全国中学生数理化学科能力竞赛物理学科笔试部分竞赛大纲
全国中学生数理化学科能力竞赛物理学科笔试部分竞赛大纲
全国中学生数理化学科能力竞赛
物理学科笔试部分竞赛大纲(2014年)
为了提高广大青少年走进科学、热爱科学的兴趣，培养和发现创新型人才，团中央中国青少年发展服务中心、全国“青少年走进科学世界”科普活动指导委员会办公室共同举办首届“全国中学生数理化学科能力竞赛”(以下简称“竞赛”)。竞赛由北京师范大学《高中数理化》杂志社承办。为保证竞赛活动公平、公正、有序地进行，现将物理学科笔试部分竞赛大纲颁布如下：
一、命题指导思想和对能力的要求
根据教育部《全日制义务教育物理课程标准》和《全日制普通高级中学物理课程标准》的要求，着重考查学生的基础知识、基本能力、科学素养和运用所学知识分析问题、解决问题的能力及创新能力。命题吸收各地高考和中考的成功经验，以能力测试为主导，体现新课程标准对能力的要求，注重对物理知识和物理规律的理解，强调知识点间的内在联系;注重考查应用语言文字 、数学方法准确表述物理思想与物理过程的能力;注重理论联系实际，注意科学技术和社会、经济发展的联系，注重物理知识在生产生活中的广泛应用，激发学生学科学的兴趣，培养实事求是的科学态度和创新能力，促进新课程标准提出的“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”三维目标的落实。初三组和高一组中涉及初中内容的命题，把“注重学生发展，改变学科本位;从生活走向物理，从物理走向社会;注重科学探究，提倡学习方式多样化;注重学科渗透，关心科技发展，构建新的评价体系”作为命题的最重要的指导思想。高中竞赛组则把对理解能力、推理能力、综合分析能力、创新能力、应用数学处理物理问题的能力和实验与探究能力的考查作为命题的最重要的指导思想。
二、竞赛对学科能力考查的说明
(一)初三组和高一组考查初中部分知识时对学科能力的考查要求
⒈ 科学探究能力
科学探究能力的考查，在内容上可以是《全日制义务教育物理课程标准》所要求的科学内容，也可以是与《全日制义务教育物理课程标准》科学内容有关的学科交叉的内容;在形式上可以是实验探究，也可以是问题研究、调查分析等学习活动。
⒉ 观察、实验能力
试卷中强调实验题的比重，考查内容包括实验基本技能和简单的实验设计。实验基本技能主要是指能利用实验器材和已知的规律进行有目的的实验，会正确使用仪器，会做必要的实验记录，会归纳实验结果并撰写简单的实验报告。简单的实验设计能力主要是指能综合运用所学知识设计简单的实验方案。
⒊ 应用知识能力和分析、概括能力
会应用物理知识解释简单的现象，会应用物理公式进行简单的推导与计算，会分析解决简单的实际问题，包括与生活、科技、环境和社会相联系的一些实际问题，能区分有关因素和无关因素，找出共同的特征，从而概括出概念和规律。
⒋创新意识、自学能力、信息收集和处理能力
能进行相关的资料收集和有针对性的阅读，从中发现问题，思考问题，并解答相关的简单问题。在试卷中增强试题的开放性，以便于考查学生运用知识解决问题的创新意识。
(二)高中竞赛组对学科能力的考查要求
1.理解能力
理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用;能够清楚认识概念和规律的表述形式(包括文字表述和数学表述);能够鉴别关于知识和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。
2.推理能力
能够根据已知的物理知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并把推理过程正确地表述出来。
3.综合分析能力
能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起决定作用的因素及相关条件;能够把一个复杂的问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系;能够提出解决问题的方法，运
用物理知识解决所遇到的综合问题。
4.应用数学处理物理问题的能力
能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导，并根据结果得出物理结论。能运用几何图形、函数图象进行表述、分析。
5.实验与探究能力
能够独立地完成考查内容和课程标准要求的实验，能够明确实验目的、实验原理和方法，能够控制实验条件，会使用实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理，并得出结论，能够对结论进行分析和评价;能够发现问题，提出问题，并根据所发现的问题制定解决方案;能够运用已学过的物理理论、实验方法，正确使用实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验并写出实验报告。
三、命题范围
依据教育部《全日制义务教育物理课程标准》和《全日制普通高级中学物理课程标准》的要求，初赛和决赛所考查的知识点范围，不超出相关年级在相应的时间段内的普遍教学进度。高一组由于学生刚进入高中阶段的物理学习，所学新知识有限，其考查范围包括初中内容。
四、考试形式
1.高一、高二组：闭卷。笔答。考试时间为120分钟，试卷满分为150分。
2.初三组：闭卷。笔答。考试时间为120分钟，全卷满分为100分。
五、试卷结构
1.高一、高二组：全卷选择题10题，非选择题8题(包括实验题两题)
2.初三组：全卷选择题4题，填空题4题，简答题4题，解答及实验探究题6题。
六、难度系数
1.初赛试卷的难度系数控制在0.6左右;
2.决赛试卷的难度系数控制在0.5左右。
首届全国中学生数理化学科能力竞赛
初三物理学科能力解题技能竞赛样题
一、选择题(每题3分，共12分)
1. 一个鸡蛋的质量、课本中一张纸的厚度、一块橡皮从桌面落到地面所用的时间，下列估算较接近的是 ( )
A. 60g 0.8mm 0.5s B. 10 g 80μm 5 s
C. 60g 80μm 0.5 s D. 10g 0.8mm 5 s
2.无论是酷暑还是严冬，在使用冷暖空调的房间的窗户玻璃上，一般会出现凝结水珠的现象。则下列说法中正确的是 ( )
A.无论是冬天还是夏天，小水珠总是凝结在窗户玻璃的内表面
B.无论是冬天还是夏天，小水珠总是凝结在窗户玻璃的外表面
C.夏天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面，冬天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面
D.夏天小水珠凝结在窗户玻璃的外表面，冬天小水珠凝结在窗户玻璃的内表面
3.在一个不透明的木板上，钻一个小孔，用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围，如图1所示。为了扩大观察的范围，在小孔中嵌入各种形状的玻璃制品。在图中的四个截面中能获得最大观察范围的是( )
图
1
4.如图2所示
一条形磁铁，设电源电压不变，闭合开关S待电磁铁稳定后，
当滑动变阻器R的滑片p由上向下缓缓地滑动过程中，弹
簧的长度将 ( )
A. 变长 B.变短
C.先变长后变短 D.先变短后变长
二、填空题(每空2分，共16分) 图
2
5.眼睛和照相机都可以成像，但它们的调节不相同。如照相机要照远处景物时，必须 (填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离，使像成在胶片上;而正常人的眼睛看远处物体时，调节晶状体的厚度使之 (填“增大”或“减小”)，从而使像成在视网膜上。(如图3)
图3
6.按照我国交通管理的规定“红灯停、绿灯行、黄灯预备”，有人在科技活动中设计了
一个实验电路，用以模拟十字路口的红绿灯，如图4所示。当单刀多掷开关接通位置“1”时，东西方向的 灯发光。当单刀多掷开关接通位置“3”时，允许 方向的车辆通行。
北
西 南 图5
图
4
7.遵守交通法规是每一个市民应该具备的最基本的道德素养，否则会对人身安全带来
重大威胁。如图5所示为某道路由南向北机动车及非机动车的道路示意图。已知一条机动车车道宽D=3m，甲、乙两部轿车分别在慢车道和快车道上向北匀速行驶，V甲=36km/h，V乙=54km/h。两部轿车的尺寸均为：长度L1=4.5m，宽度d=1.8m。当甲、乙两车沿南北方向上的距离为S2=3m时，在甲车前方慢车道与非机动车道交界处的C点(与甲车相距S1，且S1=10.5m)，突然有一人骑自行车横穿马路(假设匀速)，自行车车长L2=1.8m。那么当自行车车速在____________范围内将与甲车相撞;当自行车车速在____________范围内将与乙车相撞。(设两轿车均在车道中间位置行驶，且不考虑轿车的制动情况)
8.有A、B、C、三个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为128g、400g、60g，
体积分别为16cm3、50 cm3、12 cm3。在A、B、C三个金属球中，若只有一个是空心的，那么 球是空心的，这种材料的密度为 。
三、简答题(每题4分，共16分)
9.小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度，而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃
却几乎是竖直的。请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因。
10.压缩式电冰箱是利用制冷剂在制冷系统中的周期性物态变化来循环制冷的，一种电
冰箱的一般构造如图6。上层为速冻室(冷源)，下层为冷藏室，它分为上、中、下三格。现在有一批鲜鱼、肉、蔬菜、水果，把这批食物放在冷藏室的格子中储藏，怎样做最科学?为什么这样放置保鲜效果最佳?
11.如图7所示，一女孩给站在桥上的朋友拍照.图8中左、右两张图，哪一张是小女孩拍出的照片(从桥的倒影上判断)?为什么?
图
7 图8
12.白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，请你说出这样做的目的是什么?
四、综合题(共56分)
13.(7分)19世纪末，英国物理学家瑞利在精确测量各种气体的密度时，发现由空气中取
得的氮的密度是1.2572 kg/m3，而从氨中取得的氮的密度是1.2505 kg/m3。虽然多次重复测量，仍然存在这个令人奇怪的差异。瑞利不放过这一细微差异而执著地研究下去。后来他与化学家拉姆塞合作，发现了气体氩，从而获得了诺贝尔物理学奖。原来空气中取得的氮里混有密度较大的氩气，假设气体氩的体积占从空气中取得的氮的体积的1/10，请你计算出氩的密度。
14.家庭电路的引线均有一定的电阻(约几欧)，因此，当家中空调、电炉等大功率用电器
工作时，家中原来开着的电灯会变暗。某科技小组的同学通过测试就可以估算出家庭电路引线部分的电阻。如图9所示，用r表示家庭电路引线部分的总电阻，L为一只普通家用白炽灯泡，M是一台空调节器。在测试时，先断开开关S，接通灯泡L，测得灯泡
1;再闭合开关S ，测得灯泡两端的电压为U2，空调两端的电压为U1，灯泡的功率为P
2(P2远大于P1)2表示，设电源的功率为P。试写出估算r的表达式(只用U1、U2和P
电压恒定)(8分)
图9
15.(14分)如图10(甲)所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S
为一激光源，R1为光敏电阻(有光照射时，阻值较小;无光照射时，阻值较大)，R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m，质量为0.6kg的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图10(乙)所示。请回答下列问题：
(1)此产品的密度为多大?
(2)传送带对产品的支持力是多大?(g取10N/kg)
(3)已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大?光敏电阻1h消耗的电能为多少?
2 (甲) (乙)
图10
16.(12分)在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发
生微小的位移，以使它准确位于轴心上。如图11所示，一个质量为M=80kg、半径为R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线的交点)自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
(1)根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P可能在图中 。
A.轴心正下方的某一位置
B.轴心左侧的某一位置
C.轴心右侧的某一位置
(2)工人在飞轮边缘上的某点E处，焊接上质量为m=0.4 kg的金属后，再用力推动飞...
轮，当观察到 的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。
(3)请在图11中标出E的位置。
(4)试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离l。
图11
17.(7分)小明和小红在课堂上测量了老花眼镜的焦距。他们联想到：能否测量近视眼镜
的焦距呢?于是，他们在课后对此问题展开了探究：
(1)他们想到近视眼镜属于凹透镜，回忆了凹透镜对光线的作用，请你帮他们完成图12中的光路图。
(2)如果要利用太阳光测量近视眼镜的焦距，他们还需要选择什么器材?答： 。
(3)请你在方框里帮他们写出实验的操作步骤(也可以画出示意图说明)。
(4)根据你的设计，近视眼镜焦距的表达式是： 。
(5)若要使焦距测量得更准确些，在操作中要注意： 。
图12
18.(8分)小明同学坐竖直升降的电梯从一楼到六楼时，感觉刚上升时
有一种向下沉的感觉，快到六楼时却有一种向上抛的感觉;而从六楼到一楼时，刚开始向下时也有一种向上抛的感觉，快到一楼时又有一种向下沉的感觉。小明对此产生了兴趣，觉得这种感觉应该与人对电梯地板的压力有关。于是他找来了一只弹簧测力计和一块铁块来做实验。他把弹簧测力计固定在电梯的天花板上，再把铁块挂在弹簧测力
计上，如图13所示。当电梯静止时，弹簧测力计的示数为10牛，然图13 后他开始研究电梯整个上升过程中弹簧测力计的示数变化，每隔1秒记录一次数据，如表一所示，并画出了弹簧测力计示数F随时间t变化的图线(如甲图)。从甲图中小明领悟到了向下沉的感觉是人对地板的压力在增大，向上抛的感觉是人对地板的压力在减小。接着他又开始研究电梯整个下降过程中弹簧测力计的示数变化，记录数据如表二所示。
t (秒) t (秒)
甲 乙
图14 请分析回答下列问题：
(1)根据表二数据，请在乙图中画出电梯在整个下降过程中弹簧秤示数F随时间t变化的图线。
(2)该铁块的质量是 千克(g取10牛/千克)。当电梯刚上升或下降时，弹簧测力计示数发生变化的原因是铁块具有 性。
(3)小明同学认为弹簧测力计示数变大时电梯在上升，变小时电梯在下降，你认为他的观点对吗? 。
(4)仅从弹簧测力计示数的变化如何来判断电梯在整个运动过程中是在上升还是在下降? 。
参考答案
一、选择题
1.C 2.D 3.D 4.C
二、填空题
5.减小 减小 6.红 东西 7.0.4m/s~4m/s，4m/s~6m/s
8.C 8g/ cm3
三、简答题
9.为保证夜间行车的安全。小汽车前挡风玻璃倾斜安装是因为后面车辆射来的光，照射到
前挡风玻璃后，斜向下反射;当车内景物被照亮时，通过前挡风玻璃所成的像在驾驶员前面的斜上方。这样车内驾驶员都不至由于反射光而受到干扰。
10.科学的储藏方法是上层放鲜鱼和肉，中层放水果，下层放蔬菜。因为电冰箱的冷源在最
上层，冷藏室内上面的空气遇冷温度降低，密度增大而下沉。因此冷藏室上层的温度最低，中层次之，下层最高。从食物的含水结构、耐寒能力和食用情况来考虑，这样放置效果最好。
11.右边的图是照片。因为景物的像并非只是景物的颠倒，而应该是从水面观察到的景色，
因此在倒影中能看到桥的下表面。
12.减少灯丝散热，提高灯丝的温度，使灯更容易达到炽热状态而发光。
四、综合题
13.解：设从空气中取得的不纯的氮的体积为V，则含氮V1=9V/10，V2=V/10，故m1=ρ1V1，
m2=ρ2V2，又ρ混=m混/V=(m1+m2)/V，可求得ρ2=1.3175 kg/m3
14.U2(U1?U2)/P2
15.解：⑴ρ?mm0.6=3?3kg/m3=0.6×103 kg/m3 VL0.1
(2)支持力为F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
(3)有光照射时，U1=2V U2=U-U1=4V
R1U1U2? R1=1R2=?40Ω=20Ω R2U2U24
光被挡住时，U1′=4V U2′=U-U1′=2V
???R1U1U14 R1′=?R2=?40Ω=80Ω 2R2UU22
U1222t1= 光敏电阻1h消耗的电能W1=??3600J=480J R12032
421t=W2=??3600J=240J 2803R1U1?2
W总=W1+W2=(480+240)J=720J
16.(1)A
(2)每次推动飞轮后，飞轮边缘上的标记F可以停在任意位置
(3)E点位置如图1所示
(4)考虑到调整后，飞轮可以停在任意位置，
那么当飞轮的重心P和焊接点E转动到同一水平线 上时(如图2所示)，根据杠杆平衡条件
Mgl = mgR
解得 l = mR/M = 0.4 kg×0.6m/80kg
= 3×10-3m
= 3mm
图1 图2 17 (1)如图3 所示
(2)刻度尺、白纸
(3)步骤：①.将近视眼镜正对着太阳光，白纸与眼镜平行;②.用刻度尺量出白纸上亮环的直径为D;③.量出白纸到眼镜的离为L;④.量出玻璃镜片的直径为d. 或者画图 4 (4) (5)答出太阳光正对着近视眼镜即可得1分。 E mg
图3
18.(1)如图5 所示
(2)1 惯、(3)不对 (4)弹簧测力计示数变化如甲图趋势的说明电梯在上升，弹簧测力计示数变化如乙图趋势的说明电梯在下降。或弹簧测力计示数先变大后变小然后不变
再又先变小后变大的说明电梯在上升，
弹簧测力计示数先变小后变大然后不变再又先变大后变小的说明电梯在下降。 )
图5
高一物理学科能力解题技能竞赛样题
第一部分 选择题 (共 40 分)
一、本题共 10小题，每小题 4 分，共 40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 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。
1.北京奥运会在8月10日下午进行的女子双人3米板决赛中，中国组合郭
晶晶/吴敏霞以343.50的总分毫无悬念的摘得冠军。双人跳除要求高难度动作以
外，还要求参赛的两位选手动作的高度一致，如图1所示是郭晶晶/吴敏霞完美一
跳的瞬间，在忽略空气阻力的情况下，下列说法中正确的是()
A.若以水平面为参考系，郭晶晶/吴敏霞做自由落体运动
B.在研究郭晶晶和吴敏霞跳水运动时可以把她们当作质点
C.若以跳台侧面的某静止的摄像机的镜头为参考系，郭晶晶/吴敏霞的运动
轨迹是一条抛物线
D.晶晶和吴敏霞的运动过程是变加速运动。
解析：由于跳水是在跳板振动后运动员向上跳起后开始的运动，所以在忽
略空气阻力情况下，相对地面静止的参考系，运动员做斜抛运动，则A错，C对;跳水运动主要是向观众展示她们优美的空中肢体动作，因此不能当质点处理，则B错;在忽略空气阻力时她们只受重力作用，做加速度为g的匀变速运动，则D错。
答案：C
2.课外活动时，小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练.在某次
训练中，他们通过的位移和时间的关系如图2所示，则下列说法中正确的
是( )
A.两人都做匀速直线运动
B. 两人都不是做匀速直线运动
C. 前2s内，小华跑得较快
D.全程中，两人跑步的平均速度相同 图2
解析：由图象可知，小明做匀速直线运动，小华做变速运动，AB错。在8s内两人发生的位移相等，在前2s内小华发生的位移多，则CD正确。
答案：CD
3.在2008年8月16日，牙买加选手尤塞恩-博尔特在国家体育
场“鸟巢”进行的北京奥运会男子100米决赛中以9秒69的成绩夺得
金牌并打破9秒72的世界纪录。设高度为H的博尔特正在进行100m
短跑就要到达比赛的终点处，有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员
冲刺的一幕。已知摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)
是16，快门(曝光时间)是1/60s，得到照片后测得照片中人高度为图
1
h，胸前号码布上模糊部分的宽度是?L。则由以上数据可以知道运动员的( ) 图3
①100m成绩 ②冲刺速度 ③100m内的平均速度 ④冲刺时1/60s内的位移
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析：照片中模糊部分的宽度就是最后冲刺时的1/60s运动员号码布对应的运动位移，由放大比例关系可知其大小?x为H?L h
??xH??L60H?L??.由以上分析可知C选项正确。 ?th?1/60h对应运动员的最后冲刺速度为v
【答案】C
4.小雪和她所在的物理学习兴趣小组在探究摩擦力过程中，用两完全相同的木板把一个正方形木块夹住，设其正方形木块A重6N，用力F=10N的水平推力通过P、Q两木板把A物夹住，木板与A物间的动摩擦因数为0.4，图4为它的正视图.现要将A物体匀速拉出，则拉力大小可能为( )
A.1牛 B. 2牛
C. 7牛 D.14牛
解析： 物块相对接触面滑动时，
其摩擦力为：f?2?F?2?0.4?10N?8N
若从上端拉出物体，则拉力T?f?mg?(8?6)N?14N，
图
4
若从下端拉出物体，则拉力T??
若从侧面拉出物体，则拉力T???
则综上所述BCD正确。
答案：BCD f?mg?(8?6)N?2N f?8N
5. 随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，近期油价不断攀升，
已对各国人民的日常生活造成了各种影响.如图所示排长队等待加油的情景已经多
次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一，下列有关能源转
化的说法中错误的是( ) ..
A.少驾私家车，多乘公交车上下班，是节约能源的具体措施之一
B.提倡使用太阳能热水器可减少不可再生能源的消耗
C.利用铀核裂变释放能量发电的过程，实质上就是将化学能转化为电能的过
程
D.尽管能的转化与转移过程中能量是守恒的，但是如果燃料中的化学能转化 图5
解析：要求对各种能源有一定的了解，知道能的转化和转移有一定的方向性，能关注日常生活中的能耗，有节约能源的意识。
答案：C
6.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
成了热能，就无法将此燃料释放的热能100%地复原成原来的化学能
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
解析：任何物体都可以发出红外线。根据题意，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，可以判断是自动门本身发射红外线，选项C正确。
答案：C
7. 在2008年5月四川汶川大地震救援中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地。他的速度图象如图6所示。下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的的平均速度的结论正确的是( )
v1v?v2 B.t1～t2，?1 22
v?v2v?v2C.t1～t2， ?1 D.t1～t2，?1 22A.0～t1，?
解析：根据题意0～t1时间内，空降兵做自由落体运动，平均速度为
?vs， t?，选项A正确.t～t时间内，空降兵做变速直线运动，v?t2v12图6
图线与两坐标轴所包围的“面积”小于他做匀减速直线运动时图线所包围的“面积”，故选项D正确。
答案：AD
8.如图7所示，电源电压不变，在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b
端的过程中( )
A、电流表、电压表示数都减小
B、电流表、电压表示数都增大
C、电流表示数减小，电压表示数增大
D、电流表示数增大，电压表示数减小
解析：当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电阻R2变大，
干路电流就变小，电流表读数变小，电阻R1两端电压变小，故电阻R2两端
电压变大，电压表读数变大，选项C正确。
答案：C
9.奥运会中的撑杆跳是一项非常受欢迎的运动
项目，小艳同学在网上找到两张照片，一个某运动
员在撑杆达到最高处瞬间的照片如图8右图所示，她
又找到一个漫画如图8左图所示，她认为此图与运动
员撑杆跳有相似之处，接着她把杆的支点与地面接
触到运动员松手离开杆的过程中，其受 图8 ?sv1?v2?,t2
图7
力情况可简化为一个长木板上有一木块的模型，如图9所示，当长木板的倾角θ逐渐增大时，则( )
A.如果木块一直静止在木板上，则木块所
受的重力和支持力的合力逐渐增大
B.如果木块一直静止于长木板上，则木块
所受重
图9
图10
力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
C.如果木块一直静止在木板上，则木块所受的重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大 D.如果θ从0°一直增大到90°，则木块所受的摩擦力一直增大
【解析】物体受力情况如图10所所示，其中木板对木块支择持力的合力等于重力，木块重力的大小不变，而木块重力与木板对木块支持力的合力等于木块和木板间的间摩擦力，对木块动态分析可知，木块若静止在木板上，则静摩擦力一直增大，直至运动为止，此后摩擦力变为滑动摩擦力并不断减小，则A正确D错;木块所受重力支持力和静摩擦力的合力为零，BC错。 【答案】A
10.一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，根据表中的数据通过分析，计算可以得出()
A.汽车加速运动经历的时间为4s B.汽车加速运动经历的时间为5s C.汽车匀速运动的时间为2s D.汽车减速运动时间为1s
【解析】本题考查匀变速运动基本规律，由表格获取信息的能力。 加速阶段的加速度a1
?
6.0?3.09.0?3.0
?3m/s2，减速阶段的加速度a2??6m/s2，匀
2.0?1.010.5?9.5
加速阶段时间t1=12.0/3=4s，减速阶段时间t2=12/6=2s，10.5s后又运动了?t=3.0/6=0.5s停下，所以物体共运动t=11s，匀速运动的时间t3=t-t1-t2=5s，综合以上分析可知选项A正确。
答案：A
第二部分 非选择题(共110分)
二、本题共8小题，满分110分。其中11、12题为实验题，要按题目要求做答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
11.为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图11是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1=25Ω，电源电压
U=3V，电流表的量程为 O～0.6A。
(1)小明在电路中连入RO的目的是______________。 (2) 当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电流表的读数为___________A.
(3) 已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如
R0
a P
弹簧
图11
拉环
R1 b
图12所示。通过计算说明, 开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大?
解析：考查考生从电路图、实验数据图分析、读取信息、得出结论的科学探究能力，涉及的知识内容包括①串联电路及串联电路中总电阻与分电阻的关系;②欧姆定律;③电阻大小与电阻线长度的关系等多个方面的问题。此题综合性强。 (1)防止电流过大而烧坏电流表(或答保护电路);(2)滑片P
处于
a端，闭合开关后电流表的读数为
△L/I?
U3
A=0.1A; ?
R0?R15?25
R1=RR0=U/IR0=3V/0.3A5Ω=5Ω
图12
(3)当电流为0.3A时变阻器连入电路中的电阻为：
/N
连入电路中的电阻线长度为L′=
5?
×5cm=1 cm 25?
则弹簧的伸长量为△L=5cm-1 cm=4cm 由图象可知拉力F=400N 答案：400N
12.广东佛山九江大桥撞船事故后，佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修，其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工，置换了大桥上所有的斜拉悬索。某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截的圆面积为400cm2的新悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律。
(1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是： 。
(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积，某次测量该样品的直径为0.830cm。 (3)经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案，最后实验取得数据如下：
①分析样品C的数据可知，其所受拉力F(单位N)与伸长量X(单位m)遵循的函数关系式是 。
②对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度 成
正比、与悬索的横截面积 。 答案：
(1)将悬索样品水平放置在光滑水平面上，用滑轮将竖直向下的重力变为水平的拉力。 (3)①F=2×106X(N)
②平方的倒数;;成正比。 13.如图13所示是利用潮汐发电的原理图。左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，无论涨潮或落潮，水流经过通道均可带动发电机发电。一昼夜中两次涨、落潮，四次发电。涨潮时，堵住通道，潮水涨至最高水位时打开通道，进水发电，如图13甲所示;当海湾水位涨至最高时，堵住通道，如图13乙所示;落潮至最低水
位时，打开通道放水发电，如图13丙所示。(g取10N/kg，海水的密度1.0×10kg/m)
以下是某小型潮汐发电站的一组数据，据此回答下列问题：
3
3
图13
(1)当海湾水位涨至最高时，海湾底部所受水的压强是多少? (2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为多少? (3)试计算每日水流对水轮发电机做了多少功? 解析：(1)由水的压强公式：p=ρgh可得：
p=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1.0×105Pa
(2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为：m=ρV=ρSh m=1.0×103kg/m3×4.5×106m2×(10m-6m)=1.8×1010kg
(3)每日水流对水轮发电机做的功为：W水=W电/η
W水=(4.4×104×3.6×106J)/0.1=1.58×1012J
答案：见解析
14.小芳是一个善于思想的'乡村女孩，她在学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，小敏同学在自己的作业本上画上了如图14右图所示雨滴下落同自家房子的关系，其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗，请问：
(1) 此屋檐离地面多高? (2) 滴水的时间间隔是多少?
【解析】由图可知，如果将这5滴水的运动等效为一滴水
的自由落体运动，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设时间间隔为T，则这一滴水在0时刻、Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置，分别对应图示第5滴水，第4滴水，第3滴水，第2滴水，第1滴水所处的位置，据此可做出解答。 解法一：设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T。 由h=gt/2得
2
图14
第2滴水的位移h2=g(3T)/2 ①
第3滴水的位移h3=g(2T)/2 ②
且h2- h3=1 ③
由①②③得 T=0.2s
则屋檐高h=g(4T)/2=3.2m
解法二：比例法
(1)由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移之比为1：3：5：?(2n-1)，所以令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是1s：3s：5s：7s。
由题意知，窗高为5s，则5s=1 ， s=0.2m
屋檐高h= 1s+3s+5s+7s=16， s=3.2m。
(2)由h=gt/2得滴水的时间间隔T为： 2222
T=2xg=0.2s
解法三：平均速度法
设滴水间隔为T，则雨滴经过窗户过程中的平均速度为v=h/T。
由v=gt知，雨滴2.5T的速度v2.5=2.5gT
由于v=v，所以1/T=2.5gT
解得T=0.2s 屋檐高h=g(4T)/2=3.2m
答案：(1)3.2m;(2)0.2s.
15.阅读短文，回答问题
微波炉是现代家庭中的烹饪工具.接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波，故称为微波.微波有以下重要特性：(1)微波的传播速度等于光速，微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射.(2)微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过.(3)微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈的振动，达到加热食品的目的.(4)过量的微波照射对人体有害.
(1)微波在真空中的传播速度为_______ m/s。
(2)若一微波束与金属板成30角射向金属板，反射时反射角为______。
(3)为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应装有____________。
(4)小明家使用的微波炉功率为1000W，小明用该微波炉加热质量为300g、温度为20℃的水至沸腾，用时2 min，这段时间内微波炉的效率为________。【c水=4.2×10J/(kg℃)，盛水容器吸热不计，气压为一个标准大气压】
解析：⑴微波的传播速度等于光速，即3?10m/s.
⑵根据光的反射定律知，反射角等于入射角，而入射角为i832?90?30?60，所以反射角为60. ⑶根据题意，微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射.为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应装有金属网或金属板。
⑷加热质量为m?300g=0.3kg，温度为T1?20℃的水至沸腾即温度为T2?100℃，用时t?2min=120s，
这段时间内该微波炉产生的热量为Q?cm?T?4.2?103?0.3?(100?20)J?1.0?105J,
W=833.3W，微波炉的效率为每秒钟产生的热量为Q1.0?105P???t120
??P?833.3??100%?83.3% P1000
8。答案(1)3×lO (2)60 (3)金属网(答金属板也算对) (4)83.3%
16.某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形
状的玻璃杯浸入水中，如图15所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为
30cm2，高度为15cm。(水的密度ρ水=1×103kg/m3)求：
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注：水未进入杯内)，杯子受
到的浮力。
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。
解析：(1)杯子的重量为G杯
G杯=mg=0.2kg×10N/kg=2N
∵杯子在水中处于漂浮状态，根据二力平衡的条件
杯子受到的浮力F浮=G杯=2N
(2)设杯子浸入水中时，浸入的深度为h，有
F浮=G排=ρgSh
则有：h=图15 F浮 ?gS
-h=(2N)/(103kg/m3×10N/kg×30×104m2)=1m=0.067m 15
(3)当往杯子内放被测物时，若杯子下沉到水面刚好到杯口(水未进杯内)
此时杯子下沉的深度为h′=15×10-2m
受到的浮力F′浮=ρgS h′
F′浮=103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×15×10-2m
F′浮=4.5N
设能称量的最大值为F
F=F′浮-G杯=4.5N-2N=2.5N
答案：(1)2N;(2)0.067m;(3)2.5N.
17.某餐馆为招来顾客想制作一块1m的特大豆腐，结果因豆腐瘫软而告失败，
其实硬的岩石处在太高的山体底部也会瘫软，这是因为山峰高到一定程度后岩石基
部压强过大，会发生溶化而开始流动的缘故。
(1)若每摩尔岩石熔化时要吸收热量为λm,岩石的摩尔质量为μ，山体可看作
均匀的圆柱体。当山高达极限高度H时继续增高一点就熔化掉一点，既不能再增高
了。试从能量的角度写出山的极限高度表达式。
(2)设岩石的主要成分为SiO2 ，其?m2?8540J/mol，求山的最大高度
H图
16
值。(SiO2的摩尔质量μ=0.06kg/mol)
解析：(1)画出示意图，如图16，首先假设一个横截面积为S，高为H的圆柱。若山增加Δh高度后(增加的质量为m)，底部就溶化掉Δh高度，如图17所示。这表明H这个数值已经是极限高度了。这时m的势能减少量转化为熔化岩石的内能。
设山体总质量为M，M1 ??sH ○
熔化岩石的质量为m，m?2 ?s?h ○
熔化岩石需要吸收的热量是Q，Q?m
??m??s?h?m
?3 ○
Δh
4 根据能量守恒定律有：Mg?h?Q ○
引○2○3○4解得：既 H由○??m
?g h
(2)代入数据后得：H?8540m?14233m 0.06?10
?14233m 答案：(1)H??m
?g，(2)H
18.一质点沿直线运动，其速度随时间变化的关系
1图象恰好是与坐标轴相切的圆弧，如图18甲所示，则4
质点在这20s内的位移s为多少?质点在10 s时的加速
度α为多少?
【解析】 物体在20s内的位移是速度图线与两坐甲 乙
标轴围成的图形面积，
1?R2??R2 (R表示圆弧的半径) 4
1考虑到物理意义，则s?8?20???20?8?34.4(m) 4若仅从图形考虑，则s
如上图乙所示，过10s对应的圆弧上的B点作切线FE，设圆弧的半径为R，由图形方面考虑，易得
Rsinθ=BC/O′B=()/R=1/2，所以θ=30° 2
由图中几何关系还可知道，△EOF～△O′CB，故tanθ=BC/O′C=OF/OE
因速度图象的斜率表示加速度的大小，则：α=kB=tan∠OEF==OFBC OEO′C
由加速度的概念知：BC应表示的是速度，O′C表示的是时间。在△O′BC中，BC=O′Bsinθ，因BC表示的是速度，因为 O′B=O′D=AO=8ms,
故BC=8sin30°=4m/s。
在△O′BC中，O′C=O′Bcosθ，因O′C表示的是时间，故O′B=O′A=DO=20s, -1
O′C=20cos30°，所以加速度α=BC423 2= = (m/s) O′C3 15
23 答案：34.4m;。 15
首届全国中学生数理化学科能力竞赛
物理高二样题
第一部分 选择题 (共 40 分)
二、本题共 10小题，每小题 4 分，共 40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 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。
1.北京奥运火炬实现了成功蹬上珠峰的预定目标，如图1所示是火炬手攀蹬珠峰的线路图，请跟据此图判断下列说法正确的是()
A. 由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移
B. 线路总长度与火炬所走时间的比等于蹬山的平均速度
C. 在计算蹬山运动的速度时可以把火炬手当成质点
D. 顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度小
解析：线路的总长度是路程，则A错;路程与位移的比是速率，则B错;计算蹬山运动的速度不必考虑蹬山运动员的大小和
形状，则C对;由万有引力规律g
重力加速度比拉萨的小，则D对。
答案：CD
2.在今年5.12汶川大地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图2所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶
起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此
时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是( )
A. 此时两臂受到的压力大小均为1.0×105N
B. 此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N
C. 若继续摇动手把，两臂受到的压力将增大
D. 若继续摇动手把，两臂受到的压力将减小
解析：根据力的平行四边形定则可知千斤顶所受的压力
与两臂的分力相等，则AB对;若继续摇动手把则两臂的所受
的分力在合力不变情况下将减小，则C错，D对。
答案：ABD
3. 来自黑龙江的侯斌身后系着一条从高空垂下的滑轮
绳索，火炬插在轮椅支架上，侯斌紧拽着从天而降的绳索，
一尺一尺、一寸一寸往上攀 ，“攀登”就是侯斌生活的主题，
也是无数顽强求生、奋力拼搏的残疾人的生命写照。在人生
几乎遭遇绝境的时候，抓住黑暗中垂下的一条绳索，努力攀
上去，就能翻越绝壁，获得光明、温暖和希望。经过艰苦卓
绝的5分钟的攀登，侯斌手暴青筋，汗如雨下。最后，侯斌
右手高擎起祥云火炬，一条火龙迅速呼啸而上北京残奥 图3
会的主火炬，以一种大朴若拙但却震撼人心的方式被点燃了。
图3是侯斌攀登过程和点燃主火炬两个瞬间的照片，请根据以上情况判断下列说法正确的是()
?GM(R?h)2可知在峰顶的图1 图
2
A. 侯斌攀登过程中所做的功转换为侯斌和轮椅等装备 的重力势能和动能
B. 若把侯斌攀登过程看做是匀速运动，则手对绳的拉力等于侯斌和轮椅等装备的重力
C. 火炬燃烧过程是把储存在燃料中的化学能以燃烧的形式转化为热能和光能
D. 与李宁点燃主火炬上升过程相比，侯斌在攀登过程中消耗了更多的体能
解析：根据功能原理可知A正确;侯斌和轮椅等装备共受三个力的作用，两根绳向上的拉力，这两个力大小相等，方向相同，其代数和等于侯斌和轮椅等装备的重力，则B错;侯斌在攀登过程中克服重力做功释放了大量的能量，而李宁上升过程是靠机械的拉力做功，在上升过程中，李宁只需保持身体的平衡，因此并不需要释放太多的体能。则D对。
答案：ACD
4.某物体的运动图象如图4所示，以下说法正确的是( )
A.若x表示位移，则物体做往复运动
B.若x表示位移，则物体做匀速直线运动
C.若x表示速度，则物体做朝某一方向的直线运动
D.若x表示速度，则物体做匀变速直线运动
解析：分析图象问题时，先要看纵坐标表示什么，再看
图线，注意图线不代表物体运动的轨迹，物体做直线运动.若
x表示位移，位移图线的斜率表示速度，图线的斜率在0~2s、
4~6s为正，2~4s、6~8s为负，表示相应的速度一会儿为正，
一会儿为负，故物体做往复直线运动，A正确.若x表示速
度，速度图线的斜率表示加速度，图线的斜率在0~2s、4~6s
为正，2~4s、6~8s为负，表示相应的加速度一会为正，一会
为负，但大小相等.因而速度均为正，故物体先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动到速度为0，接着再做匀加速直线运动，然后再做匀减速直线运动到速度为0，所以物体一直向某一方向做直线运动.
答案：AC. 2
图4
4 6 8 t
5.如图5所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低
点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处
的电场强度大小为( )
A.mg/q B.2mg/q C.3mg/q D.4mg/q
【解析】本题中要分析出小球受到重力、库仑力和管道的压力作用，
能解读题目中给出的条件：小球沿细管滑到最低点B时管壁恰好对其无
压力，即小球在这一位置不受管道的压力作用。由于沿管道刚好是电场的等势面，整个过程电场力不做功，只有重力做功，根据动能定理得mgR
2vB得Eq?mg?mR图5 ?12mvB，根据牛顿第二定律2。电场强度大小为E?3mg/q。选项C
正确，其它选项错误。 【答案】C
6.某研究性学习小组为了测量地面对篮球的最大弹力，提出
了以下四个方案，你认为可行的是()
A. 甲同学认为可以通过测量篮球的质量和落地后弹起的高
度，然后根据动能定理求最大作用力。
B. 乙同学认为根据冲量的定义式及篮球落地前瞬间和跳离地 图6
C. 面瞬间速度求最大作用力。
D. 丙同学认为把一张白纸平放到地面，然后把篮球的表面洒上水，让篮球击到白纸上，留下水印，然后把白纸放到体重计上，把球慢慢的向下压，当球和水印重合时，体重计的读数就是地面给球的最大弹力。
E. 丁同学认为可以把球直接打到体重计上，直接读数即可。 解析：弹力做功使篮球获得初动能W律：mgh
?
12
mv，测量篮球落地后弹起的高度2
h，根据机械能守恒定
?
12
mv,篮球与地面作用的过程中弹力作用时间很短，弹力是变力，它的功不能由W?Fs来2
求，故A错;由牛顿第二定律F?ma?m?
vt?v0
t
中，作用力是平均值，而且必须要测量篮球与地面
的作用时间t，故B错;选项C利用的是等效法，可行;选项D把球直接打到体重计上， 体重计的读数变化很快，不易读取数据，不可行。
答案：C
7.同学们在由静止开始向上运动的电梯里，把一测量加速度的小探头固定在一个质量为1kg的手提包上，到达某一楼层停止，采集数据并分析处理后列出下表：
取9.8m/s2)中正确的是( )
为此同学们在计算机上画出了很多图像，请你根据上表数据和所学知识判断下列图7(设F为手提拉力，g
① ②
③ ④
图7
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
解析：由表中数据可判断，电梯先做匀加速直线运动，物体处于超重状态，速度均匀增加，由图①、③可计算出加速度大小都为a1?0.4m/s2;然后做匀速直线运动，速度不变，物体受的拉力与重力相等，F?mg?9.8N，物体做匀减速直线运动时，处于失重状态，物体速度不断减小，由图①、③可计算出加速度大小都为a2?0.4m/s2。则D正确。
答案：D
8.如图8所示，a、b为水平放置的一对金属板，两板间有一质量为m的带电液滴，恰处于平衡状态，若要使该液滴向上运动，可采用下述哪种办法()
A、增大R1 B、减小R3 C、增大R2 D、减小R2 【解析】液滴处于平衡状态时有qE?mg?
0,若要液滴有向上
的加速度，则有qE?mg?ma>0，由公式U?Ed;F?qE可知，要增大对液滴向上的作用力F，
只能增加平行板两板间的电压，而由于通过R1的电流为零，则电容两端的电压等于R3两端的电压，由于R2和R3串联，增大R3两端的电压只有两种办法，即增加R3或减小R2的阻值，故选D
【答案】D
9.如图9所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M>m.现用一力F水平向右拉小球，当小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T;若用一力F/水平向左拉小车，当小球和车一起以加速度a/向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T/.则( )
A.a/=a，T/=T B.a/>a，T/=T C.a/a，T/>T 【解析】在左图中，对小车和球组成的系统有：
1 F?(m?M)a ○
对于小球有：F2 ?Tsin??ma ○
图9
3 Tcos??mg ○
由以上各式解得：a?
mg
4 tan? ○
M
5 对于右图的小球有：ma??mgtan? ○
5解得a??由○6 gtan? ○
4和○6比较可知B正确。 由○
【答案】B
10.如图10所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是( )
A.板间电场强度大小为mg/q B.板间电场强度大小为2mg/q
C.质点在板间的运动时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等
D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间
【解析】如图11所示，若不考虑质点的重力，质点在电场力作用下做类平抛运动，无论如何质点也不能垂直打在屏上，同理若重力与电场力方向相同或重力与电场力方向相反且重力大于电场力，则质点不能垂直打到屏上。只有电场力方向向上且大于重力时，质点才可能垂直打到屏上。
由运动合成与分解知识可知，质点在水平方向上一直做匀速直线运动，所以质点在电场中做类平抛运动的时间和在重力场中做斜上抛运动的时间相等。由运动规律可知：
在x方向上：做匀速直线运动，vx = v0 在y方向上：在电场中vy = at
M
如图12所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vy = gt a = g 由牛顿第二定律得：qE由上式解得：E
-mg=ma=mg
=2mg/q
综上所述可知BC正确 【答案】BC
第二部分 非选择题(共110分)
二、本题共8小题，满分110分。其中11、12题为实验题，要按题目要求做答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
11.有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘。如图13所示，让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为S。
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式：______________________。 图13
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示：
从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间有何关系?为什么?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)EP=mgs/4h (2)与x成正比，因为从表中可以看出，s与x成正比、所以s与x成正比，由E
P=mgs/4h的关系式可知EP与x成正比。
12.(1)用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径，测量结果如图14，其读数为mm.用游标为50分度的卡尺测量一工件的直径，测量结果如图14所示，此工件的直径为mm.
2
2
2222
图14
(2)某同学要测一约为5Ω的未知电阻，为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：
A.电压表0～3V，内阻10kΩ
B.电压表0～15V，内阻50kΩ
C.电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
D.电流表0～3A，内阻0.01Ω
E.滑动变阻器，0～10Ω
F.滑动变阻器，0～100Ω
① 要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应
选 .(填序号)
② 实验中他的实物接线如图15所示，请指出该学生实物接线中的错误有哪些?
图15
a. ;b. ;
c. ;d. ;
答案：(1)0.590 13.88(
(2)①A ; C; E。
② a、线不能接在滑动变阻器的滑片上;b、电流表的极性接反了;c、电压表应该直接并接在待测电阻两端(或电流表应该采用外接法)d、量程接错
(注：如果认为滑动变阻器应该采用分压式接法，不能给分)
13. 如图16所示，当磕头虫背朝下射在地面时，它会弓起它的背向上
突然弹起，而将体内储存的能量转变成机械能。这样的弹射动作会发出嗒嗒
响声，因而使此虫得名。磕头虫弹射的录像显示，一个质量为m=4.0×10kg
的磕头虫的质心在弓背过程中直接上升了0.77mm，弹射达到的最大高度有
h=0.30m。在它的弹射过程中，地面对磕头虫所施的外力的平均值是多少?
解析：在弹射过程中磕头虫的内能转变为其相对地面的机械能，在磕头
虫在弹离地面瞬间和在空中上升过程中机械能守恒，设其上升的初速度为v1 图16 -6
上升的最大高度为h
，则有：mgh=12mv1,v1=2设磕头虫在开始弹射到离开地面这段时间内地球给它的平均作用力是F，则由动能定理得; WF=Fd=DEk=12mv1-0=mgh2
mgh4.0创10-69.8 0.3F==N=1.5 10-2N-4d7.7′10
答案：1.5×10N -2
14.如图17所示的风洞是对许飞机导弹性能进行检测的一种高科技产
物，现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检没的，如图18所示是小丽所在
兴趣小组设计的一个类似于风动的实验装置，他们在桌面上放有许多大小不
同的塑料球，测得它们的密度均为?，用水平向左恒定的风作用在球上，使
它们做匀加速运动(摩擦不计)。已知风对球的作用力与球的最大横截面积成
正比，即F=kS，k为一常量。 图17
(1)对塑料球来说，空间存在一个风力场，请定义风力场强
度并写出其表达式
(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关，因此可引入风
力势能和风力势的概念。若以栅栏P为风力势能参考平面，写出风
力势能EP和风力势U的表达式
(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(小球半径用r 图
18
表示;第一状态速度为v1，和P的距离为x1;第二状态速度为v2，和P的距离为x2)
解析：(1)风力场强度：风对小球作用力与小球最大横截面积之比，方向与风力相同。 即风力场强度E?F?k S
(2)距P为x处，Ep?Fx?kSx
?Ep
S?kx 风力势能EP和风力势U的表达式：U
1122m?1?kSx2?m?2 22
43 m??V???r 3(3)kSx1?
由以上两式得风力场中机械能守恒定律的表达式： kx1?22?r?12?kx2??r?22 33
?答案：(1)风力场强度EEpF?k;?kx; (2)风力势能E和风力势U的表达式U?SSP
(3)风力场中机械能守恒定律的表达式：kx1?22?r?12?kx2??r?22 33
15.如图19所示，一带电量为?q、质量为m的小球，从距地面高h
处以一定的初速度水平抛出，在
距抛出点水平距离为L处有根管口比小球略大的竖直细管，管的上口距地面的。为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内2
加一水平向左的匀强电场，求：
(1)小球的初速度v0的大小;
(2)应加电场的场强大小;
(3)小球落地时的动能。 图19
【解析】本题涉及到自由落体运动、匀减速直线运动等多过程及多种规律。如运动学公式、牛顿第二定律、动能定理等的运用，考查学生对复杂过程的综合分析能力和物理规律的综合运用能力。
要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，
2(1)
竖直方向小球做自由落体运动，则运动时间为：?gt?t?22 水平方向小球做匀减速运动，减速至0，位移为：L?
解得
v0v0?0t 2 ??2tm a
2(2)水平方向，根据牛顿第二定律 qE?又由运动学公式0?v0??2as
解得： E?2mgL hq
2(3)由动能定理得 mgh?qEL?Ek?mv0 2
解得 Ek?mgh
【答案】⑴v0?22mgL ⑵E? ⑶Ek?mgh hq
16.“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以“攻击距地面500km的轨道上人造地球卫星”或“清理此轨道上的太空垃圾”为题请同学们提出最简单、最适用、最省钱的方案，某同学提出用世界上弹性最好的纳米材料制成一张大网，然后用多级火箭将其同卫星正常运动方向相反发射到卫星轨道上，可以把同一轨道上逆向运行的卫星和太空垃圾一网打进，另一同学建议改用一大把弹丸(设弹丸的质量为4.0g)，g取10m/s。
(1) 弹丸相对卫星参考系的动能是多少?
(2)若地面步枪质量是4g子弹速率为950m/s，则子弹与弹丸的动能之比是多少?用纳米材料制成大网将同一轨道上卫星和垃圾一网打尽的方案是否可行?
【解析】设卫星轨道半径为r，地球半径为R，地球质量为M，弹丸质量为m。由于弹丸和卫星在同一轨道上，弹丸也相当于卫星，只是质量小，运动方向于卫星方向相反，速率相等。
mMv2GMm21 ?m?mv?(1)选地球为参考系，对于弹丸，由牛顿第二定律得G ○2rrr
对于在地面上的物体有mg?GMm2 ?GM?gR2 ○2R
GMmmgR2
1○2得mv?3 ?由○ ○rr2
选卫星为参考系时，弹丸相对卫星的速度v??
子弹相对卫星参考系的动能 2v
12mgR22?4?10?3?10?(6400?103)2
2E?mv???J?4.75?105J 32r(6400?500)?10
(2)步枪子弹的动能为E??12mv1 2
天空中弹丸相对于卫星参考系的动能与步枪子弹相对于地面参考系动能之比
1mv?2Ev?24gR24?10?(6400?103)2
?????26.31 E?mv2v12rv12(6400?500)?103?9502
12
无论制造网的材料如何好，若有卫星或太空垃圾与网络相互碰撞，网络的运动速度一定会发生变化，网络也会开始因速的变化而改变运动轨道，则网络同一轨上的另外卫星或垃圾就会因网络轨道的变化而不被清除。
答案：(1)E?4.75?105J;(2)E?26.31;见解析。 E?
17.某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图20所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相连接，穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度为L0=0.5m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值R=1?，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5?。合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为U1=3.0V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压
缩弹簧，电压表的示数为
U2 =2.0V，求：
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力。
【解析】设无风时金属杆接入电路的电阻
为R1，有风时接入电路的电阻为R2，由题意得
(1) 无风时， 风 图20 U1?ER1?3V R1?r?R
解得：R1?0.5?，所以金属杆单位长度的电阻为
r0?R1?1?/m L0
有风时，U2(2) ?ER2?2VR2?R?r
解得：R1?0.3?，此时弹簧的长度为L?R2?0.3m r0
弹簧的压缩量为
x?L0?L?(0.5?0.3)m?0.2m
由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为F
【答案】(1)r0?kx?1300?0.2N?260N ?R1(2)260N ?1?/m;L0
18.示波器的核心部分为示波管，如图21甲所示,
真空室中电极K发出电子(初速不计)，经过电压为U1
的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中
心线射入板中。板长L ，相距为d ，在两板间加上
如图21乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板
的电势高于A板的电势，电场全部集中在两板之间，
且分布均匀。在每个电子通过极板的极短时间内，电
场可看作恒定的。在两极板右侧且与极板右端相距D
处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与
屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时，
使屏以速度v沿-x方向运动，每经过一定的时间后，
在一个极短时间内它又跳回到初始位置，然后重新做
同样的匀速运动。 (已知电子的质量为m ，带电量为
e , 不计电子重力)。求：
(1) 电子进入A、B板时的初速度; 要使所有的电子都能打在荧光屏上，图21乙中电压的最大值U0需满足什么条件?
(2) 要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置? 计算这个波形的峰值和长度. 在如图12丙所示的x - y坐标系中画出这个波形。
【解析】 (1)电子在加速电场中运动，据动能定理有eU1图
21 ?12mv1, v1?22eU1
m
因为每个电子在板A、B间运动时，电场可看作恒定的，故电子在板A、B间做类平抛运动，在两板之外做匀速直线运动打在屏上。
在板A、B间沿水平方向运动时有 L = vl t
竖直方向有 y=12a t 2 ，且 a?
eUmd eUL2?联立解得：y?2mdv12
eU0L2d?? 设偏转电压最大值为U0 , 则y?22mdv12
2d2U1得:U0?
L2
(2)要保持一个完整波形，需每隔周期T回到初始位置。
设某个电子运动轨迹如图2所示,有: tan??
L 2v2eULy??? v1mdv12L?eUL2又知y??2mdv12 ， 联立得L??
由相似三角形的性质得L?Dy?m
Lym
2
则峰值 ym?(L?2D)LU0L?2Dym?L4dU1 。
波形长度为x1=v T 波形如图3所示。
答案(1)v1?2eU1
m (2) 2d2U1U0? L2
要保持一个完整波形，需每隔周期T回到初始位置。波形如图3所示。
物理实验报告撰写方法
物理实验除了使学生受到系统的科学实验方法和实验技能的训练外，通过书写实验报告，还能为培养学生将来从事科学研究和工程技术开发的论文书写打下基础。因此，实验报告是实验的重要组成部分，希望同学们能认真对待。
正规的实验报告，应包含以下六个方面的内容：(1)实验目的;(2)实验原理;(3)实验仪器设备;(4)实验内容(简单步骤)及原始数据;(5)数据处理及结论;(6)结果的分析讨论。
现就物理实验报告的具体写作要点作一些介绍，供同学们参考。
一、实验目的
不同的实验有不同的训练目的，应按实验前对实验的要求并结合自己在实验过程的体会来写。
如：实验4-2 金属杨氏弹性模量的测量
实验目的
1.掌握尺读望远镜的调节方法，能分析视差产生的原因并消除视差;
2.掌握用光杠杆测量长度微小变化量的原理，正确选择长度测量工具;
3.学会不同测量次数时的不确定度估算方法，分析各直接测量对实验结果影响大小;
4.练习用逐差法和作图法处理数据。
二、实验原理
实验原理是科学实验的基本依据。实验设计是否合理，实验所依据的测量公式是否严密可靠，实验采用什么规格的仪器，要求精度如何?应在原理中交代清楚。
1.必须有简明扼要的语言文字叙述。结合实验目的和实验过程用自己的语言进行归纳阐述。文字务必清晰、通顺。
2.所用的公式及其来源，简要的推导过程。
3.为阐述原理而必要的原理图或实验装置示意图。如图不止一张，应依次编号，安插在相应的文字附近。
如：实验3-3 滑线变阻器的分压与限流特性
实验原理
滑线变阻器在电路中的连接不同，可构成分压器和限流器。
1.分压特性研究
实验电路如图1。滑动头将滑线电阻R0分成R1和R2两部分，RL为负载电阻。电路总电
阻为
R E
图2 分压特性曲线 图1 分压电路
R?R2?
故总电流为 R1RL R1?RL
I?V0?RV0 R1RLR2?R1?RL
R1RL??V0R0R0V0为电源的端电压，不是电源的电动势E。负载电阻RL上的压降为 V?IR1RLR1RLV0?? R1?RLR0R1?R0RL?R12R1RL?R1?2
????R0R0?R0?
RLR1、X?，K是负载电阻RL相对于滑线电阻R0阻值大小的参数;X是滑线电R0R0
阻R0的滑动头相对于低电位端的位置参数。则上式可改写为
VKX? V0K?X?X2
在给定负载RL和滑线电阻R0的情况下，K为某一定值，则分压比V/V0与滑线电阻R0滑动头位置参数X有关，它们的函数关系曲线如图2。
本实验是通过实际测量来检验V/V0的函数关系曲线是否与理论曲线相吻合，并探讨分压电路的有关规律。 令K?2.限流特性研究
实验电路如图3。此时流过负载RL的电流为
I?
V0，则 RLV0 R2?RL令I0?
IK? I01?K?X
对于不同的参数K，电路的限流比I/I0与滑线电阻R0滑动头位置参数XK、X定义同前。
有关，它们的函数关系曲线如图4。
E
图3 限流电路
本实验是通过具体测量来了解它们的关系曲线及限流电路的基本特征。
图4 限流特性曲线
三、实验仪器设备
在科学实验中，仪器设备是根据实验原理的要求来配置的，书写时应记录：仪器的名称、型号、规格和数量(根据实验时实际情况如实记录，没有用到的不写);在科学实验中往往还要记录仪器的生产厂家、出厂日期和出厂编号，以便在核查实验结果时提供可靠依据;电磁学实验中普通连接导线不必记录，或写上导线若干即可。但特殊的连接电缆必须注明。
如：实验5-7 用电位差计校准毫安表 实验仪器设备
HD1718-B型直流稳压电源(0-30V/2A)，UJ36a型直流电位差计(0.1级、量程230mV)，BX7D-1/2型滑线变阻器(550Ω、0.6A)，C65型毫安表(1.5级、量程2-10-50-100mA)，ZX93直流电阻器，ZX21旋转式电阻箱，UT51数字万用表，导线若干。
四、实验内容及原始数据
概括性地写出实验的主要内容或步骤，特别是关键性的步骤和注意事项。根据测量所得如实记录原始数据，多次测量或数据较多时一定要对数据进行列表，特别注意有效数字的正确，指出各物理量的单位，必要时要注明实验或测量条件。
如：实验3-1 固体密度测量 实验内容及原始数据
1.用游标卡尺测量铜环内、外径，用螺旋测微计测量厚度。
螺旋测微计零位读数 0.003 (mm)
2.用矿山天平测量铜环质量
W?53.97 g
五、数据处理及结论
1.对于需要进行数值计算而得出实验结果的，测量所得的原始数据必须如实代入计算公式，不能在公式后立即写出结果;
2.对结果需进行不确定度分析(个别不确定度估算较为困难的实验除外);
3.写出实验结果的表达式(测量值、不确定度、单位)，实验结果的有效数字必须正确; 4.若所测量的物理量有标准值或标称值，则应与实验结果比较，求相对误差。 5.需要作图时，需附在报告中。 如：实验3-1 固体密度测量 数据处理及结论
1
?(29.96?29.94???29.96)?29.95mm
7
?(Di?D)2(29.96?29.95)2???(29.96?29.95)2
SD???0.019mm
7?16
2
UD?SD??2仪?0.0192?0.022?0.03mm
?D?29.95?0.03mm
d?
1
(10.02?10.04???10.08)?10.04mm 7
?(di?d)2(10.02?10.04)2???(10.08?10.04)2
Sd???0.027mm
7?16
Ud?Sd2??2仪?0.0272?0.022?0.04mm ?d?10.04?0.04mm
1
?(9.644?9.646???9.642)?9.643mm
7
?(hi?h)2(9.644?9.643)2???(9.642?9.643)2
Sh???0.0016mm
7?16
Uh?Sh2??2仪?0.00162?0.0042?0.005mm ?h?9.643?0.005mm
???
1?17.9?17.5?17.26.5?7.0?
???12.1
2?32?
???1?15.0?14.8?14.46.0?6.1????10.4 2?32?
???
??1?12.1?11.9?11.65.8?6.1????8.9 2?32????
10?10.4?8.9???12.1?10.4?0.15，m?W??53.97??53.98g 101000?1000?0.15
Um??仪?0.05g
?m?53.98?0.05g
4m4?53.98?10?3
????8.952?103kg/m3 2222?9?(D?d)h?(29.95?10.04)?9.643?10
U??2DU??2dU??U?E????m???2D2???2d2???h???m??D?d??D?d??h?
22U?2222?0.05??2?29.95?0.03??2?10.04?0.04??0.005??????????? 22?22?53.9829.95?10.0429.95?10.049.643????????
?0.27%22
U???E??8.952?103?0.27%?0.024?103kg/m3
???(8.952?0.024)?103kg/m3
经查表，20?C时铜的密度为8.960?103kg/m3，实验结果的相对误差为
E?8.952?8.960?100%?0.09% 8.960
六、结果的分析讨论
一篇好的实验报告，除了有准确的测量记录和正确的数据处理、结论外，还应该对结果作出合理的分析讨论，从中找到被研究事物的运动规律，并且判断自己的实验或研究工作是否可信或有所发现。
一份只有数据记录和结果计算的报告，其实只完成了测试操作人员的测试记录工作。至于数据结果的好坏、实验过程还存在哪些问题、还要在哪些方面进一步研究和完善?等等，都需要我们去思考、分析和判断，进而提高理论联系实际、综合能力和创新能力。
1.首先应对实验结果作出合理判断。
如果仪器运行正常，步骤正确、操作无误，那就应该相信自己的测量结果是正确或基本正确的。
对某物理量经过多次测量所得结果差异不大时，也可判断自己的测量结果正确。
如果被测物理量有标准值(理论值、标称值、公认值或前人已有的测量结果)，应与之比较，求出差异。
差异较大时应分析误差的原因：
(1) 仪器是否正常?是否经过校准?
(2) 实验原理是否完善?
(3) 实验环境是否合乎要求?
(4) 实验操作是否得当?
(5) 数据处理方法是否准确无误?
2.分析实验中出现的奇异现象。
如果出现偏离较大甚至很大的数据点或数据群，则应认真分析偏离原因，考虑是否将其剔除还是找出新规律。
无规则偏离时，主要考虑实验环境的突变、仪器接触不良、操作者失误等。
规则偏离时，主要考虑环境条件(温度、湿度、电源等)的变异、样品的差异(纯度、缺陷、几何尺寸不均等)。
如果能找出新的数据规律，则应考虑是否应该否定前人的结论。只有这样，才能在科学研究中有所创新。但要切实做到“肯定有据、否定有理”。
3.对讲义中提出的思考题作出回答
问题可能有好几个，但不一定要面面具到一一作答。宁可选择一两个自己有深刻体会的问题，用自己已掌握的理论知识和实践经验说深透些。
如：实验3-3 滑线变阻器的分压与限流特性
实验结果的分析和讨论
1.本实验所得曲线与原理曲线相似，故可认为实验是基本成功的。
2.当K?RL/R0?1时，分压和限流特性曲线都接近线性，但不是一条直线。若要求
其呈一条直线，唯有RL??，即负载开路。
K值越小，曲线弯曲得越厉害，当K?0时，曲线几乎呈直角弯曲。
3.实验结果表明，测量值比理论计算值高，尤其在小负载(K?0.0238)情况下更为突出。这可能由于：
(1) 负载电阻RL精度不高，误差达5%以上;
(2) 滑线电阻的滑动头位置不准确，触头不是精密点接触，可能同时跨越几圈电阻线;
(3) 电表的内阻带来的影响;
(4) 电源的稳定度不高。等等。
4.K?1时，曲线V/V0?X和I/I0?X近乎线性，这在电子线路中有广泛应用。例
如，前者作为音频放大器的音量调节，音量随电位器中心触头的位置在近乎线性地增减;后者多在电路中作偏流电阻使用;
5.除非特殊应用，一般不采用K??1的电路设计。
物理实验报告范例
实验名称：对蜡烛及其燃烧的探究
实验目的：对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后的三个阶段进行细致的观察，学会完整地观察物质的变化过程及其现象。
实验用品：一支新蜡烛、火柴、一支干净烧杯、水、水槽、澄清的石灰水、一把小刀。 实验步骤与方法：
1.观察蜡烛的颜色、形状、状态、硬度;嗅其气味。
现象：蜡烛是白色、较软的圆柱状固体，无气味，由白色的棉线和石蜡组成。
2.用小刀切下一块石蜡，放入水槽，观察其在水中的现象。
现象：石蜡漂浮在水面上，不溶于水。
结论：石蜡是一种密度比水小，不溶于水的固体。
3.点燃蜡烛，观察其变化及其火焰和其各层温度的比较。
现象：石蜡受热时熔化、蜡烛燃烧时发光、冒黑烟、放热。
烛焰分三层：外焰、内焰、焰心，外焰温度最高，焰心最低。
结论：石蜡受热会熔化，燃烧时形成炭黑。
4.干燥的烧杯罩在烛焰上方，观察烧杯壁上的现象片刻，取下烧杯，倒入少量石灰水。振荡，观察其现象。
现象：干燥的烧杯壁上出现了许多小水珠。取下烧杯后迅速倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变得浑浊。
结论：蜡烛燃烧时产生了水和能使石灰水变浑浊的二氧化碳两种物质。
5.熄灭蜡烛，观察其现象，用火柴点燃刚熄灭时的白烟，观察有什么现象发生。
现象：熔化的石蜡逐渐凝固，白色棉线烛心变黑，易碎。用火柴点燃刚熄灭时的白烟，蜡烛会重新燃烧。
结论：石蜡遇冷凝固，燃烧时产生炭黑，棉线炭化，白烟由细小的石蜡颗粒构成，有可燃性。
实验结论：
蜡烛在空气中能够燃烧，在燃烧过程中和过程后能产生许多新的物质。
问题和建议：
蜡烛为什么能够燃烧?蜡烛在什么样的条件下才能燃烧?像这样物质燃烧后产生新物质的变化是化学变化还是物理变化?
