初中物理竞赛1991年复赛详解.docx
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初中物理竞赛1991年复赛详解
上海市第五届初中物理竞赛(1991年)
复赛试题详解
一.选择题Ⅰ(每小题只有一个选项符合题意,请把符合题意的选项前的编号填写在题后括号内。
每小题2分,共12分)
1.如不计空气的阻力,则抛出手的铅球在空气中飞行时的受力情况是
(A)受重力和推力的作用;(B)只受重力作用;
(C)受重力和惯性力作用;(D)不受任何力作用。
解:
铅球被抛出后,获得一定的速度,由于惯性在空中飞行.铅球被抛出后,与手脱离,不再受推力作用;如果不计空气阻力,则铅球只受重力作用.
故选B.
2.如图1所示,有三个不同形状的容器A、B、C,它们的底面积相同,盛上同一种液体并使液面在
图1
同一高度。
若不计容器所受的重力,则下列说法中正确的是
(A)液体对桌面的压强和压力都相同;
(B)液体对桌面的压强相同,压力不同;
(C)液体对容器底部的压强和压力都相同;
(D)液体对容器底部的压强相同,压力不同。
解:
1、A、B、C三个容器的底面积S相同,液面高度h相同,由图知,液体的体积关系是VA>VB>VC.同一种液体,密度ρ相同.质量m=ρV,则三容器中液体质量关系为mA>mB>mC.
2、液体对桌面的压力F=mg,由于mA>mB>mC,则FA>FB>FC;液体对桌面的压强P=FS,所以PA>PB>PC,故A、B错误.
3、液体对容器底部的压强P=ρgh,由于ρ、h都相同,所以液体对容器底部的压强相同.液体对容器底部的压力F=PS,由于P、S都相同,所以压力都相同.故C正确,D错误.
故选C.
3.
图2
如图2所示,在一个充满油的固定装置中,两端同时用大小相等的力去推原来静止的活塞。
若活塞与容器壁的摩擦不计,则活塞将
(A)向左移动;(B)向左移动;
(C)保持静止;(D)上述说法都有可能。
解:
密闭的液体有一个重要的特点,即加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理;故当施加在右边小活塞上的压力是F1时,其压强是P,即据帕斯卡原理知,其内部的液体会降该压强大小不变的传给左边的大活塞,据公式P=FS知,此时左边大活塞所受的液体对它向左的压力F2=PS,即由于左边的活塞面积大于右边的活塞面积,故此时左边的活塞受到向左的力F2大于此时该活塞受到的向右的力(两端同时用大小相等的力去推原来静止的活),故活塞向左运动.
故选B.
4.把在阳光下正在熔解的冰拿到房间里,下列说法中最全面的是
(A)冰继续熔解;(B)冰停止熔解;
(C)冰表面的水开始凝固;(D)上述现象都有可能。
解:
温度达到0℃,冰就可能熔化.在阳光下正在熔解的冰,拿到房间里.房间里的温度可能等于0℃,小于0℃,也可能高于0℃.可能有三种情况.
故选D.
5.关于导体和绝缘体,下列说法中正确的是
(A)绝缘体不能导电,但能带电;(B)绝缘体不能导电,也不能带电;
(C)导体不能导电,但能带电;(D)导体能够导电,但不能带电。
解:
导体能导电,也能带电;绝缘体不能导电,能带电.
故选A.
6.
图3
如图3所示,在A、B两个容器内装有质量和温度都相同的水,已知R1=2R2,通电后
(A)A中的水先沸腾;
(B)B中水先沸腾;
(C)两容器中的水同时沸腾;
(D)无法确定。
选B.
二.选择项Ⅱ(每小题有一个或一个以上的选项符合题意,请把符合题意的选项前的编号填写在题后括号内。
选对得3分,漏选得1分,错选得0分。
共18分)
1.关于运动和力的关系。
下列说法中正确的有
(A)力是维持物体运动的原因;(B)力是改变物体运动快慢的原因;
(C)力是改变物体运动方向的原因;(D)力是维持物体平衡的原因。
解:
A、物体在不受力时同样可做匀速直线运动,所以错误;
B、改变物体的运动快慢必须有力的作用才行,否则物体将保持匀速,所以正确;
C、改变物体的运动方向必须有力的作用才行,否则物体将做直线运动,所以正确;
D、物体平衡包括静止或匀速直线运动,这也是物体不受力时能保持的两种状态,所以错误.
故选BC.
2.对于单位焦耳,下列各式正确的有
(A)1焦=1牛·米;(B)1焦=1瓦·秒;
(C)1焦=1伏·库;(D)1焦=1安·秒。
解:
回忆各单位所代表的物理量:
A、功的主单位是焦,力的主单位是牛,距离的主单位是米,1焦=1牛•米,可知A正确;
B、电功主单位是焦,电功率的主单位是瓦,时间的主单位是秒,1焦=1瓦•秒,可知B正确;
C、电功主单位是焦,电压的主单位是伏,电荷量的主单位是库,1焦=1伏•库,可知C正确;
D、电荷量的主单位是库,电流的主单位是安,时间的主单位是秒,1库=1安•秒,可知D错误.
故选ABC.
3.在热传递过程中,关于热量、热能和温度变化的关系,下列说法中正确的有
(A)物体吸收热量,温度一定升高;(B)物体温度降低,一定放出热量;
(C)物体的热能增加,一定吸收热量;(D)物体放出热量,内能一定减小。
解:
A、物体吸收热量,温度不一定升高,比如:
晶体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,则说法错误;
B、物体温度降低,内能会减少,不一定是放出热量引起的,可能物体对外做功引起的,故说法错误;
C、物体的热能增加,不一定是吸收热量引起的,可能外界对物体做功引起的,故该项说法错误;
D、物体放出热量,则物体内部的内能一定会减小,说法正确,符合题意;
故选D.
4.有一入射光线与平面镜成60°角入射,若入射光线方向不变,使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面逆时针方向旋转50°后,入射光线与反射光线的夹角为
(A)20°;(B)40°;(C)100°;(D)160°。
5.甲、乙两灯为钨丝白炽灯,将它们并联在照明电路里都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,那么
(A)甲灯的额定功率一定比乙灯大;(B)甲灯消耗的电能一定比乙灯多;
(C)甲灯的电阻要比乙灯的电阻小;(D)甲灯两端的电压要比乙灯两端的电压小。
解:
A、两灯并联在照明电路里都能正常发光,且甲灯比乙灯亮,所以两灯的额定电压相同,甲灯的额定功率比乙灯大.A选项对.
B、甲灯比乙灯亮,所以甲灯的功率比乙灯大,根据公式W=Pt可知,甲、乙两灯虽然并联在照明电路里,但通电时间不确定;故甲灯消耗的电能不一定比乙灯多.B选项错.
C、并联在照明电路里甲灯比乙灯,加在两灯之间的电压相同,甲灯的功率比乙灯大,根据公式R=U2/P知,甲灯的电阻要比乙灯的电阻小;C选项正确.
D、甲、乙两灯并联在电路中,甲灯与乙灯两端的电压相等.D选项错.
故选AC.
6.现有两灯L1和L2,它们的电阻分别用R1和R2表示,两端的电压分别用U1和U2表示,通过的电流强度分别用I1和I2表示。
若R1>R2,则下列各关系式有可能成立的有
(A)I1=I2,U1>U2,P1>P2;(B)I1 (C)I1 三.填空题(每题2分,共30分) 1.某人的质量是60千克,当他乘宇宙飞船到达月球时,他的重力为__98__牛。 2.一人挑担子,扁担长1.2米。 若在A端挂上400牛的重物,B端挂上200牛的重物,则人肩应在距B端_0.8_米处担子才能自然平衡。 若使两端重物各减少1000牛,则人肩应向__A__(填“A”或“B”)端移动才有可能保持平衡。 解: 设人肩距B端的距离为L2,则距A端的距离L1=1.2m-L2.根据杠杆的平衡条件得,F1×(1.2m-L2)=F2×L2,代入数值解得,L2=0.8m,L1=1.2m-0.8m=0.4m. 如果两端的重物各减少100N,根据杠杆的平衡条件得,L1′=100N×0.8m/300N=0.27m,L1′<L1,说明力臂变短,人肩应向A端移动才有可能保持平衡. 故答案为: 0.8,A. 3.某人用20牛的水平力推动重为50牛的木箱,并使木箱在1分钟内沿水平方向前进60米,则此人所作功的功率是_20_瓦。 4.如图4所示,容器A通过C管和大气相通,容器B通过D管也和大气相通,弯管E使A、B两容器的上部相通。 当A、B两容器盛有同种液体时,A、B、C、D内液面的高度如图4所示,D管内液面和B管内液面之间的高度差h=__3___米。 解: 两容器连通,内部气压相同,根据P=ρgh,密度相同,压强相同,所以液柱高度相同. 故答案为: 3. 图4 图5 5.某学生在实验室用实验测定物体x、y和液体z的密度时,所用的实验器材、主要实验步骤和实验测得的数据如图5所示。 根据图中标出的数据可以算出液体z的密度ρz=_1×103_千克/米3;物体y的密度ρy=_0.56×103_千克/米3;物体x的密度ρx=_7.8×103_千克/米3。 6.已知凸透镜L1的焦距为f1,凹透镜L2的焦距为f2,且f1>f2。 若把它们的主轴重合相互平行放置,并适当调节两块透镜中心之间的距离,可使一束平行于主轴的入射光通过这两块透镜后仍为平行光束。 这时该两块透镜中心间的距离为_f1-f2__。 解: 左边放凹透镜,右边放凸透镜,让凸透镜与凹透镜的左端的焦点重合,此时该两块透镜中心间的距离为: f1-f2,如下图所示: 7.有甲、乙两个物体,已知甲物体的比热容是乙物体的2倍,甲物体的质量是乙物体的2/5。 若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比为Δt甲: Δt乙=__5: 4___。 8.如图6所示,M为一块边长比为3: 1的均匀矩形薄电阻合金片。 若先将它按图6(a)方联接在A、B之间,测得A、B间的电阻为R,然后将它按图6(b)方式接在C、D之间,则C、D间的电阻值为______9R___。 图6 图7 9. 图8 如图7所示,已知R2=R4,R5=5欧,安培表A1、A2示数分别为3安和7安。 若A、B间的电压一定,且安培表的电阻不计,则R5两端的电压为__50__伏。 10.如图8所示,当滑动变阻器的金属滑片P向右移动时,安培表A的示数将_减少___,伏特表V1的示数将__增大____,伏特表V2的示数将__减少__。 (填“增大”、“减少”或“不变”) 解: 当滑动变阻器的金属滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大; ∵I=U/R, ∴电路中的电流变小,即电流表的示数减小; ∵串联电路电阻越大分得的电压越大,反之越小, ∴滑动变阻器两端分得的电压增大,即V1的示数增大; ∵R1、R2并联部分的电阻不变, ∴并联部分分得的电压减小,即V2的示数减小. 故答案为: 减小;增大;减小. 四.计算题(第1题10分,第2题10分,共20分) 1.温度不同的两个物体相互接触后将会发生热传递现象。 若不计热量的损失,则当两物体达到热平衡状态时,它们的温度相同,且高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。 现有三种不同的液体A、B、C,它们的初温度分别为15℃、25℃、35℃。 当A和B液体混合并到达平衡状态时,其平衡温度为21℃;当B和C液体混合并到达平衡状态时,其平衡温度为32℃。 求A和C液体混合并到达平衡状态时的平衡温度。 图9 2.如图9所示: 电源电压U=6伏,R1=R2=4欧,R3=2欧。 若安培表A1和A2的内阻忽略不计,求安培表A1和A2的示数。 五.作图题(第1题4分,第2题6分,共10分) 物体在透镜中成像的情况可以通过作图来确定。 图10(a)表示凸透镜成像的作图方法,图10(b)表示凹透镜成像的作图方法。 图10中A表示物体的一个发光点,A'表示发光点A的像;O点表示透镜的中心,F点表示透镜的焦点;符号↑表示凸透镜。 符号I表示凹透镜,点划线表示主轴,光线Ⅰ表示由A发出的平行于主轴的一条光线,Ⅱ表示通过透镜中心的光线,Ⅲ表示通过凸透镜焦点(或射向凹透镜焦点)的光线,光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示了光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过透镜后的传播方向。 通过多次实验和作图,我们可以归纳出发光点A发出的任何一条光线经过透镜后都将会聚于(或反方向延长相交于)像点A'。 图10 1.用透镜成像的作图法,作出图11中发光点A的像A'。 图11 图12 2.图12中,A'是发光点A通过透镜所成的像。 (1)试确定该透镜是凸透镜还是凹透镜,并用作图法确定透镜的位置(将透镜用符号画在图中)。 (2)若发光点A发出的某条光线经过透镜折射后恰能通过B点,试用作图法画出折射光线通过B的光路图。 解1: 过A点作平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后通过焦点;过A点作穿过光心的光线,其传播方向不变.这两条光线没有交于一点,而其反向延长线会相交于一点A′,则A'即为发光点A的像,如下图所示. 解2: 六.证明题(本题10分) 一冰块内嵌着一木块,将它们放入盛有水的容器中。 试证明: 当冰全部熔解后,水面的高度不变。
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