1999年第13届“太奇杯”初中物理竞赛初赛试卷(解析版)【菁】

1999年上海市第十三届初中物理竞赛初赛
试卷（太奇杯）
参考答案与试题解析
一、选择题（共46小题，每小题3分，满分150分）
：定性思想．
分析：
重力与质量的关系式g=，根据公式可以推出g的单位，从而获知g的物理意义．
解答：
解：由G=mg可知，g=；则可知g的物理意义为质量为1kg的物体受到的重力为9.8N；
故选D．
点评：在物理学中不仅数字参与公式的运算，单位也能参与运算，故通过公式可明确G与m的2．（3分）地球不停地自西向东自转，跳远运动员想利用这个自然现象跳得更远些，下列结论中
3．（3分）某质量是60千克的物体在月球表面时，重约为100牛，一根绳子在地球表面最多能
：计算题；应用题．
分析：
已知物体在月球上的重力，根据公式g=可求在地月球上的g，到月球上后，绳子能承受的拉力不变，拉力等于重力，根据m=可求出物体的质量．
解答：
解：在月球上g===N/kg；
到月球上后，最多能悬挂质量为m===360kg．
故选C．
点评：本题考查重力、质量的关系式，关键是知道质量是物体的一种属性，不会随物体的形状、
5．（3分）下面所说的哪些现象与压强有关（）
（Ⅰ）坐在沙发上比坐在木椅上舒服．
（Ⅱ）穿窄跟鞋的姑娘会在泥地上留下较深的鞋印．
6．（3分）船上载着许多钢材，此时甲板离水面的高度为h1；把这些钢材都放到水中用绳悬挂于
7．（3分）如图所示，容器重为G1，放在水平桌面上，容器内盛有重为G2的液体．若用N1表示容器对桌面的压力，N2表示液体对容器底的压力，则N1和N2应满足（）
A．N=G+G，N=G B．N＞G+G，N＞C．N＜G+G，N=G D．N=G+G，N＞G
8．（3分）（2006•呼和浩特）如图所在光滑水平地面上，一个物体受到拉力F的作用作匀速直线．B．C．D．
10．（3分）体积相同的黑、白两球，把它们放在阳光下晒一段时间，人们会感觉黑球比白球热．这
12．（3分）如图所示实验中，试管尾部的石蜡过一会儿就会掉下来，热量主要通过下列那种途径传递到石蜡上的（）
13．（3分）某同学在观看平静的湖水里慢慢游动的鱼，同时他还看到湖面上映出了岸旁的大楼，
14．（3分）如图所示，在P点有一发光物体，则在水下观察者的眼里，该物体的像位于（）
面，此时光线的方向是不变的，垂直射入是折射的一个特例．
解答：解：P点的光有一部分斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入水下观察者的眼里，而水下观察者的眼里由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以水下观察者的眼里该物体的像P′位于P点之上．如下图所示：
故选A．
点评：此题主要考查光的折射光路图，需要记住的是在水中看空中的物体，看到的是物体的虚像，
15．（3分）当物体距凸透镜8厘米时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像．若只将凸
16．（3分）将一个带正电的物体去靠近挂在绝缘细线下的轻质导体小球，小球便被吸引，如果
17．（3分）两只硬橡胶球，带有等量正电荷，按图所示方式连接，一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上，位于两硬橡胶球中间，恰好平衡．若用绝缘棒将金属小环向右侧稍移一些，释放后，小环向中间处运动，则以下结论正确的是（）
A．M带正电B．M带负电
18．（3分）两只阻值相同的电阻，每个电阻的阻值均为R，现将其中一个电阻增大，另一个电
19．（3分）图为测定某电阻阻值的电路图，如果某同学在操作中两电表的量程选择是正确的，但不慎将两电表的位置对调了，则闭合电键K后（）
A．电流表、电压表均损坏B．电流表损坏、电压表示数为零
20．（3分）如图所示，当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时（）
21．（3分）在图（Ⅰ）中，P、Q的示数分别如图（Ⅰ）所示，则在图（Ⅱ）中，P、Q的示数分别是（）
22．（3分）如图所示，A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体．现将它们用相同的弹簧连接于容器底部，然后在容器中注入水使A、B、C三物体浸没于水中，三物体静止时弹簧拉伸的情况如图所示，则（）
大，进而可确定谁的质量最大．
解答：解：三个物体体积相同，根据阿基米德原理，它们排开了相同的水，浮力是相同的．对物体进行受力分析可知，物体受到向下的拉力=浮力﹣重力．根据弹簧所受拉力越大伸长越长，读图可知，物体所受向下拉力的大小顺序为A＞B＞C，因此，三个物体的重力大小
顺序为A＜B＜C（质量的大小顺序与之相同）．在体积相同的情况下，根据公式ρ=，质
量越大，密度越大．只有C符合题意．
故选C．
点评：在此题中，我们运用了阿基米德原理、弹簧的伸长原理、密度的公式以及对物体进行受力
23．（3分）甲、乙两个形状相同的容器，开口都向上，现倒入部分水，如图所示，如果将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度，这时两容器水面相齐平．如将金属块匀速提离水面，则做功多的是（）
：推理法．
分析：将金属上升的过程分为两个阶段：一是金属在水中上升，最后金属的上表面到达水表面，找出运行距离，确定拉力大小（F1=G﹣F浮），计算此过程拉力做功；二是金属逐渐出水面，最后金属的下表面到达水表面，找出运行距离，确定拉力大小（将金属块匀速提离水面，所受浮力匀速减小，所以这个过程中金属所受的平均浮力等于金属完全浸在水中的浮力的
一半，F2=G﹣F浮）；
注意：在甲乙两图中，因为甲的上表面面积大，所以当金属出水面时，甲水面下降的比较
少，甲的h2比乙的h2大；而甲乙图中的h1、H、G、F浮都是相同的．
解答：解：设要将金属匀速提离水面，要经过两个阶段：
1．金属在水中上升，最后金属的上表面到达水表面，
运行距离h1，拉力F1=G﹣F浮，
∴此过程中，拉力做功W1=（G﹣F浮）×h1；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
2．金属逐渐出水面，最后金属的下表面到达水表面，
运行距离h2，拉力F2=G﹣F浮′，
此过程中浮力是变化的，F浮′=F浮，
平均拉力F2=G﹣F浮，
∴此过程中，拉力做功W2=（G﹣F浮）×h2；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得，拉力做的总功：
W总=W1+W2=（G﹣F浮）×h1+（G﹣F浮）×h2，
在甲乙两图中，因为甲的上表面面积大，所以当金属出水面时，甲水面下降的比较少，甲的h2比乙的h2大，
而甲乙图中的h1、G、F浮都是相同的
所以甲的做功比较多．
故选A．
点评：本题考查了浮力的计算、功的计算，分析题图，找出两图相同（甲乙图中的h、H、G、F
24．（3分）如图所示，静止的传送带上有一木块A正在匀速下滑，当传送带突然向上开动时，木块滑到底部所需的时间t与传送带静止不动时所需时间t0相比（）
：速度公式及其应用．
分析：
根据公式t=，明确传送带静止和向上运动时木块通过的距离和相对于传送带的速度的大小关系，即可确定两次所需时间的大小关系．
传送带无论是匀速向上运动还是静止，木块相对于传送带向下运动的速度是不变的．
传送带无论是匀速向上运动还是静止，木块下滑时通过的距离都等于上下两个转动轴之间的长度．由此入手即可．
解答：解：
相对于传送带，木块下滑移动的距离都等于上下两个转动轴之间的长度s．
根据公式：t=，所以，木块滑到底部所需的时间t与传送带静止不动时所需时间t0是相
等的．
解答思路二：当传送带静止不动时，木块能匀速下滑，那说明木块在沿斜面方向上受力是平衡力，既木块的重力在沿斜面向下方向上的分力与木块受到的向上的摩擦力是相等的．如果在木块下滑时，传送带突然向上开动．因为传送带向上开动时，并不能使木块向上运动，不管传送带向上运动还是向下运动，木块下滑时受到的摩擦力始终是向上的，传送带向上运动时并不能使摩擦力变大，木块的受力情况不变，木块的运动状态并没有改变，木块仍会以原来的速度下滑，那么木块下滑的时间与传送还不动时的时间一样．
综上分析故选A．
点评：明确传送带静止与匀速向上运动时，木块相对于传送带的速度不变，通过的路程不变是解25．（3分）如图所示，轻质薄片刚要脱落，则油的密度是（）
A．ρ/2 B．ρ/3
到的水与油的压强相等，从而可以计算出油的密度．
解答：解：
当塑料片恰好下落时，塑料片受到的水与油的压强相等，
即：ρ0gh水=ρ油gh油，
而h水=h，h油=2h+h=3h，
∴ρ0gh=ρ油g3h，
化简得：ρ油=．
故选B．
点评：此题考查学生对液体压强的计算的理解和掌握，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是
26．（3分）如图所示铜、铁、铝三个实心球，用细线拴住，全部浸没在水中时，三根细线上的拉力相等，则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系．下列判断正确的是（）
27．（3分）如图所示一水槽内装有部分水，水面上浮有一木质小容器，其露出液面的高度为h，水的深度为H，现从水槽内取少部分水倒入容器内，则导致（）
28．（3分）A、B、C叠放在一起，在水平力F A=F B=10牛的作用下以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动，如图所示．那么此时物体B作用于A的摩擦力大小和作用于C的摩擦力大小分别为（）
29．（3分）在图所示的装置中，液柱处于平衡，B1与B2在同一水平线上，液体密度相同，则关于各点压强的说法，正确的是（）
30．（3分）图为一块矩形金属板，在其右上角切掉一个小正方形．在金属板被加热时可以观察到下列哪种现象（）
31．（3分）在27℃的室温下，将20℃的1千克水与15℃的2千克水混合，由于实验装置不够精
3
交换后混合后水的温度．
解答：解：不考虑与外界热交换，根据热平衡方程：Q放=Q吸，即：C热m△t热=C冷m△t冷．即：4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（20℃﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（t﹣15℃），
解得：t=℃；
由题知，水与周围物体有8.4×103J的热量交换，m总=1kg+2kg=3kg，
∵Q吸′=cm△t，即8.4×103J=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×△t，
∴△t=℃，
∴水混合后的温度：
t′=t+℃=℃+℃≈17.3℃．
故选B．
点评：本题考查了学生对热平衡方程的掌握和运用，知道房间温度高于水的温度、知道二者之间
32．（3分）把相同的玻璃制成的厚度为d的立方体甲和半径为d的半球体乙都放在报纸上，且让半球体的凸面向上，从正上方分别观察甲、乙中心处报纸上的文字，下面的观察结论正确的是
光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不折射．
解答：解：因为半球体正中心向任何方向的光线都是垂直于球体表面射出的，所以文字的位置没有变化；而立方体就不同了，光线从砖中斜射出会向外偏折，人逆着折射光线看过去像就会比实物高．因此通过立方体观察像比物高，通过球体观察物像重合，如下图所示：
故选B．
点评：本题考查光的折射，当垂直入射时，光的传播方向不改变．
33．（3分）甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手表的表面正对透镜，跟主光轴垂直，从透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向说法中正确的是（）
34．（3分）在凸透镜主轴上的一物点P，物距大于焦距，如果沿直径对称切除透镜很小一部分，如图所示，再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢，则成像情况与原来相比（）
35．（3分）如图所示，每个电阻都是300欧，则a、b间的总电阻是（）
算ab间的总电阻．
解答：解：如图，R1的下端、R2的右端、R3的上端连在一起，三个电阻的另一端连在一起，三电阻为并联，R并=R=×300Ω=100Ω，再和R4串联，R ab=R并+R4=100Ω+300Ω=400Ω．
故选B ．
点评： 本题考查了学生对电阻串联、并联特点的掌握和运用，利用好n 个R 并联，R 并=． 36．（3分）用伏安法测一固定电阻的阻值，已知电流表内阻为0.2欧，电压表内阻为20千欧，．
B ．
C ．
D ．
什么接法，因为比值大了，影响较小．
解答： 解：电流表是用待测电阻的阻值除以电流表的阻值为=50； 电压表是用电压表的阻值除以待测电阻的阻值为=2000；
因比值大了，影响较小，所以用外接法．
故选B ．
点评： 本题考查了伏安法测电阻实验外接法和内接法的判断，关键是知道电流表是用待测电阻的
37．（3分）如图所示，电阻丝R 1、R 2并联，已知R 1、R 2的材料、长短相同，横截面积之比为S 1：S 2=1：2，则这两根电阻丝内电子定向移动的平均速度之比为（ ）
38．（3分）如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑键P自a向b移动过程中，图中各电表示数变化的情况是（）
A．A、A变大，V变B．A、V变大，A变C．A、V变小，A变D．A、V变小，A变
39．（3分）如图所示，滑动变阻器R的总电阻为60Ω，定值电阻R0=60Ω，电源电压18V．断开开关S，移动滑动头P使电压表示数为9V，然后闭合开关S，则通过R0的电流为（）
A．0.12A B．0.15A C．0.24A D．0.45A
阻器的中的，求出R0两端的电压，根据欧姆定律即可求出通过R0中的电流．
解答：解：∵U=18V，电压表的示数等于9V，
∴滑片在滑动变阻器的中点；
当开关S闭合后为混联电路，R0两端的电压为：
R总==50欧，
，
U0=U﹣I总×30欧=18V﹣0.36A×30欧=7.2V，
；
故选项B C D错误，A选项正确；
故选A．
点评：会认准电路，知道串并联电路的特点，会灵活应用欧姆定律进行解决相关问题．
40．（3分）如图所示电路中，电流表A1、A2、A3的示数比为5：3：1，则电阻R1、R2、R3之比为（）
A．1：3：5 B．3：5：15 C．1：1：2 D．2：2：1
所以R1：R2：R3=：：=：：=1：1：2．
故选C．
点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是串并联电路的辨别和电流表的正确
41．（5分）如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是1牛，剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加0.5牛向下的压力时，木块有20.4厘米3的体积露在水面，则木块的密度约为（）
A．0.6×103千克/米3B．0.7×103千克/米3C．0.8×103千克/米3D．0.9×103千克/米3
根据以上关系列出方程，进行求解即可得出答案．
解答：解：（1）有细绳拉着时，处于静止状态，
所以G1+f1=F1，即ρ木gV+1N=ρ水gV，
得（ρ水﹣ρ木）gV=1N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）木块浮在水面时：G1=F2，
即ρ木gV=ρ水gV1，即V排=，
所以切去露出水面的部分，剩余木块的体积为：
V1=V排=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
（3）用0.5N向下压时：
G2+f2=F3，即G2+0.5N=F3，
V2=V1﹣20.4cm3，
即ρ木gV1+0.5N=ρ水gV2=ρ水g（V1﹣20.4cm3）﹣﹣﹣﹣③
联立①②③可得ρ木≈0.7×103kg/m3
故选B．
点评：本题考查了平衡力的判断，质量、重力、浮力的计算和阿基米德原理应用；综合性较强，
42．（5分）在相同条件下，对质量m1、比热容为c1的物质A和质量m2、比热容为c2的物质B 均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示，根据图象分析可推断出正确的结论是（）
43．（5分）以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S，黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P，如图所示．一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时，通过P孔能几次被S所发出的光照射到（）
（4）由S发出，经过平面镜NO反射后再经过平面镜NO反射通过P的光线．
解答：解：S发出的光线，从小孔P射出，有以下四种情况：
（1）由点光源S发出的光线直接从小孔P射出，如下图；
（2）由S发出，经过平面镜MO反射后，直接通过小孔P的光线，如下图；
（3）由S发出，经过平面镜NO反射后，直接通过小孔P的光线，如下图；
（4）由S发出，经过平面镜MO反射后再经过平面镜NO反射通过P的光线，如下图：
故选D．
点评：本题解题的关键是利用光的直线传播和光的反射规律作图，是作图的基本类型．
44．（5分）如图所示，闭合电键K，当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时，电流表的示数范围是1.0～2.0安，电压表的示数范围是7.2～2.4伏，则电源电压为（）
45．（5分）用均匀电阻丝制成直径为D的半圆图，如图所示，已知oa两点间的电阻为R，则bc两点间的电阻为（）
分析：根据并联电路总电阻与支路电阻的关系进行分析．
解答：解：因为oa两点间的电阻为R，根据并联电路电阻的关系可得，该电阻丝的总电阻为4R；
将bc两点接入电路，则cab的电阻为=，cob的电阻为
根据并联电路电阻的关系可得：
故选A．
点评：会根据并联电路总电阻与各支路电阻的关系计算电阻的大小．
46．（5分）如图所示，盒子内有一个电压恒为5伏的电源和四个阻值均为3欧的电阻连接成回路．从电路中引出a、b、c、d四根导线．今测得ab之间电压是5伏，cd之间电压是2伏，bd 之间电压是零．要满足上述条件，ab之间的最小电阻值是（）
A．7.5欧B．5欧C．4欧D．3欧。