2019年山东省济南第四十六中学初中物理竞赛试卷（含答案解析）

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1、2019 年山东省济南第四十六中学初中物理竞赛试卷一、选择题（第 1 至 10 小题为单选题，第 11、12 小题为多选题，每小题 3 分，共 36 分）1饺子放在水中煮，怎么煮都不会发黄或变焦，而放在油中炸，过一会儿就发黄，发生该现象的原因是由于油的（ ）A密度比水小 B沸点比水高 C比热比水小 D内能比水大2下列现象中的物态变化，属于熔化的是（ ）A春天，河里的冰开始解冻B夏天清晨，花草上有大量露水C秋天清晨，浓雾笼罩大地D冬天，结冰的衣服也会晾干3下列现象中，由于光的折射而引起的是（ ）A 小孔成像 B 湖光倒影C 雨后彩虹 D 林中阳光4如图所示，容器内盛有部分水，气球下面悬挂一石块，

2、它们恰好悬浮在水中，若大气压增大，则石块将（ ）A上浮 B下沉C静止 D先上浮后下沉5人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播的影响，太阳的真实位置S 与人们看到的太阳的位置 Q 相比（ ）A “日出”时 S 在 Q 的下方， “日落”时 S 在 Q 的上方B “日出”时 S 在 Q 的上方， “日落”时 S 在 Q 的下方C “日出”或“日落”时 S 均在 Q 的上方D “日出”或“日落”时 S 均在 Q 的下方6如图所示，平面镜 OM 与 ON 的夹角为 ，一条平行于平面镜 ON 的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回。则平面镜之间的夹角不可能是（ ）A1 B

3、2 C3 D47建筑工人施工时，需要将物体运送到高处，高处的建筑工人使用定滑轮拉动绳子 ab，为防止物体与墙壁相碰，站定在墙面上的另一个建筑工人还需要用绳子 bc 控制物体，使物体与墙壁的距离始终保持不变，则在物体缓慢上升的过程中（ ）A绳 ab 上的拉力增大，绳 bc 上的拉力减小B绳 ab 上的拉力减小，绳 bc 上的拉力增大C两根绳子上的拉力均增大D两根绳子上的拉力均减小8某灯泡直接连在电压不变的电源两端，灯泡的电功率为 16 瓦，现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上，灯泡的电功率为 9 瓦，若灯泡的电阻不变，则长导线消耗的电功率为（ ）A7 瓦 B5 瓦 C3 瓦 D1 瓦9如图所示

4、，公园围墙外的小路形成一个规则的正方形，甲乙两人分别从两个对角处同时出发沿逆时针方向紧贴围墙绕公路匀速行走，已知甲绕围墙行走一圈需要 48 分钟，乙绕围墙行走一圈需要 68 分钟，从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不到乙时，所经历的时间为（ ）A4 分钟 B3 分钟 C2 分钟 D1 分钟10阻值相等的三个电阻 R 和 R1，R 2，R 3 组成如图所示的电路，且 R1R 2R 3，若电阻R1 两端的电压为 20 伏，电阻 R3 两端的电压为 4 伏，则电阻 R2 两端的电压为（ ）A6 伏 B8 伏 C10 伏 D12 伏11如图所示，质量分布均匀的甲、乙两个实心正方体放置在水平底面上，它们

5、对地面的压强相同，若要使甲对地面的压强大于乙对地面的压强，下列叙述中正确的是（ ）A沿竖直方向上切去相同的体积B沿竖直方向上切去相同的厚度C沿水平方向切去相同的质量D沿水平方向切去相同的体积12 在如图所示的电路中，电流表 A1 和 A2 的示数分别为 0.3 安和 0.4 安，若将电路中的某两个电阻的位置互换，电流表 A1 和 A2 的示数却不变，则干路中的电流可能为（ ）A0.45 安 B0.50 安 C0.55 安 D0.60 安二、填空题（每小题 4 分，共 20 分）13如图所示，重为 600 牛的人站在 300 牛的木块上，人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动，人与木块相对静止。若

6、地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的 0.2 倍，不计滑轮轴心的摩擦。则：（1）木块受到地面的摩擦力为 牛（2）人受到木块的摩擦力为 牛，方向为 ；（填“向左”或”向右” ）（3）木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外，还受到什么力？ 。14如图，一内部横截面积为 S 的圆柱形容器里盛有适量的水，另有一密度为 水 、底面积为 S、高度为 H 的圆柱形木块漂浮在水面，现用一竖直向下、逐渐增大的外力 F 将其缓慢压至刚好完全浸没在水中。此时 F ，水面上升的高度 h ，水对容器底部增加的压力F 。15如图所示，AB 两点间的总电压为 20 伏，五个电阻值均为 4 欧姆，则安培表的示数为 ；伏特

7、表的示数为 。16如图所示，质量为 m 的运动员站在质量为 M 的均匀长板 AB 的中点，板位于水平地面上，可绕通过 A 点的水平轴无摩擦转动。板的 B 端系有轻绳，轻绳的另一端绕过两个定滑轮后，握在运动员的手中。当运动员用力拉绳子时，滑轮两侧的绳子都保持在竖直方向，则要使板的 B 端离开地面，运动员作用于绳的最小拉力是 。三、实验与探究（10 分）17 （4 分）小明家新买了一条标有“220V ，50W”的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了下图所示的电路，其中 R 为待测电热毯的电阻，电源两端的电压为 6V，滑动变阻器的最大阻值为 20但是，小明在测量过程中发现，无论

8、怎样调整滑动变阻器，电表的示数都几乎没有变化，且查得各元件完好，电路连接无误。请分析产生这一现象的原因是什么？如果仍然使用这些器材，怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压？在小明电路图的右侧画出你的电路图。18 （6 分）小东想估测出某种油的密度 油 ，他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系在 O 点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为 的金属块 B 挂在硬棒左端 C 处，另外找一个重物 A 挂在硬棒右端，调节重物 A 的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为 E，如图所示。下面是小东测出 油 的部分实验步骤，请你

9、按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。（1）用刻度尺测出 OE 的长度 L0；（2）把金属块 B 浸没在待测油中，把重物 A 从 E 处移动到 D 处时，硬棒再次在水平位置平衡；（3） ；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算 油 的表达式为： 。四、综合应用题（19 分）19 （9 分）如图所示装置，O 为杠杆 OA 的支点，在离 O 点 L0 处挂着一个质量为 M 的物体。每单位长度杠杆的质量为 m，当杠杆的长度为多少时，可以用最小的力 F 维持杠杆平衡。20 （10 分）如图 1 所示的部分电路中，电源电压 U 保持不变，a、b、c 为三个接线柱，现备有三个电阻：R 19 ，

10、R26，R 33（1）若只在 a、c 间接入 R1，则闭合开关 S 后，在 1min 内 R1 上产生的热量是 240J，求电源电压 U；（2）若要从 R1、R 2、R 3 中选取两个电阻，连入图中的虚线框内，使得 S 闭合时电路消耗的总功率是 S 断开时电路消耗总功率的 3 倍，请你在图 2 中画出两种连接电路（每个电路都应有两个电阻） ，并在连入电阻的上方标出该电阻的阻值或符号；（3）在（2）中的两种连接电路中任选一种，计算出 S 断开和闭合两种状态下电路的总功率。 （若对两种连接电路都进行计算，则只对第一种计算评分）参考答案一、选择题（第 1 至 10 小题为单选题，第 11、12 小题

11、为多选题，每小题 3 分，共 36 分）1 【解答】解：饺子在水中煮，怎么煮也不会发黄变焦，而在油中炸，过一会儿就会发黄变焦，主要是因为油的沸点大于水的沸点，且油沸腾后，会保持沸点温度（远大于水的沸点 100）不变，饺子内的水分会很快蒸发掉，而变黄变焦。故选：B。2 【解答】解：A、冰雪消融是熔化现象，符合题意。B、水蒸气变成露珠是液化现象，不符合题意；C、水蒸气草木上形成小水滴是液化。不合题意。D、冰冻的衣服变干是由固态直接变为气态是升华，不合题意。故选：A。3 【解答】解：A、小孔成像是由于光的直线传播引起的；B、湖光倒影是由于光的反射引起的；C、雨后彩虹是由于光的折射引起的；D、林中阳光

12、，说明了光是沿直线传播的。故选：C。4 【解答】解：原来石块和气球悬浮在水中，F 浮 G；若大气压增大，增大的压强大小不变的传给气球，气球受到的压强增大，气球的体积减小，排开水的体积变小，由公式 F 浮 液 gV 排 知，气球受到的浮力减小，使得石块和气球受到的浮力小于总重而下沉。故选：B。5 【解答】解：（1）由于大气层下部密度大，上部密度小， “日出”时阳光穿过大气层发生折射，折射光线向下偏折，我们逆着折射光线看过去，认为太阳在折射光线的反向延长线上，我们看到太阳的位置 Q 比太阳的实际位置 S 高；（2）由于大气层下部密度大，上部密度小， “日落”时阳光穿过大气层发生折射，折射光线向下偏

13、折，我们逆着折射光线看过去，认为太阳在折射光线的反向延长线上，我们看到太阳的位置 Q 比太阳的实际位置 S 高；故选：D。6 【解答】解：根据光的反射定律，画光的反射光路图如下图所示，由图知：因为第一条入射光线平行于下面平面镜，所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为，光线第一次反射的入射角为：90；第二次入射时的入射角为：902；第三次的入射角为：903；第 N 次的入射角为：90 N。要想延原来光路返回 需要光线某次反射的入射角为零所以有 90N0，解得： ，由于 N 为自然数，所以 不能等于 4。故选：D。7 【解答】解：因物体与墙壁的距离始终保持不变，先明确两点：（1）两绳拉力的合力为物

14、体的重力不变；（2）在题型设条件下图中标明的两角度一个增大，另一个减小。然后就用平行四边形定则作出图（2）故选：C。8 【解答】解：设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为 I，此时灯泡的功率为 PI 2R16W当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为 I，此时灯泡的实际功率为 PI 2R9W由可得： I I，此时电路的总功率 P 总 UIU I 16W12W，长导线消耗的电功率为 12W9W3W 。故选：C。9 【解答】解：（1）设正方形小路的边长为 L，甲的走路程 L 所用的时间 t 甲 12min，乙走路程 L 所用的时间 t 乙 17min；（2）经过 48min，甲走过

15、的路程是 4L，甲回到出发点；经过48min217min+14min，乙的路程 s 乙 ，2Ls 乙 3L；甲与乙位置如图（1）所示，甲乙在同一直线上，甲可以看到乙，这是甲第一次看到乙；（3）经过 51min，乙的路程是 3L；经过 51min412min+3min，甲的路程 s 甲 ，4Ls 甲 5L，甲与乙的位置如图（2）所示，甲乙不在同一条直线上，甲开始看不到乙；（4）从甲第一次看见乙开始计时，到甲又看不到乙时，所经历的时间为51min48min3min。故选：B。10 【解答】解：如下图所示：设 R2 两端的电压为 U2，R 1 R2R 3x，由图 1 可知：BCD 中 R 与 R3

16、串联，通过 R3 的电流 ，因最右边 R3 与 R 串联后在与 R2 并联，所以，通过 R 的电流 ，则 如图 2 可知：BE 与 BCD 并联，通过中间电阻 R 的电流 I + ，中间 R 两端的电压为 UR 中 IR（ + ）R，由图 3 可得：ABE 与 AF 并联，因电阻 R1 两端的电压为 20 伏，所以， （ + ）R+U 220V由两式可得： U22+4U2960，解得：U 28V，U 212V（舍掉）故选：B。11 【解答】解：实心正方体对水平地面的压强 p gh，由图可知：甲的边长比乙的边长大，因它们对地面的压强相同，所以 甲 乙 。（1）沿竖直方向上切去相同的体积或相同的厚

17、度时，两正方体的密度和高度不变，所以它们的压强还是相等，故 AB 不正确。（2）沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，因 S 甲 S 乙 ，所以p 甲 p 乙 ，又因 p 甲 p 乙 ，所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强，故 C 正确；（3）沿水平方向切去相同的体积时，因 S 甲 S 乙 ，所以h 甲 h 乙 ，又因 甲 乙 ，所以 甲 gh 甲 乙 gh 乙 ，即p 甲 p 乙 ，因 p 甲 p 乙 ，所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强，故 D 正确。故选：CD。12 【解答】解：画出等效电路图，如图所示，R 1、R 2、 R3 并联，电流表 A1 测量通过R2、R

18、 3 的电流之和，电流表 A2 测量通过 R1、R 2 的电流之和；若互换 R1、R 2 的位置，两电流表的示数不变，则 R1R 2，因为电流表 A2 的示数为0.4A，所以 I1I 20.2A；因为电流表 A1 的示数为 0.3A，则 I2+I30.3A；所以I30.1A；所以干路上的电流：II 1+I2+I30.2A+0.2A+0.1A0.5A；若互换 R2、R 3 的位置，两电流表的示数不变，则 R2R 3，因为电流表 A1 的示数为0.3A，所以 I2I 30.15A；因为电流表 A2 的示数为 0.4A，则 I1+I20.4A；所以I10.4A0.15A0.25A；所以干路的电流：I

19、I 1+I2+I30.25A+0.15A+0.15A0.55A；若互换 R1、R 3 的位置，两电流表的示数不变，则 R1R 3；而若 R1R 3 则两电流表的示数就应相同，所以不可能是互换 R1、R 3 的位置。由上分析，可知电流表 A 的示数可能为 0.5A 或 0.55A。故选：BC。二、填空题（每小题 4 分，共 20 分）13 【解答】解：（1）据地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的 0.2 倍可计算出此时木块所受的摩擦力 f0.2900N 180N；（2）人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动，即人和木块是一个整体，所以由于此时木块受到向右的摩擦是 180N，所以人和木块受到向左的拉

20、力也是 180N，即左边有两端绳子拉着人和木块，故据此能判断出每一段绳子上的拉力都是 90N，即此时绳子向左拉人的力是 90N，由于人处于静止状态，所以此时人所受的绳子的拉力和木块对人的摩擦力是一对平衡力，所以木块对人的拉力也是 90N，且方向向右；（3）对此时的木块进行受力分析即可知，此时木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外，还受到人对木块的压力和人对木块的摩擦力和绳对木块的拉力。故答案为：（1）180；（2）90；向右；（3）人对木块的压力、人对木块的摩擦力。14 【解答】解：（1）木块的重力 Gmg 木 gV 木 水 g SH 水 gSH；当木块完全浸没时受到的浮力 F 浮 水 g

21、V 木 水 g SH 水 gSH；因为木块静止，所以受竖直向下的压力、重力和竖直向上的浮力作用，则 FF 浮 G 水 gSH 水 SH 水 SH；（2）当木块漂浮时，根据 F 浮 G 得， 木 gV 排 木 V 木 g则 V 排 V 木则木块一半体积露出水面；因为 S 木 S 容 ，当木块下降的同时，水面会上升，木块下降深度为 h，则水面上升高度为 h，此时木块相当于浸入水中的深度增加为 2h，所以木块完全浸没时，水面上升的高度h H H；（3）则水对容器底部增加的压力FpS 水 ghS 水 g HS 水 gHS。故答案为： 水 gSH； H； 水 gHS。15 【解答】解：如图：电压表内阻很

22、大（近似开路） ，所串联的电阻（R 5）没电流通过可以忽略。故电路由 4 只等值电阻构成：R2 与 R3、R 4（串联）并联后再与 R1 串联。R2 与 R3、R 4（串联）并联的总阻值：R 2.67再与 R1 串联后的阻值：RR 1+R2.67+4 6.67 ，电路电流：I 3A，与电流表串联的电阻两端电压：UIR 13A2.67 8V电流表的示数：I 2A。等值电阻 R3、R 4 串联在电压为 8V 的电路上，R 3 两端电压：U3 4V，R1 两端电压：U1R 1I43A12V，因 R5 没电流通过，电阻相当于是导体，所以电压表的示数：UU 1+U312V+4V16V。故答案为：2A；1

23、6V。16 【解答】解：设运动员作用于绳的最小拉力为 F，杠杆 AB 的长度为 L，则由杠杆平衡的条件可得：FL（mg+Mg F ） L化简可得：F （mg+Mg） 。故答案为： （mg+Mg） 。三、实验与探究（10 分）17 【解答】解：（1）现象产生的原因：通过计算可知电热毯的电阻约为 R 968 ，滑动变阻器电阻最大为 20，电热毯的电阻远大于滑动变阻器的电阻，电热毯两端的电压远大于滑动变阻器两端的电压，所以无论怎样调整滑动变阻器，电表的示数都几乎没有变化。（2）因为并联电路两端的电压相等，当滑片在左端时，电压表的示数等于电源电压6V，当滑动变阻器的滑片在右端时，电热毯被短路，电压表示

24、数为 O，因此使电热毯与滑动变阻器并联，改进的电路图是：18 【解答】解：（3）根据杠杆平衡条件可知：把金属块 B 浸没在待测油中，把重物 A从 E 处移动到 D 处时，硬棒再次在水平位置平衡时：（m Bm 排 ）OCm AOD。所以应该用刻度尺测出 OD 的长度 L1。（4）根据杠杆平衡条件得：将已知密度为 的金属块 B 挂在硬棒左端 C 处，另外找一个重物 A 挂在硬棒右端，调节重物 A 的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为 E 时：m BOCm AOE。由密度公式 ，得：mv，又用刻度尺测出 OE 的长度 L0。 BvBOCm AL0。v BOC 。又把金属块 B 浸

25、没在待测油中，把重物 A 从 E 处移动到 D 处时，硬棒再次在水平位置平衡；且用刻度尺测出 OD 的长度 L1。（m Bm 排 ）OCm AL1。（ BvB 油 vB）OC mAL1。 BvBOC 油 vBOCm AL1。m AL0 油 vBOCm AL1。 油 m A（L 0L 1） B。故答案为：用刻度尺测出 OD 的长度 L1， 油 。四、综合应用题（19 分）19 【解答】解：根据图示可知，支点为 O，阻力和阻力臂分别为物体的重力和对应的力臂L0，杠杆自身的重力和对应的力臂 LOA；动力为 F 和对应的力臂 LOA；因此根据杠杆平衡的条件可得，FL OAMgL 0+ mLOAgLOA

26、即 mgL FL OA+MGL00LOA当 F22Mmg 2L0 时，力 F 最小，即 LOA 。答：当杠杆的长度为 时，可以用最小的力 F 维持杠杆平衡。20 【解答】接：（1）根据 QW 得：电源电压 U 6V ；（2）根据题意知：S 闭合时电路消耗的总功率是 S 断开时电路消耗总功率的 3 倍，即 P 闭合 ：P 断开 3：1，在电源电压一定的情况下，根据 P 可知：R 闭合 ：R 断开 1：3，所以选取电阻 R26 ，R 33，两个电阻的连接方式要么串联，要么并联；在串联电路中，开关要么控制整个电路，要么和其中的一个电阻并联；在并联电路中，开关要么位于干路，要么位于其中一个支路，据此画出可能的连接电路；故方式一：故方式二：（3）以方式一为例，则当 S 断开时，电阻 R2 和 R3 串联连入，所以 P 断开 4W；当 S 闭合时，只有电阻 R3 连入，所以 P 闭合 12W；以方式二为例，则当 S 断开时，只有电阻 R2 连入，所以 P 断开 6W；当 S 闭合时，电阻 R2 和 R3 并联连入，所以 P 闭合 + + 18W 。答：（1）电源电压 U 为 6V；（2）图略；（3）方式一：S 断开和闭合两种状态下电路的总功率分别为 4W、12W；方式二：S 断开和闭合两种状态下电路的总功率分别为 6W、18W。