湖南省长沙县初中学生2023年物理学科核心素养竞赛试题
试卷更新日期：2023-10-25 类型：竞赛测试
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将正确答案填写在答题卡的答案栏中）
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1. 秋游时，初二（5）班准备照张集体像，站队后，发现两侧均有人在画面外，为使每个人都能进入画面，下列措施中符合要求的是 （ ）A、使照相机镜头离人远些，同时使镜头到底片的距离减小些 B、使照相机镜头离人远些，同时使镜头到底片的距离增大些 C、使照相机镜头离人近些，同时使镜头到底片的距离增大些 D、使照相机镜头离人近些，同时使镜头到底片的距离减小些2. 王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是（）A、自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭 B、自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭 C、自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭 D、靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭3. 如图所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，关于吊扇对天花板的拉力与其重力大小的判断，下列说法中正确的是（ ）
A、吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力 B、吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力 C、电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力 D、电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力4. 某中学生从一楼跑到三楼，克服重力做功最接近于（ ）A、30J B、3000J C、300J D、30000J5. 12如图所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态．若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则
A、杠杆仍能保持平衡 B、杠杆不能平衡，A端下沉 C、杠杆不能平衡，B端下沉 D、无法确定杠杆的状态6. 在图（Ⅰ）中，P、Q的示数分别如图（Ⅰ）所示，则在图（Ⅱ）中，P、Q的示数分别是（ ）
A、2.0牛、1.0牛 B、1.9牛、1.1牛 C、2.1牛、1.1牛 D、2.0牛、1.1牛7. 有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt，把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热 c甲和乙球比热c乙大小的关系是（ ）A、c甲> c乙 B、c甲 < c乙 C、c甲 = c乙 D、以上三种情况都有可能8. 三个同样的电阻如图所示，它们的额定功率均为10W，这个电路允许消耗的最大功率是（ ）
A、10W B、15W C、20W D、30W9. 在电源电压不变的某一家庭电路中，接入一个可调温的电热器，电热器的内部有两根阻值不相等的电热丝；当两根电热丝串联使用时，电热器消耗的电功率为220瓦；当只使用其中一根阻值较大的电热丝时，电热器消耗的电功率为275瓦；若将两根电热丝并联使用，则电热器消耗的电功率为（ ）A、495瓦 B、990瓦 C、1100瓦 D、1375瓦10. 小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是 （ ）
A、滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～4Ω B、电流表示数的变化范围是0～1A C、灯泡的最小功率是1.25W D、该电路的最大功率是2.25W二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，有选不全的得2分，有错选的得0分）
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11. 2022年11月8日晚上，我们观察到了重磅天象之一的“月全食+月掩天王星”这一千年一遇的美景奇观，我们当时看到的月亮应该是（ ）A、古铜色月亮 B、暗红色月亮 C、黄色月亮 D、紫色月亮12. 体积相同的三个实心物体A、B、C，放入水中静止后处于如图所示的状态（已知C对容器底部有压力）．下列说法中正确的是（ ）
A、物体A、B受到的浮力一样大 B、物体B、C受到的浮力一样大 C、三个物体的重力相比较GA<GB<GC D、三个物体的密度相比较ρA<ρB<ρC13. 有两只灯泡L1和L2 ， 分别标有“PZ110-40”、“PZ110-60”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（ ）A、正常发光时，通过L1的电流大 B、并联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大 C、串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D、串联后，接在110V的电源上，L1消耗的功率大14. 如图所示，竖直固定的测力计下端挂有一个滑轮组，每个滑轮重均为50 N，滑轮组下端通过定滑轮沿水平方向与重1000N的物体相连，现竖直用力F拉着物体，使其以10cm/s的速度水平匀速运动，此时测力计示数为650 N，若不计绳重和滑轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A、拉力F的大小为 200N B、物体受到的摩擦力为550 N C、滑轮组的机械效率为87.5% D、拉力F的功率为60W三、 填空、实验探究题（本大题7小题，共15空，每空2分，共30分）
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15. 用蒸笼蒸馒头，是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢？小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生现象，很多热量，使层蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用 ， 使手不会被烫伤。16. 某高校每天早上都派小汽车准时接刘教授上班｡一次刘教授为了早一点赶到学校，比平时提前半小时出发步行去学校，走了27分钟时遇到来接他的小汽车，他上车后小汽车立即掉头前进｡设刘教授步行速度恒定为v，小汽车来回速度大小恒定为u，刘教授上车以及小汽车掉头时间不计，则可判断：刘教授提前分钟到学校，刘教授步行速度和小车速度之比v：u=17.
如图甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N，0～6s内拉力F做的功是 J（取g=10N/kg）。
18.如图所示，天平平衡后将天平制动，再把一实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中（溢出的水将落在盘外的杯中），待物块在水中稳定后，再松开制动观察天平，若物块A的密度大于水的密度，则天平将会 ，若物块A的密度小于水的密度，则天平将会
19. 如图所示，一辆板车的车轮陷入了淤泥里，甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把，乙推车轮的上边缘。若两人用力一样大，且方向合理，则两人中实际效果更好些的是 ， 理由是。
20. 如图表示某人用动滑轮牵引物体在水平地面上做匀速直线运动，已知绕过滑轮的绳子在B点对墙壁的拉力为12N，动滑轮的机械效率为75%，图中的绳子都与水平地面平行，则物体A受到与地面的摩擦力的大小为N。
21. 如图，R0为定值电阻，电源电压恒定，闭合开关，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，电压表的示数为6伏；当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，电压表的示数为3伏；则前后两次通过R0的电流之比是；电源电压是V。
四、综合能力题（本大题1小题，共10分）
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22. 阅读下列材料，按要求回答问题。
某校科技小组的同学们用PTC元件（即半导体陶瓷材料）制作了一个电加热保温杯。常温下的凉开水放在杯内可加热至60℃，并利用这种元件的特性设定保温温度为60℃。已知所用的PTC元件的阻值RT随温度的变化关系如图甲，使用时PTC元件如图乙接入家庭电路中。
请回答下列问题：
(1)、当温度为60℃时，电路中的电流是mA，通电1min，PTC元件消耗的电能是J。(2)、PTC元件的最大电功率是W。(3)、保温杯可以利用PTC元件的特性进行保温的原理是：当温度达到60℃时，PTC元件发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等），温度保持不变。从图甲可以看出，①当它的温度高于60℃时， ， 温度下降；②当温度低于60℃时， ， 温度上升。因此保温杯中的水可以保持在60℃左右。
五、计算题（本大题2小题，共14分）
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23. 图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v＝0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象，设t＝0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：
(1)、圆柱形重物的质量。(2)、圆柱形重物的密度。(3)、打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力。24. 如图所示电路中，电源电压保持不变，R1=24欧，滑动变阻器R的阻值变化范围是0～100欧。当S3断开、S1、S2闭合时，电流表的示数为0.5A；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数是0.75A，此时灯泡L恰好正常发光。求：
(1)、电源电压；(2)、小灯泡的额定功率；(3)、S3闭合，S1、S2断开，且滑动变阻器消耗的功率最大时，电流表的示数。
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