1999年上海市第13届初中物理知识竞赛复赛试题.doc

1999年上海市第13届初中物理竞赛复赛试题说明：本试卷共有五大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分一、选择题(以下每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共32分)1在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是 ( )A大钟的回声 B大钟在继续振动C人的听觉发生“暂留”的缘故D大钟虽停止振动，但空气仍在振动2太阳光垂直照射在塑料棚顶一个很小的“”形孔上，在地面形成的光斑是 ( )A“”形 B“”形 C方形 D圆形3某一容器内装一定质量的水，现把重为8牛的木块放入容器中，发现水未溢出，则容器底受到水的压力的增加值为 ( )A大于8牛 B，等于8牛C小于8牛 D以上答案均有可能4一氢气球下系一重为G的物体P，在空中做匀速直线运动如不计空气阻力和风力影响，物体恰能沿MN方向(如图1中箭头指向)斜线上升图中00为竖直方向，则在图中气球和物体P所处的情况正确的是 ( ) 5如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MNPQ，MN和PQ相距d米在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜，以v米/秒的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到在两个平面镜上分别形成的第一个像之间的相对运动情况是 ( ) A不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2vB不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零C小球指向MN镜时，两个像靠近，相对速度为2vD小球指向MN镜时，两个像远离，相对速度为2v6.质量相等的28、100的水分别装在甲、乙两容器中，现将一个温度为100的金属球放入甲容器中，达到温度相同时，甲容器中水温升高到40，然后迅速取出金属球放入乙容器中，再次达到温度相同时，乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失) ( )A60 B70 C88 D907在图中，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关S后，M的长度将 ( ) A伸长 B缩短 C不变 D先伸长，后缩短8.在图所示的电路中，电源电压不变，当闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由上向下移动时，两电表的示数都要发生变化，则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值将 ( ) A增大 B。减少 C不变 D不能确定二、选择题(以下每小题中只有一个选项符合题意，每小题4分，共16分)9，如图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则透镜的焦距是 ( ) A05米 B03米 C0.2米 D0.1米10在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10欧，R2为20欧，R3的阻值不等于零当断开开关S时，电压表的示数为6伏，当闭合开关S时，电压表的示数可能是 ( ) A11伏 B10伏 C9伏 D8伏11有R1、R2、R3三个电阻，把R1、R2连接起来能得到的最大电阻是9欧，最小电阻是2欧；把三个电阻连接起来，能得到的最小电阻是15欧若不考虑短路的情况，则三个电阻连接后可能得到的总电阻值有 ( )A3种 B4种 C6种 D8种12某商场有一自动扶梯，某顾客沿开动(上行)的自动扶梯走上楼时，数得走了16级，当他以同样的速度(相对电梯)沿开动(上行)的自动扶梯走下楼时，数得走了48级，则该自动扶梯的级数为 ( )A22级 B32级 C24级 D条件不足，不能确定三、填空题(每空4分，共32分)13某同学称得10分米3的黄河水的质量为1018千克，已知沙的密度为25103千克米3，则每立方米的黄河水中含沙 千克。14常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图7，其正面呈圆弧形，这样就可看清体温计内极细的水银柱，以便读数这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ，使我们能看到水银柱放大后的 像15睛朗日子，某人从高出海平面632米处用高倍望远镜观察平静的海面，则他最远能看到大约 米远的海面(已知地球半径约为64106米)16在如图所示的电路中，A、B间接一电压恒定的电源E，当在C、D间接入电阻R3时，电阻R1、R2、R3消耗的电功率相等；若撤去R3后，在C、D间分别接入电压表、电流表时，其示数分别为U1，I1现把电源E接在C、D间，把电压表、电流表再分别接入A、B间时，电压表、电流表的示数分别为U2、I2，则U1：U2= ，I1：I2= 17在如图所示的电路中，电源电压不变，灯L3的阻值为10欧当闭合开关S后，电流表的示数为1安，电压表的示数为2伏，过一段时间后，电压表的示数变为6伏若不考虑温度对灯的电阻的影响，则造成电压表示数变化的原因是 ，此时，电流表的示数将变为 四、计算题(第18题18分，第19、20题各16分，共50分)18如图所示，有两本完全相同的书A、B，书重均为5牛，若将两本书等分成若干份后，交叉地叠放在一起置于光滑桌面上，并将书A固定不动，用水平向右的力F把书B抽出，现测得一组数据如下：实验次数1234n将书分成的份数24816逐页交叉力F的大小(牛)451052254651905根据以上数据，试求： (1)若将书分成22份，力F应为多大?(2)该书的页数(3)如果我们把纸与纸接触面间的滑动摩擦力f和压力N的比值叫做动摩擦因数，即=fN，且两本书任意两张纸之间的动摩擦因数相等，则为多少?19一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏如图所示在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，选择了一条最短的路线，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口处在方木箱的另一顶角A处，若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变，并不重复跑过任一条棱边及不再回到G点，聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发)，则猫奔跑的速度为多大时，猫恰好在洞口再次捉住老鼠? 20一个体积为V的实心长方体，放入水里，静止时长方体能浮在水面，现将它露出水面的部分切去，再把它的剩余部分放入水里。若要求长方体剩余部分静止时，露出水面的体积V与长方体的体积V的比值为最大，则长方体的密度为多少?五、说理题(共20分)21在如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A、B、H为圆环上的等分点，A点固定P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电压恒定当闭合开关S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图12中各电表的示数会发生变化甲、乙两同学按此电路图，分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数，如表1、表2所示。表1 甲同学测得的实验数据滑片P的位置位置B位置C位置D位置E位置F位置x位置A电流表A的示数(安)0250200180.17018019电压表V1的示数(伏)3753002702.55270285电压表V2的示数(伏)225300330345330315 表2 乙同学测得的实验数据滑片P的位置位置B位置C位置D位置E位置F位置G位置H电流表A的示数(安)024017013011009008电压表V1的示数(伏)3602.55195165135120电压表V2的示数(伏)240345405435465480 根据上述实验数据，回答下列问题： (1)根据表1中的实验数据，请你通过计算分析，完成表1中位置A下的空格，在图上标出位置x(大致位置)(2)根据表1、表2中的实验数据，请你通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因(请画出电路图说明)(3)根据(2)中的分析，请你思考：当滑片P滑到G、A之间位置x时，则表2中位置x下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是 ( )A005安，075伏，525伏B，007安，105伏，495伏C016安，240伏，360伏D025安，375伏，225伏E0.30安，450伏，150伏F035安，525伏，075伏1999年上海市第13届初中物理竞赛复赛试题答案 一、选择题1答案：B 解析：在敲响古刹里的大钟时，停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝，分析其原因是由于大钟在继续振动而产生的余音 2答案：D 解析：太阳光射在塑料棚顶一个很小的“”形孔上，在地面形成的光斑实际是太阳的像，(小孔成像)故是圆形的3答案：D 解析：因为容器形状没有确定，故容器底受到水的压力的增加值无法确定4答案：B 解析：重物P受到重力和绳子拉力的作用，由于重力方向总是竖直向下，故绳子必须沿竖直方向，重物P所受的合力才能为0，在空中做匀速直线运动5答案：B 解析：根据平面镜成像的特点进行分析：当小球以速度v向上运动时，相对于平面镜MN，小球的虚像将以速度 v向下运动；相对于平面镜PQ，小球的虚像也将以速度v向下运动两个虚像都是向下运动，且速度大小均为v，故它们的相对速度为06答案：D 解析：依题意，可列热平衡方程： 解之：t=90 7答案：B 解析：把一圈环流设想成一个通电磁铁，每相邻圈相交处为异名磁极，而异名磁极相互吸引，所以当闭合开关S后，M的长度将缩短8答案：C 解析：设滑动变阻器滑片P滑动前，电流表的读数为IA，电压表的读数为U1，滑片P由上向下滑动时，电流表的读数变IA，电压表的读数变为U1由 二、选择题9答案：D 解析：从图所示的光路图可知：f=03米-02米=0.1米10答案：D 解析：如图，当开关S断开时，电路为R1R2、R3的串联电路， 则有：U=IR=03(20+R3+10)(伏)，当闭合开关S时，R1短路，电路为：R2、R3的串联电路这时电压表的读数为U2=I23R2= 当R3趋向于0时，电压表的读数U2趋向于9 V；当R3非常大时，电压表的读数趋向于6 V。因此有6 VU29V 11答案：C 解析：根据题意有解此方程组得：R1=3，R2=6解得：R3=6 所以，三个电阻连接后的总电阻的阻值不同的情况有6种，如图所示12答案：C 解析：设电梯对地的速度是人相对电梯速度的 n倍，自动扶梯级数S，则上楼时，S=16+n 16，下楼时，S=4848n，联立解出S=24 三、填空题13答案：30 解析：10分米3砂石的体积V砂可由下面方程解出： 1018=25 103V砂+10 103(10-2一V砂)解之V砂=12104米3=012分米310分米3黄河水中砂石的质量m砂为： m砂=03(千克) 每立方米砂石的质量为： M砂=30千克14答案：凸透镜，正立的虚像 解析：常用体温计的刻度部分为三棱体，其正面是圆弧形，这样就可看清体温计内极细的水银柱，以便读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于凸透镜，使我们能够看到水银柱放大后的正立的虚像15答案：9 103米 解析：如图所示，由勾股定理 ab=9103米 cbab=9103米 16答案：5：4；1：1解析：如图所示， P2=P3，由P=12R，可得R2-R3；又 P1=P2，而R1与R23是并联根据P=R1=4R2=4R3 当C、D间接入电压表时，其示数是电源电压，U1=U；C、D间接人电流表时，其示数是通过R2的电流：I1=U/R2 把电源接在C、D间，A、B间接电压表时，R1、R2为串联且电压表的示数是R1两端的电压，根据串联电路电流相等有：当A、B间接电流表时，R1被电流表短路，其示数为：I2=u1：u2=1：117答案：灯L2开路或灯L3短路；06安或18安 解析：简化电路如图所示：从图可以看出，当L2开路或L3短路时，电压表的示数将增大到电源电压，所以电源电压等于这时电压表的示数，即U=6伏 闭合S后，电压表的示数为2伏，所以有：U3-U-U2=6伏-2伏-4伏，R2=5欧，R1=10(欧) 如果L2开路，由于电压表的阻值很大，电流表的读数就是通过灯L1的电流强度，则I=I1=06(安) 如果L3短路，则电路变成L1、L2的并联电路，电流表的读数为：I=18(安) 四、计算题 18答案：(1)945牛；(2)64页；(3)03 解析：(1)通过对表中的数据进行分析可知，将书分成4份时，力F比前一次增加6牛，将书分成8份时，力F比前一次增加12牛，将书分成16份时，力F比前一次增加24牛也就是说，将书分成的份数成倍增加时，力F比前一次的增量也是成倍增加因此，当将书分成32份时，力F将比前一次增加48牛，这时力F=(465+48)牛=945牛 - (2)当逐页交叉时，力F的大小为1905牛，按上面同样的方法可以推出读书的页数为64页 (3)以分成2份的数据为例，对书B进行研究，在水平方向上，它受到向右的拉力F和三个大小不同的向左的摩擦力作用，U=03 19答案： 解析：经分析可知，老鼠从顶角G出发，从棱上逃跑，走过的最短路程是S1=3a，而猫走的最短路程是从G沿直线奔向BC中点，再从BC中点沿直线奔向A角洞口，它运动的路程是：s22=5a2即s2=a，如图所示由于猫与老鼠同时抵达洞口A，则有 20答案：05 103千克米3 解析：设长方体的密度为，根据F浮=G 当把长方体露出部分切去后，剩余部分将上浮，其露出体积 V可由浮力等于重力得出： 此式是二次函数，因为a0，所以函数有极大值，当P=水/2时，V/V值最大所以长方体的密度为05103千克米3 五、说理题 21解析：(1)从表l的数据和电路的连接方式知：U=U1+ U2=375+225=6(伏)，R1=15(欧) 在位置A时，圆环接入电路中的阻值为0，故电流表的读数I=04(安)；U1=U=6伏，V2被短路，U2=0 从表1中的数据知，3只电表在X位置的读数，与位置C、位置D之间的某一值相同，由对称性知，X的位置应在C、D区间的对称区间G、F区间中的某一位置，如图(a)所示 (2)表2中电流表示数I单调减小，可见圆环阻值Rr4单调增加，显然这是由于滑片尚未滑到的圆环某处发生开路所致因为滑片滑到位置G时，I还单调变小，故可判定开路位置应在G位置之后，出现开路后，电路由混联变成了 R环与-R1的串联，如图(b)所示 (3)先通过表l的数据，把圆环电阻丝的最大值R0求出来在C位置时，有Ul=U2=300V根据电路的特点，圆环RAC与RCA并联后的电阻应与R1相等即表示为： U1=U2 R1=R环并 R0=80欧在以后的分析中，我们取R0=80欧 如果圆环电阻丝在非常接近A处开路，则从G位置到开路位置X处的过程中，电流值不会小于Imin=006(安)R查表2知fG=008安006 AIx008 A U1min=095(伏) U2max=U-U1nlin=6-095=505(伏) 查表2知UlG=12V；UX G=48V 095V1x12V 48VU2Y505V 如圆环电阻丝在G处稍后一点即断开，则滑片P越过断点X后的从X位置到A位置的过程中，电流值I和电压值U的范围是：Imin017(安) Umin=255(伏) U2max=345(伏) Imax=040(安) Umax=6(伏)综上分析，可以判定A选项错，因为0 . 05A006A；075 V5.05 V；C选项也错，因为016A017A，240V345V而B、D、E、F四个选项全部符合要求，均为正确选项上海市第十三届初中物理竞赛(太奇杯)决赛(实验赛)试题(1999年) 试题一：测量玻璃小球和塑料小球的密度 一、实验器材 量杯一只、塑料小杯一只、适量净水、镊子一把、抹布一块、待测玻璃小球和塑料小球各一个。 二、实验要求 根据所提供的器材，设计实验方法，写出简单的实验步骤，测出所给玻璃小球和塑料小球的密度。 三、测量方法和测量公式 1测量方法(可用图表示)。 2测量公式。 四、实验操作、数据记录及实验结果 1实验操作步骤(可用图表示)。 2数据记录。 3实验结果。 五、以玻璃小球为例，简单叙述实验中如何减小测量误差? 试题二：测出两瓶不同液体的电阻值 一、实验器材 稳压电源(输出电压限15伏以下)1台、电阻箱1只、电压表1只(MF-30型多用表)、单刀开关1只、被测液体两小瓶、导线若干根。 二、实验要求 1画出测量电路图并简要写出测量方法。 2连接电路。 3分别测出两瓶不同液体的电阻值(写出必要的计算公式和结果)。 4简要分析一下实验中的误差来源和