2021年上海物理大同杯竞赛试题及详解解答

1、上海市初物理竞赛大同中学杯)初 赛 试 卷(兼区县物理竞赛试 )阐：、本试共两些，一些单选题每 3分，共0， 9分：第某些多选题每 分，全得分某选对 2分，选或选得 0分共题， 60分全满150分、考时为0钟考使答纸卡把题的项在题()应位。许使计器 考完后请试、题()并给考人。、常g=10N/kg第一某些单项选取题最先通过科学实验发现电流磁效应物理学家( )法拉第安培(C)库仑(D)奥斯特解法拉第发现了电磁感应现, 错误；安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管磁极，故 B 错误；库仑发现了电荷互相作用，即库仑定律， 错；奥斯特发现了通电导 体周边存在磁场，是第一种发现电流磁效应科学家，故 D

2、对的故选 D。夏天，把棒冰拿在手里，剥去纸后，棒冰周边冒白气重要( )空气中水蒸气遇冷凝结成小水珠(B)冰中水蒸发后形成水蒸气(C)棒冰中冰升华为水蒸，水蒸气再凝结成雾(D)人呼出气体中水蒸气，遇到低温棒冰而凝华成小冰晶解夏天从冰箱里取出棒冰温度较低，其周边空气中水蒸气遇到冷棒冰时会发生液化现象，1 1 1 2变成小水滴形成白气。故选 A。3如图所示，一束粒子沿水平向飞过小磁针下方，此时小磁针 N极纸偏转，这一束粒子也许( )向右飞行正离子束 (B)左飞行负离子束(C)向右飞行电子束(D)向左飞行电子束解依右手螺旋定则可知粒子形成电流方向是向左依电流方向规为正电荷定向移 动方向，可知选对的。故

3、选C在如图所示电路中，电 和R 并，则三个电表( )表1、表2是电流表，表3电压表(B)1、表是电压表，表是电流表(C)表1表2、表都是电流表(D)表1、表、表3都是电压表解抱负电压表相称于断路，电流表相称于导线。如果要使R 和 并则所在这根电路必要断开1所在电路必要导通。因此电流表要接、2位置，电压表要接在位置。故选A。如所示把种带负电物体近一种本来不带电验电器金属小球，然后用手去触摸金属小(人体是通大地导)，再移开手，这时( )金属小球和金属箔都不带电金属小球不带电金属箔带负电(C)金属小球带正电，金箔带负电(D)属小球带正电，金属箔不带电解由于人体是通大地导体，用手去触摸金属小球，在电荷

4、互相作用下，金属球中某些由 电子被排斥到大地中，再移开手，金属小球带正电，金属箔不带电。故 。木块静止在水平桌面上，关于桌面对木块弹力跟木块受到重力之间关系说法中，误是 ( )1 2 1 1 21 2 1 1 21 一对作用力和反作用力(B)一对平衡力(C)一对大小相等、方向反力 (D)作用在同一物体上力解木块放在水平桌面上静止面对木块弹力即桌面对木块枝支持力面木块枝支持力和木块受到重力都是木块受到，两个力作用在同一种物体上，且大小相等、方向相反，它 们是平衡力，不是互相作用力，故 对的A 误。故选 A。大小等于木块受重力；木块对桌面压力是桌面受到，木块所受重力7图所示，底面积不同柱状器甲、乙

5、分别盛有两种液体体对容器底部压强 P .若要使两容器中液体对容器 底部压强相等，一定可行办法是( )甲中抽取、乙中倒入相似高度原有液体(B)中抽取、甲中倒入相似高度原有液体(C)甲、乙中同步抽取相高度原有液体(D)甲、乙中同步倒入相似高度原有液体解由P P 知要使两容器底部收到压强相等，必要增长甲压强减小乙压强，或同步减 小两者压强但乙减小多或同增长两者压强但乙增长少因此C选项均可以满足规定。但是题目规定是一定可行办法，由B项容器也许不够高，导致不一定可以满足规定。故 选C列车匀速进站，机车发出频率f 汽声，一站在站台旅客听到汽笛声频率f ，下 列判断中对的是( )(A) f f(D)无法判断

6、解多普勒效应中，观测者和发射源频率关系为：=(v+v ) / (v+v )； f为观测到频率；f 为发射源该介质中原始发射频率；v 为波在该介质中行进速度v 观测者移动速度，若接近发射源则前方运算符号+号，反之则为号v 为射源移动速度，若接近观测者则前方运算符号为号，反之则号。s 1 2 3 1 2 1 21 21 2A s 1 2 3 1 2 1 21 21 2A A A A B B 列车匀速进站车发出频率为 汽声站在站台上旅客听到汽笛声频率为 f ： 2 =v / (v-v ),此知 f f 。选 A。 1 2电阻R ， =1， ，用这三个电阻也许获得不同阻值个数最多( ) (A)7 (C

7、)16 解分别用1个，2，个电阻进行串并联、联。故C。10如图所示，在柱状容器内放入一块长方体实心铜块，然后缓慢注入水且铜块与容器底紧(使水不进入铜块与容器底部之间触处，此时容器底部所承受压力大小F ，略微抬起铜块，使水进入接触处，待铜块稳定后，容器底部所承受压力大小F ,( )F F(B) f (B)N ；f f (C) ； f (D) ； = 解 由于A斜面上物体匀速下滑，整体处在平衡状态，因此 A对面压力等于A小物体重力之和，与地面间摩擦力0B斜面光滑，因此小物体在斜面上加速下滑，失重B对地面压力不大于B小物体重力之和，整体在水平方向有加速度分量，因此地面对B有 擦力。故选B。灯泡A铭牌

8、上标有 ，灯B铭上标有220V 40W，将这个灯泡串联后接 到2伏电源上 )两个灯泡都发光(C)灯泡A路，灯B正常发光(B)两个灯泡都被烧坏(D)泡A被坏，灯泡好但不发光解小灯泡正常工作电流I =0.2A，阻： /I =15， 白炽灯正常工作电流 =P /I =40W/220V0.182A阻 =U /P =(220V)/40W=1210 灯串联总电阻： +R =1225 实际电流I=U/I0.18A，可见灯正常工作电流都不不大于电路实际电流，因此，两灯都 不会被烧坏，都要能发光，但都不能正常工作因此 A 对的。故选 A。为实现环保理念，诸多地区陆续投入使用太阳能路灯二太阳能路灯系统由太阳能电组

9、件涉及支)、灯头、控制(内有控制器、蓄电和灯杆等构.太阳能电池板有效光照面积为52，效率2 LED头额定电压 V，定功率。某地区光照平均有效辐射800W/m2，平均有效日照时间；路灯每晚工作时。由7个阴雨天导致太阳能电池板不能工作为保证这几天夜晚照明步尽量使电池容量较小应选用蓄电 池为 )(A) 台12V (B) 4台1 150Ah (C) 台 80Ah (D) 1台 80Ah解 LED头额定电压4 V额定功率，每晚工作时10h，因而七天总共消耗能量=Pt= =照要达到额定电压提能量不不大480JA项最为适当。 故选A。14在个相似杯子内盛有质量相等热水和冷水一热水倒入冷水杯内冷杯内温度升高2

10、1，若再将热水杯内剩余热水一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内水温会升( ) 2 2 1(A) (B)8(D)5解设本来热水和冷水温度分别 、 ， =21，当一半热水倒入冷水杯后：当再将热水杯内剩余热水一半再次倒入冷水杯内后：因此 = +27；因而冷水再次升到温度t - 故C。15体积相等甲、乙、丙、丁四个物块均漂浮在水面上，它们浮出水面体积分别3、3、65cm3、。将四个物块浮出水面某些切除，待重新稳定后，四个物块再次浮出水面体积分别 、 、V 、 ， V V 。四物块各自本来体积大小也许 为 )(A) 80 cm(B)100 cm(C) 120 3(D) 140 解设四个物体本来体积大小，物体浮

11、出水面体积和总体积之比是不变。由 由 VV得： ，解得V cm得：，解得V 3 故B 如图所示，长度为 L铁挂在宽为 L桌上，桌面与链之间摩擦因数为1/3为保证铁链静止在桌面上铁链左端距桌面最短距离为 ) (B)L/4 (D)L/6解 以面上一段 L长链为研究对象，这段铁链在右端 (L-x) 段 铁拉力作用下保持静0 0 0 0 1 2 2 1 0 0 0 0 1 2 2 1 2 0 0 M 01 1 1 止，设铁链单位长度质量 ，则：m +m xg = m 因此x=L/3。故选A 如 图 所 示 电 路 中 ， 总 电 流I=1.0A ， =2R =2R 。下对通过 电判断对的( )大小为2

12、0A，方向向右(B)小为0.20A，方向向左(C)大小为0.40A方向向右(D)大小为.40A，方向向左解由图知三个电阻为并联，照串、并联电路关系得流 、R 、R 电流大小分别0、 、0.4A，再依照题图可知电流流 方为向左。故D18用电阻为13匀电阻丝制成一种圆环，并把它接到如图所示电路中。图中导线 P 端能沿圆环移动，并保持好接触已知R 为电电压保V不变变化P位，圆环最大电功率 )(A)13/25W (B)9/8W (D)9/2W解设圆环等效电阻R则其消耗电功率为：因此当=R =时，有大值， =U2 =9/8W。故B。19束平行于凸透L 主光轴平行光经透镜会聚到焦点前L 右一倍焦内某位置放

13、置一障碍物P，与主光轴垂直，其中心有种直径为d 圆，圆心位于主光轴上，如图所示，在障碍物右侧，距离障碍物处直主光轴放置2 2 1 2 2 2 1 2 0 1 2 1 20 0 0 0 0 2 2 1 2 2 2 1 2 0 1 2 1 20 0 0 0 0 一种光屏图中未画出，屏上浮现了一种直径d 圆光斑。若在障碍物圆孔处嵌入一块薄凹透镜 ，屏上正好浮现一种亮点。己S=10cmd ，凹透L 焦距大小 为 )(A)30cm (B)25 cm (C)20 (D)15 cm解设 光心O依照光路可逆性，若将点当作发光点，则其像点N。由已知OM=S=10cm ，又 由 于 =lcm ， 1 v f 因O

14、N=20cm依照透镜成像公式得，因此f=。选。20如图所示电路中电源电压保持不变 为定值电阻动变阻器最大阻值为R。移动滑动变阻器滑片从A到B，滑动变阻器电功率随电流表达数变化完整图线如图所示，图线两点相应电功率均为 ，c点相是滑动变阻器最大电功率 ，且 =3:4，则图线中b 点相应电路状态中，滑动变阻器接入电路中电阻大小( )(A) /2 (B)R /3 2R0(D) 0解犹如题18当R=R 时，滑动变阻器上消耗功最大，为 则解得R ； /3由点相应电流大，故选B。21球自转让咱们每天能看到日出”和日”现.地球表面不存在大气层假设“日出和日时间，相比当前 ) (A)日出提前，日”推迟(C)日出

15、和日都会提前(B)日”推迟，日提 (D)日出和日落”都推迟解由于存在大气层，阳光射入大气层时候会发生折射致太阳在地平线如下时，阳光 可以照到地球上某些地方。故B。在上题中，己知地球半径400km再给定如下抱负条件：地球表面大气层平均厚度为20km，大气均匀且折射率为 1.001在地球表面不存在大气层 假设)条件下，在赤道地面上 观测日时间和当前相差约 )(A)2分5秒(B) 3分10(C) 分30(D) 分2秒解假从北极上方高空观测地球模图如图所示阳光视为平光没有大气层，则此时点才会看到日出。而由于有大气层存在光射进大气层时会发生折射如果一束阳光照射到A生折射后，照M点左侧最远N，点即可看到日

16、出N转到时间即为 题目规定期间，可通过比地球自转角速度求得。若入射角为，射角为，：在AON得，MON-MOB在中得，MOB =90- 联立得，MON=-；在AON得，因此=85.5依照折射定律，i/ ，因此=86.3将、入得： 0.8t=秒 故B。23在如图所示装置中，A，两体量均为1kg，物体A置光水平桌面上，与物体A相连细绳呈水平状态，不考虑滑轮摩擦和动滑轮、细绳质量。剪断与物A右端相连细绳， 物体降1时(A定滑轮距离足够，物A速度大小为( )0 0 0 0 0 0 (A)1m/s m/s m/s 解 依照能量守恒定，物体 B下减少重力势能，转化为物体A、B能。设物B下时物体A度为v，则B

17、速度为vmgh=+m/22解得v 故D24. 公汽站每隔t 开一辆汽车，汽车始终沿直线运动，汽车速度时间图线如图所示， 则汽车出站后，与前方相邻汽车之间距( )先减小，后保持不变(B)先增大，后保持不变(C)先减小，后增大，最保持不变 先增大，后减小，最后保持不变解依照图线可知，汽车所做运动为先初速度0匀速直线运动，接着匀减速直线运动，最后匀速直线运动。当后一辆汽车发车时候，前一辆汽车做初速度为 2v 匀速运动，两车距离增长，当时间过t 时两车相距最远，然后会逐渐拉近，最后两车都匀速距离保持不 变，故D。25如图所示，河两岸平行，河内水速保v不变，在南P处同步开出甲、乙艘小船，小船相对水速度均

18、为，头分别指向对岸下AB两点，两船分别到达对B点处， 则 )(A)ABBC(C) AB=BC(D)由于不懂、之间大小关系，无法判A与BC大小关系解如图，依照题意对小船进速度合成，由相似三角形相应比，显BC不不大于A，故 选A 在如图所示电路中灯泡 L 额功率为 5 ，源电压保持6不变，R 为值电阻，此L 两实际电压.5V若在 L 两并联一额定电压与 L 相灯泡 L ( 中未画出， 两端电压变V，则L 额功率( )(A)3W (B)4W (C) 6W (D) 9W解设灯 L 电阻分别 ，L 两实电压5.5V此时R 两电压0，依照串联电路分压原理知R R当则并联灯泡 后，L 两端电压变V，此时 两

19、电压为， 联立得： =5 R ，又由于两灯额定电压相似，因此L 额功率6W。故选 。在柱状容器里注入适量浓盐水，在盐水中放入一块冰，冰与盐水质量相等，并始终浮在盐水面上。当三分之一冰熔化之后，发现容器里液面上h当剩余冰所有熔化之后，液 面又会上升( )(A)2 (B) (C) /2 (D)2 解由于是柱状容器，因此冰融化过程，容器底部受到压力不变，则有：，可得由已知h 3 3 2联 立 得： 剩余冰所有熔化之后，液面又会上升 h =又由于 将代入得：=因此h=h，故B。28如图所示光源位于凸透镜主光轴图中未画出凸透镜位)，当点光源位A处，像成在点；当点光源位B处，像成C点。己AB=5cm。则透

20、镜焦距大 小为 )(A) lcm (C) 30cm (D) 解：依照题意和凸透镜成像规律知，凸透镜也许位AB间，或者也A侧。若位于A之间设距为则若位于A左侧：无解联立求解得f=60cm。故选。29质量分布均匀直A置于水平地面上，当A施加外F，缓慢抬起直杆直至竖直。B 端终和地面之间保持相对静止， F 方始终和直杆垂直，该过程中直杆 B端受到摩擦力 ( )保持不变 (B)减小后增大 (C)逐渐减小 (D)增大后减小解如图以B为支点照杠杆平衡条件得： 水平方向上杠杆受力平衡，则： 联 立 得：由于由0到0变化，因此先增大后减小。故A。30在上题缓慢抬起直杆过程中，要保证直端始终和地面保持相对静止，

21、直杆和地面之 间摩擦因数至少 )(A) (C) (D)解水平方向上杠杆受力平衡，则：竖直方向上杠杆受力平衡，则：因此令x，则上为：因 此故选C。第二某些:多项选取题31能证明分子在不断运动物理现象 )气体比液体更容易被压缩(B)天在冰块外面包上棉絮，冰就不容易熔化(C)磨得很光滑铅块和金紧压在一起，通过较长时间彼此之间会互相渗入(D)将盐块放入盛水杯中，通过一段时间，杯内水会变咸解气体比液体容易被压缩由于物质气态分子间间隔比液态分子间间隔大夏天冰块外面包上棉絮棉是热不良导不容易将外面热传导到冰块上，冰就不容易熔化A 错误。故选。32轮胎是汽车重要构成某些，仔细观测轮胎咱们会发现轮胎上布满了纵向

22、和横向花纹，这些花纹重要作用是( )增大承重能力 (B)加快排水速度(C)增大地面摩擦 (D)加快热量传递解轮胎上布满了纵向和横向花纹重要作用是加快排水速度和增大地面摩擦。故。33关于浮力，对的论述( )同一物体，漂浮在不同液体液面时，物体所受浮力不同(B)体完全浸没在密度均匀液体中，在不同深度它所受浮力相似(C)同一物体漂浮在液面所受浮力一定不不大于沉到液体内部时所受浮力(D)漂浮在液面物体，它重力一定等于所受浮力解同一物体重力不变漂浮在不同液体液面时它受浮力一定等于所受重力因此一物体漂浮在不同液体液面时浮一定相似体受浮力大小跟物体侵入液体后排开液体体积和液体密度关于，同一物体（如：玻璃瓶）

23、可以漂浮在密度较小液面，也可以沉到较大液体内部，所受浮力不一定比漂浮在密度较小液体里所受浮力小，因A C错。故选D。34杆秤示意图如图所示，下列说法中对的( )0 0 没 01 0 0 没 01 0没 10 1 只有秤杆粗细均匀，杆秤刻度才均匀(B)论秤杆密度分布与否均匀，杆秤刻度都均匀(C)用提A比用提B量大(D)换用大称量提纽后，所有刻度示数均会以相似倍率增大解如图，杆秤粗细不均匀，杆秤自身重力m g，作用点到旋钮垂直距离为L ，：没有称量物体时 = m gLL 为此m到旋钮垂直距离，即定盘星（起点）位置。没称量物体时： MgL = +mgL 联立得d= +L= 由此可见，到定盘星距离与称

24、量质量M正比关系，因此度均匀B的。当用旋A式可知，其中，L、 变大L 变，因M大，即称量变大，因此对的，A错误。由式可知，与M间是一次函数关系，不是正比例函数，因此当换用大称量提钮后，刻 度示数不会以相似倍率增,要新标刻度。故D不对的。故选B。35平面M，N面垂直放置，一束会聚光(图中未画出)入射到平面镜镜面上，通过两个平面镜反射也( )成一种实像，没有虚像 (B)一种实像和两个虚像(C)成两个虚像，没有实 (D)成一种实像和一种虚像解由于光线是会聚，通过平面M反射后必定会成一种实像。若光线通M反射后，能1 1 42 1 1 42 2 33 43 4再照射到镜面上不会形成虚，若能照射镜N上次反

25、射则可以又一种虚像，再次 反射后光线不会再射到平面镜M上，故AD平面镜N镜面之间成一种锐角平分线上有一种光，则点光源S通过两个平面镜 )至少成四个像(B)成像和点光源在同一种圆周上(C)相邻两个像之间距离等(D)所有像亮度均相似解如图点源会别在MN中成像，所成像又会分别在NM再成像，因A的；由于像关于平面镜对称此源与像到锐角定点 O离均相似，因此 B 对的；设锐角角度为依对称性SOS S OS =SOS = =因此 S OS =360-4若相邻两个像之间距离相等，则要S OS =，么仅时成立，因不的；由光通过反射后，会 有某些能量被吸取，因此所有像亮度不同。不对的。故AB37物体高度，与凸透镜

26、主光轴垂直放置，凸透镜成高度缩像。若将物体朝透镜方向接近2，凸透镜成高度为0cm放大像，则此凸透镜焦大小也许( ) (A) 10 cm (B)15 cm cm (D 解如图，设物距为，相似三角形可知：物、像高度之比等于物距、像距之比，此时像 距为u，照凸透镜成像公式得：1 1 1 1 1 1 2 2 2 将物体朝透镜接近4cm，物距为-24，像度为3则像距为（），且此时所成 像也许为实像也也许为虚像，依照凸透镜成像公式得：联立求解得f=15cm或者=10cm。故选AB。38如图所示，半圆柱体 放粗糙水平地面上，紧靠其侧有竖直挡板 ，P 和之放有一种质量均匀光滑小圆柱体，个装置处在静止状态。若使

27、保竖直且缓慢地向右移 动一小段距离，在此过程Q落地始保静止，则下列说法中对的( )(A)S对弹逐渐减小地面对P摩擦力逐渐大(C)P、Q弹力先减小后增大 (D)P对地面压力不变。解对Q力分析如左图。G 、N 合如中图，向移动，由于Q终处在平衡状态，因此、G N 始终可以构成封闭三角形，但是三角形形状会发生如下变化G 边大小方向 不变， 边向不变，F以O圆心顺时针转动。因F、 均增大。再以Q整体为研究对象如右图G变，N 增大，故BD。39所示簧始处在原长体A由止释放后下降过程中( )物体动能与下降距离成正比(B)体重力势能变化量与下降距离成正比(C)弹簧弹性势能与下降离成正比(D)物体重力势能与弹

28、簧弹性势能之和先减小，后增大解在物体下降过程中，动能、重力势能、弹性势能三者互1 2 1 1 2 1 1 2 相转化但机械能守恒在物体由止释放下降过程中力势能减少弹性势能增长。开始物体重力不不大于弹力做加速向下运动力不断增大当弹力等于重力时物匀速向下运动当力增大到不不大重力时，物体减速向下运动，因此动能先增大后减小，因此A。重力势 ，B的。弹性势 kx2/2因C错。物体重力势能与弹簧弹性势能之和等于系统总能量减去动能，因对的。故选BD。40用竖直向上外力作在浸在水中直ABA端棒截面积处处相等，密度分布均匀，静止在如图所示位置。此A端距离水面 x，与水面夹角为 ，浸在水中长度为 L ，B端深度为h现由图示位置缓慢向上增大直至棒B端刚好离开水面过程中，下列关F大小变化判断，对的是( )(A) 先不变后增大 (B) L先增大后减小(C) 先大不变 (D) h增大后减小解：如图以A为点，棒重力作用点到A距为a浮力作用点到 距