2019年湖南省长沙市长郡教育集团“澄池”杯学科竞赛初赛物理试题及答案解析

2019年湖南省长沙市长郡教育集团“澄池”杯学科竞赛初赛物理试题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1．秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为（）A．星星在运动B．地球在绕太阳公转C．地球在自转D．大气的密度分布不稳定，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化2．质量相同的三个实心球，分别由铜、铁、铝制成（ρ铜＞ρ铁＞ρ铝），用细线拴住，全部浸没在水中时，细线所受的拉力应是（）A．拉铜球的最大B．拉铁球的最大C．拉铝球的最大D．一样大3．两个完全相同的容器分别盛有质量相等的水，将木块A和金属块B按不同的方式放入水中。

A、B静止时的情况如图所示，（设细绳的重量和体积不计）则下列判断正确的是（）A．甲图容器底部受到水的压强较大B．甲图木块下表面受到水的压强较小C．甲、乙图容器底部受到水的压强大小相等D．甲图木块受到的重力大于乙图木块受到的重力4．下列有关声现象的说法中，错误的是（）A．地震幸存者在废墟中敲打铁管向外传递信息是利用了铁管传声性能好的特性B．小提琴演凑者通过变换手指按压弦的位置来改变琴弦发声的响度C．蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍和发现昆虫D．学校楼道内设立“轻声慢步”标志的目的是防止噪声产生5．如图所示，四个相同的容器内水面一样高，a 容器内只有水，b 容器内有木块漂浮在水面上，c 容器内漂浮着一块冰块，d 容器中悬浮着一个空心球。

则下列四种说法正确的一组是（）①每个容器的总质量都相等②b 容器中再倒入酒精后，木块在液面下的体积减小③c 容器中冰块熔化后水面高度升高④d 容器中再倒入酒精后，小球将下沉。

A．①④B．③④C．①②D．②④6．某容器装满水，轻轻放入一小球后，溢出50g 水，则下列判断正确的是（）A．小球的质量肯定小于50gB．小球的质量肯定等于50gC．若小球质量大于50g，则小球的体积一定等于50cm3D．若小球质量等于50g，则小球的体积一定大于50cm37．图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。

若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。

把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比p A:p B为（）A．1:1 B．2:1 C．4:1 D．8:18．如图所示，静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向下开动时，木块滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间t0相比是（）A．t＝t0B．t＜t0C．t＞t0D．A、B 两种情况都有可能9．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2v0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10．当物体距凸透镜8cm时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若史将凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一个清晰像，那么这透镜的焦距f为（）A．2cm＜f＜4cm B．4cm＜f＜5cmC．5cm＜f＜8cm D．无法确定11．将筷子竖直插入装水的玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是如图所示哪个图中的情形（）A．B．C．D．12．一质量均匀的不可伸长的绳索，所受重力为G，两端固定在水平天花板上的A、B两点，如图所示。

今在绳索的最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉直使中点降到D．在此过程中，绳索的重心位置将（）A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低再升高D．始终不变二、填空题13．质量为4×103kg 的汽车在平直公路上以12m/s 速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的阻力是车重的0.1 倍，此时汽车发动机的输出功率是_____W。

如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m 升高2m 的斜坡上匀速行驶的速度是_____m/s。

14．质量相同的两个实心正方体A和B，如图甲所示，将它们放在水平地面上时，它们对地面产生的压强p A_____p B。

当将它们放入水中后分别静止在如图乙所示的位置，则它们受到水的浮力F A_______F B（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

15．两个相同的圆柱形容器分别装有水和酒精，甲、乙两个小球分别浸没在水和酒精中，此时液体对两容器底部的压强相等。

若不计液体损耗，分别取出小球后，水和酒精各自对容器底部的压强变化量相等。

则甲球的体积______乙球的体积；两容器中，水的质量_______ 酒精的质量。

（选填“大于”、“等于”或“小于”）16．悠悠球是除洋娃娃之外世界上最古老的玩具，它由轮与轴（含绕轴上的线）两部分组成（如图甲）。

一悠悠球，轮半径为R，轴半径为r，线为细线，小灵玩溜溜球时，如图乙所示，使球在水平桌面上滚动，用拉力F使球匀速滚动距离s，则（a）（b）两种不同方式做功分别为_______和_______。

17．小明有一支温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，标度却不准确。

它在冰水混合物中的读数是﹣0.7℃，在沸水中的读数是102.3℃。

当它指示的气温是﹣6℃时，实际的温度是_______℃，它在_______℃时误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用。

三、计算题18．如图所示，质量为60kg 的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处。

第一次运送货物时，货物质量为130kg，工人用力F1匀速拉绳，地面对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；第二次运送货物时，货物质量为90kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.1m/s 的速度匀速上升，地面对人的支持力为N2，N1与N2之比为2:3．（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）动滑轮重和力F1的大小；（2）机械效率η1；（3）功率P2。

19．一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M，现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示，容器足够高，在整个过程中无水溢出，M 的底面始终与容器中的水面平行。

当加入的水等于3kg 时，物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，如图乙所示（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）。

求：（1）求圆柱体M 刚好漂浮时容器中水的深度；（2）求圆柱体M 的密度；（3）当容器中加入足够多的水后，把正方体放在圆柱体M 上，圆柱体刚好浸没，则该正方体的重力为多少？2019年湖南省长沙市长郡教育集团“澄池”杯学科竞赛初赛物理试题参考答案1．D【解析】当繁星发出或反射的光线穿过大气层时，由于大气层的运动，疏密不断变化，大气层对星光折射的折射光线的方向也在不断变化，也就是说星光经过大气层时发生了多次折射，所以当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定。

【点睛】当光在均匀空气中时，是沿直线传播的，当空气不均匀时，大气层上疏下密，当光线斜射到大气层时，类同于从空气斜射进入水中，光的传播方向不在是直线的，折射光线不断偏折．2．A【解析】因为G＝mg，三球的质量相同，所以三球重力相同大小为G；因ρ＝mV，三球的质量相同，因为：ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，所以三实心球的体积：V铜＜V铁＜V铝。

因实心球浸没与水中，V排＝V球，所以三球排开水的体积：V铜排＜V铁排＜V铝排。

因F浮＝ρ水V排g，所以三球受到水的浮力F铜＜F铁＜F铝；因F拉+F浮＝G，所以F拉＝G﹣F浮，三球重力相同大小为G、受到的浮力F铜＜F铁＜F铝，所以细线所受的拉力的大小F铜拉＞F铁拉＞F铝拉。

故A符合题意。

3．C【解析】木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，分析受到的浮力和它们的总重力的关系，根据阿基米德原理可知它们排开水的体积的变化，根据液体压强公式求出木块下表面所受压强的大小。

AC、由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，所以受到的浮力都等于它们的总重力，甲、乙两种情况中A、B两物体受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知它们排开水的体积相等，水的深度相同，根据p=ρgh得到甲乙容器底部受到的水的压强相等，故A错误，C正确；B、甲图中木块A排开水的体积等于乙图中金属块B和木块A排开水的体积总和，所以甲图中木块A排开水的体积大于乙图中木块A排开水的体积，甲图中木块下表面所处的深度大于乙图中木块下表面所处的深度，根据p=ρgh得到甲图中木块下表面所受的压强大于乙图中木块下表面所受的压强，故B错误；D、木块A 和金属块B 按不同的方式放入水中，木块的重力不变，所以甲图木块受到的重力等于乙图木块受到的重力，故D错误。

故选C。

4．B【解析】A．固体传声比气体好，地震幸存者在废墟中敲打铁管向外传递信息是利用了铁管传声性能好的特性，该选项说法正确不符合题意；B．小提琴演奏者通过变换手指按压弦的位置来改变琴弦发声的音调，不是改变琴弦的响度，该选项说法错误符合题意；C．蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍和发现昆虫，利用了声音传递信息，该选项说法正确不符合题意；D．学校楼道内设立“轻声慢步”标志的目的是在声源处减弱噪声，该选项说法正确不符合题意。

5．A【解析】①因木块漂浮，木块受到的浮力等于木块重，又因F 浮＝ρ水V 排g ，所以木块受到的重力等于排开的水重。

因为a 、b 容器水面等高，所以b 容器的总重等于a 容器的总重。

因为G ＝mg ，所以b 容器的总质量与a 容器的总质量相同。

同理可以得出，cd 容器的总质量与a 容器的总质量相同，故①正确；②b 容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，但木块还是漂浮，受到的浮力相等，因为F 浮＝ρ水V 排g ，所以排开水的体积增大，使木块在液面下的体积增大，故②错；③因为冰漂浮于水面上，所以F 浮＝ρ水gV 排＝G 冰；……①又因为冰熔化成水后，其质量不变，所以G 冰＝G 水＝ρ水gV 水，……②；联立①②可得：ρ水gV 排＝ρ水gV 水，所以V 排＝V 水，即：冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等，所以水面高度不变，故③错；④原来小球悬浮，受到的浮力等于小球重 F 浮＝G 球，d 容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，因为F 浮＝ρ水V 排g ，排开水的体积不变，所以小球受到的浮力减小，使得 F 浮′＜G 球，所以小球将下沉，故④正确。

故选：A 。

6．C【解析】由题意可得排开水的体积：V 排＝V 溢＝水水m ＝350g 1g/cm＝50cm 3， 轻轻放入小球后，有三种情况：①漂浮：因为F 浮＝G 排＝G 球所以m 排＝m 球＝50g ，V ＞50cm 3；②悬浮：因为F 浮＝G 排＝G 球，所以m 排＝m 球＝50g ，V ＝50cm 3；③下沉：因为F 浮＝G 排＜G 球，所以m 球＞m 排＝50g ，V ＝50cm 3。