59min后成功迫降，机上所有人员安然无恙。小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏昵?请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。
3．图9是李阳把刻度尺直立在玻璃镜面上拍得的一张照片，请根据照片上的信息，估算一下玻璃镜的厚度，并说明估算的依据。
4．为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有一些横竖条纹的玻璃（如图10所示）制成。
5．我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”的习俗。首先将番薯煮熟，晾到一定的温度后，把“番薯、酒曲、水”按。定比例混合并搅拌均匀，经艘酵40天左右，其间每天搅拌一、二次；最后在“酒料”中分离山“地瓜酒”。图11是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。
小驯同学利用放假期间，在家协助爷爷完成了酿造“地瓜酒”的最后一道工序
①在小锅中加入冷水；
②取适量消料放入大锅里加热；
③在大杯中得到“地瓜酒”：
④适时用冷水替换小锅中变热的水；
⑤把“渣”取出．重复以上步骤。
请你说叫酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。
四．（13分）图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A甲时顶住水箱的出水孔。一旦饮水槽水位下降，浮球C受到的浮力减小，底盖A打开，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60cm。水箱出水孔横截面积是30 cm2。底盖A及竖杆B的总的总质量是400 g，浮球c的质量是600 g，体积是2dm3，g取10N/g。
（1）写出此装置应用到的物理知识(至少说出 2条)；
(2)通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作：
(3)若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素：若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。
五．（13分）如图l 3是一个电热器的工作原理图，电热器内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝；旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，—— 9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答：
（1）这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置；
（2）将此电热器接人家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。

六．（12分）2000年8月12日．在巴伦支海参加 军事演习的俄罗斯北方舰队“库尔斯克”号核潜艇（图14）意外沉没，所有舱室都灌满了海水，艇上118名官兵全部遇难。引起了国际社会的普遍关注。 已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4X107kg，海水密度近似取作ρ水=l.0xl03kg／m3．制造潜艇的材料的平均密度取作ρ船=7．0x103kg／m3。g取10N／kg。请回答：
（1）核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇中反应堆的核能是通过哪种选径获得的?
（2）为了精确地探测到潜艇沉没的位置，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从发出信号至接收到由潜艇反射旧来的信号经历的时间t= 146 s，如果超声波在海水中的传播速度v=1450m／s，则潜艇沉没的实际深度h约为多大？（计算结果取整数）
（3）有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案，就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋，若每只浮力袋的质量为50 kg，充气后的体积V0=10 m3，试估算要将“库尔斯克”号核潜艇打捞起来，至少需用多少只浮力袋？

七．（12分）频率为300MHz-300GHz的电磁波，它的波长很短，通常称之为微波。微波能沿直线传播，在遇到金属材料时能发生反射：遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料叫可以穿透；遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率般为900 MHz~1800 MHz波段。使用手机通话时，微波会对人体产生一种“加热效应”，微波频率越高，人对其能量吸收率就越尚，危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。请根据这砦技术参数和微波的上述特性解决下列问题。
某型号GSM手机的主要技术参数表
工作电压 标准配置电池 最长通话时间 最大发射功率 工作频率
4.1V 670mAh 300min 2W 900/1800MHz
（1）手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内．手机的平均功率约为多少？
（2）请列举两项减小手机微波辐射危害的措施；
（3）某网站刊载了一则“手机煮鸡蛋”的消息：两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里，在鸡蛋两侧各放置部手机，让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一 部手机，并保持通话状态。在实验进行到65 min时，实验人员取出鸡蛋，发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪，并简要说明理由。

2008年 全国初中应用物理知识竞赛
参考解答和评分标准
说明： 1、除选择题外，提供的参考解答不一定都是唯一正确的。对于那些与此解答不同的解答，正确的．同样得分。
2、评分标准只是按一种思路与方法给出的，在阅卷过程中会出现各种不同情况，可参照本评分标准的精神定出具体处理办法，但不要与本评分标准有较大偏离，
3、问答题或计算题是按照分步方法给分的。在评分标准中常常写出（l）式几分，（2）式几分……这里的式了是用来代表步骤的。若考生并未写出这个式子，而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤，同样得分。没有写出任何式子或文字说明，只给出最后结果的，不能得分。
4、参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的．但对考生不做要求．不要因为有效数字的错误而扣分。
5、要求学生估算的，要看学生是否会忽略那些可以忽略的条件。
6、在最后定奖时，如果得分相回的人教超过获奖名额，因而难于选拔时，可对待选试卷进行加分评判．加分评判的基本依据是：
（1）所用方法或原理不是课本所讲的，具有创新性，应加分；
（2）方法简便．应加分；
（3）提出多种正确解法．应加分；
（4）试卷表达规范，条理清楚，能充分利用数学工具，应加分。
一、选择题（每小题2 分．共 10 分）
1、B 2、C 3、A 4、D 5、D
二、填空题（共 18 分 〕
1、杠杆．轮轴（每空 2 分，共 4 分）
2、 21.4m/s（3 分）
3、压强；使瓶内保持一定的气压（与大气相通）（每空 2 分．共 4 分）
4、电磁感应（2 分），法拉第（l 分）
5、（每空 2 分．共 4 分）（1）用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；
（2）制成温度计。（将图 7 中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，保持D端接点温度t0稳定。并将灵敏电流表盘按温度刻度．即可用来测温度。）只要说明制成温度计即可得分．
三、简答题（共 22 分）
1、 ( 6 分）参考答案
（1）做瓶盖撬：应用了杠杆的知识，是一个省力扣一杆．
（2）做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强，还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳．又避免坚果滑落。
（3）做剪刀：应用了杠杆的知识。
（4） 做罐头盖（或瓶盖）撬：应用了杠杆的知识．这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆。
（5）做削皮刀：应用了压强的知识。
说明：每列举对一种功能得2 分，最多6 分：
2、( 4 分）参考答案有三个要点：
（1）物体动能的大小是由速度和质量决定的，所以在质量一定时，速度越大动能越大。
（2）虽然鸽子飞行速度不大，但飞机起飞后的速度很大．所以飞机与鸽子之间的相对速度很大。
（3）鸽子相对于飞机所具有的动能很大，它对飞机的破坏力也就很大。
说明：要点（1）、（2）各1分，要点（3）2 分．共 4 分．
3、( 5 分）参考答案
（1）利用平面镜成像的特点可知，镜中刻度尺的像与镜面上的刻度尺之间的即离等于镜厚的2倍．根据该距离的大小，就可估侧镜子的厚度。 …………………………………………………………（3分）
（2）以图中的刻度尺为测量标准．刻度尺与其在镜中的像之间的距离约为 6 mm ，所以镜厚为 10 mm （误差在±0.5 mm 内均给满分）………………………………………………………………（2分）
4、( 4 分）参考答案
汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一些小棱镜：灯泡发出的光经反射镜反射后形成近似平行光向前射去．通过灯罩上的这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上，便光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑，从而确保行车安全。……………………………………………………（3 分）
同时可以增加玻瑞罩的机械强度．使其更坚实。………………………………………………（1分）
5、 ( 3 分）参考答案
对酒料加热，酒料吸热温度升高．汽化加快；
酒气上升至小锅底部遇冷液化．形成液体“地瓜酒”附在小锅底部；
在重力作用下积聚到小锅底部，滴入导管并沿导管流到大杯中。
说明：其他正确的说法也同样得分．每一项1分，最多得3分。
四、（13 分）参考解答
（1）此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识。…………………………（2分）
（2）以ABC为一整体进行受力分析：
ABC整体受到重力、水箱及其中的水向下的饭力和向上的浮力………………………………（1分）
当浮球受到的向上的浮力大于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力时，底盖A会顶住水箱的出水孔．不再有水从水箱流入饮水池…………………………（1分）
底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N……（1分）
水箱中蓄满水时，由公式p=ρgh及p=F/S得：
水箱中的水对底盖A向下的压力
F=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N……………………………………（1分）
由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力
F浮m=ρ水gV排m=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N ……………………………………（1分）
因为在水箱中蓄满水时，浮球受到的最大浮力（20N ）小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力（10N + l SN = 28N ) ，所以．这个自动装置在水箱蓄满水时不能王常工作。………………………………………………………………………………………………（ 2 分）
（3）第一种情况：从上述计算过程可以看出，该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向 上的浮力不小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力，因此浮球受到的重力（质量）；浮球的体积；底盖A和竖杆B受到的重力；出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素。（其他说法正确的同样得分．解个因素 l 分，最般多 4 分）
第二种情况：要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作，可以采取的改进措施有： ① 适当减小出水孔的横截面积； ② 适当降低水箱蓄满水时的水位高度； ③ 保持浮球质量不变的情况下，适当增大浮球的体积； ④ 在保持浮球体积不变的情况下，适当减小浮球的质量。（其他说法正确的同样得分，每个因素1分．最多4分）
五、（13分）参考答案
（1）有五个档位：A档：当旋纽上的箭头指向图中位置A或F时；B档：当旋纽上的箭头指向图中位置B或G时；C档：当旋纽上的箭头指向图中位置C或H时；D档：当旋纽上的箭头指向图中位置D或I时；E档：当旋纽上的箭头指向图中位置E或J时。……………………………………………（4分）
（2）A档：R1、R2并联连入电路，电路的总电阻最小，为最大功率档………………………（1分）
…………………………………（1分）
B档：只有R1接入电路，为较大功率档…………………………………………………（1分）
……………………………………………………（1分）
C档：R1、R2串联连入电路，电路的总电阻最大，为最小功率档……………………（1分）

……………………………………………………（1分）
D档：只有R2接入电路，为较小功率档…………………………………………………（1分）
……………………………………………………（1分）
E档：空挡，接此档时功率为零…………………………………………………………（1分）
六、（12分）参考答案
（1）核裂变………………………………………………………………………………………（2分）
（2）根据速度公司有 …………………………………（3分）
（3）设至少需要N个浮子袋才能把潜艇拉离海底。
潜艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力，要使潜艇浮起，潜艇受到的浮力和浮子袋的拉力之和必大于潜艇受到的重力（浮子袋的质量与潜艇的质量相比可忽略）………………………………………（2分）
潜艇受到的浮力 F浮1=ρ水gV排m=ρ水gm/ρ潜 …………………………………………………（1分）
潜艇受到的浮子袋的拉力可近似为（如果学生回答是考虑了浮子袋的质量，同样给分）
F浮2=ρ水gNV0…………………………………………………………………………（1分）
为了使潜艇能上浮，至少应满足：F浮1+ F浮2=mg……………………………………………（1分）
即ρ水gm/ρ潜+ρ水gNV0=mg， 解得：N=1.2×103只…………………………………………（2分）
七、（12分参考答案）
（1）手机的最大工作电流 I=P/U=2W/4.1V=0.49A……………………………………（2分）
按最大工作电流0.49A计算．手机可放电0.67/0.49=1.37小时．所以在300min 的通话时间内手机的平均功率 ………………………………………………………………（ 2 分）
（或者 ）
( 2 ） ① 降低手机的发射功率（如CDMA手机的最大发射功率是0.2W)
② 减少通话时间
③ 用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些，减少对于头部的伤害
说明：每列举一项l分，最多2分。
( 3 ）这则消息叙述的事实是不能实现的……………………………………………………（1分）
以一个鸡蛋的质量为50g计算， 因为鸡蛋的主要成分是水，所以比热和水差不多，设煮熟鸡蛋的温度升高最大约为 80 ℃ ……………………………………………………………………………… （1分）
即煮熟一个鸡蛋相当于把50g水加热温度升高80℃ 需要吸收的热量： Q吸=cm(t2-t1)=1.68×104J
两个手机通话，根据（1）的计算，其发射微波的平均功率可取0.55W ，那么通话65 min ，提供的能且大约是4.3×103J(0.55W×65×60s×2=4290J)．即使按最大功率2W计算，手机也只能提供大约是1.56×104J的能量。考虑到手机是向四面八方发射电磁波，设各个方向的强度是大致相同的．鸡蛋所接受的电磁波只可能是手机发射电磁波中的很小一部分（小于1/6）。因此手机不可能把鸡蛋煮熟，网站的消息是虚假的。………………………………………………………………………………………………（ 3 分）
说明：本题为一个开放题．这一问的解答，只要学生提出合理的假设、条件，分析的合情合理．即可以得分。

三．(14分)小华同学为了节能和方便家人洗澡，用废弃的汽油桶在房顶上自制了一个简易太阳能热水器，图2是它的安装示意图。在水箱上下安有二根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完成，室内进出水管上安有三个阀门。
若当地的大气压强p0=1.0×105Pa，请回答下列问题：
(1)小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通的管子A?
(2)根据阀门I、II、Ⅲ的位置，说明它们的作用是什么?如何调节喷头出水的温度?
(3)给热水器上冷水时，阀门I、1I、III应当处于何种状态?洗澡时，阀门1、II、111应当处于何种状态?
(4)如果小华同学住的居民楼层高为3 m，他家的热水器安装在七楼楼顶上，且距楼顶高1 m，那么该地区的水压至少为多大，才能顺利为热水器上水?
(5)设热水器水箱容积为100 L，在一般的光照条件下，一满箱12℃的水经白天太阳的加热温度可达到45℃，这相当于多少煤气完全燃烧放出的热量?(已知水的比热容为4.2×107J／(kg·℃)，煤气的热值约4.2×107J／kg)

E. 急求有关浮力、压强的初中物理难题10道！！

练习1 如图1所示的容器内盛有水，其中浸入了边长为1米的正方体A，A的底面和容器底面紧密接触（A的底下无水），A的上表面到液面的距离为1米，求A受到多大的浮力？
解析 物体A没有受到浮力，原因是A物体的下表面没有受到水向上的压力，只有上表面受到竖直向下的压力，物体没有受到压力差，故没有受到浮力。

练习2 如图2所示，物体A、B、C、D均浸入到容器里，且各物体均与容器的底面紧密接触，哪个物体受到浮力？
解析 由“压力差”可知，除A物体没有受到浮力外，其余物体均受到浮力。
1. 极值法
例题：如图甲所示，相同的两个容器分别盛有质量相等的水和酒精，若液体内部A、B两点处在同一水平高度，且设两点的压强分别为pA和pB，则它们的关系如何？

解析：在图中，根据公式 可知，水的密度较大但深度较小，p的大小并不能确定，此时可将A（或B）点的压强，转化为液体对底部的总压强减去高度为h的液体柱产生的压强，通过比较得到答案。这里介绍一种更加简单的极值考虑法，如图乙由于A、B处于同一水平高度，我们假设h的高度与装水容器的水面高相同，由于A点压强为大气压，而B点的压强为大气压与B点上方酒精柱产生的压强之和，所以pB＞pA。

2. 模型法
例题：养金鱼的人有一个简便的方法给鱼缸换水，就是利用虹吸现象。具体做说是：用一根长的软管，将管的一端放入水中，用嘴在另一端吮吸，待水充满软管后将吸的一端下垂并低于鱼缸内的水面，则鱼缸内的水就会顺着软管往下流。为什么会出现这种现象呢？它在生活中还有什么应用？

解析：要直接分析整个液体的流动情况比较困难，此时可以建立物理模型，我们可在软管最高处取一液片，将该液片作为研究对象，设该液片的面积为S，由图可知，液片左侧受到向右的压力为F左，右侧受到向左的压力为F右，设当时大气压为p0，则 ，因为h1＞h2，所以有F左＜F右，液片所受合力向左，则液片向左运动，即容器B中的水顺着管子流入A中，直到两容器中液面相平为止。若不可能流平，则要等B容器中的液体流完为止。公共厕所里的自动冲水装置等也是虹吸现象的应用。
3. 变换法
例题：在水平桌面上放有一圆台形容器，里面装有一部分水，若将该容器颠倒放置，试比较颠倒前后水对容器底部的压力。

解析：比较液体内部压力，可尝试用液体内部压强公式，根据 有 ，颠倒前水的深度较小，但受力面积较大，而颠倒后水的深度较大，但受力面积较小，此时无法比较F1、F2的大小。此时可选取中间量进行变换比较，对于缩口容器，液体对底部的压力总大于液体本身的重力F1＞G，对于敞口的容器，液体对底部的压力总小于液体本身的重力F2＜G，而在容器颠倒的过程中，液体的重力并没有改变，所以不难得出结论：F1＞F2。

4. 整体法
例题：如图，冰块浮在杯中水面上，若冰完全熔化后，水面高度如何变化？

解析：设冰块熔化前后水对底部的压强分别为p1、p2，容器中水面高度分别为h1、h2，将冰块、水构成的整体作为研究对象，由于整体重力不变，且对于直壁容器水对底部的压力就等于总重力 ，所以冰块熔化前后水对底部的压强不变，p1=p2则ρ水gh1=ρ水gh2，h1=h2，可见，冰完全熔化后，水面高度保持不变。
1． 向墙上按图钉，已知图钉帽面积是1厘米2，图钉尖的面积是0.05毫米2，手指对图钉帽的压强是2×105帕，求图钉尖对墙的压强。
2． 有一质量为100吨的纪念碑，立在一块长方体的基石上，基石高是1米，密度是2.0×103千克/米3，如果地面能承受的最大压强是142.1×103帕，基石的底面积至少要多大？
3． 一支两端开口的玻璃管，下端附一塑料薄片，坚直浸入水中20厘米深处，如果在管中缓慢注入某种液体，当该液面超出水面5厘米时，薄片刚好落下，该液体的密度是多大？
4． 油罐里装着4.8 米深的柴油，在罐壁上距罐底0.3米处有一小孔，小孔的面积为0.5厘米2，如用手堵住小孔不让柴油流出，至少要用多大的力？(ρ柴油=0.85×103千克/米3)
5． 一块重76.44牛的正方休铁块放在1米2的水平桌面中央，求桌面受到的压强。（ρ铁=7.8×103千克/米3)

F. 关于 熔化和凝固 物理难题

下面是一套题，你可以选做，我做了一些，答案供你参考。

一、填空题（66×0.5分=33分）

1、请将与下列自然现象所对应的物态变化名称写在现象后的横线上。

①初春的早晨大雾弥漫____ 液化______ ②早春的河面冰的消融____熔化_______

③深秋早晨草木上的露珠____液化______ ④寒冬屋面瓦片上结霜_____凝华_____

⑤寒冷的冬天滴水成冰_____凝固_____ ⑥夏天暴雨过后天晴路面迅速变干____汽化______

⑦夏天自来水管出汗____液化______ ⑧从冷库拿出的冰棒上有一层白粉____凝华______

⑨北方冬天早晨窗户玻璃表面结冰花____凝华______

⑩秋天清晨的雾在太阳出来后散去____先液化后汽化______

2、写出以下物态变化的名称：给碘粒加热变成紫色的气体属于____升华______现象，放在杯子里的冰块过一段时间会变成水，属于____熔化______现象，盘子里的水过一段时间变干了，属于_____汽化_____现象，出炉的钢水变成钢锭，属于____凝固______现象，在手上擦些酒精感到冷属于____汽化______现象。

*3、冰、松香、玻璃、食盐、沥青可以分为两类：一类是__________，其特点是__________，例如__________，另一类是__________，其特点是__________，例如__________。

4、早春冰河解冻会感到寒冷，是因为____熔化吸热______的缘故，盛夏在地上洒水会感到凉爽是因为____蒸发吸热______的缘故。

5、在《千字文》中有“露结为霜”这样的说法，其实这种说法是错误的，因为霜是空气中的水蒸汽____凝华______形成的，并不是来源于露，而露是空气中的水蒸汽____液化______形成的小水珠。

6、江河湖海，土壤植物中的水通过____汽化______变成水蒸汽，升入天空，水蒸汽在天空中遇到冷空气有些____液化______成小水珠，有些_____凝华_____成小冰晶，形成升姿百态的云（填物态变化名称）

7、吹气和哈气都是从人口中呼出的气，但效果不同，对着手吹气，手感到_____冷_____，是因为吹气加快了手上水份的____蒸发______，从手上吸收____热量______；对着手哈气，手感到____热______，是因为哈出的水蒸汽在手上_____液化_____，而这是一个____放热______过程。

8、用久了的灯泡会变黑，是因为灯丝受热产生____升华______现象，然后气态的钨在灯泡壁上______凝华____的缘故。

9、水跟我们生活息息相关，通常情况下，水的凝固点是____0______℃，在1标准大气压下水沸腾时的温度是____100______℃，水在结冰的过程中，温度______不变____（选填“升高”“降低”或“不变”），但会_____放出_____热量（选填“吸收”或“放出”），水在沸腾时，温度---不变---（选填“升高”“降低”或“不变”），但需要____吸收______热量（选填“吸收”或“放出”），一杯水放在桌上，水会蒸发，蒸发时，水的温度_____不变_____（选填“升高”“降低”或“不变”），水蒸发需要____吸收______热量（选填“吸收”或“放出”）

10、下表列出一些物质的熔点和沸点，根据表中数据回答问题

物质
冰
萘
水银
酒精
氮
氧
钨
锡
铁
植物油
铅

熔点℃
0
80
－39
-177
-210
-218
3410
232
1535

328

沸点℃
100
218
357
78
-196
-183

2750
287
1740

(1) 在冰、萘、水银、酒精、氧几种物质中，常温下是固体的是___萘 钨 锡 铁 铅_______；

(2) 氧在－184℃所处状态是____液态______；

(3) 将锡、铅放在一起来加热，最先熔化的是_____锡_____；

(4) 北方冬天气温最低可低于－40℃，要测北方冬天气温，温度计的测温物质应选____酒精______；要测量萘的熔化和沸腾过程中温度的变化，温度计的测温物质应选____锡______；

(5) 铝锅穿孔，可以用锡焊补好，补好的铝锅可以水煮食物，但不能油炸食物，是因为_______________锡的熔点介于水的沸点和植物油的沸点之间_________________________。

(6) 电灯在发光时，灯丝温度高达2000℃以上，在表中所列材料中，应选_____钨_____作灯丝材料；

(7) 要用蒸馏法来分离酒精和水，温度应控制在_____78_____℃，要通过冷却法来分离氧和氮，温度应控制在_____-183℃_____；

(8) 一般说来，纸的着火点只有180℃左右，酒精灯火焰温度在400℃—500℃之间，为什么可以用纸锅烧水________水的沸点低于纸的着火点，水沸腾后温度保持在100℃____________。

11、人体正常体温是____36.8______℃，体温计的测量范围是___35℃~42℃_______，体温计的分度值是____0.1℃______，常用温度计的分度值是____0.02℃______。

12、将一温度计放在开口酒精瓶中，温度计之数比室温____高______（选填“高”或“低”），如果把这只温度计从瓶中取出拿在手中，观察温度计示数变化，会_____降低_____，这是因为___________酒精蒸发需要吸热___________________。

13、干湿泡湿度计是用两个相同的温度计并列制成的，使用时，其中一只温度计下端的玻璃泡包着湿布，因为水蒸发时要______吸热____，所以这只温度计的读数要比另一支的读数____高______，在相同室温下，两个读数差值大，就表明空气中的水蒸汽的含量____高______。

14、将湿衣服放在0℃房间里，衣服结了冰，是因为_________水的凝固点是0℃___________，而结冰后未解冻时，衣服变干了，是发生了____升华______现象。

二、选择题（22×1分=22分）

15、萘的熔点是80℃，则温度是80℃的萘将（ D ）

A、是固态 B、是液态 C、固液共存 D、都可能

16、下列能够降低室内平均温度的做法是（C ）

A、打开电风扇 B、关闭房门 C、向地上洒水 D、打开房间中正在工作的电冰箱门

17、冬天医生检查牙齿时，常把小镜子放在酒精灯上适当烤一下，然后再伸进口腔内，这样做的目的是（ C ）

A、防止接触口腔时病人感到太凉 B、进行消毒

C、镜面不会产生水雾，可以看清牙齿

D、防止镜框受热膨胀，致使镜片脱落

18、海波的熔点是48℃，则温度是48℃的海波，将（ D ）

A、正在熔化 B、正在凝固 C、不熔化也不凝固 D、都可能

19、在舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳）可以产生白雾，形成所需的效果，这种雾气是（ D ）

A、二氧化碳气体迅速液化形成的小液滴

B、干冰迅速升华形成的白色二氧化碳气体

C、干冰先熔化再汽化形成的白色二氧化碳气体

D、干冰升华吸热使空气中的水蒸汽液化形成的小水珠

20、下列现象在自然界中不可能存在的是（ A ）

A、某种物质熔化时，温度不断上升

B、103℃的水并没有沸腾

C、放在0℃的房间里的湿衣服结冰

D、在北方的严冬用水银温度计正常测出了冰雪的温度

21、生活中，人们常常把碗放在锅内的水中蒸“汽水肉”，“鸡蛋糕”等食物，蒸出来的食物非常鲜嫩。要求碗不能与锅底接触，当锅里的水沸腾时，碗里的水（ B ）

A、 稍后沸腾 B、同时沸腾 C、温度总是低于锅内水的温度，不会沸腾

D、温度能够达到沸点，但不会沸腾

22、夏天，从电冰箱里取出鸡蛋，常会看到鸡蛋壳先变湿，再变干的现象，此现象反映的物态变化过程是（ A ）

A、先液化后汽化 B、先升华后蒸发 C、先液化后升华 D、先凝华后升华

23、小明把装有水的烧瓶放在火焰上加热，直到水沸腾后，把烧瓶从火焰上拿开，迅速盖上瓶塞，再把烧瓶倒置后向烧瓶底部浇冷水，则观察到烧瓶里的水（ B ）

A、一直沸腾，浇上冷水后停止沸腾 B、先停止沸腾，浇上冷水后会重新沸腾

C、因为没有继续吸热，又烧冷水，水不会沸腾

D、从火焰上拿开烧瓶，到向烧瓶底部浇冷水的整个过程中，水始终会沸腾

24、小明和小莉分别煮鸡蛋，小明在水沸腾后，继续用“急火”煮，而小莉在水沸腾后将火焰调小，用“文火”煮，但仍保持锅中的水沸腾，直到将鸡蛋煮熟，则两种方法比较（ AD ）

A、小明省时间 B、小莉省时间 C、小明省燃料 D、小莉省燃料

25、严冬，汽车司机常用水和酒精的混合液作为发动机冷却系统里的冷却液，这是因为这种混合液有（ C ）

A、较高的沸点 B、较好的导热性 C、较低的凝固点 D、以上说法都不对

26、一个密闭容器内装有冰水混合物，当容器外气温为0℃时，经过一段时间后容器中（ C ）

A、都结成了冰 B、都化成了水 C、冰和水都不变 D、无法判断

27、下列情况中，能使蒸发变快的是（ C ）

A、把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱 B、给墨水瓶加盖

C、用电热吹风机将头发吹干 D、把新鲜的柑桔装入塑料袋

28、用扇子扇风，人觉得凉快是因为（ C ）

A、扇来的风把周围的热空气赶跑了 B、扇来的风的温度比周围气温低

C、扇风加快了人体表面汗水蒸发 D、扇来的风使周围空气温度降低

29、把烧红的铁棒放入冷水中，会听到一阵响声，并且看到水面上出现“白气”，在此过程中，发生的物态变化是（ C ）

A、液化 B、汽化 C、先液化，后汽化 D、先汽化后液化

30、在制药时，可以从溶液中提取抗菌素，要用加热的方法使水沸腾而除去水份，但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取，应选用的方法是（ D ）

A、缩短加热沸腾的时间 B、用微火加热使其沸腾

C、增大容器中的气压 D、减小容器中的气压

31、衣柜里常放些卫生球来防虫，不过时间一长，柜中的卫生球会变小甚至消失，这是因为卫生球（ C ）

A、熔化了 B、汽化了 C、升华了 D、蒸发了

32、100℃水蒸汽烫伤比100℃水烫伤更严重，这是因为（ C ）

A、水蒸汽温度高 B、水蒸汽含热多

C、水蒸汽液化要放热 D、以上说法都不对

33、用来发射卫星的火箭，在它的头部除了一层特殊物质：以避免火箭因高速运动时与空气作用产生高温而被毁坏，该材料能起这种作用的原因是（ D ）

A、材料坚硬不怕热 B、材料不传热

C、材料非常光滑，不易与空气作用生热

D、材料受热熔化并汽化吸收了大量的热

34、目前有些饭店在洗水间安装了热风干手器，打开它就有热风吹到手上，使手上的水很快蒸发掉，使水快速蒸发的原因是（ A）

A、加快了水面附近空气的流动并提高了水的温度

B、 提高了水的温度并增大了水的表面积

C、 加快了水面附近空气的流动并增大了水的表面积

D、加快了水面附近空气的流动，提高了水的温度，增大了水的表面积

35、张明同学在家洗澡时，发现此过程涉及许多物理知识，于是他总结了以下几点，其中一条有错误的是（ A ）

A、 房间内充满的“白气”是水蒸汽

B、 地面铺上凹凸不平的地板砖是为了增大摩擦

C、 房间窗户玻璃变得模糊不清是水蒸汽液化造成的

D、热水冲洗全身变暖和是热传递的结果

36、对冰水混合物加热，下列说法不正确的是（A ）

A、 混合物中水的温度升高，冰的温度不变

B、 混合物中水的质量增加，冰的质量减少

C、 混合物中的冰逐渐熔化

D、只要冰未熔化完，混合物的温度就是0℃

三、读图与实验题（32×0.5分=16分）

37、四位同学测量体温时，分别沿如图中所示A、B、C、D方向观察读数，其中沿着______方向观察容易读数，这是因为体温计在设计时应用了___________，观察图乙，我们发现体温计的测量范围是____________，体温计的分度值是_____，体温计的读数是____________。

38、如图是某种物质的______（选填“熔化”“凝固”“沸腾”）曲线图，由图可知，该物质是____________（选填“晶体”“非晶体”）这种物质的熔点是______，物质熔化过程经过的时间是______，图中AB段物质是______态，BC段物质是______态，CD段物质是______态，从B到C，固体的质量将______，液体的质量将______，B点时物质是______态，因为______，C点物质是______态，因为__________________。

39、如图是用温度计测量液体温度的示意图，但都有错误，请写出各图中的错误。

A图____________________________ B图_________________________________

C图____________________________ D图_________________________________

E图_________________________________

40、在“观察水的沸腾”的实验中，实验装置如图A所示：

（1）某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图所示，则图________是水在沸腾前的情况，图________是水沸腾时的情况；

（2）实验小组在加热的过程中测量水温时，小敏同学不小心把温度计的玻璃泡与烧杯底接触了，那么测出的水的温度值与真实值比较将偏____________；

（3）他们改正错误后重新实验，得到如下表一组数据，从记录的数据看出，有一次观察记录是错误的，这一次错误是第________min钟时的温度，其中加热到19分钟时温度值未记录，图A中温度计示数刚好是19分钟，则第19分钟的水温是________℃。

（4）由记录的数据可以知道水的沸点是________℃，它低于100℃的原因是_____________。

（5）这个实验小组实验时间过长，如果要缩短时间，请你说出两条措施

a_______________________________________

b_______________________________________

时间min
0
…
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
…

熔度℃
25
…
94
95
96
97

98
98
96
98
98
98
…

（6）请你在图D所示的坐标纸上画出水的温度随时间变化的图象。

四、探究与体验（4×4分=16分）

41、某校自然科学兴趣小组根据生活经验提出这样的猜想“保温瓶内的水温下降快慢可能与保温瓶内热水的多少有关”，为了研究这个问题，兴趣小组的同学从总务处借来8个同样容量的热水瓶做实验，在8个热水瓶中分别装入初温相等，质量不同的热水，在同一环境下同时测量，以保证环境温度相同，8个小时后再测量水温，以下是同学们的实验结果：

保温瓶编号
1
2
3
4
5
6
7
8

装入水的质量（kg）
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3

水的初温（℃）
98
98
98
98
98
98
98
98

8小时后水的水温（℃）
84.5
84
83
81.5
79
48
76.5
74

8小时后水的温差（℃）
13.5
14
15
16.5
19
50
21.5
24

(1)同学们回顾实验的过程,确认数据均正确无误，但他们发现6号瓶中水的温差与其它瓶中水的温差趋势明显不一致，于是他们认为在器材选择上还存在问题：可能是保温瓶本身存在的问题。而且他们进一步分析，保温瓶内水温下降快慢不仅仅与瓶内热水的质量有关，可能还与多个因素有关，如水的初温、环境温度、保温瓶的保温性能等等，因此要验证他们的想法，设计实验的基本思想应该是______________法。请你想想：他们在实验中，6号瓶出现的现象是______________因素没有控制好，你认为应该怎样改进______________。

（2）分析表中的数据，你觉得保温瓶内水温下降的快慢与保温瓶中水的质量有什么关系：_________________________________________________。

42、某同学从生活经验提出：“蒸发的快慢受到哪些因素的影响的问题”并结合生活经验提出如下猜想：a蒸发快慢与液体的温度有关；b蒸发的快慢与液体的表面积有关；c蒸发的快慢与液体表面上的空气流动有关；d蒸发的快慢与液体的种类有关。

（1）他设计了如下实验：取两只相同的烧杯，分别盛等量的酒精，把一杯放在通风处，另一杯放在避风处，一段时间后观察比较两杯中酒精的多少，该同学设计这个实验的目的是为了验证猜想_____________________。

（2）另一同学设计在相同的两只玻璃板上分别滴同样多的水珠，用酒精灯对某中一块玻璃板加热，另一块不加热，如图所示，观察玻璃板上水的变化，

这个实验的目的是为了验证猜想__________________。

（3）请你设计一个实验来验证猜想d，要求简要写出实验的方法。

43、小明同学做了如下一个实验，从冰箱中取出一块冰砖，厚约6cm，然后把冰砖两端用小板凳支起来，再取一根长约50cm的细蜡线，横搭在冰砖上，蜡线两端各拴一个约5kg的重物，过了一会儿，“当”的一声，重物落地了，蜡线没断，但非常奇怪的是冰砖也没有断裂。

请根据上述现象提出一个猜想_________________________________________________

根据猜想对上述现象进行解释_________________________________________________

44、一次实验中，实验员不小心把一些碘和铁屑混在一起，请你想想，把铁屑中的碘除掉，至少写出两种方法了，简要说明做法及所利用的原理。

方法1：

方法2：

五、实践与创新（45题2分，46题4分，47题3分，48题4分，计13分）

45、我国研制的一种聚乙稀材料，超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固，有人设计，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成地板或墙板，在昼夜温差变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋，便可以起到调节室温的作用，请你解释这种设计的原理是什么？

46、在CCTV—1的《新闻联播》节目中，曾经播放了“神州五号”飞船成功飞入太空的壮观场景，当“长征2号F”运载火箭点火离开发射台升空的瞬间，只见火箭底部涌出庞大的白色气团，其实这不是火箭喷出的废气，我们知道，当火箭刚点火发射时，高温的火焰向下喷到发射台的地面，此时任何物质遇到如此高温的火焰都要熔化，为了保护发射台的台底，航天工程师在台底建造了大水池，就巧妙地攻克了这项技术难关，现在请你说明：

（1）火箭升空瞬间，庞大的白色气团产生的原因。

（2）大水池能起到保护发射台底作用的道理。

47、利用下面的方法，可以防止煮熟的饭菜变馊。方法：倒一盆冷水，将一只盛有饭菜的篮子搁在离水面稍高处，将一块白纱布缝成园筒型围在篮子的四周，下面浸入盆里的水中，上面用夹子夹在篮柄上，放在通风处。你能回答出其中的道理吗？

48、小明倒了一杯开水，想让水很快冷却下来，给你以下器材，一盆冷水，一块冰，一个玻璃杯，请你设计至少4种方法，使开水降温，写出器材，并简要写出做法和道理。