郑州市物理竞赛试卷真题
描述:1。本次考试* * *五大题，答题时间120分钟，试卷满分150分。
2、答题和答题过程都写在答题卡上。其中，第一个大题到第二个大题只需要写答案，不需要写求解过程；除了选择题，第三至第五大题要写一个完整的解题过程。
测试问题
1.选择题(以下问题只有一个符合题意。每小题4分，32分* * *)
1.在日常生活中，我们有时会发现这种现象。在商场挑选了自己满意的衣服后，回家后发现衣服的颜色变了。造成这种情况的主要原因是()。
(一)衣服染料质量有问题。
(二)商场和家居的环境湿度不同。
(c)商场和家中的环境温度不同。
(d)商场和家庭使用的照明光源不同。
所有2.0℃的冰块都会在0℃融化成水。音量会减小。比较这块冰和融化的水的内能。下列说法是正确的: ()
(a)它们具有相等的内能。
(b)冰在0℃时有很大的内能。
(c)0℃的水有很大的内能。
不确定性
3.目前有三种穿越草球A、B、c，如果任意两个靠近时相互吸引，可能会出现几种不同的充电情况。( )
(一)三种。(B)4种。5种。(d)六种。
4.将一个小灯泡(2.5V，O.3A)和一个家用白炽灯(22OV，40W)串联起来，接入220V电源。会发生的是: ()
(a)灯泡和白炽灯都发光。
灯泡和白炽灯都烧坏了。
(c)小灯泡短路。白炽灯正常发光。
灯泡烧坏了。白炽灯完好无损，但不发光。
5.制造精密电阻时，常采用双线绕法，即电阻丝从螺线管的一端绕到另一端，再从另一端绕回来。如果电流方向如图1所示，则()
(a)螺线管的左右两端没有磁极。
(b)螺线管的左端为N极，右端为S极。
(c)螺线管的左端是S极，右端是N极。
(d)螺线管的左端有一个磁极。右端没有磁极。
6.在图2所示的电路中，两个电压表是同一个理想电流表，量程为0 ~ 3 ~ 15V。关闭键K后，发现两个仪表的指针偏转角度相同。电路中r，r:的值可能是()。
100欧元，200欧元。
300欧元、700欧元
500欧元，125欧元。
700欧元，2800欧元。
7.在不透明的板上钻一个小洞。可以通过孔洞用眼睛观察一定范围，如图3所示。为了扩大观察范围，各种形状的玻璃制品都嵌在小孔里。那么图中的四个部分
能在平面内获得最大观察范围的是: ()
8.两个实心球A和B在足够深的液体中平衡后，浮力的比例为F A: F B = 2: 5。如果密度比ρ A: ρ B = 1: 2，体积比V A: V B = 2: 3，则: ()
(A)A和B都沉到底。
(二)甲浮乙沉。
(c) A暂停，B下沉。
(d)A和B都浮在液面上。
二、填空(每格4分，***32分)
9.据报道，台湾省一家厂商发明了一项“手机自发电”的技术。安装特殊的电池。上下左右摇一下就能发电，每分钟可以通话两分钟。如果上下摇动手机一次，就相当于转动了
将200克的重物举到10厘米的高度，每秒摇动一次。报道称，该手机的功率约为100瓦。(g = 10N/kg)
10.图4所示电路中，电源电压恒定，K键闭合，电压表V1与电压表V2之比为2: 3，电流表A的指示为L A；如果电压表V1被电流表A1代替，电流表A1的指示器。
数字是2 A .那么电阻R1的阻值与电阻R3的阻值之比。
11.将电阻丝做成两个不同半径的圆环和一个方形框，如图5所示连接起来。如果所有的触点都是导电的，那么大圆环的总电阻等于160ω。电流导体在A点和B点之间接6V电源，此时电路中的电功率等于1.8W，那么A点和B点之间的电阻等于ω。如果把大环上A和B之间的1/4环形电阻丝换成截面直径是原电阻丝两倍的电阻丝，电路中的电功率就变成了瓦。
12.如图6所示，一个1200℃质量为3kg的铁块，先后浸入两个装有5kg水的敞口容器中，容器内的初始水温为25℃，不包括容器壁吸收的热量。当第一个容器中的水温稳定后，将铁块浸入第二个容器中。第一容器中水的最终温度是；铁块的最终温度是。已知铁的比热容为0.5×103焦/(公斤)。c)，水的焦炭产率为4.2× 103焦/(kg。c)，大气压恒定在L标准大气压。
13.以图7所示的方式将一根粗糙的木棍放在分开的两只手的食指上。两个手指之间的距离是一样的。现在慢慢地将两个手指向对方移动。当我第一次开始移动时，发现右手食指相对于手杖移动，而左手食指相对于手杖不动。这时，右手食指和棍子之间的摩擦力(选择“大”
左手食指与棍子的摩擦力I当两个手指接触在一起时，两个手指的位置在棍子中心的一侧(可选:左或右)。
三、绘画题(6分)
14.当我们在镜子前举起右手时，我们会看到镜子中的“人——自己”举起了左手。有两个平面镜。请设计一个方案，让你举起右手的时候，镜子里的“你”也举起右手。请用一个点表示人的位置，用对称法画出成像光路示意图。
四、实验题(***18分)
15。苹果甜味的研究
某校研究学习组发现苹果的甜度与其抗性有一定的关系，初步获得了一种鉴别苹果甜度的方法。以下是课题组的研究过程和结果。请在划线的地方填空，或者根据问题进行问答。
(1)(4分)苹果抗性的测定。-
我们知道干苹果的表面覆盖着一层绝缘蜡。然而，研究小组在探索过程中意外发现，苹果手柄和苹果底部向内凹陷的部分其实是导电的，就像两个天然电极。请用钢笔线代替铁丝。完成图8中测量苹果电阻的实验电路。
(2)(6分)影响苹果抗性的因素。
有同学在研究中提出，苹果的抗性不仅与苹果的甜度有关，还与苹果的形状不规则有关。因此，他们* * *设计了三个实验方案。经过讨论，他们选择了一个方案进行实验并获得了成功。
得出苹果的电阻和苹果的形状关系不大的结论。你认为实验组选择了哪个方案？为什么？
(a)不同程度地切割同一苹果的外围。发现电阻不变。
(b)选择甜度相同，形状不同的苹果进行测量。发现电阻不变。
(c)改变滑动变阻器的阻值，使苹果两端的电压发生变化。发现电阻保持不变。
方案:
入选理由:
(3)(8)流过苹果的电流和苹果汁中糖浓度之间的关系。
研究小组最终得到了用16伏电源电压测量苹果得到的糖的浓度与电流的关系。图9。如果糖分浓度达到0.08g/ml，就已经是甜的了，那么在16V电源电压下测量苹果，可以得到200微安。
这个苹果的电流是(可选:“甜”或“不甜”)。
请根据图中数据总结出糖浓度(用P表示)与电流(用J表示)在0.05 ~ 0.09 g/ml范围内的关系。用数学公式表示，并画出如下图9的关系图。
16V时通过苹果的电流和果汁中的糖浓度
糖浓度(克/毫升)
动词 （verb的缩写）推理题(***62分)
16.(本题42分)水与日常生活密切相关，在涉水问题中蕴含着丰富的物理知识。请按要求回答以下问题。
(1)(4分)当水流较小且稳定时，家用水龙头的形状应为图lO中的()。
(2)(4分)如图11(a)所示，在一个顶部有开口的圆柱形容器中储存一定量的水，水面到底部的高度为h，现在容器底部有一个小孔，水从小孔中流出。那么正确反映水面高度h随时间变化的图形是图ll(b)中的()。
(3)(8分)如图12(a)，有两张水龙头滴水时用相机拍的照片。两张照片A和B中水龙头滴水的速度是不一样的。如果照片A中的水龙头以每秒十滴的速度滴水，请用网格纸上的作图法[12(b)]计算照片B中的水龙头每分钟滴水多少滴。
(4)(6分)如图13(a)所示，一个玻璃家庭装修中有一定量的水，一条塑料鱼A浮在水面上。玻璃罐底部装有气泡发生器。打开电源，气泡从玻璃罐中流出。
底部冲出来，缸里全是气泡。简述泡沫发生器开启后塑料鱼A的运动情况，在图15(b)中标出塑料鱼的大概位置，并简要说明产生这种现象的原因。
(5)(12分钟)如图14，是储水罐。。AOB是以D为转轴的杠杆，AO处于水平状态，A点和O点之间的距离为l1=40 = 40cm。B点和O点之间的水平距离是L2 = 20cm，B点和O点之间的垂直距离是L3 = 65440。BC和AQ是可以承受40 N拉力的链条，AQ链条的Q端连接着一个截面积为20cm2的插头，不考虑重力。当水箱中的水位为40 cm时，在C端施加20 N的垂直向下的拉力，插头即可被拔出。那么，储水箱最大蓄水高度是多少，才能在不拉断链条的情况下拉开塞子呢？(克取lO牛/千克)
(6)(8分)有两个相同的圆柱形容器。容器底部通过进水管分别与水龙头A和B连接。进水管的厚度与水龙头的厚度相同，如图15所示。抽头A和B之间的距离
装置底部的距离为l，龙头A的截面积为SA，龙头B的截面积为SA。
横截面积是SB和sA & gt某人.假设两个水龙头每秒放出的水量相同，都是q；本文通过简要的分析和推导，试图说明同时打开水龙头会先注满哪个容器。
17.(本题20分)学生A和B选择的实验设备都是完好的，只是部分设备的规格有所不同。他们按照图16所示的电气原理图连接电路，分别进行实验。在图16所示的电路中，电源电压是恒定的。
所有仪表都是理想仪表，R1是滑动变阻器，R2是恒电阻，灯L的电阻不随温度变化。实验中，学生A和B通过改变滑动变阻器的滑动片P的位置来改变电表示，并记录在表格中。学生A和B记录的实验数据见表1和表2:
表1:同学a测得的实验数据。
实验序列号
A1代表一个数字
(安)
A2表示号
(安)
Vl表示
(伏特)
V2表示数
(伏特)
1
O.14
0.85
2.1
3.5
2
第24号命令
第72号命令
2.4
4.8
三
O.34
0.69
1.7
5.1
四
第48号命令
第72号命令
O
表2；学生b测得的实验数据。
实验序列号
Al表示数
(安)
A2表示号
(安)
V1表示号
(伏特)
V2表示数
(伏特)
五
O.11
第83号命令
1.65
3.7
六
O.17
第69号命令
1.70
5.1
七
0.23
第62号命令
1.15
5.8
八
0.30
0.60
O
6.0
根据以上实验数据，回答以下问题。
(1)(2分)根据表L中的实验数据，请通过对比分析说明，当一个学生进行实验时。滑块P的移动方向(由a-b或b-a表示)
(2)(4分)根据表L中的实验数据，通过分析归纳，完成表1中“V2表象数”下的空白。
(3)(6分)根据表L和表2中的实验数据，请通过对比分析，说明学生A和B测得的实验数据变化规律不同的主要原因。
(4)(8分)为了分析学生A和学生B记录的实验数据不同的原因，学生C在实验中使用了与学生A相同的设备，并重新连接了电路，如图16所示。每个电表的测量读数如表3所示。
展示。当他将表3中的实验数据与表1中的实验数据进行对比时，发现表1和表3中的实验数据完全不同。请根据表1和表3中的实验数据，分析并说明C同学的实验数据与a同学不同的原因。
表3。同学c测的实验数据。
实验序列号
A1代表一个数字
(安)
A2表示号
(安)
V1表示号
(伏特)
V2表示数
(伏特)
九
0.34
0.34
5.1
8.5
10
0.40
第40号命令
4.O
8.0
陆线 （landlines的缩写）
0.48
0.48
2.4
7.2
12
O.60
O.60
O
6.0
回答
一、选择题(每小题4分，* * * 32分)
l标题
1
2
三
四
五
六
七
八
我回答
l
D
C
D
A
A
D
D
B
二、填空(每格4分。* * * 32分)
9.0.1瓦10.1:2 11.20欧，4.5瓦12.100℃，30℃ 13。等于左边。
三、绘画题(***6分)
四、实验题(***18分)
15.(1)连接如图15(1) (4点)。
(2)方案:方案A (2分)。
入选理由:该方案能更好地控制苹果甜度对苹果抗性的影响。方案B理论上可行，但可操作性差。很难得到甜度相同但形状不同的苹果。(4分)
注:方案选b .且理由合理的，给3分。
这个苹果是甜的(2分)
糖浓度(P)在0.05 ~ 0.09范围内。糖浓度与电流(I)关系的数学表达式为:
p = 2.5×10-4 I+3.1×10-2(70毫安
关系图如下(图19): (3分)
在16V时通过苹果的电流和果汁中的糖浓度
动词 （verb的缩写）推理题(***62分)
16.(1) A (4分)(2)B(4分)
(3)以下落高度为纵坐标，下落时间的平方为横坐标，画一个H ~ T2图(或以下落高度为纵坐标。以下降时间为横坐标。做一个H ~ T图)；在图上标出H = 35cm对应的时间t2(或T)得到时间。
T = 0.265秒。
图b中水龙头每分钟的滴水次数。
N=60/O.265≈226
(8分)
(4)气泡发生器开启后，小鱼A因浮力减小而向下运动，漂浮在玻璃罐中部附近。(图20)(6分)
(5)解法:设AOB杠杆重力产生的力矩为m(不包括链条重力)。然后
M+ρghSl1=Fl2，M=Fl2-ρghSl1
=80牛米
当最大拉力F作用在链条BC上，被拉向与OB垂直的方向时，储水箱中的最高水位为H(图21)。
(6)解法(图22):水龙头刚打开时，由于流量相等，水龙头A的流量VA小于水龙头B的流量VB，容器B先开始装水；
假设时间t过去后。容器A和B中的水位分别为hA和HB。
hAS+SAL=Qt
hBS+SBL=Qt
有以上两种:哈
所以要先灌满容器B的水。(8分)
17.(1) B-A (2分)
(2) 4.8伏(4分)
(3)某同学r 1 >；R2，同学R1≤R2(6分)
(4)变阻器B端(下端)开路。(8分)