2019年湖南省长沙市长沙县初中应用物理竞赛复赛模拟试卷（含答案解析）

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1、2019 年湖南省长沙市长沙县初中应用物理竞赛复赛模拟试卷一、选择题（每小题 4 分，共 32 分）1在“达人秀”节目中，演员用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是（ ）A音调响度 B音色响度C音色音调 D音色音调响度2如图所示，质量为 M 的圆环用轻绳吊在天花板上，环上有两个质量均为 m 的小环自大环顶部开始分别向两边滑下，当两个小环下落至与大环圆心等高时，小环所受摩擦力为f，则此时绳对大环的拉力为（ ）A （M+m）g B （M+2m）g CMg+f DMg+2f3如图所示，劲度系数为 k1 的轻质弹簧 A 一端固定在地面上并竖直放置，质量为 m 的物块压在弹簧

2、 A 上，用一细绳跨过定滑轮，一端与 m 相连，另一端与劲度系数为 k2 的轻质弹簧 B 相连。现用手握住弹簧 B 的右端使其位于 c 点时，弹簧 B 恰好呈水平且没有形变，将弹簧 B 的右端水平拉到 d 点时，弹簧 A 恰好没有形变。已知：K 2K 1，则c、d 之间的距离为（ ）A BC D4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。对于一长度为L、横截面积为 S 的均匀金属棒，当两端的温度差稳定为T 时，t 时间内从高温端向低温端传递的热量Q 满足关系式： Q t；其中 k 为棒的导热系数。如图所示，长度分别为 L1、L 2，导热系数分别为 k1、k 2，的两个横截面

3、积相等的细棒在D 处紧密对接，两金属棒各自另一端分别与温度为 400 开、300 开的恒定热源良好接触。若 L1：L 21：2，k 1：k 23：2，则在稳定状态下，D 处的温度为（ ）A375 开 B360 开 C350 开 D325 开5如图所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员（ ）A起跳上升过程中，重力势能转化为动能B匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C以滑板为参照物，运动员始终是静止的D由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上6某次刮大风时把一棵大树吹倒了，需要两

4、个工人把它扶起，工人们想到了如图所示的四种方案，每个人所需拉力最小的方案是（ ）A BC D7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（ ）A常闭型道闸，重心应在 O 点右侧B常开型道闸，重心应在 O 点右侧C常闭型道闸，重心应在 O 点左侧D以上说法均不正确8厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味，这种下水管的示意图是图中的（

5、）A BC D二、填空题（每空 2 分，共 20 分）9如图所示，有一竖直放置的平面镜 MN，在平面镜前 45cm 处有一与平面镜平行放置的平板 ab，在 ab 靠镜面的一侧有一点光源 S，现要在离平面镜 5cm 的 PQ 虚线上的某一处放一平行于平面镜的挡光板，使反射光不能照射 ab 板上的 AB 部分，已知SA45cm ，AB45cm ，求挡光板的最小宽度 CD 是 。10如图所示电路为一无限长网络电路，电路的每个电阻阻值都为 R，则 RAB 。11如图所示为一上细下粗的容器，上部横截面积为 S，下部横截面积为 2S，装有水，容器底部有高度为 h 的气泡（液柱高度为 L） ，当气泡上升并从

6、细部升出液面时（液面仍在细部） ，重力做功为多少焦？12如图所示，一束与主光轴平行的光束宽度为 a，照射到一个焦距为 f 的凸透镜上，在凸透镜后面放一个垂直于主轴的光屏，测得在光屏上形成光斑的宽度为 b，则光屏到凸透镜的距离为 。13图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 。14如图为同学们常见的环保型手电筒，筒内没有电池，使用时，只要来回要晃手电筒，使

7、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。这种手电筒发电的依据是 原理，这个原理是英国科学家 发现的。151821 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了偏转，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

8、 1 100 200 300 500电路中的电流/101 A0.00 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、综合应用题（第 2、3 小题各 18 分，第 1 小题 18 分）16有一种 WSJ60 型号如图 1 电水壶如图 2，图 3 是电水壶的电路图，L 1 为电源指示灯、L2 为保温指示灯、 L3 为加热指示灯，R 1、R 2、R 3 为指示灯的保护电阻，其大小为100k左右；R 为加热器，其电阻小于 100；S 1、S 2 为压键开关； ST 温控器是一个双金属片

9、温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制。当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关 S1、S 2，并接通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开。该壶有手动和自动两种工作状态。当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回。当钮子开关拨到自动挡时，此时通过 ST 温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST 温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST 温控器又重新接通，再次进入加热状态。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙

10、述与观察，请回答以下问题。（1）在下列空格中填写“亮”或“不亮”手动状态通电工作时，电源指示灯 ，加热指示灯 ，保温指示灯 。自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯 ，加热指示灯 ，保温指示灯 。水沸腾后：电源指示灯 ，加热指示灯 ，保温指示灯 。（2）现将一满壶 25的水在标准大气压下烧开需时 10min，请计算该电水壶的热效率。水的比热容 c4.210 3J/（kg） 。（3）通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的？（4）试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大？如果指示灯的保护电阻的大小是 100k，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温时的功

11、率有多大？由此可以说明什么问题？17如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R 是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻 R015 ，左边电源电压为 6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于 15mA 时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。温度 t/ 0 5 10 15 20 25 30 35 40电阻 R/ 550 500 445 415 385 355 325 295 265（1）请简要说明该自动控制装置的工作原理。（2）计算说明该空调的启动温度是多少？（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为 25，控制电路中需要再串联多大的电阻？（4

12、）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。18家庭水暖又叫“土暖气” ，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备，下图是一种家庭水暖的安装示意图，其中下水管的 D 端比 A 端略高，其坡度为 1：100请看图思考并回答以下问题：（1）这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水便可以在管中按箭头所示方向自行流动。请具体分析管中的水流动的原因是什么。（2）为什么要安装放气阀？（3）使用该套设备时，对水箱中的水位高低有什么要求？参考答案一、选择题（每小题 4 分，共 32 分）1 【解答】解：不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，产生的

13、音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类；所以用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用它们吹奏出来的声音的音色一定是不同的，具有的相同特征可能是音调和响度。故选：A。2 【解答】解：小环受到大环的摩擦力大小为 f，方向向上，根据力的作用是相互的，大环受到两个小环的摩擦力大小各为 f，方向向下；以大环为研究对象，处于静止状态，受力满足平衡关系，向上的力是绳子对它的拉力 F，向下的力有：大环的重力 G、两个小环的摩擦力 2f；根据平衡力的大小相等的特点，得到 FG+2fMg+2f；故选：D。3 【解答】解：现用手握住弹簧 B 的右端使其位于 c 点时，弹簧 B 恰好没有形变，说明弹簧 B 没有压力，由胡克定律

14、可得，弹簧 A 压缩 x1 ；将弹簧 B 的右端水平拉到 d 点时，弹簧 A 恰好没有形变，说明弹簧 B 中拉力等于 mg，弹簧 B 拉伸 x2 。所以 c、d 之间的距离为：xx 1+x2 + 。故选：A。4 【解答】解：设在稳定状态下，D 处的温度为 T，则对于长度为 L1 的细棒：Q ，对于长度为 L2 的细棒：Q t，因为热传递过程中当处于稳定状态时，热平衡，所以将 L1：L 21：2，k 1：k 23：2 代入，解得 T375K。故选：A。5 【解答】解：A、起跳上升过程中，速度越来越小，高度越来越大，动能转化为重力势能，故错误；B、在匀速运动时，运动员和滑板的总重力与地面对它们的支

15、持力是一对平衡力，而不是运动员所受的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力，故错误；C、起跳的时候，以滑板为参照物，运动员相对于滑板在竖直方向上位置发生了变化，此时运动员是运动的，所以说以滑板为参照物，运动员始终是静止的，说法是错误的。故错误；D、由于惯性，人继续向前运动，越过杆后仍将落在滑板上，故正确；故选：D。6 【解答】解：A、由图可知，右边的树其实就是一个动滑轮；则利用动滑轮可以省一半的力；但是，把绳子放到树的底部，则动力臂太短不省力。故 A 不符合题意。B、由图可知，右边的树其实就是一个动滑轮；则利用动滑轮可以省一半的力；而且把绳子放到树的上部，动力臂较长，则动力较小；故 B 符合题意

16、。C、由图可知，右边的树其实就是一个定滑轮，则使用时，不会省力；而且，将绳子放到树的底部会更费力；故 C 不符合题意。D、由图可知，右边的树其实就是一个定滑轮；则使用时，不会省力；把绳子放到树的上部，动力臂较长，则动力较小，但是，较 B 选项，力还是较大的；故 D 不符合题意。故选：B。7 【解答】解：当重心在 O 点左侧时，由于重力的作用，杠杆左端下降，右端上扬，这是常开型的；当重心在 O 点右侧时，由于重力的作用，杠杆右端下降，左端上扬，这是常闭型的。故选：A。8 【解答】解：“厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味” 。A 图与 B 图，臭气都可以从下水道扩散上

17、来，我们就会闻到臭味。C 图与 D 图，水在向下流的过程中都要经过一节弯管，当停止放水时，就会有一小段水存在弯管中，防止臭气上逸。但 D 图相对于 C 图来说，向下流水时，左右两管中的液体压强差较小，水流较慢。故选：C。二、填空题（每空 2 分，共 20 分）9 【解答】解：1、认为只要把能照到 ab 板上的 AB 部分的反射光遮挡住就行，即挡光板的最小宽度为图中的线段 FH，根据SFH SAB，有 ，解得FH25cm 。2、认为只要把与能照到 ab 板上的 AB 部分的反射光相对应的入射光遮挡住就行，即挡光板的最小宽度为图 2 中的线段 EG，根据SEGSCD，有 ， ，解得 EG20cm。

18、3、认为挡光板的最小宽度应该取以上两种想法的公共部分，即图中的线段 FG，再根据CEFCSA，有 ，解得 EF5cm，所以FGEGEF 20cm5cm15cm。10 【解答】解：把 AB 间的电阻看成由两部分电阻并联而成的：一部分就是 AB 间夹的最近电阻 R；另一部分就是剩余的所有电阻组成的一个等效电阻，我们设它为 R1。CD 两点向右的部分（不包括 CD 中间夹的那个电阻）所有电阻所组成的等效电阻，因为这是一个无限电路，多一个少一个无所谓，所以大小同样也是 R1所以有：R+R+ R 1，同乘以（R+R 1）得：2R（R+R 1）+RR 1R 1（R+R 1）2R2+2RR1+RR1RR 1

19、+2（R 1） 2可得：（R 1） 22RR 12（R） 20解得：R1（1+ ）R，或 R1（1 ）RR 10 R 1（1+ ）R，AB 间的电阻：RAB （ 1）R。故答案为：（ 1）R。11 【解答】解：全部气泡排出去，相当于上端与气泡等体积的水向下移动到了气泡处，上部横截面积为S，下部为 2S，则细部的液面要下降 2h，2h 高度的液体质量为：mV S 2h2Sh，如图所示，图中红线表示液体重心向下移动的距离，则液体重心向下移动的距离为：xLh+ L h，则此过程中，液体重力做的功：Wmgx2Shg （L h） Shg（2Lh） 。答：重力做功 Shg（2Lh） 。12 【解答】解：（

20、1）平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点；将图中折射光线延长，与主光轴交与点 F，则光屏上形成光斑的宽度为 CD 即为 b，如下图所示：ABa， CDb，由AOFCEF 得 ，即 ，则 FE f，那么光屏到凸透镜的距离为 FE+OF f+f（1+ ）f。（2）当一束与主光轴平行的光束经凸透镜折射后，还没有汇聚在焦点上时，即在焦点的左侧时，如下图所示：ABa， CDb，由AOFCEF 得 ，即 ，则 FE f，那么光屏到凸透镜的距离为 OFFEf f（1 ）f 。故答案为：（1+ ）f 或（1 ）f。13 【解答】解：流入患者血管药液的压强等于 A 管上端压强与输液管内药液产生的压强之

21、和，提高吊瓶，人与吊瓶间的距离变大，输液管内药液产生的压强增大，从而输液管流入患者血管的药液压强变大，大于人的血压，于是血液随药液重新流入血管，不再回流。B 管保持吊瓶与瓶外大气相通，使瓶内保持一定的气压。故答案为 压强 使瓶内保持一定的气压。14 【解答】解：由图可知，线圈在手电筒中间位置固定不动，当永磁体来回运动时，就会造成固定的线圈切割运动的磁感线。这样就会产生感应电流。从而使灯泡发光。这种现象就是电磁感应。是由法拉第发现的。故答案为：电磁感应；法拉第15 【解答】解：（1）由题意可知，组成“热电偶电路”的是两种不同的金属丝形成闭合电路，且通过表中的数据可以看出，只有两接点间有温度差时，

22、电路中才有热电流，而且温度差越大，电流也越大。据此可得出，产生热电流的条件是：用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；（2）根据热电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电表反映出其温度值的大小。即其可行的应用为：可制成温度计。故答案为：（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。 （将图中的右端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度处保持左端接点温度 t0 稳定。并将灵敏电流表盘按温度刻度。即可用来测温度。

23、 ）三、综合应用题（第 2、3 小题各 18 分，第 1 小题 18 分）16 【解答】解：（1）手动状态通电时，电源指示灯 L1 和保护电阻 R1 串联、加热指示灯 L3 和保护电阻 R3 串联后并联接入电路形成通路，电源指示灯和加热指示灯会亮，而保温指示灯 L2 和保护电阻 R2 串联的电路处于开路状态，保温指示灯 L2 不亮；自动状态通电时，水沸腾前由于 ST 温控器处于闭合状态，将保温电阻短路，加热电阻接入电路，并开始加热；这时电源指示灯亮，加热指示灯亮，保温指示灯不亮。当水沸腾后，ST 温控器的触点断开，将保温电阻接入电路，加热电阻处于开路，进入保温状态开始保温；这时电源指示灯亮，加

24、热指示灯不亮，保温指示灯亮。（2）一满壶水的体积 V1L1cm 3110 3 m3，由 可得，水的质量 mV1.010 3kg/m31103 m31kg；标准大气压下水的沸点为 100，则水吸收的热量：Q 吸 cm（tt 0）4.210 3J/（kg）1kg（10025）3.1510 5J，由 P 可得，消耗的电能：WPt600W 1060s3.610 5J，该电水壶的热效率： 100% 100%87.5%；（3）因为当电水壶处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯与 ST 双金属片温控器并联，且 ST 双金属片温控器处于连通，对保温指示灯短路；所以保温指示灯被短路不亮。（4）由 P 得，电水壶

25、正常工作时其加热电阻的阻值R 80.7 ，保温状态时，电路中加热电阻与保温指示电路串联后与电源指示电路并联接通电路。所以通过电热器的电流为：I + 2.210 3 A，就以这个电流计算，保温状态时电热器的发热功率为：PI 2R（2.210 3 A ） 21000000.484W。即可以近似认为不发热。所以保温状态下的水温逐渐降低。答：（1） 亮；亮；不亮； 亮；亮；不亮；亮；不亮；亮；（2）该电水壶的热效率为 87.5%；（3）因为当电水壶处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯与 ST 双金属片温控器并联，且 ST 双金属片温控器处于连通，对保温指示灯短路；所以保温指示灯被短路不亮；（4）电水

26、壶正常工作时其加热电阻的阻值是 80.7，当它处于保温状态时，电水壶保温时的功率为 0.484W，可以说明保温状态下电水壶近似认为不发热，水温会逐渐降低。17 【解答】解：（1）答：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到 15mA 时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。（2）电路启动时的总电阻：R 总 400 ，此时热敏电阻的阻值：R 热 R 总 R 040015 385，对照表格数据可知，此时的启动温度是 20。（3）因为电路启动时的总电阻为 400，由表中数

27、据可知，空调启动温度设定为 25时，热敏电阻的阻值为 355，则电路中还应串联的电阻：RR 总 R 热 R 0400 3551530 。（4）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。故答案为：（1）见上面的分析；（2）答：该空调的启动温度是 20 （3）答：将空调启动温度设定为 25时，控制电路中需要再串联 30的电阻。（4）答：可以将左边电源改为可调压电源；18 【解答】答：（1）在管中 A 点附近取一截面，截面右侧水管 ABC 段中的水温高，密度 A 右小；水经暖气片放热后，温度降低，所以水管 CDA 段中的水温较低，

28、密度 A 左 较大，根据液体压强公式 pgh，A 截面左侧 CDA 段中的水产生的压强大于右侧 ABC 段水的压强，因此水管中的水会按逆时针方向流动。同时安装水管时又有一定的坡度，即 D 端高、A 端低，为水的逆时针流动创造了有利的条件。（2）当水管中有空气时，气泡会沿管道向上移动，并汇集在最高处，包括管道中向上凸起的部分、暖气片的顶部等处。如果汇集的气体过多，会形成气柱，分断了水管中的水，阻碍水的流动，从而影响用热水供暖的效果。（3）水箱中的水位一定要高于整个循环水路的最高点，才能在整个循环水路中灌满水，否则循环水路中就会有空气，水就不能正常流动，从而影响用热水供暖的效果。声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2019/5/4 17:01:48；用户：柯词旺；邮箱：；学号： 22038915