初中物理竞赛(复赛) 试题
物理竞赛复赛试题
物理竞赛复赛试题一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体在水平面上以恒定速度运动，其动能的变化情况是：A. 逐渐增加B. 逐渐减少C. 不变D. 先增加后减少2. 根据牛顿第三定律，以下说法正确的是：A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力可以是不同性质的力C. 作用力和反作用力作用在同一个物体上D. 作用力和反作用力可以同时消失3. 一个理想气体在等压过程中，其温度和体积的关系是：A. 温度和体积成正比B. 温度和体积成反比C. 温度和体积无关D. 温度随体积的增加而减少4. 根据麦克斯韦方程组，以下描述正确的是：A. 电场总是由电荷产生B. 磁场可以由变化的电场产生C. 电场和磁场总是相互独立D. 电荷的存在必然伴随着磁场5. 一个物体从静止开始自由下落，其下落过程中的加速度是：A. 恒定的B. 逐渐增加C. 逐渐减少D. 先增加后减少6. 光的双缝干涉实验中，相邻明条纹之间的距离与以下哪个因素无关？A. 双缝间距B. 光的波长C. 观察屏与双缝的距离D. 光源的强度7. 根据热力学第一定律，以下说法正确的是：A. 能量可以在不同形式之间转换，但总量不变B. 能量守恒定律只适用于封闭系统C. 能量守恒定律不适用于开放系统D. 能量可以被创造或消失8. 一个物体在斜面上下滑，摩擦力对其做功的情况是：A. 总是做正功B. 总是做负功C. 有时做正功，有时做负功D. 从不对外做功9. 根据相对论，以下说法正确的是：A. 时间是绝对的B. 质量随着速度的增加而增加C. 长度随着速度的增加而增加D. 光速在所有惯性参考系中都是相同的10. 在电路中，欧姆定律描述的是：A. 电流与电压成正比，与电阻成反比B. 电流与电阻成正比，与电压成反比C. 电压与电流成正比，与电阻无关D. 电阻与电流成正比，与电压无关二、填空题（每题2分，共20分）11. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的________成反比。
初中物理竞赛(复赛)试题及解答
初中物理竞赛复赛试题说明:1、本试题共有五大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分。
2、答案及解答过程均写在答卷纸上。
其中第一大题～第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三大题～第五大题要写出完整的解答过程。
一.选择题(以下每题只有一个选项符合题意，每小题4分，共32分)1.在下列四个事件中，经历时间最接近一秒钟的是( )A 人眨一下眼。
B 人在安静时呼吸一次。
C 人在感冒时打一个喷嚏。
D 人在做剧烈运动时(如快速蹬楼)脉博跳动一次。
2.手掌中托一小石块，将它竖直向上抛出，在小石块与手掌脱离时，则( )A 小石块不受任何力的作用。
B 小石块与手掌的运动速度相等。
C 小石块比手掌运动得快。
D 小石块速度继续增大，手掌速度将减小。
3.向如图1所示的玻璃瓶内注入水，然后将插有细玻璃管的软木塞塞紧玻璃瓶，玻璃瓶壁有A、B两个孔，也用软木塞子塞住。
瓶内液面如图1所示，现将A、B处的木塞同时拔去后，则下列说法中正确的是( )A A、B两孔中均无水射出。
图1B A 、B 两孔中均有水射出。
C A 孔中无水射出，B 孔中有水射出。
D A 孔中有水射出，B 孔中无水射出。
4.如图2所示，有三只底面积均为S 、水面高度相同，但形状不同的盛水容器a 、b 、c 。
现将三只相同的实心铝球分别放入容器a 、b 、c 中，铝球受到的浮力为F 。
设水对容器底部压强的增大值分别为△P 1、△P 2和△P 3，则下列说法中正确的是( ) A △P 1=△P 2=△P 3=F/S 。
B △P 1>F/S ，△P 2=F/S ，△P 3<F/S。
C △P 1=F/S ，△P 2<F/S ，△P 3>F/S 。
D △P 1<F/S ，△P 2>F/S ，△P 3<F/S.5.如图3所示，用一根电阻为6R 的粗细均匀的镍铬合金线做成一个环，在环上6个对称的点上，焊接6个不计电阻的导线，并与接线柱连接，现有一根不计电阻的导线将6个接线柱中的任意两个相连接，利用这种方法，可以在其它各接线柱之间的获得不同阻值(不含零电阻)的总个数和最大电阻值分别是( ) A 9种，最大为1.5R 。
初中 物理竞赛(复赛)试题及答案
说明：1．本试卷共有五大题，答题时间为120分钟，试题满分为150分2．答案及解答过程均写在答卷纸上。
其中第一、第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三至第五大题按题型要求写出完整的解答过程。
解答过程中可以使用计算器。
3．本试卷中常数g取10N/kg，水的比热容4.2×103J/kg·℃，水的密度1.0×103kg/m3, 冰的密度0.9×103 kg/m3,冰的熔化热3.33×105J/kg 。
一、选择题（以下每题只有一个选项符合题意，每小题4分，共32分）1．潜泳的人，从水下向上看，会看到一彩色镶边、内有图像的圆面，那么 ( ) A．圆面内只能呈现水面上的部分景物B．彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的C．彩色镶边是由于不同颜色的光折射程度略有不同所致D．圆面中图像呈现的是水面外的景物，且看到景物的高度比实际景物要低2．磁带录放机可高速播放正常录制的声音，在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时 ( )A．音调较低的声音B．音调较高的声音C．响度较小的声音D．响度较大的声音3．两个人共同搬一个50千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。
木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45o，而且木箱与楼梯平行。
如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是 ( )A．8/3 B．7/3 C．5/3 D．5/44．月球是地球的卫星，在地球上我们总是只能看到月球的一面，是因为月球绕地球公转的周期与自转的周期相等，请问登上月球的航天员在月球上看地球，将看到地球( ) A．既有绕月球的转动，又有自转B．只有绕月球的转动，没有自转C．只有自转，没有绕月球的转动D．既没有绕月球的转动，也没有自转5．在如图所示的电路中，当电键S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，电压表的示数增大了△U。
则（）A．可变电阻R被调到较小的阻值B．电阻R2两端的电压减小，减小量等于△UC．通过电阻R2的电流减小，减小量小于△U/ R2D．通过电阻R2的电流减小，减小量等于△U/ R16．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5米/秒，相距10米，水平轨道AB和水平轨道CD的高度差为1.2米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，两小球在轨道BC上的平均速度均为6米/秒，在CD上的速度均为7米/秒，则（）A．两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米B．两小球在水平轨道CD上运动时距离小于10米C．两小球到达图示位置P点的时间差为2秒D．两小球到达图示位置P点的时间差为1.4秒7．如图所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将电键S闭合，则该星形回路将 ( )A．不会变形B．会变形，所围面积增大C．会变形，所围面积减小D．会变形，所围总面积不变8．过年的时候，桌上的菜肴非常丰富，其中多油的菜汤与少油菜汤相比不易冷却，这主要是因为( )A．油的导热能力比水差B．油层阻碍了汤的热辐射C．油层和汤中的水不易发生热交换D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发二、填空题（每小题6分，共30分）9．如图所示，某同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像，这两个像为____________像(选填：“实”或“虚”)，是____________面镜(选填：“平”、“凹”、“凸”)所成的像，10．一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。
第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷及参考答案
第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷（本题共七大题，满分160分）一、（20分）如图所示，一块长为的光滑平板PQ固定在轻质弹簧上端，弹簧的下端与地面固定连接。
平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间（图中未画出竖直导轨），从而只能地竖直方向运动。
平板与弹簧构成的振动系统的振动周期。
一小球B放在光滑的水平台面上，台面的右侧边缘正好在平板P端的正上方，到P端的距离为。
平板静止在其平衡位置。
水球B与平板PQ的质量相等。
现给小球一水平向右的速度，使它从水平台面抛出。
已知小球B与平板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞过程中重力可以忽略不计。
要使小球与平板PQ发生一次碰撞而且只发生一次碰撞，的值应在什么范围内？取二、（25分）图中所示为用三角形刚性细杆AB、BC、CD连成的平面连杆结构图。
AB和CD杆可分别绕过A、D的垂直于纸面的固定轴转动，A、D两点位于同一水平线上。
BC杆的两端分别与AB杆和CD杆相连，可绕连接处转动（类似铰链）。
当AB杆绕A轴以恒定的角速度转到图中所示的位置时，AB杆处于竖直位置。
BC杆与CD杆都与水平方向成45°角，已知AB杆的长度为，BC杆和CD杆的长度由图给定。
求此时C点加速度的大小和方向（用与CD杆之间的夹角表示）三、（20分）如图所示，一容器左侧装有活门，右侧装有活塞B，一厚度可以忽略的隔板M将容器隔成a、b两室，M上装有活门。
容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。
隔板和活塞可用销钉固定，拔掉销钉即可在容器内左右平移，移动时不受摩擦作用且不漏气。
整个容器置于压强为P0、温度为T0的大气中。
初始时将活塞B用销钉固定在图示的位置，隔板M固定在容器PQ处，使a、b两室体积都等于V0；、关闭。
此时，b室真空，a室装有一定量的空气（容器内外气体种类相同，且均可视为理想气体），其压强为4P0/5，温度为T0。
已知1mol空气温度升高1K时内能的增量为C V，普适气体常量为R。
1.现在打开，待容器内外压强相等时迅速关闭（假定此过程中处在容器内的气体与处在容器外的气体之间无热量交换），求达到平衡时，a室中气体的温度。
2023年全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答
全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答、评分标准一、参考解答令 表达质子的质量, 和 分别表达质子的初速度和到达a 球球面处的速度, 表达元电荷, 由能量守恒可知2201122mv mv eU =+ （1）由于a 不动, 可取其球心 为原点, 由于质子所受的a 球对它的静电库仑力总是通过a 球的球心, 所以此力对原点的力矩始终为零, 质子对 点的角动量守恒。
所求 的最大值相应于质子到达a 球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切（见复解20-1-1）。
以 表达 的最大值, 由角动量守恒有 max 0mv l mvR = （2）由式（1）、（2）可得20max 1/2eU l R mv =- （3） 代入数据, 可得max 22l R = （4） 若把质子换成电子, 则如图复解20-1-2所示, 此时式（1）中 改为 。
同理可求得 max 62l R =（5）评分标准: 本题15分。
式（1）、（2）各4分, 式（4）2分, 式（5）5分。
二、参考解答在温度为 时, 气柱中的空气的压强和体积分别为, （1）1C V lS = （2）当气柱中空气的温度升高时, 气柱两侧的水银将被缓慢压入A 管和B 管。
设温度升高届时 , 气柱右侧水银刚好所有压到B 管中, 使管中水银高度增大C BbS h S ∆= （3） 由此导致气柱中空气体积的增大量为C V bS '∆= （4）与此同时, 气柱左侧的水银也有一部分进入A 管, 进入A 管的水银使A 管中的水银高度也应增大 , 使两支管的压强平衡, 由此导致气柱空气体积增大量为A V hS ''∆=∆ （5）所以, 当温度为 时空气的体积和压强分别为21V V V V '''=+∆+∆ （6）21p p h =+∆ （7）由状态方程知112212p V p V T T = （8） 由以上各式, 代入数据可得2347.7T =K （9）此值小于题给的最终温度 K, 所以温度将继续升高。
初中物理竞赛(复 赛)试题及解答
说明：1本试卷共有五大题，答题时间为120分钟，试题满分为150分2 本卷第一~第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三—~第五大题按题型要求写出完整的解答过程，解答过程中可以使用计算器。
本试卷中常数g取10牛/千克。
试题一选择题（以下每题只有一个选项符合题意）1．某同学家中所有的灯原来都正常发光，现突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试室内火线与零线，氖管都发光。
该同学对故障作了下列四种判断，其中正确的是：（）A 进户火线断路B 进户零线断路C 灯泡全部烧坏了D 室内线路某处短路2．同一个物体的温度可以利用摄氏温标或热力学温标表示为20℃，用热力学温标表圾为293K。
那么，当自来水的温度升高1℃时，用热力学温标表示这一温度的升高，下列说法中正确的是：（）A 温度升高大于1KB 温度升高等于1KC 温度升高小于1KD 无法确定升高的值与1K大小的关系。
3．如图1所示，有一正方形的不透光的房间，在其中的一面墙上开有一个圆形小孔。
在这面墙的对面有一个正方形的平面镜。
在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到的是：（）A 镜面上有一个圆形的亮斑B 整个正方形镜子的形状C 整个房间的各处都是亮的D 感到整个房间是一片黑暗4．如图2所示，在水平放置的圆形长直管中，有一个光滑的，可自由移动的活塞刚好把长直管分成左右两部分，且活塞左、右两端面的形状如图。
当左、右两部分中气体的压强分别为p1和p2时，活塞可停在图示位置不动。
现在同时缓缓增大左、右两部分中气体的压强，使活塞仍然停在图示位置不动。
若左、右两部分中气体压强的变化量Δp1和Δp2。
则下列关于它们关系的说法中正确的是：（）A Δp1>Δp2B Δp1<Δp2C Δp1=Δp2D 无法确定5．如图3所示，甲，乙，丙为三个光滑线型轨道，带孔的光滑小球套在光滑轨道上，并沿轨道的顶端滑动。
初中物理竞赛( 复赛)试题及解答
说明：答题时间为120分钟，试题满分为150分。
第一～第二大题只要写出答案。
第三～第五大题按题型要求写出完整的解答过程。
解答过程中可以使用计算器。
常数g取10牛/千克。
一、选择题(以下每题只有一个选项符合题意．每小题4分，共32分)1．在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。
当你通过红包玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时，观察到的现象是： ( )A．清晰的红色“F”字。
B．清晰的黑色“F”字。
C．清晰的红底白色“E”字。
D．几乎看不出“E”字。
2．小明把粗细均匀的细铜丝紧密地绕在铅笔杆上．用刻度尺测得绕有17匝细铜丝的铅笔的长度L=50.7mm．如图1所示。
则正确的表示细铜丝直径的是： ( )A．1.1mm。
B．1.08mm。
C．1.079mm。
D．1.0787mm。
3．在弹性限度内。
当弹簧的长度为16cm时．它产生的弹力大小为20N；弹簧的长度变为7cm时．它产生的弹力大小为10N。
则弹簧的劲度系数为： ( )A．1.25N/cm。
B．1.43N/cm。
C．3.33N/cm。
D．1.11N/cm。
4．某中学的科技研究小组．为太空工作站的宇航员设汁了如图2所示的四种电加热水壶．其中设计合理的是：（）5．将阻值相等的电阻R1和R2串联后接在一个电压恒定的电源两端。
若其中R1的电阻值不随温度的变化而变化．而R2的电阻值随温度升高而增大．随温度的下降而减小。
则对R2加热或冷却，R2的电功率的变化情况为： ( )A．加热升温时，电功率增大．而冷却降温时．电功率减小。
B．加热升温时。
电功率减小，而冷却降温时．电功率增大。
C．无论是加热还是冷却．电功率均增大。
D．无论是加热还是冷却，电功率均减小。
6．夜晚有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，相距d．他们分别站在路灯下，o’点是路灯。
在地面上的投影． A、B两人的连线通过o’点，如图3所示。
他们头部分别在地面上留下两个影子A’和B’，相距d’，当两人沿过O'点的直线，以相同的速度行进时．A’和B’的距离将： ( )A．不断增大。
第28届全国中学生物理竞赛复赛试题及参考答案(WORD精校版)
第28届全国中学生物理竞赛复赛试题一、（20分）如图所示，哈雷彗星绕太阳S 沿椭圆轨道逆时针方向运动，其周期T 为76.1年，1986年它过近日点P 0时与太阳S 的距离r 0=0.590AU ，AU 是天文单位，它等于地球与太阳的平均距离，经过一段时间，彗星到达轨道上的P 点，SP 与SP 0的夹角θP =72.0°。
已知：1AU=1.50×1011m ，引力常量G=6.67×10－11Nm 2/kg 2，太阳质量m S =1.99×1030kg ，试求P 到太阳S 的距离r P 及彗星过P 点时速度的大小及方向（用速度方向与SP 0的夹角表示）。
二、（20分）质量均匀分布的刚性杆AB 、CD 如图放置，A 点与水平地面接触，与地面间的静摩擦系数为μA ，B 、D 两点与光滑竖直墙面接触，杆AB 和CD 接触处的静摩擦系数为μC ，两杆的质量均为m ，长度均为l 。
1、已知系统平衡时AB 杆与墙面夹角为θ，求CD 杆与墙面夹角α应该满足的条件（用α及已知量满足的方程式表示）。
2、若μA =1.00，μC =0.866，θ=60.0°。
求系统平衡时α的取值范围（用数值计算求出）。
三、（25分）在人造卫星绕星球运行的过程中，为了保持其对称转轴稳定在规定指向，一种最简单的办法就是让卫星在其运行过程中同时绕自身的对称轴转，但有时为了改变卫星的指向，又要求减慢或者消除卫星的旋转，减慢或者消除卫星旋转的一种方法就是所谓消旋法，其原理如图所示。
一半径为R ，质量为M 的薄壁圆筒，，其横截面如图所示，图中O 是圆筒的对称轴，两条足够长的不可伸长的结实的长度相等的轻绳的一端分别固定在圆筒表面上的Q 、Q ′（位于圆筒直径两端）处，另一端各拴有一个质量为2m的小球，正常情况下，绳绕在圆筒外表面上，两小球用插销分别锁定在圆筒表面上的P 0、P 0′处，与卫星形成一体，绕卫星的对称轴旋转，卫星自转的角速度为ω0。
2024年9月第41届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答
第41届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答（2024年9月21日9:00-12:00）一、（45分） （1）（1.1）记质量为M 的振子偏离平衡位置的位移为x （向左为正），单摆的偏转角为θ（向左为正），摆臂上的张力为T ，按牛顿第二定律，摆锤在水平方向上的运动方程为m ẍ+lθcos θ−lθ sin θ =−T sin θ ①在竖直方向上的运动方程为m −l sin θθ−lθ cos θ =m g −T cos θ ② 利用小幅度振动条件，保留到小量θ的领头阶，有sin cos 1 ， ③将③式代入①②式，并保留到小量θ的领头阶，得T mg ④ ẍ+lθ+g θ=0⑤【注: 利用悬点不动的非惯性系也可更方便地得到上述结果。
在悬点不动的非惯性系中，摆锤额外受到横向的惯性力−mẍ，有角向运动方程mlθ=−m g sin θ−mẍcosθ ①′ 同时也有径向运动方程2θcosθsin ml mx g T m ②′进一步利用小摆幅条件，保留到小量θ的领头阶，即得⑤④式。
】质量为M 的振子在水平方向上做一维运动， 由牛顿第二定律得Mẍ=−kx +T sin θ+H cos ωt ⑥由③④⑥式得Mẍ+kx −m g θ=H cos ωt ⑦只考虑系统在强迫力下的稳定振动，稳定振动的圆频率为ω，设cos(x x A t ) ⑧ cos()l B t ⑨其中φ 、φ 是稳定振动与所受强迫力之间的位相差。
将⑧⑨式代入方程⑤⑦后，所得出的两个方程对任意时间 t 均成立，故有00x ，⑩进而有22M m k A m B H⑪ 22200A B⑫由⑪⑫式得2202222200()()()HA k M m⑬222222222000()()H B A k M m⑭其中（1.2）由⑬式可知，当没有阻尼器时（这时0m ），有2HA k M ⑮即当风的频率为⑯时，大楼受迫振动幅度最大。
当风的频率取⑮式所示的值、但有阻尼器时，由⑬式得k g H H kl Mg M l A g k gkm m l M⑰为了调节阻尼器的参数m 、l 使得A 最小，可取Mgl k， ⑱或m 尽可能大。
初中物理竞赛(复赛)试题 及解答
说明：本试卷共有六大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分．一、选择题Ⅰ（以下每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共28分）1．超市里出售的冷冻食品的塑料包装盒通常选用白色的，并在盒子的底部压制出一些几何图案的凹凸槽，这主要是为了（）Ａ．既轻便又美观Ｂ．既保温又增强抗形变能力Ｃ．减少食品与包装盒的接触面积Ｄ．避免食品受污染2．在0℃时，将两根长度和质量相等的均匀铜棒和铁棒连接在一起，并将支点放在接头处刚好平衡，如图1所示，当温度升高数百摄氏度时，能观察到的现象是（）图1Ａ．仍能保持水平方向平衡Ｂ．左端向上翘起，右端向下降低Ｃ．右端向上翘起，左端向下降低Ｄ．以上三种现象均可能3.两个完全相同的验电器，分别带上不等量的异种电荷，现将它们的金属球用一根绝缘的金属导体接触后分开，则两验电器的金属箔（）Ａ．张角一定都减小，且带上等量异种电荷Ｂ．张角一定都增大，且带上等量异种电荷Ｃ．张角一定是有一个增大，且带上等量同种电荷Ｄ．张角一定是有一个减小，且带上等量同种电荷4．一个五角形的光源垂直照射在一个三角形的小孔上，在小孔后面的光屏上形成的光斑是（）Ａ．三角形Ｂ．五角形Ｃ．圆形Ｄ．方形5．Ａ、Ｂ两辆车以相同速度ｖ０同方向作匀速直线运动，Ａ车在前，Ｂ车在后．在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方，同时以相对自身为2ｖ０的初速度水平射出，如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力，则（）Ａ．甲先被击中Ｂ．乙先被击中Ｃ．两人同时被击中Ｄ．皮球可以击中乙而不能击中甲6．如图2所示，静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向下开动时，木块图2滑到底部所需时间ｔ与传送带始终静止不动所需时间ｔ０相比是（）Ａ．ｔ＝ｔ０Ｂ．ｔ＜ｔ０Ｃ．ｔ＞ｔ０Ｄ．Ａ、Ｂ两种情况都有可能图27．一保温筒内盛有20℃的水，把水蒸汽缓缓地通入筒中．在图3中表示水和水蒸汽混合后共同的温度随时间变化关系的图线是（）图3二、选择题Ⅱ（以下每小题中只有一个选项符合题意，每小题5分，共20分）．8．如图4所示，锥形瓶中盛有0℃的水，现用酒精灯加热，使水温升高到10℃，在这一过程中（不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩），则水对锥形瓶底的压强变化是（）Ａ．不变Ｂ．变大Ｃ．先变小，后变大Ｄ．先变大，后变小图49．在图5所示的电路中，当滑动变阻器Ｒ的滑片Ｐ从Ｂ向Ａ滑动的过程中，电压表Ｖ１、Ｖ２示数的变化量的值分别为ΔＵ１、ΔＵ２，则它们的大小相比较应该是（）图5Ａ．ΔＵ１＜ΔＵ２Ｂ．ΔＵ１＞ΔＵ２Ｃ．ΔＵ１＝ΔＵ２Ｄ．因为无具体数据，故无法比较10．在图6所示的电路中，Ａ、Ｂ、Ｃ分别表示电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位．当电键Ｓ闭合后，Ａ、Ｂ、Ｃ三表示数分别为1，2，3时，灯Ｌ１、Ｌ２正好均正常发光．已知灯Ｌ１、Ｌ２的额定功率之比为3∶1，则可判断（）Ａ．Ａ、Ｂ、Ｃ均为电流表Ｂ．Ａ、Ｂ、Ｃ均为电压表Ｃ．Ｂ为电流表，Ａ、Ｃ为电压表Ｄ．Ｂ为电压表，Ａ、Ｃ为电流表图6 图711．如图7所示，Ｌ是电磁铁，在Ｌ正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，设电源电压不变，闭合电键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．先变短后变长三、填空题（每格4分，共32分）12．图8所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的．若斜面的长Ｌ与斜面高ｈ的比值为2，整个机械的效率为80％，则使用该机械将重物沿斜面缓慢拉上的过程中，作用力Ｆ与重物所受重力Ｇ的比值为．图8 图913．如图9所示，粗细均匀的蜡烛长ｌ０，它底部粘有一质量为ｍ的小铁块．现将它直立于水中，它的上端距水面ｈ．如果将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油不流下来，且每分钟烧去蜡烛的长为Δｌ，则从点燃蜡烛时开始计时，经时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为ρ，水的密度为ρ１，铁的密度为ρ２）．14．如图10所示，线段ＡＢ为一凸透镜成像的物距倒数1／ｕ和像距倒数1／ｖ的对应关系，若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3米时，物体所成像的性质是____（需说明像的虚实、大小、正倒立情况）．图10 图1115．如图11所示，将Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５五只阻值不等的电阻并联后接在电源电压为6伏的电路中，若电阻Ｒ1的阻值为50欧，Ｒ5为10欧，且Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４＞Ｒ５．当电键Ｓ闭合后，可判断电流表的示数范围是____．16．在图12中，ＡＢ、ＣＤ分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板，它们的重均为Ｇ，长为Ｌ，分别可绕各自的支点Ｏ１、Ｏ２自由转动，且ＡＯ１∶Ｏ１Ｂ＝ＣＯ２∶Ｏ２Ｄ＝2∶1，现将一根每节重为Ｐ，长度超过Ｌ的链条ＭＮ悬挂在两板的Ｂ端和Ｄ端，当两木板的Ｂ、Ｄ两端相距Ｌ／2时，两木板恰好保持水平平衡，则该链条共有节组成．若将两木板距离增大为Ｌ时，ＡＢ板将（填：“绕Ｏ１顺时针转动”，“仍保持水平平衡”或“绕Ｏ１逆时针转动”）．图12 图1317．如图13所示，一根细绳悬挂一个半径为ｒ米、质量为ｍ千克的半球，半球的底面与容器底部紧密接触，此容器内液体的密度为ρ千克／米３，高度为Ｈ米，大气压强为ｐ０帕，已知球体的体积公式是Ｖ＝4πｒ３／3，球面积公式是Ｓ球＝4πｒ２，圆面积公式是Ｓ圆＝πｒ２．则液体对半球的压力为____．若要把半球从水中拉起，则至少要用____的竖直向上的拉力．四、计算题（共16分）18．一般人脸宽（包括两耳）约18厘米，两眼的光心相距约7厘米，两眼光心离头顶和下巴分别为10厘米和13厘米．当平面镜竖直放置时，则至少要用多大的平面镜（矩形），才能看到自己脸的全部？五、实验题（共18分）19．图14是一张上海市地图的示意图．该地图的原始尺寸是27×38ｃｍ２．现有型号为ＷＬ－1000型的物理天平（最大称量1 000克，感量0.05克）一架，透明描图纸一张，大小为27×38ｃｍ２质量为8克的白纸若干张及剪刀一把等器材．（1）请你设计一个测量上海市实际面积（图15中阴影部分，不包含崇明、长兴、横沙三岛）的方法．（要求测量过程中不损坏原图）（2）若要求测量值与图示面积之差不大于20平方公里（地图比例尺1厘米∶600000厘米）．则测量过程中，至少要用几张白纸．图14六、说理题（第20、21题各18分，共36分）20．表1是上海港客轮运行时刻（上海——武汉）表．请根据表1，回答下列问题：表1（1）根据表1中数据，估算南京——南通段长江的平均流速；（2）“江汉”轮在武汉——上海之间作往返航行，试问该船有无可能在上海至武汉航行途中，经过某一地点的时刻恰好是该船由武汉驶往上海途中经过该地点的时刻（不考虑日期），如有可能，这种情况共有几处？若以正常航班计算，第一处和最后一处分别在哪些航段？21．某同学按图15所示的电路图连接电路进行实验．若图15所示的实验器材中，灯Ｌ１、图15Ｌ２完全相同，且不考虑温度对灯的电阻的影响．实验时，该同学把滑动变阻器Ｒ的滑片Ｐ移到Ａ、Ｂ、Ｃ三个位置，并记下各电表的示数，表2记录是该同学测得的实验数据．过一段时间，这位同学发现灯Ｌ１、Ｌ２的亮度都发生变化，为了探究其原因，于是这位同学又将滑片Ｐ移到Ａ、Ｂ、Ｃ三个位置附近，测得各电表的示数如表3所示．地滑动过程中，弹簧的长度将（）图15表2 第一次实验测得实验数据表3 第二次实验测得实验数据表4 第三次实验测得实验数据根据上述实验数据，回答下列问题：（1）根据表2中的实验数据，请通过分析、归纳完成表2中“Ａ２表示数”下的空格．（2）根据表2、表3中的实验数据，请通过比较，分析，说明实验时灯Ｌ1、Ｌ２亮度的变化及原因．（3）若该同学在探究灯Ｌ1、Ｌ２亮度的变化及原因时，测得各电表的示数如表4所示，请说明在这种情况下，灯Ｌ1、Ｌ2亮度的变化及原因．参考答案三、填空题（每格4分，共32分）12．5／16（0.31）．13．ρ１ｈ／（ρ１－ρ）Δｌ．14．缩小、倒立、实像．15．1.08安＜Ｉ＜2.52安．16．ｎ＝Ｇ／Ｐ，仍保持水平平衡．17．ρπ（Ｈｒ２－2ｒ３／3）ｇ牛，ρπ（Ｈｒ２－2ｒ３／3）ｇ＋ｐ０πｒ２＋ｍｇ牛．四、计算题（共16分）18．先求镜宽（如图1）设Ａ１、Ａ２为两耳，Ｂ１、Ｂ２为两眼．因为Ａ１Ｂ１ＭＮ及Ａ２Ｂ２ＭＮ均为平行四边形，即，所以镜宽＝（18－7）／2厘米＝5.5厘米．（8分）再求镜长（如图2）设人脸长，眼在Ｂ处，因为像长＝，所以镜长＝／2＝／2＝（10＋13）／2厘米＝115厘米．（8分）图1 图2五、实验题（共18分）19．解：（1）①将地图上表示上海市区域（阴影部分）描在描图纸上；②用剪刀将描图纸所描表示上海市区域面积剪下，然后再按描图纸形状剪下若干张白纸；③利用天平称出表示上海市区域面积白纸的质量；④利用地图比例尺，求出上海市区域的实际面积．（8分）（2）设称得表示上海市区域面积的白纸张质量为ｍ．白纸每平方厘米的质量为ρ，地图比例尺为ｎ，则计算上海市区域的实际面积公式为Ｓ＝ｎ２ｍ／ρ．（4分）根据上式计算可知．20平方公里的实际面积对应白纸的面积约为0.56平方厘米，0.56平方厘米白纸的质量为4.36×10－３克．所以至少需要白纸的张数Ｎ＝5×10－２克4.37×10－３≈1144张，（6分）即至少需要白纸12张．六、说理题（每题18分，共36分）20．解：（1）设该船上行、下行时的速度（对水的平均速度）相同且为ｖ．南京—南通段长江水的平均流速为ｖ′，则有，而ｓ＝264千米，ｔ1＝125小时，ｔ2＝95小时，所以ｖ′≈33千米／小时．（9分）（2）五处（3分）．第一处：上海—南通段（3分），最后一处：黄石—鄂州段（3分）．21．解：（1）0.60安，0.50安，0.40安．（6分）（2）从表3可知：Ａ1表与Ａ2表示数相同，因此灯Ｌ1、Ｌ2亮度变化的原因是：电路中电阻Ｒ1发生断路故障．对照表2与表3中，位置Ａ（或Ｂ或Ｃ）的Ｖ1表与Ｖ2表的示数可知，灯Ｌ1变亮（ＵＬ1＝3.60伏→ＵＬ1′＝4.00伏），灯Ｌ2变暗（ＵＬ2＝1.20伏→ＵＬ2′＝0.80伏）．（6分）（3）从表4可知：Ａ1表与Ａ2表、Ｖ1表与Ｖ2表示数相同，因此灯Ｌ1、Ｌ2亮度变化的原因是：电路中灯Ｌ1发生短路故障．对照表2与表4中，位置Ａ（或B或Ｃ）的Ｖ1表与Ｖ2表的示数可知，灯Ｌ1熄灭（ＵＬ1＝3.60伏→ＵＬ1＝0），灯Ｌ2变亮（ＵＬ2＝1.20伏→ＵＬ2＝240伏）．（6分）。
九年级物理竞赛复赛试卷(word 档含答案)
（2）若Rx＞＞R，则电热毯两端电压Ux远大于变阻器R两端电压UR，即Ux≈U．因此会发生无论如何调整滑片的位置，电热毯两端电压几乎不变的现象．可见，不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置，电压表的示数几乎不发生变化，是由于电热毯的电阻远大于变阻器总电阻的原因。…………3分
（3）在不改变实验器材的情况下，可以将电路连接成如图的电路。 即在原电路图所示的电路中，从滑动变阻器的b端向电源负极连接一根导线bc。这样，当P在a端时，Ux=6V；P在b端时电热毯被导线bc短路，Ux=0。从而实现了电热毯上的电压值由0V到6V的大范围变化。…………5分（分析3分，连接电路2分）
10．当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后，接着又要给小明同学照半身像，这时摄影师应该（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明同学的距离，同时（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。
11．将质量为mo的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中使得冷水的温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃。不计热量的损失，则mo：m=，热水和冷水的温度差为。
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800pa…………2分
（2)正方体物块的底面积：
s1=10cm×10cm=100cm2…………1分
排开水的体积
V排1=-s1h1=100cm2×8cm=800cm3=8x10-4m3…………1分
第41届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案
第41届全国中学生物理竞赛复赛试题（2024年9月21日上午9:00-12:00）考生须知1、 考生考试前请务必认真阅读本须知。
2、 本试题共7道题，5页，总分为320分。
3、 如遇试题印刷不清楚的情况，请务必及时向监考老师提出。
4、 需要阅卷老师评阅的内容一定要写在答题纸上；写在试题纸和草稿纸上的解答一律不给分。
一、（45分）高层建筑（大楼）在风的作用下会发生晃动。
在特定条件下，大楼的晃动幅度会变得较大，影响到安全。
（1）为了减小晃动幅度，通常会在高层建筑上加装阻尼器，例如悬点固定在大楼上、摆锤质量为m 、摆臂长度为l 的摆，摆臂是刚性的，质量可以忽略；大楼在风作用下的运动可简化为谐振子的强迫振动，谐振子的质量为M ，恢复力等效为劲度系数为k 的弹簧，大楼在运动过程中可视为刚体。
整个摆和谐振子系统如图1a 所示，系统的总质量为m 与M 之和。
风可视为水平方向上的强迫力F （向左为正），它随时间t 的变化为cosωF t H t其中振幅H 和频率ω均为常量。
重力加速度大小为g 。
为简单起见，只考虑摆和谐振子的小幅度振动 （因而摆便成为单摆）。
（1.1）求谐振子因强迫力F 的作用产生的稳定振动的振幅；（1.2）指出在没有阻尼器的情况下，风的频率为多大时，大楼受迫振动的振幅最大？对此频率的风，阻尼器应满足何种条件会最大限度地减小大楼的受迫振动？（2）若风的频率为第（1.2）问中求出的风的频率的√0.99倍，在没有阻尼器的情况下，求此时大楼受迫振动的振幅有多大? 若安装的阻尼器参数l 符合第 （1.2）问中得到的条件，为了使得大楼在此风的作用下的受迫振动的振幅减到无阻尼器时的1%， 阻尼器的质量m 应该为M 的多少倍？（3）实际的阻尼器还装有其他装置以提供阻尼力，通常做法是将摆锤浸泡在固定于建筑物上的油池中 （相对于建筑物的质量，油的质量可以忽略；油池质量可视为已包含在大楼的质量之内）。
已知当摆锤与油的相对速度为 v 时，摆锤受到的阻尼力为f v其中γ为常量。
初三物理竞赛复赛试题
初三物理竞赛复赛试题初三物理竞赛复赛试题一、选择题：下列各题每题只有一个正确答案．把正确答案填到答案栏中(每小题2分共36分)。
题号123456789101112131415161718答案1．以卵击石，石头没有损害而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力大小比鸡蛋对石头的 A．大 B．小 C．相等 D．无法比较2．惯性定律是由下面哪位科学家总结出来的?A．牛顿 B．焦耳 C．阿基米德 D．托里拆利3．“万里长城”是中华民族的自豪，它的全长约是A．6．7 x 104m B．6．7 x 105m C．6．7 x 106m D．6．7 x 107m4．自行车尾灯能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去，这是因为尾灯上安装了 A．平面镜 B．多组直角棱镜 C．多组凹面镜 D．多组凸透镜5．将鼓轻敲一下，然后重敲一下，两次敲击的声音相比较A．音调改变 B．响度改变 C．音色改变 D．三项均不变6．甲、乙两人在照同一个镜子，甲在镜中看到了乙的眼睛。
以下说法中正确的是A．乙也一定能看到甲的眼睛 B．乙不一定能看到甲的眼睛C．乙看不到甲的眼睛 D．乙一定能看到甲的全身7．将一准确的弹簧秤的弹簧截去一段后，重新调整好零点，再测量同一物体的重力时，其读数与原先相比A．变大 B．变小C．不变 D．无法确定是否变化8．如图l所示，电压表示数为6V，电流表示数为0．2A，若图中虚框内有两只电阻，其中一只电阻R l=lOQ，则另一只电阻尺2的阻值及其与R l的连接方式，下列说法中正确的是A．R2=10Ω与R l串联 B．R2=20Ω与R1并联c．R2=20Ω与R l串联 D．R2=10Ω与R l并联图19．有两个相同的杯子，一个装半杯热开水，一个装半杯凉开水，下列最好的冷却方法是A．先把凉开水倒人热开水杯中再等3分钟B．先把热开水倒入凉开水杯中再等3分钟C．过3分钟把凉开水倒入热开水杯中D．过3分钟把热开水倒人凉开水杯中10．实际的电压表是有一定内电阻的。
初中物理竞赛(复赛 )试题及解答
说明：1、本试题共有五大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分。
2、答案及解答过程均写在答卷纸上。
其中第一大题～第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三大题～第五大题除选择题以外，均要写出完整的解答过程。
试题一、选择题(以下每题只有一个选项符合题意．每小题4分，共32分)1．在日常生活中．有时会发现这样的现象，在商场中，经过挑选．自己感到满意的衣服．回家后却发现衣服的色彩发生了变化，造成这种情况的主要原因是 ( )(A)衣服染料的质量有问题。
(B)商场和家中环境湿度不同。
(C)商场和家中的环境温度不同(D)商场和家中的照明用的光源不同。
2．0℃的冰块全部熔化为0℃的水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成的水所具有的内能．下列说法中正确的是： ( )(A)它们具有相等的内能。
(B)O℃的冰具有较大的内能。
(C)O℃的水具有较大的内能。
(D)无法确定3．现有甲、乙、丙三个通草球．将其中的任意两个靠近时都相互吸引．则它们可能有几种不同的带电情况。
( )(A)3种。
(B)4种． (C)5种。
(D)6种．4．将一个小灯泡(2．5V、O．3A)和一个家用的照明白炽灯(22OV、40W)串联后接到220伏的电源上．将发生的情况是： ( )(A)小灯泡和白炽灯都发光。
(B)小灯泡和白炽灯都被烧坏。
(C)小灯泡被短路．白炽灯正常发光。
(D)小灯泡被烧坏．白炽灯完好．但不发光。
5．在制造精密电阻时．常常采用双线绕法．即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来。
如果电流方向如图l所示，那么 ( )(A)螺线管左、右两端都没有磁极。
(B)螺线管左端为N极，右端为S极。
(C)螺线管左端为S极．右端为N极。
(D)螺线管左端有磁极。
右端无磁极。
6．在图2所示的电路中，两只电压表是相同的理想电表，它们的量程均为0～3～15V。
电键K闭合后，发现两只电表的指针偏转的角度相同．电路中R，、R：的值可能是（）(A)100欧，200欧。
第22届全国中学生物理竞赛复赛题及解答
一、图中的AOB 是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面,由两个半径都是R 的1/4圆周连接而成，它们的圆心1O 、2O 与两圆弧的连接点O 在同一竖直线上．B O 2沿水池的水面．一小滑块可由弧AO 的任意点从静止开始下滑．1．若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO 上的何处？（用该处到1O 的连线与竖直线的夹角表示）．2．凡能在O 点脱离滑道的小滑块，其落水点到2O 的距离如何？二、如图所示，O 为半径等于R 的原来不带电的导体球的球心，O 1、O 2、O 3为位于球的三个半径皆为r 的球形空腔的球心，它们与O 共面，已知2321ROO OO OO ===．在OO 1、OO 2的连线上距O 1、O 2为2r的P 1、P 2点处分别放置带电量为q 1和q 2的线度很小的导体（视为点电荷），在O 3处放置一带电量为q 3的点电荷，设法使q 1、q 2和q 3固定不动．在导体球外的P 点放一个电量为Q 的点电荷，P 点与O 1、O 2、O 3共面，位于O O 3的延长线上，到O 的距离R OP 2=．1．求q 3的电势能．2．将带有电量q 1、q 2的小导体释放，当重新达到静电平衡时，各表面上的电荷分布有何变化？ 此时q 3的电势能为多少？第22届全国中学生物理竞赛复赛题三、(22分) 如图所示，水平放置的横截面积为S 的带有活塞的圆筒形绝热容器中盛有1mol 的理想气体．其能CT U =，C 为已知常量，T 为热力学温度．器壁和活塞之间不漏气且存在摩擦，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且皆为F ．图中r 为电阻丝，通电时可对气体缓慢加热．起始时，气体压强与外界大气压强p 0相等，气体的温度为T 0．现开始对r 通电，已知当活塞运动时克服摩擦力做功所产生热量的一半被容器中的气体吸收．若用Q 表示气体从电阻丝吸收的热量，T 表示气体的温度，试以T 为纵坐标，Q 为横坐标，画出在Q 不断增加的过程中T 和Q 的关系图线．并在图中用题给的已知量及普适气体常量R 标出反映图线特征的各量（不要求写出推导过程）．四、（23分）封闭的车厢中有一点光源S ，在距光源l 处有一半径为r 的圆孔，其圆心为O 1，光源一直在发光，并通过圆孔射出．车厢以高速v 沿固定在水平地面上的x 轴正方向匀速运动，如图所示．某一时刻，点光源S 恰位于x 轴的原点O 的正上方，取此时刻作为车厢参考系与地面参考系的时间零点．在地面参考系中坐标为x A 处放一半径为R （R >r ）的不透光的圆形挡板，板面与圆孔所在的平面都与x 轴垂直．板的圆心O 2、S 、O 1都等高，起始时刻经圆孔射出的光束会有部分从挡板周围射到挡板后面的大屏幕（图中未画出）上．由于车厢在运动，将会出现挡板将光束完全遮住，即没有光射到屏上的情况．不考虑光的衍射．试求：1．车厢参考系中（所测出的）刚出现这种情况的时刻． 2．地面参考系中（所测出的）刚出现这种情况的时刻．五、（25分）一个用绝缘材料制成的扁平薄圆环，其、外半径分别为a 1、a 2，厚度可以忽略．两个表面都带有电荷，电荷面密度σ随离开环心距离r 变化的规律均为2)(rr σσ=，0σ为已知常量．薄圆环绕通过环心垂直环面的轴以大小不变的角加速度Aβ减速转动，t = 0时刻的角速度为0ω．将一半径为a 0(a 0<<a 1)、电阻为R 并与薄圆环共面的导线圆环与薄圆环同心放置．试求在薄圆环减速运动过程中导线圆环中的力F 与时间t 的关系． 提示：半径为r 、通有电流I 的圆线圈（环形电流），在圆心处产生的磁感应强度为rI k B =（k 为已知常量）六、（25分）两辆汽车A 与B ，在t =0时从十字路口O 处分别以速度v A 和v B 沿水平的、相互正交的公路匀速前进，如图所示．汽车A 持续地以固定的频率v 0鸣笛，求在任意时刻t 汽车B 的司机所检测到的笛声频率．已知声速为u ，且当然有u >v A 、v B ．七、（25分）如图所示，在一个劲度系数为 k 的轻质弹簧两端分别拴着一个质量为 m 的小球A 和质量为 2m 的小球B ．A 用细线拴住悬挂起来，系统处于静止状态，此时弹簧长度为l ．现将细线烧断，并以此时为计时零点，取一相对地面静止的、竖直向下为正方向的坐标轴Ox ，原点O 与此时A 球的位置重合如图．试求任意时刻两球的坐标．第22届全国中学生物理竞赛复赛题参考解答一、1．如图所示，设滑块出发点为1P ，离开点为2P ，按题意要求11P O 、22P O 与竖直方向的夹角相等，设其为θ，若离开滑道时的速度为v ，则滑块在2P 处脱离滑道的条件是θcos 2mg Rm =v (1)由机械能守恒221)cos 1(2v m mgR =-θ(2)(1)、(2)联立解得54cos =θ或253654arccos '== θ (3)2．设滑块刚能在O 点离开滑道的条件是mg Rm =2v （4）v 0为滑块到达O 点的速度，由此得Rg =0v （5）设到达O 点的速度为v 0的滑块在滑道OA 上的出发点到1O 的连线与竖直的夹角为0θ，由机械能守恒，有2021)cos 1(v m mgR =-θ （6）由（5）、（6）两式解得3π0=θ （7）若滑块到达O 点时的速度0v v >，则对OB 滑道来说，因O 点可能提供的最大向心力为mg ，故滑块将沿半径比R 大的圆周的水平切线方向离开O 点．对于0v v >的滑块，其在OA 上出发点的位置对应的θ角必大于0θ，即0θθ>，由于2π=max θ，根据机械能守恒，到达O 点的最大速度Rg max 2=v（8）由此可知，能从O 点离开滑道的滑块速度是v 0到max v 之间所有可能的值，也就是说，θ从3π至2π下滑的滑块都将在O 点离开滑道．以速度v 0从O 点沿水平方向滑出滑道的滑块，其落水点至2O 的距离t x 00v =（9） 221gt R =（10）由（5）、（9）、（10）式得R x 20=（11）当滑块以max v 从O 点沿水平方向滑出滑道时，其落水点到2O 的距离t x max max v =（12）由（8）、（10）、（12）式得R x max 2=（13）因此，凡能从O 点脱离滑道的滑块，其落水点到2O 的距离在R 2到R 2之间的所有可能值．即R x R 22≤≤（14）二、1．由静电感应知空腔1、2及3的表面分别出现电量为1q -、2q -和3q -的面电荷，由电荷守恒定律可知，在导体球的外表面呈现出电量321q q q ++．由静电屏蔽可知，点电荷q 1及感应电荷（1q -）在空腔外产生的电场为零；点电荷q 2及感应电荷（2q -）在空腔外产生的电场为零；点电荷q 3及感应电荷（3q -）在空腔外产生的电场为零．因此，在导体球外没有电荷时，球表面的电量321q q q ++作球对称分布．当球外P 点处放置电荷Q 后，由于静电感应，球面上的总电量仍为()321q q q ++，但这些电荷在球面上不再均匀分布，由球外的Q 和重新分布在球面上的电荷在导体球各点产生的合场强为零．O 3处的电势由位于P 点处的Q 、导体球表面的电荷()321q q q ++及空腔3表面的感应电荷（3q -）共同产生．无论()321q q q ++在球面上如何分布，球面上的面电荷到O 点的距离都是R ，因而在O 点产生的电势为R q q q k321++， Q 在O 点产生的电势为RQk 2，这两部分电荷在O 3点产生的电势U '与它们在O 点产生的电势相等，即有⎪⎭⎫⎝⎛+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++='R q q q Q k R Q R q q q k U 22222321321（1）因q 3放在空腔3的中心处，其感应电荷3q -在空腔3壁上均匀分布．这些电荷在O 3点产生的电势为rq kU 3-='' (2)根据电势叠加定理，O 3点的电势为⎪⎭⎫⎝⎛-+++=''+'=r q R q q q Q k U U U 33212222(3)故q 3的电势能⎪⎭⎫⎝⎛-+++==r q R q q q Q kq U q W 3321332222(4)2． 由于静电屏蔽，空腔1外所有电荷在空腔1产生的合电场为零，空腔1的电荷q 1仅受到腔壁感应电荷1q -的静电力作用，因q 1不在空腔1的中心O 1点，所以感应电荷1q -在空腔表面分布不均匀，与q 1相距较近的区域电荷面密度较大，对q 1的吸力较大，在空腔表面感应电荷的静电力作用下，q 1最后到达空腔1表面，与感应电荷1q -中和．同理，空腔2中q 2也将在空腔表面感应电荷2q -的静电力作用下到达空腔2的表面与感应电荷2q -中和．达到平衡后，腔1、2表面上无电荷分布，腔3表面和导体球外表面的电荷分布没有变化．O 3的电势仍由球外的电荷Q 和导体球外表面的电量()321q q q ++及空腔3壁的电荷3q -共同产生，故O 3处的电势U 与q 3的电势能W 仍如(3)式与(4)式所示．三、答案如图所示．附计算过程：电阻通电后对气体缓慢加热，气体的温度升高，压强增大，活塞开始有向外运动的趋势，但在气体对活塞的作用力尚未达到外界大气对活塞的作用力和器壁对活塞的最大静摩擦之和以前，活塞不动，即该过程为等容过程．因气体对外不做功，根据热力学第一定律可知，在气体温度从T 0升高到T 的过程中，气体从电阻丝吸收的热量，()0T T C Q -=(1)此过程将持续到气体对活塞的作用力等于外界大气对活塞的作用力和器壁对活塞的最大静摩擦之和．若用T 1表示此过程达到末态的温度，p 表示末态的压强，Q 1表示此过程中气体从电阻丝吸收的热量，由等容过程方程有10T T p p =(2) 由力的平衡可知F S p pS +=0(3)由（2）、（3）两式可得()Sp T F S p T 0001+=(4)代入(1)式得Sp CFT Q 001=(5)由以上讨论可知，当1Q Q ≤时，T 与Q 的关系为0T CQT +=(6)在Q T ~图中为一直线如图中ab 所示，其斜率CK ab 1=(7)直线在T 轴上的截距等于T 0，直线ab 的终点b 的坐标为（T 1，Q 1）．当电阻丝继续加热，活塞开始向外运动以后，因为过程是缓慢的，外界大气压及摩擦力皆不变，所以气体的压强不变，仍是p ，气体经历的过程为等压过程．在气体的体积从初始体积V 0增大到V ，温度由T 1升高到T 的过程中，设气体从电阻丝吸收的热量为Q '，活塞运动过程中与器壁摩擦生热的一半热量为q ，由热力学第一定律可知()()01V V p T T C q Q -+-=+'(8)q 可由摩擦力做功求得，即⎪⎭⎫⎝⎛-=S V V F q 021 (9)代入（8）式得()()()0102V V p T T C SV V F Q -+-=-+' (10)由状态方程式可知()()10T T R V V p -=-(11)将（11）式和（4）式代入（10）式，得()()102T T F S p FRR C Q -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=' 即()10002222T Q FRS Rp CF S Cp F S p T +'++++=（12）从开始对气体加热到气体温度升高到T ( >T 1)的过程中，气体从电阻丝吸收的总热量Q Q Q '+=1（13）把（13）式代入到（12）式，并注意到（4）式和（5），得()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛=≥++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++=S p CFT Q Q S p T F S p S p CFT Q FR S Rp CF S Cp F S p T 001000000002222 （14）由此可知，当Sp CFT Q Q 001=≥时，T 与Q 的关系仍为一直线，此直线起点的坐标为Sp CFT Q Q 001==，1T T =；斜率为 ()FRS Rp CF S Cp F S p ++++0002222（15）在Q T ~图中，就是直线bd ，当热量Q 从零开始逐渐增大，气体温度T 将从起始温度T 0沿着斜率为K ab 的直线ab 上升到温度为T 1的b 点，然后沿着斜率为K bd 的直线bd 上升，如图所示．四、1．相对于车厢参考系，地面连同挡板以速度v 趋向光源S 运动．由S 发出的光经小孔射出后成锥形光束，随离开光源距离的增大，其横截面积逐渐扩大．若距S 的距离为L 处光束的横截面正好是半径为R 的圆面，如图所示，则有LR l r = 可得rRl L =(1)设想车厢足够长，并设想在车厢前端距S 为L 处放置一个半径为R 的环，相对车厢静止，则光束恰好从环射出．当挡板运动到与此环相遇时，挡板就会将光束完全遮住．此时，在车厢参考系中挡板离光源S 的距离就是L ．在车厢参考系中，初始时，根据相对论，挡板离光源的距离为()21c x A v -(2)故出现挡板完全遮住光束的时刻为()vv L c x t A --=21(3)由（1）、（3）式得()vv v r Rl c x t A --=21(4)2．相对于地面参考系，光源与车厢以速度v 向挡板运动．光源与孔之间的距离缩短为()2c 1'v -=l l (5)而孔半径r 不变，所以锥形光束的顶角变大，环到S 的距离即挡板完全遮光时距离应为221cr Rl r Rl'L'v -==(6)初始时，挡板离S 的距离为x A ，出现挡板完全遮住光束的时刻为221cr Rl x L'x t A A v v v v --=-=' (7)五、用半径分别为r 1（>a 1），r 2，…，r i ，…，r n –1（<a 2）的n -1个同心圆把塑料薄圆环分割成n 个细圆环．第i 个细圆环的宽度为1Δ--=i i i r r r ，其环带面积()i i i i i i r r r r ππr Δπ2ΔΔS 22=--=式中已略去高阶小量2)Δ(i r ．，该细圆环带上、下表面所带电荷量之和为iii i i i i r r πr r r σS q Δ4Δπ22σΔ2Δ020σ=== 设时刻t ，细圆环转动的角速度为ω ，t βωω-=0单位时间，通过它的“横截面”的电荷量，即为电流iiii r r q I Δ2π2ΔΔ0ωσω== 由环形电流产生磁场的规律，该细圆环的电流在环心产生的磁感应强度为20Δr 2ΔΔi ii i i r kr I kB ωσ== (1) 式中i r Δ是一个微小量，注意到()21Δi i i i i i r r r r r r ≈-=-，有ii i i i i i i r r r r r r r r 11Δ1112-=-=--- (2)将各细圆环产生的磁场叠加，由（1）、（2）式得出环心O 点处的磁感应强度：21120)(2a a a a k B -=ωσ(3)由于a 0<<a 1，可以认为在导线圆环所在小区域的磁场是匀强磁2021120π)(2a a a a a k BS Φ-==ωσ(4)由于ω是变化的，所以上述磁通量是随时间变化的，产生的感应电动势的大小为21201202120120π)(2π)(2a a a a a k t a a a a a k t βσωσΦ-=∆∆-=∆∆=E (5)由全电路欧姆定律可知，导线环感应电流的大小为Ra a a a a k R I 2120120π)(2βσ-==E (6)设题图中薄圆环带正电作逆时针旋转，穿过导线圆环的磁场方向垂直纸面向外，由于薄圆环环作减角速转动，穿过导线圆环的磁场逐渐减小，根据楞次定律，导线圆环中的感应电流亦为逆时针方向，导线圆环各元段∆l 所受的安培力都沿环半径向外．现取对于y 轴两对称点U 、V ，对应的二段电流元l I ∆所受的安培力的大小为l BI f ∆=∆(7)方向如图所示，它沿x 及y 方向分量分别y BI l BI f x ∆=⋅∆=∆θcos(8) x BI l BI f y ∆=⋅∆=∆θsin(9)根据对称性，作用于沿半个导线圆环QMN 上的各电流元的安培力的x 分量之和相互抵消，即0ΔΔ∑∑===y BI y BI f x(10)（式中θcos l y ∆=∆，当2π<θ时，y ∆是正的，当2π>θ时，y ∆是负的，故∑=∆0y ）， 而作用于沿半个导线圆环QMN 上的各电流元的安培力的y 分量之和为2ΔΔaBI x BI x BI f y ===∑∑ (11)（式中θsin l x ∆=∆，由于θ 在0~π之间x ∆都是正的，故∑=∆02ax ），即半个导线圆环上受的总安培力的大小为02a BI ，方向沿y 正方向，由于半个圆环处于平衡状态，所以在导线截面Q 、N 处所受（来自另外半个圆环）的拉力（即力）F 应满足022a BI F =．由（3）、（6）两式得()t Ra a a a a k BIa F βωβσ--==02221212302020)(π4(12)由（12）式可见，力F 随时间t 线性减小．六、如图所示，t 时刻汽车B 位于()t B 处，距O 点的距离为v B t ．此时传播到汽车B 的笛声不是t 时刻而是较早时刻t 1由A 车发出的．汽车A 发出此笛声时位于()1t A 处，距O 点的距离为1A t v ．此笛声由发出点到接收点（t 时刻B 车所在点）所传播的路程为u (t –t 1)，由几何关系可知()2121A 2B )]([)(t t u t t -=+v v (1)即0)(2)(222122122=-+--t u tt u t u B A v v这是以t 1为变量的一元二次方程，其解为t u u u t ABA B A ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+±=222222221)(v v v v v 由于222A u u v ->，但t 1<t ，所以上式中只能取减号t uu u t 2A22B2A 2B 2A 221)(v v v v v --+-=(2)t u u t t 2A22A2B 2A 2B 2A 21)(v v v v v v ---+=- (3)令k u B A B A =-+22222)(v v v v(4)有t u ku t 2A 221v --=， t u k t -t 2A22A 1v v --= (5)在1t 时刻，位于()1t A 处的汽车A 发出的笛声沿直线（即波线）()()t B t A 1在t 时刻传到()t B 处，以()1t A θ、()t B θ分别表示车速与笛声传播方向的夹角，有()())()(cos 2A 2A 11A A 1v v v --==k u k u t -t u t t θ (6)()())()(cos 2221A A B B t B k u u t -t u t v v v v --==θ (7)令ν 表示B 车司机接收到的笛声的频率，由多普勒效应可知()()01cos cos νθθνt A A t B B u u v v +-=(8)由（6）、（7）、（8）式，得()()()()022222222222222222ννBA B A A AB A B A B A u u u u u v v v v v v v v v v v v -+---⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=(9)七、解法一：对于由小球A 、B 和弹簧构成的系统，当A 、B 之间的距离为l 时，已知m A = m ，m B = 2m ，由质心的定义，可知系统的质心C 离A 的距离l l C 32=（1）故A 、B 到质心C 的距离分别为l l ll B A 3132==（2）若以质心C 为参考系（质心系），则质心C 是固定不动的，连接A 、B 的弹簧可以分成两个弹簧CA 和CB ．设弹簧CA 的自然长度为l A 0，劲度系数为k A ，一端与小球A 相连，另一端固定在C 点；弹簧CB 的的自然长度为l B 0，劲度系数为k B ，一端与小球B 相连，另一端亦固定在C 点．若连接A 、B 的自然长度为l 0，根据题意有()mg l l k 20=-（3）由（2）式可知弹簧CA 和CB 的自然长度分别为00003132l l l l B A ==（4）当A 被悬挂，系统处于静止时，已知连接A 、B 的弹簧长度为l ，由（2）式可知，此时弹簧CA 和CB 的长度分别为l l ll B A 3132==（5）弹簧CA 、CB 作用于A 、B 的弹簧力分别为()()0032l l k l l k f A A A A A -=-= ()()0031l l k l l k f B B B B B -=-=但f A 、f B 就是连接A 、B 的弹簧因拉伸而产生的弹力f ，即有()0l l k f f f B A -===由此得k k k k B A 323==（6）相对地面，质心C 是运动的，在t = 0 时刻，即细线刚烧断时刻，A 位于Ox 轴的原点O 处，即()00=A x ；B 的坐标()l x B =0．由（1）式，可知此时质心C 的坐标为()l x C 320=（7）在细线烧断以后，作用于系统的外力是重力()g m m 2+．故质心以g 为加速度做匀加速直线运动，任意时刻t ，质心的坐标22213221)0()(gt l gt x t x C C +=+= （8）由于质心作加速运动，质心系是非惯性系．在非惯性参考系中，应用牛顿第二定律研究物体的运动时，物体除受真实力作用外，还受惯性力作用．若在质心系中取一坐标轴x O ''，原点O '与质心C 固连，取竖直向下为x O ''轴的正方向，当小球B 在这参考系中的坐标为B x '时，弹簧CB 作用于B 的弹性力()0B B B B l x k f -'-=当0B B l x >'时，方向竖直向上．此外，B 还受到重力mg ，方向竖直向下；惯性力大小为mg ，方向竖直向上．作用于B 的合力()mg mg l x k F B B B B +--'-=0由（3）、（4）式得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛--'-=k mg l x k F B B B 231 （9）令⎪⎭⎫ ⎝⎛--'=k mg l x X B B 231 （10）有B B B X k F -=（11）当X B = 0，作用于B 的合力F B = 0，B 处于平衡状态，由（10）式，可知在质心系中，B 的平衡位置的坐标⎪⎭⎫ ⎝⎛-='k mg l x B 2310（12）X B 为B 离开其平衡位置的位移，（11）式表明，作用于B 的合力具有弹性力的性质，故在F B 作用下， B 将在平衡位置附近作简谐振动，振动圆频率mk m k BBB 23==ω （13）离开平衡位置的位移()B B B B t A X ϕω+=cos（14）A B 为振幅，B ϕ为初相位．在t = 0时刻，即细线刚烧断时刻，B 是静止的，故此时B 离开其平衡位置0B x '的距离就是简谐振动的振幅A B ，而在t = 0时刻，B 离开质心的距离即（5）式给出的l B ，故B 离开平衡位置的距离即振幅0B B B x l A '-=由（5）式、（12）式得kmg k mg l l A B 32)2(3131=--=（15） 因t = 0，X B =A B ，且X B 是正的，故0=B ϕ由此得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t m k k mgX B 23cos 32 （16）由（10）式，t 时刻B 在质心系中的坐标()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-='t m k k mg k mg l t x B 23cos 32)2(31（17） 在地面参考系的坐标()()()t x t x t x B C B '+=（18）得()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=t m k kmg gt l t x B 23cos 132212 （19）同理，当小球A 在质心系中的坐标为A x '时，注意到A x '是负的，这时，弹簧CA 的伸长量为⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+'=+'k mg l x l x l x A A A A 2323200， 当0A A l x +'为负时，弹力向下，为正，当0A A l x +'为正时，弹力向上，为负，故有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=k mg l x k f A A A 232作用于A 的合力为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=k mg l x k F A A A 232 令⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=k mg l x X A A 232 有A A A X k F -=当X A =0，作用于A 的合力F B = 0，A 处于平衡状态，A 的平衡位置的坐标⎪⎭⎫ ⎝⎛--=k mg l x A 2320（20）X A 为A 离开其平衡位置的位移，故在合力F A 作用下， A 将在平衡位置附近作简谐振动，振动圆频率mk m k A A 23==ω （21）离开平衡位置的位置()A A A A t A X ϕω+=cosA A 为振幅，A ϕ为初相位．在t = 0时刻，即细线刚烧断时刻，A 是静止的，A 离开质心C 的距离为l A ，A 的平衡位置离开质心的距离为0A x 故此时A 离开平衡位置的距离即为振幅A A ，kmg k mg l l x l A A A A 34232320=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-= 而此时A A A X -=，故π=A ϕ由此得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t m k k mgX A 23cos 34 （22）在时刻t ，A 在地面参考系中的坐标()())23(23cos 134213cos 342322132220⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=++=t m k k mg gt t mk k mg k mg l gt l X x t x t x A A C A解法二：当A 球相对于地面参考系的坐标为x 时，弹簧CA 的伸长量为x l x C --032，A 所受的合力为 ⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=x l x k mg F C A 03223 其加速度为⎪⎭⎫⎝⎛--+=x l x k m g a C A 03223)1(' 其相对于质心的加速度为⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-='0032233223l x x k m x l x k m g a a C C A A 其中⎪⎭⎫ ⎝⎛--032l x x C 表示A 球相对于其平衡位置的位移，在相互平动的两个参考系中，相对位移与参考系无关．上式表明，相对质心，A 球的加速度与其相对于平衡位置的位移成正比且反向．也就是说，A 球相对质心作简谐振动． 同理可证，⎪⎭⎫ ⎝⎛---=3320l x x k mg F C B⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=3230l x x m k g a CB )2(' 其相对于质心的加速度为⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---='03223l x x k m a C B )3(' 其中⎪⎭⎫ ⎝⎛+-30l x x C 表示B 球相对于其平衡位置的位移，相对质心，B 球的加速度与其相对于平衡位置的位移成正比且反向，即B 球相对质心也作简谐振动．且有A 与B 振动的圆频率相等，mkB A 23==ωω)4('解法三：在地面参考系中，列A 、B 的牛顿定律方程)(0121l x x k mg ma --+=)1(''2)(20122l x x k mg ma ---=)2('' x 1、x 2是A 、B 的坐标，l 0是弹簧的自然长．0=t 时，有 0,011==v x 0,22==v l xl 为初始时即细线刚烧断时刻，弹簧的长度，有关系 mg l l k 2)(0=-所以kmgl l 20-= 由)1(''+)2(''，g a a 3221=+令g a a a 3221=+=，a 是一个恒定的加速度，结合初始条件，a 对应的坐标和运动方程是，2212322gt l x x +=+)3('' 再由)2(''⨯-2)1(''，)(3)(201212l x x k a a m ---=-)4(''这是一个以A 为参考系描写B 物体运动的动力学方程，且是简谐的，所以直接写出解答，⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=--αt m k A l x x 23cos 012 结合初条件，αcos 0A l l =-0sin 23=αmkA得到0=αkmgl l A 20=-= 所以⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-t m k k mg l x x 23cos 2012 即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-t m k k mgk mg l x x 23cos 2212)5('' 由)3(''⨯-2)5(''，得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=t m k k mg gt x 23cos 1342121)6('' 由)3(''+)5(''，得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=t m k k mg gt l x 23cos 1322122()7''。
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说明：1.本试卷共有五大题，答题时间为120分钟，试卷满分为150分。
2.答案及解答过程均写在答卷纸上。
一.选择题I(以下每小题只有一个选项符号题意。
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1中OO’为竖直方向，则在图1
( )
中气球和物体P所处的情况正确的是
5.如图2所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ，MN∥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，则观察到两个平面镜上所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2v。
(B)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2v。
图2
(D)小球指向MN镜时，两个像远离，相对速度为2v。
6.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)( )
(A)60℃。
(B)70℃。
(C)88℃。
(D)90℃。
7.在图3中，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合电键K后，M的长度将( )
(A)伸长。
(B)缩短。
(C)不变。
(D)先伸长，后缩短。
图
3
图4
8.在图4所示的电路中，电源电压不变，当闭合电键K 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Ⅱ(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5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( )
(A)0.5米。
(B)0.3米。
(C)0.2米。
(D)0.1米。
图
5
图6
10.在图6所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R 1为10欧，R 2为20欧，R 3的阻值不等于零。
当断开电键K 时，电压表的示数为6伏，当闭合电键K 时，电压表的示数可能是( )
(A)11伏。
(B)10伏。
(C)9伏。
(D)8伏。
11.有R 1、R 2、R 3三个电阻，把R 1、R 2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1.5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( )
(A)三个。
(B)四个。
(C)六个。
(D)八个。
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，则该自动扶梯级数为( )
(A)22级。
(B)32级。
(C)24级。
(D)条件不足，不能确定。
三、填空题(每格4分，共32分)
13.某同学称得10分米3
的黄河水的质量为10.18千克，已知沙
的密度为 2.5×103千克/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.晴朗日子，某人从高出海平面6.32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6.4×106
米)。
图7
16.在图8所示的电路中，AB间接一电压恒定的电源E，当在CD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CD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CD间，把电压表、电流表再分别接入AB间时，电压表、电流表的示数分别为U2、I2，则U1:U2=________，I1:I2=________。
图8 图9
17.在图9所示的电路中，电源电压不变，灯L3的阻值为10欧。
当闭合电键K后，电流表
的示数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，则造成电压表的示数变化的原因_______________，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10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：
根据以上数据，试求：
(1)若将书分成32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的比值叫做滑动摩擦系数μ，即
μ=f/N。
且两本书任意两张纸之间的滑动摩擦系数μ相等，则μ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11所示，在一个边长
为a的大立方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间跳出，选择一条最短的路线，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，并不重复走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.在图12所示的电路中，直径为D
的圆环是用超细均匀的电阻丝制
成的，其阻值为R，图中A、B……、
H为圆环的等分点，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。
当闭合电键K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，如表一、表二所示。
图12
表一(甲同学测得实验数据)：
(1)根据表一中的实验数据，请你通过计算、分析完成表一中位置A下的空格，在图12
上标出位置x(大致位置)。
(2)根据表一、表二中的实验数据，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GA之间位置x时，则表二中位置x下的
空格可能的数据(即各电表的示数)分别是( )
(A)0.05安，0.75伏，5.25伏。
(B)0.07安，1.05伏，4.95伏。
(C)0.16安，2.40伏，3.60伏。
(D)0.25安，3.75伏，2.25伏。
(E)0.30安，4.50伏，1.50伏。
(F)0.35安，5.25伏，0.75伏。