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第二届全国中学生数理化学科能力竞赛总决赛九九年级物理解题技能展示试题代表队暋学校暋暋姓名暋参赛证号考生须知:1.考生必须在答题纸上答卷,否则成绩无效;2.请在答题纸密封线内填写所属代表队、学校、年级、姓名和参赛证号;3.考试时间为150分钟,满分120分.一、选择题(每小题5分,共40分,每小题只有一个选项正确,请将正确的选项填在答题纸指定位置)1.在铁路道口常设有如图所示的道闸,这种道闸平时上扬,当火车要通过道口时道闸转动到水平位置,示意过往的其他车辆停车等候,这种道闸称为常开型道闸.与之相反,另一种道闸平时水平放置,当有车辆要通过时,道闸上扬,允许车辆通过,这种道闸称为常闭型道闸.对于这两种道闸重心的位置,下列说法正确的是(暋暋).A.常闭型道闸,重心应在O点左侧B.常开型道闸,重心应在O点左侧C.常闭型道闸,重心应在O点右侧D.以上说法都不对2.在一次校运动会上,小明骑一质量为m的独轮车以速度v匀速通过一重为G、长为L的水平独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着,如图所示.设独轮车骑上A端支柱处为初始时刻(t=0),下面正确地表示了B端支柱所受压力F与时间t的函数关系的是(暋暋)(不考虑独木桥的形变).3.有一种叫做“压电陶瓷暠的电子元件,当对它挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象称为压电效应.一种燃气打火机,就是应用了该元件的压电效应制成的.只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷片就会产生10kV~20kV的高压,形成火花放电,从而点燃可燃气体.在上述过程中,压电陶瓷片完成的能量转化是(暋暋).九年级物理试卷暋共4页暋第1页A.化学能转化为电能暋暋暋B.内能转化为电能C.光能转化为内能D.机械能转化为电能4.一大一小两柱形圆筒,大筒的直径和高度分别为小筒的2倍和4倍,焊接成如图所示的装置,ad端在上,bc端在下,两端均为开口,与大气相连.圆筒中有一活塞S,可以在筒中无摩擦地滑动,活塞上方倒满了水.用一根细绳将活塞拉住,绳的上方与测力计相连,显示拉力的大小,现使活塞缓慢地向bc端下降,在这一过程中(暋暋).A.测力计的读数先变小,然后变大,大气压力对系统做功B.测力计的读数先变大,然后变小,大气压力对系统做功C.测力计的读数一直保持不变,大气压力对系统不做功D.测力计的读数先变小,然后保持不变,大气压力对系统不做功5.用轻质绳把两个质量未知的小球悬挂起来,如下左图所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30曘的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30曘的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的(暋暋).6.如右图所示,两面竖直放置的平面镜互成直角,一只没有数字的钟为3点整,在A处的人向O点看(暋暋).A.看见9点的钟暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋B.看见3点的钟C.能看见钟,但指针位置不正常暋D.根本看不见钟7.在右图所示的装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,但始终保持木棒水平,则悬线上的拉力(暋暋)(棒和悬线均足够长).A.逐渐变小暋暋暋暋暋暋暋暋B.逐渐变大C.先逐渐变大,后又变小暋暋D.先逐渐变小,后又变大8.用伏安法测未知电阻R的阻值时,一般会产生误差,但我们可以通过选择正确的接法减少误差.现将电路按右图所示方法连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表电流表示数变化情况,那么(暋暋).A.若电流表示数有显著变化,S应接a暋暋B.若电流表示数有显著变化,S应接b九年级物理试卷暋共4页暋第2页C.若电压表示数有显著变化,S应接b暋暋D.电压表、电流表示数均无显著变化二、填空与实验探究题(本题共4小题,共40分)9.(10分)张教授经常在甲、乙两地间往返,他每天下午某时刻准时被司机从甲地接走.有一天张教授提前T1时间到达甲地,便开始步行走向乙地,途中他遇到了前来接他的司机,于是立即上车,司机驱车走完剩下的路程,把他送到乙地的家中时,比平时提前了T0时间.则张教授步行的速度与汽车的速度之比为;若张教授要提前T2时间回到家中,则他应提前时间从甲地开始步行.10.(10分)(1)人们观察地球以外的物体,会受到地球大气层的影响.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比(选填“将提前暠“将延后暠或“不变暠).简述产生这种现象的原因是:.(2)人们在地球上观察月亮,发现月亮朝向地球的一面始终是不变的.这是由于:.(3)天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数.科学家由此提出了宇宙大爆炸学说:认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,距今已有137亿年,大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动.最近的测量发现哈勃常数在变大,这说明宇宙在(选填“加速暠“匀速暠或“减速暠)膨胀.11.(10分)某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,转换器的输出电压正比于受压面的压力(设比例系数为k),如图甲所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请回答下列问题.(1)为使力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,某同学设计了如图乙所示电路.若去掉ab导线,能否达到设计要求?说明理由.(2)简要说明按图乙电路进行测量的实验步骤.求出比例系数k,并写出待测物体的质量、已知量、可测之间的关系式.12.(10分)测定一块形状不规则的石蜡的密度氀.请写出实验步骤并用实验中所得数据写出密度的表达式.提供的实验器材:大烧杯两个(无刻度)、升降台架、自行车车胎气门芯的长皮管一根、夹子、小针一根、待测物、水(室温下水的密度为氀0).提示:由于实验器材中没有度量器材,故需实现量具的自我标定:以一滴水的体积殼V为单位,一定量的水的体积可以用液滴数表示.这里我们可以利用虹吸现象,用橡皮管实现水滴的提取.九年级物理试卷暋共4页暋第3页三、计算题(本题共4小题,共40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).13.(5分)其实,任何一个运动都可以看作是几个独立进行的分运动的合运动,这些分运动之间并不相互影响,而分运动与合运动之间遵循平行四边形定则.这叫做运动的独立性原理.现有A、B、C三只猎犬站立的位置构成一个边长为a的正三角形,每只猎犬猎物的速度均为v,A犬想追捕B犬,B犬想追捕C犬,C犬想追捕A犬,为追捕到猎物猎犬不断调整方向,速度方向始终“盯暠住对方它们同时起动,试求多长时间可捕到猎物?(提示:以地面为参考系,三只猎犬运动轨迹都是一条复杂的曲线,但根据对称性,三只猎犬最后相交于三角形的中心点,在追捕过程中,三只猎犬的位置构成三角形的形状不变,以绕点旋转的参考系来描述,可认为三角形不转动,而是三个顶点向中心靠近.)14.(8分)固体在温度升高时,固体各种线度(如长度、宽度、厚度、直径等)都要增长,这种现象叫做固体的线膨胀.固体的线膨胀大小与温度有关,实验表明:在温度变化不大时,固体在某一方向的伸长量与温度的增加量成正比,还与物体的原长成正比.进一步实验表明:原长相同的不同固体,在升高相同温度时,在同一方向上的伸长量是不同的.为了描述这种特性,引入了线膨胀系数的概念:固体的温度每升高1曟,引起的线度伸长量跟它在0曟时线度之比叫做线膨胀系数.用毩L表示线膨胀系数,L0表示固体在0曟时的线度,Lt表示温度为t曟时的线度,则有线膨胀公式Lt=L0(1+毩Lt).两座相同的钢桥分别架设在南方和北方,温度变化范围是:南方是-10曟~+50曟,北方是-50曟~+20曟,考虑桥在温度变化的时候的热膨胀,求0曟时所留桥缝的宽度.已知0曟时L0=100m,钢的平均线膨胀系数毩=10-5/曟.15.(12分)如果电熨斗的温度调节器置于“锦纶暠位置,则熨斗的通电时间为t1=10s,断电时间t2=40s.在这种情况,熨斗表面温度烧到T1=100曟.如果温度调节器放在“棉布暠位置时,则熨斗通电时间为t曚1=20s,断电时间为t曚2=30s.求:温度调节器在“棉布暠位置时,熨斗表面的稳定温度T2.如果温度调节器损坏,通电的熨斗将加热至多高的温度?(假设热损耗正比于熨斗和周围空气的温差.室温T0=20曟)16.(15分)已知球体的体积公式为43毿r3(r为球半径).如右图,在一个大空心球腔内放一个实心球,空心球和实心小球是由同一种物质组成.空心球腔的外径为R,内半径为23R,实心小球的半径为R3.若将整个球体放入水中,则空心球腔有1/3的体积露出水面.(氀水=1灡00kg/m3)求:(1)制成空心球腔和实心小球的物质的密度是多少?(2)若在空心球腔内注满水后,再把整个球放入水中,则整个球体浮出液面的体积是多少?空心球腔壁对实心小球的作用力是多少?九年级物理试卷暋共4页暋第4页第二届全国中学生数理化学科能力竞赛总决赛高高一物理解题技能展示试题代表队暋学校暋暋姓名暋参赛证号考生须知:1.考生必须在答题纸上答卷,否则成绩无效;2.请在答题纸密封线内填写所属代表队、学校、年级、姓名和参赛证号;3.考试时间为150分钟,满分150分.一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)1.两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上,从两个框的长边同时以相同的速度分别发出小球A和B,如右图所示,设球与框边碰撞时无机械能损失,不计摩擦,则(暋暋).A.A球先回到出发框边B.B球先回到出发框边C.两球同时回到出发框边D.因两框长度不明,故无法确定哪一个球先回到出发框边2.如右图所示,一轻绳跨过一个光滑的定滑轮,两端各系一质量分别为mA和mB的物体,物体A放在地上,开始时静止.当B的质量发生变化时,物体A的加速度大小与物体B的质量的定性关系如下图的(暋暋).3.一块足够长的白板,位于水平桌面上,处于静止状态.一石墨块(可视为质点)静止在白板上.石墨块与白板间有摩擦,滑动摩擦系数为毺.突然,使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动,石墨块将在板上划下黑色痕迹.经过某一时间t,令白板突然停下,以后不再运动.在最后石墨块也不再运动时,白板上黑色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g,不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量)(暋暋).A.v202毺g暋暋暋B.v0t暋暋暋C.v0t-12毺gt2暋暋暋D.v20毺g4.如右图所示,由同种材料制成的四分之一圆弧轨道AB与水平轨道BC相切于B点,圆弧高一物理试卷暋共4页暋第1页半径与BC段长均为R.一与轨道间动摩擦因数为毺的小物块自轨道顶端A点由静止开始下滑,恰好运动到C点停止.则估算动摩擦因数毺的合理取值范围可能为(暋暋).A.0灡50毺曑1灡00暋暋暋B.0灡40毺0灡80C.0灡20毺0灡40暋暋暋D.0灡25毺0灡505.如右图,一轻质细绳一端系一质量为m的小球,绳的上端固定于O点.现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态),松手后小球由静止开始运动.在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为毩.已知绳能承受的最大拉力为F,若想要求出cos毩值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断.根据你的判断cos毩值应为(暋暋).A.cos毩=F+mg4mg暋暋暋B.cos毩=F-mg2mgC.cos毩=F3mg暋暋暋D.cos毩=2F3mg6.一质量分布均匀的直杆放置于光滑的水平面上