2009上海市第二十三届物理竞赛(大同杯)复赛试卷及答案
第23届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案
第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。
现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。
每隔一相等的确定的时间间隔T拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。
从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。
求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H表示）的可能值以及与各H值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。
二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2l，两端和中心处分别固连着质量为m的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。
桌面上另有一质量为M的小球A，以一给定速度v沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。
求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。
三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。
缸内盛有一定质量的气体。
缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。
轴穿过气缸处不漏气。
如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强p 和体积V 遵从以下的过程方程式 k pV a =其中a ,k 均为常量, a ＞1（其值已知）。
可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=--1112111a a V V a k W 式中2V 和1V ,分别表示末态和初态的体积。
如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度ω做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量p ∆和经过的时间t ∆遵从以 图2下的关系式ω⋅-=∆∆L Va t p 1 式中V 为气体的体积，L 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。
上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态A 与另一已知状态B 之间的内能之差（结果要用状态A 、B 的压强A p 、B p 和体积A V 、B V 及常量a 表示）四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。
23届上海市初中大同杯物理竞赛(附答案).docx
上海市第二十三届 初中物理竞赛（大同中 学杯）说明:1、本试卷其分两部分，第一部分为单项选择题，每题4分，共27题，计108分;分为填空题，每题6分，共7题，计42分。
全卷满分150分2、 考试时间为90分钟。
3、 考生使用答题纸，把每题的正确答案填在答卷相应空格内。
允许使用计算器 完毕只交答题纸，试卷自己带回4、 重力加速度g 取10牛/千克。
5、 部分物质密度值：P*:（二1.0X10'千克/米3, P 冰二0.9X10讦克/米'第一部分：选择题1. 某人骑车向正东方向行驶，看到插在车上的小旗向正南方向飘动，假设风速保持不变，骑车人 沿正南方向行驶时，小旗的飘动方向不可能的是（）（A ）正东方向（B ）正北方向（C ）东偏南方向（D ）东偏北方向2. 在汽车、摩托车发动机的排气管上附加消声器，目的是减弱噪声。
减弱噪声的位置在（）（A ）排气管上（B ）空气屮（C ）人耳处（D ）发动机上3. 2008年9刀“神舟”七号航天员成功完成了第一次太空行走，如图1所示。
航天员走出飞船座舱 到太空中工作时，生命保障系统巾航天服捉供。
则卜•列表述的航犬服的作用中，不正确的是（）（A ） 防止宇宙射线的辐射（B ） 改变失重环境（C ） 保证稳定的气压和通风（D ） 高真空防热传递和恒定调温4.宇航员在失重的太空舱内可以完成的实验是（） （A ）用弹簧测力计测拉力（B ）用密度计测液体的密度 （O 用天平测质量 （D ）用水银气压计测气体的压强5. 小明在广场上游玩时，将一充有氢气的气球系于一辆玩具小汽车上，并将玩具小汽车放置在光 滑的（兼区县物理竞赛试卷）2009年3月8日 上午9： 00—10： 30水平地而上，无风时细绳处于竖直方向，当一阵风沿水平方向吹向气球时，则下列说法中正确的是( )(A)小汽车ij能被拉离地面(B)氢气球仍处于静止状态(C)小汽车一定沿地面滑动(D)小汽车仍处于静止状态6.细心的小明注意到这样一个现象：如果打开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯1111, 当轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯I1U情景也在移动。
上海市第32届大同杯初中物理竞赛复赛试卷及答案解析
上海市第32届大同杯初中物理竞赛复赛试卷一．选择题1．（3分）这是一张欢笑宝宝的照片，观察图片可见她已长出一些齐整的牙齿。
门牙的功能与下列机械的功能相似的是（）A．杠杆B．滑轮C．轮轴D．尖劈2．（3分）如图，小球在x＝0与x＝x1之间沿x轴运动。
开始时，小球从x＝0处运动到x ＝x1处的时间为t0．假定小球在区间内运动时能保持恒定速率，且每次在x＝0或x＝x1处碰撞返回后，其速率减为碰撞前的一半。
则下列图中能正确描述小球自运动开始后至第二次回到x＝0处的位移﹣时间关系的是（）A．B．C．D．3．（3分）有一支温度计的刻度均匀但示数不准，将它放入1个标准大气压下的沸水中，读数为96℃，放入冰水混合物中，读数为6℃．现将该温度计挂在房间的墙上，观察它在一天内读数的变化，最高读数为33℃，最低读数为15℃，则这一天内房间里的最高实际温度与最低实际温度差为（）A．18℃B．20℃C．22℃D．24℃4．（3分）如图是高压输电线路上的带串联间隙金属氧化物避雷器示意简图。
它并联在绝缘子串两端，其作用是保护高压输电线免遭雷击造成的损害。
由金属氧化物构成的避雷器本体（SVU）的导电状态应是（）A．在任何情况下都是导体B．在任何情况下都是绝缘体C．在正常情况下是导体，在遇到雷击时是绝缘体D．在正常情况下是绝缘体，在遇到雷击时是导体5．（3分）在如图的三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动。
由电子高压输电线的定向运动形成电流而产生磁场，在a点处的磁场方向是（）A．x轴正方向B．x轴负方向C．z轴正方向D．z轴负方向6．（3分）如图，某校新建成一个喷水池，在池底安装一只射灯。
池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，S点距离池底的高度为H．现往池内注水，水面升至a位置时，站在S点对面一侧池旁的人看到亮斑的位置在P点处；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（）A．P点距离池底的高度大于H，Q点距离池底的高度大于HB．P点距离池底的高度小于H，Q点距离池底的高度大于HC．P点距离池底的高度小于H，Q点距离池底的高度小于HD．P点距离池底的高度大于H，Q点距离池底的高度小于H7．（3分）如图，在三个完全相同的盛满水的容器a、b、c中，漂浮着大小和质量均不同的小黄鸭，则每个容器中水与鸭子总质量分别为m a、m b、m c，则它们的大小关系为（）A．m a＝m b＝m c B．m a＞m b＞m c C．m a＜m b＜m c D．无法判断8．（3分）钱塘江大潮天下闻名。
2009年第23届“大同杯”初中物理竞赛初赛试卷(解析版)【菁】
2009年上海市第二十三届初中物理竞赛初赛试卷（大同中学杯）参考答案与试题解析一、选择题（共27小题，每小题4分，满分108分）1．（4分）某人骑车向正东方向行驶，看到插在车上的小旗向正南方向飘动，假设风速保持不变，3．（4分）2008年9月“神舟”七号航天员成功完成了第一次太空行走，如图所示．航天员走出飞船座舱到太空中工作时，生命保障系统由航天服提供．则下列表述的航天服的作用中，不正确的是（）5．（4分）（2012•贵州）在广场上游玩时，小明将一充有氢气的气球系于一辆玩具小汽车上，并将玩具小汽车放置在光滑的水平地面上．无风时细绳处于竖直方向，如图所示．当一阵风沿水平方向吹向气球时，以下说法正确的是（）6．（4分）细心的小明同学注意到这样一个问题：如果打开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，而且，轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动．产生这种现8．（4分）作为2008年北京奥运会标志性场馆之一的“水立方”，其建筑设计充分体现了“绿色奥运”的理念，如图所示．下列对其屋顶设计的解释不正确的是（）A．屋顶上设计临时悬挂的隔噪网，能减弱降雨时雨滴声造成的噪音9．（4分）（2012•河西区一模）水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧假设大烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，其他物理量将发生变化．解答：解：（1）假设大烧杯原来装满水，小球漂浮在水面上，小球所受浮力：F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N，∵F浮=G排=m排g=G球=m球g，小球的质量：m球=m排=100g，排开水的体积：v排=＜v球．放入小球后水深不变，对容器底的压强不变．（2）假设大烧杯原来装满水，小球沉入水底，小球所受浮力：F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N，∵F浮=G排=m排g＜G球=m球g，小球的质量：m球＞m排=100g，排开水的体积：v′排==v球．放入小球后水深不变，水对容器底的压强不变．（3）假设大烧杯原来没有装满水，排开水的质量比100g大，小球受到的浮力、小球的质量和体积、容器底受到的压强都要变大．故选A．点评：本题因条件不明确，分析起来很复杂，灵活运用阿基米德原理和物体的浮沉条件是关键．10．（4分）（2010•咸宁）取一片金属箔做成中空的桶，它可以漂浮在盛有水的烧杯中．如果将此金11．（4分）著名数学家苏步青年轻时有一次访问德国，当地一名数学家在电车上给他出了一道题：甲、乙两人相对而行，相距50千米．甲每小时走3千米，乙每小时走2千米．甲带一条狗，狗每小时走4千米，同甲一起出发，碰到乙后又往甲方向走，碰到甲后它又往乙方向走，这样持续下去，两人相遇时S甲+S乙=S，即：V甲t+V乙t=S，所以t===10h，在此时间内狗的路程S=V狗t=4km/h×10h=40km．故选B．点评：本题考查了速度公式变形公式的应用，解题的关键是求出甲乙两人相遇时的时间t，然后由12．（4分）一个电阻两端的电压为3伏通过的电流为1安，当其两端的电压增加了6伏时，其：计算题．分析：先根据欧姆定律求出电阻的大小，然后根据功率公式P=UI求出此时电阻的功率P1；再由P=求出电阻两端的电压增加了6V时电阻的功率P2，最后求出其功率的增加量．解答：解：电阻的阻值R===3Ω，此时电阻的电功率P1=U1I1=3V×1A=3W；当其两端的电压增加了6V时，电阻两端的电压U2=U1+△U=3V+6V=9V，此时电阻的电功率P2===27W；所以电阻功率增加量△P=P2﹣P1=27W﹣3W=24W．故选D．点评：本题考查了欧姆定律和电功率的计算，根据电压增加了6V得出电阻两端的电压、灵活应用13．（4分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合电键S后，将滑动变阻器的滑片向左滑动时（）A．灯L、L变亮，灯L变暗B．灯L、L变亮，灯L变暗：应用题；动态预测题．分析：（1）由图可知，滑动变阻器与L1串联后与L3并联，两支路并联后再与L2串联；（2）由滑片向左移动可知：滑动变阻器接入电阻的变化，进一步可知电路总电阻的变化，由欧姆定律可得出电路中总电流I的变化，由P=I2R可知L2亮度的变化；（3）由欧姆定律可得出L2两端电压的变化，由串联电路的电压规律可得出并联部分两端的电压变化，由P=可知L3亮度的变化；（4）由并联电路的电流规律可得出通过L1的电流变化，由P=I2R可知L1亮度的变化．解答：解：（1）当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，电路中总电阻R变小；电源电压U不变，由I=可得：电路中干路电流I变大，则通过L2的电流变大，由P=I2R知：L2的功率变大，L2变亮；（2）电路总电流I变大，L2的电阻不变，由U=IR知：L2的电压U2的变大；电路中总电压U不变，则并联电路部分的电压UL并=U﹣U2变小，L3的电阻R3不变，由I3=知，流过L3的电流将减小，由P=I2R知：L3的功率将减小，L3变暗；（3）由并联电路的电流规律可得I1=I﹣I3，因为I变大、I3变小，则I1将变大，L1的阻值不变，由P=I2R知：L1的功率将变大，故L1变亮．综上所述可知：L1变亮；L2变亮；L3变暗．故选B．点评：本题是一道闭合电路的动态分析题，由于电路包含并联电路及串联电路，故题目的难度较大，14．（4分）（2014•闸北区一模）如图所示，甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上，甲的边长小于乙的边长．甲对地面的压强为p1，乙对地面的压强为p2（）：应用题．分析：均匀实心正方体物块对水平地面的压强P====ρgh，即P=ρgh．由P=ρgh及P=分析解答此题．解答：解：1、设甲的边长为a，乙的边长为b，由题意知a＜b；S=a2，S乙=b2，则S甲＜S乙．甲2、如果甲、乙的密度相等，则P1=ρga，P2=ρgb，P2＞P1．①将甲放到乙上，乙对地面的压强P2'===+ρgb=+P2＞P2＞P1．②将乙放到甲上，甲对地面的压强P1'===ρga+=P1+＞P1+P2＞P2，由于a＜b，所以＞ρgb=P2，所以P1'＞P2；3、如果甲、乙的质量相等，P1=，P2=，P1＞P2．①将甲放到乙上，乙对地面的压强P2'=，因为S甲＜S乙，如果S乙=2S甲，则P2'====P1，②将乙放到甲上，甲对地面的压强P1'==2P1＞P2．由以上分析可知，A、B、D错误，C正确．故选C．点评：本题考查了固体对地面压强的大小比较，分析量大，较复杂，是一道难题，应注意总结解题15．（4分）某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6厘米，若容器的底面积为10厘米2，即可求出石块的密度．解答：解：设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，石块的体积为V2；冰和石块的总质量为m，其中冰的质量为m1，石块的质量为m2．（1）由V1﹣=0.6cm×10cm2=6cm3，得：V1﹣V1=6cm3，即：V1=60cm3．（2）m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×60×10﹣6m3=54×10﹣3kg=54g．故m2=m﹣m1=64g﹣54g=10g．（3）由ρ水gV=mg得V===64cm3V2=V﹣V1=64cm3﹣60cm3=4cm3所以石块的密度ρ石===2.5g/cm3=2.5×103kg/m3故选B．点评：此题主要考查学生对密度的计算，密度公式的应用，物体的浮沉条件及其应用，计算时注意16．（4分）如图是一个足够长，粗细均匀的U形管，先从A端注入密度为ρA的液体，再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱，平衡时左右两管的液面高度差为L/2．现再从A端注入密度为ρc液体，且ρc=ρB，要使左右两管的液面相平，则注入的液柱长度为（）．B．C．D压强之和等于B液柱产生压强．解答：解：从A端注入密度为ρA的液体，再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱，平衡时ρB gL=ρA g（L﹣）化简得ρA=2ρB ①设C液体的深度为h，左右液面相平时ρB gL=ρA g（L﹣h）+ρC gh ②又已知ρC=ρB③将①③代入②得h=故选A．点评：明确右端两种液体液柱长度之和等于左端B液体液柱长度，是解决此题的第一步．17．（4分）如图所示电路中，若使电阻R1与R2并联，图中的电表分别是（）19．（4分）将50克、0℃的雪（可看成是冰水混合物）投入到装有450克、40℃水的绝热容器中，发现水温下降6℃．那么在刚才已经降温的容器中再投入100克上述同样的雪，容器中的水温将又20．（4分）如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则（）（2）长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的； （3）因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力． 故选A ．点评： （1）本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据作用力21．（4分）一般情况下，河水越靠近河的中央，水速越大；越靠近河岸，水速越小，如图 所示．假设水速与离河岸的距离成正比，一艘船船头始终垂直河岸方向 （船相对水的速度不变），从河岸A 点向对岸驶去并到达对岸下游处的B 点．则在下列示意团中，能合理描述其行进路径的是（ ） A ．B ．C ．D ．22．（4分）两平面镜OM 1、OM 2之间夹角为θ，入射光跟平面镜OM 2平行，经两个镜面两次反射后，出射光跟OM 1平行，如图所示，那么此θ角应为（ ）度数．解答：解：因为入射光跟平面镜OM2平行，出射光跟OM1平行，如图所示，AB∥OM2，CD∥OM1，则∠1=θ，∠4=θ．根据光的反射定律，反射角等于入射角，则反射光线与镜面的夹角也等于入射光线与镜面的夹角，即∠2=∠1，∠3=∠4，所以∠2=∠1=θ所以△BOC为等边三角形，所以θ=60°，选C．点评：本题主要考查的是光的反射定律的应用．主要利用了平行线的性质，最后利用三角形的内角23．（4分）在探究凸透镜成像规律的实验中，我们发现像距v和物距u是一一对应的，在如图所示的四个图线中，能正确反映凸透镜成像规律的应该是（）：图析法．分析：①首先看清图象中的横轴表示物距，纵轴表示像距，根据凸透镜成像规律中的u=2f时，物距v=2f，求出其焦距．②凸透镜成像时，像距、物距和焦距三者之间是有一定的联系的，若用一个公式表示，就是：+=（其中u表示物距，v表示像距，f表示焦距），③将ABCD4个图线中的物距、像距数值，分别代入+=逐一分析即可得出结论．解答：解：A、因为A图线中，物距和像距始终相等，不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系．故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；B、B图线中，随着物距的不断增大，像距在不断减小，不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系．故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；C、图线C，当物距为15cm时，像距为15cm，由凸透镜成像规律可知，u=2f，v=2f，此时f=7.5cm，当物距为35cm时，像距为5cm，代入+≠，故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；D、图线D，当物距为10cm时，像距为10cm，由凸透镜成像规律可知，u=2f，v=2f，此时f=5cm，当物距为30cm时，像距为6cm，代入+=，故本选项能正确反映凸透镜成像规律．故选D．点评：此题主要考查学生对凸透镜成像规律的理解和掌握，此题对学生的要求比较高，第一，要求学生看懂图象，第二要求学生根据图象求出各自的焦距，第三，要求学生知道凸透镜成像时，像距、物距和焦距三者之间的关系，即+=，总之，此题难度较大，属于难题．24．（4分）如图所示，竖直放置的不透光物体（足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN，镜面与凸透镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高．遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是（）26．（4分）如图（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD．现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，而入射光线不变，如图（b）所示．此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将（）27．（4分）如图所示，甲、乙、丙三个相同的容器内盛有部分水并在竖直方向上依次放置．甲、丙两容器内的水通过细玻璃管相连；另外一根两端开口的细玻璃管的下端穿过甲容器底部插入乙容器水内，贴近甲容器水面有一个旋扭开关M，开关下方充满了水．乙、丙两容器内水面上方的气体通过细玻璃管相连，甲容器上方与大气相通．如果打开旋扭开关M，待重新平衡后，关于乙、丙两容器内的气体体积相比开始状态时（）A．V增大，V减少，且△V＞△V B．V减少，V增大，且△V＞△V二、第二部分28．（6分）某同学想测量一卷筒纸的总长度．考虑到纸筒上绕的纸很长，不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量．该同学的方法是：首先从卷筒纸的标签上了解到，卷筒纸拉开后纸的厚度为d，然后测出卷筒纸内半径为r，外半径为R，则卷筒纸的总长度L为．厚度和长度叠加而成的．解答：解：不可能把纸拉直再测量长度，但卷成筒状的纸的横截面积是由纸的厚度和长度叠加而成的；则测出横截面积的大小为：π（R2 ﹣r2）；∵纸的厚度为d；∴纸的总长度（L）的计算表达式L=．故答案为：．点评：本题考查长度测量的特殊方法，对于微小的长度、质量等物理量采用累积法．29．（6分）如图所示，B、C两点相距60米，C、A两点相距80米，AC与BC相互垂直．甲以2米/秒的速度由B点向C点运动，乙以4米/秒的速度同时由C点向A点运动．经过6秒，甲、乙之间的距离最近；经过或12秒，甲、乙所处位置与C点构成的三角形和三角形ABC可能相似．：学科综合题；图析法．分析：（1）甲从B向C运动到D点，乙从C向A运动E点，构成Rt△DCE，求出DC、CE，根据勾股定理求出DE，得到一个二次函数，当自变量为﹣时二次函数有最小值．如图1．（2）甲从B向C运动到D点，乙从C向A运动E点，△DCE∽△ACB，根据相似三角形对应线段成比例求出甲乙的运动时间．如图1．甲从B向C运动到M点，乙从C向A运动N点，△CMN∽△CBA，根据相似三角形对应线段成比例求出甲乙的运动时间．如图2．解答：解：（1）设甲乙运动时间为t，甲的运动速度为2m/s，乙的运动速度为4m/s，根据速度公式得：DB=2m/s•t，CE=4m/s•t，因为，BC=60m，所以DC=BC﹣BD=60m﹣2m/s•t，根据勾股定理得，DE2=CD2+CE2，设y=DE，所以，y2=（60m﹣2m/s•t）2+（4m/s•t）2，整理得，y2=20t2﹣240t+3600，当t=﹣=﹣=6s时，y最小，即甲乙距离最短．（2）①如分析中图1：甲从B向C运动到D点，乙从C向A运动E点，△DCE∽△ACB，所以=，=．t=s．②如分析中图2，甲从B向C运动到M点，乙从C向A运动N点，△CMN∽△CBA，所以=，CM=60m﹣2m/s•t，CN=4m/s•t，=，所以，t=12s．故答案为：6；或12．点评：本题重要的考查了相似三角形和二次函数的最小值，有点像数学题，尤其是相似三角形的两30．（6分）如图所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点．圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远．此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸透镜与圆筒右端面的距离为L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰的像．由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离d，为了求出d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理是第二次成像时透镜与光屏的距离；如果用N来表示该物理量的大小，则可以得出d为N﹣L．的．测量第二次实验的像距，即第一次的物距，即可求出d 的大小．解答：解：如图，第一次实验中物距u=d+L，由于光屏距离凸透镜足够远，所以电光源在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，像距在凸透镜的二倍焦距以外，成放大的实像，光屏上出现一个放大的亮点．电光源和光屏之间的距离不变，把凸透镜向右移动，光屏上再次出现清晰的像，此时电光源在凸透镜的二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成缩小的实像，光屏上出现一个缩小的亮点．根据光的折射中光路是可逆的，第一次实验的物距和第二次实验的像距是相等的．所以测量第二次实验成像时，凸透镜和光屏之间的像距，即第一次实验的物距N，所以N=d+L，所以d=N﹣L．故答案为：第二次成像时透镜与光屏的距离；N﹣L．点评：当物像之间的距离不变时，只移动凸透镜的位置，光屏上两次出现清晰的像，第一次成像的31．（6分）如图所示，粗细相同密度均匀的细棒做成“L”形，其中AC与CB垂直，AC长L，CB长L/2，整根细棒的重力是G，并放在固定的圆筒内，圆筒内侧面和底面均光滑，圆筒横截面的直径为L．平衡时细棒正好处于经过圆简直径的竖直平面内．此时细棒对圆筒底面的压力大小为G；细棒B端对圆筒侧面的压力为．知识找出各力臂之间的关系，即可解答．解答：解：（1）如图分析：“L”形细棒处于静止状态，根据物体受力平衡条件得：物体在水平方向和竖直方向上和合力为零，则：N=+=G，N1=N2，（2）以C点为杠杆ACB的支点，则根据杠杆平衡条件得：+=N1Lcosα+，∴6N1sinα+4Gsinα=12N2cosα+Gcosα，又∵N1=N2，∴N1（6sinα﹣12cosα）=（cosα﹣4sinα）G，∴N1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①因圆筒横截面的直径为L，由几何关系得：L=Lsinα+Lcosα，∴2sinα+cosα﹣2=0，又知：sin2α+cos2α=1，解得：sinα=，cosα=，代入①式得：N1==．故答案为：G；．点评：本题虽重点考查杠杆平衡条件的应用，但需结合几何知识，利用三角函数得出力臂的关系是32．（6分）（2013•江都市模拟）通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计．从而用来测量较高的温度．在图所示的电路中．电流表量程为0～25mA，电源电压恒为3V，R为滑动变阻器，电阻R t作为温度计的测温探头．当t≥0℃时，R t的阻值随温度t的变化关系为R t=20+0.5t（单位为欧）．先把R t放入0℃环境中，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头R t放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为10mA，该环境的温度为360℃；当把测温探头R t，放到480℃温度环境中，电路消耗的电功率为0.025W．：计算题；压轴题；信息给予题．分析：当R t放入0℃环境中时，根据公式求出电路的总电阻，已知R t的电阻随温度的变化关系式，求出R t的阻值，从而求出滑动变阻器接入电路的电阻．当把测温探头放到某待测环境中时，根据电流表的示数求出电路总电阻，因为滑动变阻器和测温探头串联，所以总电阻减去滑动变阻器电阻就是测温探头的电阻，根据关系式求出环境的温度．把测温探头放到480℃环境中，根据关系式求出测温探头的电阻，再加上滑动变阻器电阻就是电路总电阻，根据求出电路消耗的电功率．解答：解：当把R t放入0℃的环境中，电路总电阻，R t的阻值为R t=20+0.5t=20Ω，滑动变阻器阻值为R变=R1﹣R t=120Ω﹣20Ω=100Ω．当电流表示数为10mA时，电路总电阻，R t的阻值为300Ω﹣100Ω=200Ω，所以20+0.5t=200Ω，所以．把测温探头放到480℃环境中，测温探头电阻R t=20+0.5t=260Ω，所以电路消耗电功率．故答案为：360；0.025．点评：本题考查根据关系式得出数据的问题，这是一种新型的解题方法，关键是考查对题意的理解33．（6分）如图（a）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）．光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来．水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（b）所示．已知计数器电路的电源电压恒为6伏，保护电阻R2的阻值为20欧，则光敏电阻在有光照和光被挡住两种状态下的电阻值之比为1：2；光敏电阻在1 小时内消耗的电能为1560焦．照射，分别求出两种情况下光敏电阻消耗的电能，再计算出1h内消耗的电能．解答：解：（1）由题知，R1与R2串联接在6V电源上，从图象上可知：①有光照射时，R1两端的电压：U1=3V，U2=U﹣U1=6V﹣3V=3V；则I===0.15A，∴R1===20Ω；②无光照射时，R1两端的电压：U1′=4V，U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V；则I′===0.1A，∴R1′===40Ω；故R1：R1′=20Ω：40Ω=1：2．（2）由示波器显示的电压随时间变化的图象可知，有光照时与无光照时的时间比为2：1，即工作1小时，有光照时的时间t=40min=2400s；无光照时的时间t′=20min=1200s；∵I=0.15A，I′=0.1A∴W=W+W′=UIt+UI′t′=3V×0.15A×2400s+4V×0.1A×1200s=1560J故答案为：1：2；1560．点评：本题关键在于根据题意和示波器显示的电压随时间变化的图象以及串联电路的分压关系，找34．（6分）（2014•邗江区一模）在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键S，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则图线乙（填“甲”或“乙”）是电压表V2示数随电流变化的图线．滑动变阻器的最大阻值为20欧，如果将定值电阻R1阻值换为20欧，同样将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端．请在图（c）中画出两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线．：信息给予题；顺推法．分析：（1）首先明确电阻的连接关系和电流表、电压表的测量位置．此题中，定值电阻和滑动变阻器串联；电流表V1测量电路电流；电压表V2测量电阻R1两端电压，电压表测量滑动变阻器R2两端电压．当滑片在最左端时，滑动变阻器断路，电压表V2与一段导线并联；当滑片在最右端时，电阻R1和R2串联，电压表V2测量R2两端电压．（2）从图线乙可以得出滑动变阻器两端电压的最大值，此时接入电路的电阻最大．读出此时的电流利用R=计算最大阻值．（3）分别计算R1=20Ω与滑动变阻器串联且滑片在最左端、最右端时电流表、电压表V1、电压表V2的示数，根据数值画出图线．解答：解：（1）在串联电路中导体两端电压与其阻值成正比．滑片在最左端时，导线电阻为零，所以电压表V2示数为零；滑片向右滑动时，变阻器接入电路电阻增大，所以两端电压增大；滑片在最右端时，电压表V2示数最大．电阻R1阻值一定，R2增大时，电路总电阻增大，电源电压不变，电流减小．总之，滑片向右滑动过程中，电压表V2示数增大，电流表示数减小，图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线．（2）由图线乙知：滑动变阻器两端最大电压为U2=4V，通过的电流为I=0.2A所以滑动变阻器的最大阻值为R2===20Ω．（3）由图象b知，电源电压为6V．当滑片在最左端时，电压表V1的示数为6V；电压表V2的示数为零；电流表的示数为I左===0.3A；当滑片在最右端时，电流表的示数为I===0.15A；电压表V1的示数为U1=IR1=0.15A×20Ω=3V；电压表V2的示数为U2=IR2=0.15A×20Ω=3V．故答案为：乙；20；图象设计如图：点评：在b图象中找出需要的信息是解决此题的关键．突破口是确定电流、电压的最大值对应的电。
近三年上海大同杯初中物理竞赛复赛试题及参考答案
上海市第二十八届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试卷(2014年)说明：1．本试卷共有五大题，答题时问为l20分钟，试题满分为l50分．Word—小小虫2．本试卷中常数g取10N／kg，水的比热4.2×103J／kg·℃，水的密度1.0×103 kg／m3一、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．当坐在野外的篝火旁时，我们看到篝火后面的物体是晃动的．原因是( ) A．视觉错误，因为火焰在跳动B．火焰加热空气，使空气密度不均匀且不稳定C．火焰作为光源在抖动．所以经后面物体反射的光也在晃动D．火焰加热了另一边的物体，使它热胀冷缩．所以看到它在晃动2．如图所示，将l44根长钉固定在木板上，尖端朝上，将一只气球置于上方，手轻轻放在气球上。
若手轻轻下按，则( )A．气球会立即破掉，因为气球受到手的压力B．气球会立即破掉，因为气球受到钉子的压强过大C．气球不会破，因为气球受力平衡D．气球不会破，因为气球受到的压力被分散，压强不足以刺破气球3．如果不慎在照相机镜头上粘上一个灰尘颗粒（如图），那么拍摄的相片( )A．其上部将出现一个黑点B．其下部将山现一个黑点C．其上部和下部皆无黑点D．其上部和下部各出现一个黑点4．太阳表面的温度约为6000℃，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段；人体的温度约为37℃，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外波段。
宇宙空间内的电磁辐射相当于零下270℃的物体发出的，这种辐射称为“3K背景辐射”。
“3K 背景辐射”的波段为( )A．γ射线B．x射线C．紫外线D．无线电波5．往热水瓶里灌水，热水瓶在被灌满的过程中，从热水瓶口发出声音的音调（）A．越来越高B．越来越低C．始终不变D．忽高忽低6．神州十号上天后，宇航员王亚萍在太空授课，做了一个水膜实验。
将细圆环从水中取出形成水膜。
有关水膜厚度的描叙正确的是（）A．中央薄，四周厚B．中央厚，四周薄C．四周和中央一样厚D．以上三种情况都会出现7．如图所示，两个通电螺线管与电源构成图示电路，在其内部和两个螺线管之间中部上方分别放置一个小磁针，静止时小磁针的位置正确的是（）O 乙甲D C BA 8．如图所示，一个半径为R 的半圆形凹槽固定在地面上，一个半径为kR （k<1）的圆柱体从凹槽的右端静止释放。
初中物理竞赛及自主招生专题讲义第九讲简单的磁现象第一节电流的磁场含解析
第九讲简单的磁现象第一节电流的磁场一、磁体与磁感线我们把物体能够吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性.具有磁性的物体叫做磁体.磁体都有两个磁极,即南极（S极）和北极（N极）.磁极之间存在着相互作用力,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.磁极之间的相互作用力是通过磁场传递的.磁场是存在于磁体周围的一种摸不着、看不见的特殊物质.磁场对放人其中的磁极有力的作用.物理学中规定,某处磁场的方向与放在该处的小磁针的N 极受磁场力的方向相同.磁体周围的磁场强弱不是均匀的,靠近磁极处,磁场较强.为了形象地描述磁场的分布,人们在磁体周围画出一系列曲线,并使曲线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致,这样画出来的一系列曲线叫做磁感线.磁感线是人们为了形象地描述磁场强弱和方向而人为画出的曲线,不是在磁场中客观存在的.磁感线是一种假想的物理模型.关于磁感线,我们必须明确以下几点：（1）磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,即小磁针静止时北极所指的方向.（2）磁感线是闭合的曲线,在磁铁的外部,磁感线的方向为从N极到S极,在磁铁的内部,磁感线的方向为从S极回到N极.（3）磁感线越密,磁场越强；磁感线越疏,磁场越弱.（4）任何两根磁感线不相交.图9.1给出了几种常见的磁场分布.两个靠得很近的异名磁极之间的磁场是匀强磁场,匀强磁场是指强弱和方向处处相同的磁场,磁感线是等距的平行直线.地球也是一个巨大的磁体,地球的磁场与条形磁铁的磁场类似,地球磁场的南极和北极与地理南极和北极不同,地理的南极是地磁的北极,地理的北极是地磁的南极.所以,地球外部的磁感线方向是从地理的南极指向地理的北极,这也是小磁针在静止时N极指北,S极指南的原因.图9.2为地球磁场的分布.从图9.2可以看出,地面附近的磁场方向,并不平行于地面,在北半球,磁场方向斜向下,在南半球,磁场方向斜向上.例1 科考队进入某一磁矿区域后,发现指南针原来指向正北的N 极逆时针转过30°（如图9.3所示的虚线）,设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B ,则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为（ ）.A ．BB ．2BC ．2BD ．3B分析与解 磁矿产生的磁场1B 与地磁场B 合成一个合磁场B 合,小磁针的N 极最终将指向B 合的方向,图9.3中虚线方向即为B 合方向.1B ,B ,B 合围成一个矢量三角形.如图9.4所示,当1B 与B 合垂直时,1B 最小,显然1B 的最小值为12B ,选项C 正确.二、电流周围的磁场丹麦物理学家奥斯特一直相信电和磁之间有某种联系.1820年,在一次讲座中,奥斯特惊喜地发现,将导线通电的瞬间,导线下方的小磁针突然跳动了一下.奥斯特激动之余,对这个现象进行了长达三个月的研究,终于发现:通电导线周围存在着磁场,这就是电流的磁效应.通电导线周围的磁场同样可以使小磁针受力而转动.奥斯特发现电流的磁效应之后,法国物理学家安培又进一步做了大量的实验,研究了磁场方向与电流方向之间的关系,并总结出右手螺旋定则,又叫安培定则.1．通电直导线的磁场分布如图9.5所示,通电直导线周围的磁场可以用右手螺旋定则判定：用右手握住通电直导线,使大拇指指向直导线中的电流方向,则弯曲的四指所指的方向就是直导线周围磁场的方向.通电直导线周围的磁感线是一簇簇与导线垂直的同心圆,圆心在导线上,且距离导线越远,磁场越弱.图9.6给出了通电直导线周围的磁场分布情况.在图9.6（b）中,“•”和“×”分别表示与纸面相交处的磁场方向是垂直于纸面向外和垂直于纸面向里的；图9.6（c）中,“⊗”表示垂直于纸面向里的电流（反之,“”表示垂直于纸面向外的电流）.2．通电螺线管的磁场分布如图9.7所示,通电螺线管的磁场也可以用右手螺旋定则来确定：用右手握住通电螺线管,使四指弯曲的方向与螺线管中电流的环绕方向一致,则大拇指所指的方向即螺线管内部的磁感线方向.这里,大拇指所指的一端实际是螺线管的N极.螺线管的磁场与条形磁铁的磁场分布类似.图9.8给出了通电螺线管周围的磁场分布情况.由图9.8（c）可以看出,螺线管内部的磁感线是从S极回到N极,磁感线是等距平行直线,螺线管内部为匀强磁场.值得一提的是,通电螺线管可以看成由若干个单匝线圈串联而成.对于单匝线圈产生的磁场,右手螺旋定则仍然适用.三、磁感应强度磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量,用B表示,单位是“特斯拉”,简称“特”,符号为“T”.磁感应强度是矢量,既有大小又有方向.若空间中存在两个磁场,则某点的磁感应强度为两个磁场在该点单独产生的磁感应强度的矢量和.在磁场中,磁感线越密的地方,磁感应强度越大.例2 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度IB Kr=,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比.如图9.9所示,两根平行长直导线相距为R,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场方向垂直纸面向里为正,下面的~O R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是（）.A ．B ．C ．D ．分析与解 根据右手螺旋定则,可得左边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外,右边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里,离导线越远磁场越弱,两电流的磁场叠加后如图9.10所示,在两根导线中间位置磁场为零.由于规定B 的正方向垂直纸面向里,因此选项D 正确.例3 如图9.11所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I >.a ,b ,c ,d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a ,b ,c 与两导线共面,b 点在两导线之间,b ,d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是（ ）.A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点分析与解 如图9.12所示,可以根据右手螺旋定则,分别画出电流1I 在各个点产生的磁感应强度1a B ,1b B ,1c B 和1d B ,以及电流2I 在各个点产生的磁感应强度2a B ,2b B ,2c B 和2d B .可见,只有a 点和c点处的磁感应强度方向相反,但是由于电流12I I >,且a 点距离电流1I 较近,因此12a a B B >,a 点磁感应强度不等于零.虽然12I I >,但c 点距离电流1I 较远,因此有可能12c c B B =,c 点磁感应强度可能等于零,选项C 正确.例4 如图9.13所示,分别置于a ,b 两处的长直导线垂直纸面放置,通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,a ,b ,c ,d 在一条直线上,且ac cb bd ==.已知c 点的磁感应强度大小为1B ,d 点的磁感应强度大小为2B .若将b 处导线的电流切断,则（ ）.A ．c 点的磁感应强度大小变为112B ,d 点的磁感应强度大小变为1212B B -B ．c 点的磁感应强度大小变为112B ,d 点的磁感应强度大小变为2112B B -C ．c 点的磁感应强度大小变为12B B -,d 点的磁感应强度大小变为1212B B -D ．c 点的磁感应强度大小变为12B B -,d 点的磁感应强度大小变为2112B B -分析与解 如图9.14所示,a ,b 两点处的长直导线在c 点产生的磁感应强度均向上,由于ac cb =且两电流大小相等,又c 点的磁感应强度大小为1B ,可知两长直导线在c 点产生的磁感应强度大小均为12B .由于cb bd =,易得b 处的长直导线在d 点产生的磁感应强度大小等于12B ,方向竖直向下.设a 处的长直导线在d 点产生的磁感应强度大小为B ',由右手螺旋定则可知B '竖直向上,且有12B B '<,因此d 点的磁感应强度122B B B '=-,解得12BB '=2B -.可见,当将b 点处导线的电流切断时,c ,d 两点就只有a 点处的长直导线产生的磁场了,显然选项A 正确.例5 已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式为02πIB rμ=,其中r 是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,0μ为比例系数（单位为2N /A ）.则根据上式可以推断,若一个通电圆线圈半径为R ,电流强度为I ,其轴线上与圆心O 点的距离为0r 的某一点的磁感应强度B 的表达式应为（ ）.A ．()20322202r I B R r=+B ．()0222032RIB R r μ=+C ．()20322202R IB R rμ=+ D ．()200322202r IB R rμ=+分析与解 本题是求不出圆心处的磁感应强度的.但是仍可以根据题目条件,结合所学过的知识进行判断.首先进行单位的分析,由题给条件,无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式为02πIB rμ=,这个表达式分母中出现了长度的单位“米”的一次方,则可知在通电圆线圈圆心处磁感应强度的表达式的分母中,也应出现“米”的一次方.在四个选项中分别令00r =,只有C 选项分母中出现了“米”的一次方,因此,本题正确答案应为C.练习题1．（上海第32届大同杯初赛）如图9.15所示,把一根长直导线平行地放在小磁针的正上方,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）.A ．奥斯特B ．法拉第C ．麦克斯韦D ．伽利略2．（上海第31届大同杯初赛）如图9.16所示,一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,此时小磁针的N 极向纸内偏转,这一束粒子可能是（ ）.A ．向右飞行的正离子束B ．向左飞行的负离子束C ．向右飞行的电子束D ．向左飞行的电子束3．奥斯特做电流磁效应实验时应排除地磁场对实验的影响,下列关于奥斯特实验的说法中正确的是（ ）.A ．通电直导线必须竖直放置B ．该实验必须在地球赤道上进行C ．通电直导线应该水平东西方向放置D ．通电直导线可以水平南北方向放置4．当导线中分别通以下图所示各方向的电流时,小磁针静止时N 极指向读者的是（ ）.A ．B ．C ．D ．5．（上海第16届大同杯初赛）如下图所示,当闭合电键后,四个小磁针指向都标正确的图是（ ）.A ．B ．C ．D ．6．为了解释地球的磁性,在19世纪,安培假设地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流/引起的.下图能正确表示安培假设中环形电流I 方向的是（ ）.A ．B ．C ．D ．7．如图9.17所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I .a ,b ,c ,d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a ,b ,c 与两导线共面,b 点在两导线之间,b ,d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是（ ）.A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点8．如图9.18所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 与2I ,与两导线垂直的一平面内有a ,b ,c ,d 四点,a ,b ,c 在两导线的水平连线上且间距相等,b 是两导线连线的中点,b ,d 连线与两导线连线垂直,则（ ）.A ．2I 在b 点产生的磁感应强度方向竖直向上B ．1I 与2I 产生的磁场有可能相同C ．b ,d 两点磁感应强度的方向必定竖直向下D ．a 点和c 点位置的磁感应强度不可能都为零9．如图9.19所示,两根互相平行的长直导线过纸面上的M ,N 两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a ,O ,b 在M ,N 的连线上,O 为MN 的中点,c ,d 位于MN 的中垂线上,且a ,b ,c ,d 到O 点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是（ ）.A ．O 点处的磁感应弹度为零B ．a ,b 两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C ．c ,d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D ．a ,c 两点处磁感应强度的方向不同10．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度IB kr,即磁感应强度B 与导线中的电流I 成正比、与该点到导线的距离r 成反比.如图9.20所示,两根平行长直导线相距为R ,通以大小、方向均相同的电流.规定磁场垂直纸面向里为正方向,在图9.20中,0~R 区间内磁感应强度B 随x 变化的图线可能是（ ）.A ．B ．C ．D ．11．如图9.21所示,a ,b ,c 为纸面内等边三角形的三个顶点,在a ,b 两顶点处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向垂直于纸面向里,则c 点的磁感应强度B 的方向为（ ）A ．与ab 边平行,向上B ．与ab 边平行,向下C ．与ab 边垂直,向右D ．与ab 边垂直,向左12．（上海第29届大同杯复赛）已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度的表达式为kIB r=,其中r 是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,k 为比例系数（单位为2N /A ）.一个通电圆线圈的半径为R ,电流强度为I ,其轴线上距圆心O 点距离为h 的某一点P 的磁感应强度B 的表达式可能正确的是（ ）.A ．()232222kh I B R h=+B ．()3222πkhIB Rh =+C ．()22232πkR IB Rh=+D ．()23222πh IB Rh=+13．4根直导线围成一个正方形,各自通以大小相等的电流,方向如图9.22所示.已知正方形中心O 点的磁感应强度大小为B ,若将1I 电流反向（大小不变）,则O 点的磁感应强度大小变为________,要使O 点磁感应强度变为零,1I 电流反向后大小应变为原来的________倍.参考答案1．A.这是“电生磁”现象.奥斯特首先发现了电流周围存在磁场；法拉第发现了电磁感应现象；麦克斯韦提出了电磁场理论；伽利略提出力不是维持物体运动的原因,轻重不同的物体下落得一样快.2．C.小磁针N 极向纸内偏转,说明粒子流上方的磁场垂直于纸面向里.根据右手螺旋定则,粒子流定向移动形成的电流方向为向左,则粒子流可能是向左运动的正电荷,也可能是向右运动的负电荷.3．D.奥斯特做的电流磁效应实验在地球各个地方都可以做.静置在地面上的小磁针由于受地球磁场的影响,一端指南,一端指北.若通电直导线东西方向放置,根据右手螺旋定则,直导线产生的磁场沿南北方向,这样小磁针将不偏转.当通电直导线南北放置时,直导线产生的磁场沿南北方向,会使小磁针明显偏转.当然,直导线也可以竖直放置在合适位置,也能使得小磁针明显偏转.4．C.若要题中小磁针的N 极指向读者（即垂直于纸面向外）,则需电流在小磁针处产生的磁场指向读者,根据右手螺旋定则,选项AB 的小磁针N 极指向纸面内,选项D 的小磁针N 极沿水平方向指向右.5．D.提示:本题应注意小磁针处于螺线管内部时,不能再应用“同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引”的规律,而应按照N 极的指向即为磁感线的切线方向来判断小磁针N 极的指向.6．B.地理的北极是地磁的S 极,地理的南极是地磁的N 极,所以,地球内部的磁感线是从地理的北极指向地理的南极,若地球的磁场是绕过地心的轴的环形电流引起的,则该电流的方向应如题中选项B 所示.7．A.磁感应强度为零的点一定是两电流所产生的磁感应强度相同、方向也相反的点.由于12I I <,电流产生的磁感应强度与距离成反比,因此,磁感应强度为零的点应离1I 较近,再考虑磁感应强度的方向,可知两电流在a 点产丰的磁感应强度方向相反.选项A 正确.8．D.根据右手螺旋定则,2I 在b 点产生^磁感应强度方向应竖直向下,选项A 错误.1I 与2I 电流方向相反,它们产生的磁感应强度不会相同,选项B 错误.由于1I 与2I 电流大小不一定相同,所以两电流在d 点产生的磁感应强度叠加后,方向未必竖直向下,两电流在b 点产生的磁感应强度均竖直向下,则b 点处的合磁场方向一定向下.由于a 点到1I 的距离与c 点到2I 的距离相等,无论如何调节1I 与2I 的大小关系,都做不到1I 与2I 在a 点产生的磁感应强度等大反向的同时,在c 点产生的磁感应强度也等大反向,D 项正确.9．C.导线M 在a ,b ,c ,d 各点产生的磁感应强度大小分别记做1a B ,1b B ,1c B ,1d B ,导线N 在a ,b ,c ,d 各点产生的磁感应强度大小分别记做2a B ,2b B ,2c B ,2d B .根据导线中电流大小关系及各点位置,可知12a b B B =,21a b B B =,1221c d c d B B B B ===.画出两导线在各点产生的磁感应强度如图9.23所示,则显然a ,b 两点磁感应强度大小相等,方向也相同,c ,d 两点磁感应强度大小相等,方向也相同,选项C 正确.另外两导线在O 点产生的磁感应强度方向均向下,方向也相同,选项A 错误.10．C.略,可参照本节例2的解法.11．B.a 处的导线在c 处产生的磁感应强度方向垂直于ac 连线斜向左下方,而b 处的导线在c 处产生的磁感应强度方向垂直于be 连线斜向右下方,这两个磁感应强度大小相等,合成后,可得c 处的磁感应强度方向竖直向下.12．C.略,可参照本节例5的解法.13．2B,3.4个电流在O 点产生的磁感应强度大小、方向均相同,因此每个电流在O 点单独产生的磁感应强度为14B ,将电流1I 反向后,1I 在O 点产生的磁感应强度大小不变,方向与其他电流产生的磁感应强度方向相反,此时O 点的磁感应强度变为311442B B B -=.若要使O 点的磁感应强度为零,则1I 需要在O 点产生34B 的磁感应强度,即1I 应变为原来的3倍.。
2009年上海市第二十三届复赛试卷及答案
上海市第二十三届初中物理竞赛（大同中学杯）复赛试题（2009年）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~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.考试完毕只交答卷纸，试卷可以带回。
4.本试卷中常数g取lO牛/千克，水的比热容4.2×103焦／千克·℃，水的密度 1.0×103千克/米3。
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．小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图像拍摄下来。
由于会场比较暗，他使用了闪光灯。
这样拍出来的照片：( )(A)比不用闪光灯清楚多了(B)与不用闪光灯的效果一样(C)看不清投影到屏幕上的图像(D)色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条2. 如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α，撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β，则下列说法中正确的是：( )(A)无论地面光滑与否，总有β=α(B)无论地面光滑与否，总有β<α(C)地面的粗糙程度越大，β越小(D)地面的粗糙程度越大，β越大3. 摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少落地时向前翻车的危险，则落地时应采取的措施是：( )(A)仅前轮制动 (B)仅后轮制动(C)前、后两轮均制动 (D)前、后轮均不制动4. 2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天，实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。
已知：“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行，运行速度为7.76千米/秒；地球半径6.37×103千米。
则在“神舟”七号飞船运行期间，飞船绕地球运动的圈数为：(A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 605.现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性质，如图所示。
上海大同杯物理竞赛试题
上海大同杯物理竞赛试题上海大同杯物理竞赛是一项旨在激发学生对物理学兴趣和提高物理学科素养的竞赛活动。
它不仅考验学生对物理知识的掌握程度，也考察他们的分析问题和解决问题的能力。
以下是一套模拟试题，供参赛者练习使用。
一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 km/s2. 根据牛顿第二定律，一个物体受到的合力与它的质量和加速度的关系是什么？A. F = maB. F = m/vC. F = a/mD. F = v/m3. 以下哪个不是电磁波的类型？A. 无线电波B. 可见光C. 红外线D. 超声波4. 欧姆定律描述的是电流、电压和电阻之间的关系，其公式是什么？A. I = V/RB. I = VRC. V = IRD. R = VI5. 物体的动能与什么因素有关？A. 质量B. 速度C. 质量与速度D. 质量与速度的平方6. 根据热力学第一定律，能量守恒的表达式是什么？A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔQ = U - WD. ΔW = Q - U7. 以下哪个是描述物体转动的物理量？A. 动量B. 转动惯量C. 角动量D. 力矩8. 波的干涉现象说明了什么？A. 波是粒子B. 波是能量的传播C. 波具有叠加性D. 波具有传播方向性9. 相对论中，时间膨胀的效应与什么有关？A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体的加速度D. 物体的转动10. 根据量子力学，一个粒子的位置和动量不能同时被精确测量，这被称为什么原理？A. 测不准原理B. 量子纠缠C. 波粒二象性D. 量子隧道效应二、填空题（每空2分，共20分）11. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小______，方向______，作用在不同的物体上。
12. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，其受到的摩擦力等于______。
上海市2020年第二十三届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试卷
上海市第二十三届初中物理竞赛（大同中学杯）复赛试题（2020年）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~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.考试完毕只交答卷纸，试卷可以带回。
4.本试卷中常数g取lO牛/千克，水的比热容4.2×103焦／千克·℃，水的密度1.0×103千克/米3。
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．小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图像拍摄下来。
由于会场比较暗，他使用了闪光灯。
这样拍出来的照片：( )(A)比不用闪光灯清楚多了(B)与不用闪光灯的效果一样(C)看不清投影到屏幕上的图像(D)色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条2. 如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α，撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β，则下列说法中正确的是：( )(A)无论地面光滑与否，总有β=α(B)无论地面光滑与否，总有β<α(C)地面的粗糙程度越大，β越小(D)地面的粗糙程度越大，β越大3. 摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少落地时向前翻车的危险，则落地时应采取的措施是：( )(A)仅前轮制动 (B)仅后轮制动 (C)前、后两轮均制动 (D)前、后轮均不制动4. 2020年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天，实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。
已知：“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行，运行速度为7.76千米/秒；地球半径6.37×103千米。
则在“神舟”七号飞船运行期间，飞船绕地球运动的圈数为：（ ）(A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 605.现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性质，如图所示。
上海市第二十一届初中物理竞赛复赛试题及答案(大同中学杯)
上海市第二十一届初中物理竞赛(大同中学杯）复赛试题（2007年）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～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．考试完毕只交答卷纸，试卷可以带回。
4．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／rn3.一、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．统计结果显示一般身材的人的高矮与脚印(面积）大小具有一定的关系.下列关于刑侦人员为估计涉案人员的高矮和体重的做法中，正确的是：( ）（A)只要获得脚印的大小就可以估计涉案人员的体重(B）只要获得在松软地面上脚印的深浅就可以估计涉案人员的高矮（C）只要获得在松软地面上脚印的大小和深浅就可以估计涉案人员的高矮和体重（D）由于人的身材千差万别。
刑侦人员根据脚印的大小和深浅无法估计涉案人员的身高或体重。
2．在炒花生、葵花子或栗子时，锅中总要入放些沙子。
这样做主要是为了（）(A）使炒锅的温度升高（B）让沙子吸收一些水分，使炒货更脆（C)使炒货均匀受热且不直接与锅底接触(D)让沙子吸收一部分热.防止因温度过高而使炒货变焦3．有一种说法叫做“水缸‘穿裙子'天就要下雨".水缸“穿裙子”是指，在盛水的水缸外表面，齐着水面所在位置往下,出现了一层均匀分布的小水珠。
关于出现小水珠的原因，下列说法中正确的是( ）（A)是水的蒸发现象(B）是水蒸气的液化现象（C）是水分子的扩散现象（D)是缸有裂缝,水渗了出来4．人骑自行车时,直接使车前进的力是( )（A）脚的蹬力（B)链条对后车轮的拉力（C）前轮受地面的摩擦力(D)后轮受地面的摩擦力5．用带正电的物体去接触不带电的验电器,验电器的金属箔片会张开.此时验电器的金属箔片( ）（A)失去电子，带正电（B)得到电子,带负电(C)得到质子,带正电（D)失去质子，带负电6．用厚度均匀的木板制成三个大小相同的正方体形状的不透水容器，分别将密度小于木板且相同的三种不同规格的塑料球整齐地装满木箱，每个木箱里只装有一种规格的球。
大同杯物理竞赛试题免费
大同杯物理竞赛试题免费一、选择题（每题3分，共30分）1. 根据牛顿第二定律，如果一个物体的质量为m，受到的力为F，那么它的加速度a是多少？A. a = F/mB. a = m/FC. a = F * mD. a = m + F2. 光在真空中的速度是多少？A. 299792458 m/sB. 3.0 * 10^8 m/sC. 3.3 * 10^8 m/sD. 2.998 * 10^8 m/s3. 一个理想气体的压强P、体积V和温度T之间的关系可以用哪个公式描述？A. P = k * TB. P * V = k * TC. P * V^2 = k * TD. P * V / T = k...（此处省略其他选择题）二、填空题（每空2分，共20分）1. 根据能量守恒定律，在一个封闭系统中，能量______（不能/可以）被创造或消灭。
2. 欧姆定律的公式是 V = I * R，其中V代表电压，I代表电流，R 代表______。
...（此处省略其他填空题）三、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述什么是电磁感应现象，并解释法拉第电磁感应定律。
2. 描述牛顿的万有引力定律，并解释其在天体物理学中的应用。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 一个质量为2kg的物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，求物体下落5秒后的速度和位移。
2. 一个电路中有一个电阻R=10Ω，通过它的电流I=2A，求电路中的电压U。
五、实验设计题（10分）设计一个实验来验证动量守恒定律。
请描述实验的步骤、所需器材和预期结果。
答案解析1. 选择题答案：1-A，2-B，3-B，...（此处省略其他选择题答案）2. 填空题答案：1-不能，2-电阻，...（此处省略其他填空题答案）简答题解析1. 电磁感应现象是指当磁场中的磁通量发生变化时，会在闭合电路中产生电动势。
法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
2. 牛顿的万有引力定律指出，任何两个物体之间都存在引力，其大小与两个物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
初中物理竞赛：2009初赛解析
上海市第二十三届初中物理竞赛 (大同中学杯)初赛试卷详解2009年3月8日 上午9：00—10：30说明：1、本试卷其分两部分，第一部分为单项选择题，每题4分，共27题，计108分； 分为填空题，每题6分，共7题，计42分。
全卷满分150分2、考试时间为 90分钟。
3、考生使用答题纸，把每题的正确答案填在答卷相应空格内。
允许使用计算器 完毕只交答题纸，试卷自己带回4、重力加速度g 取10牛/千克。
5、部分物质密度值：ρ水= 1.O ×lO 3千克/米3，ρ冰=0.9×lO 3千克/米31. 某人骑车向正东方向行驶，看到插在车上的小旗向正南方向飘动，假设风速保持不变，骑车人沿正南方向行驶时，小旗的飘动方向不可能的是 ( )(A)正东方向 (B)正北方向 (C)东偏南方向 (D)东偏北方向 【解答】B如左图所示，骑车向正东方向行驶，小旗向正南方向飘动，说明风速为东南方向， 如右图所示，骑车向正南方向行驶，根据风速和骑车速度的大小，有正东方向、东偏南方向、东偏北方向这几种可能性，，但不可能为正北方向。
2. 在汽车、摩托车发动机的排气管上附加消声器，目的是减弱噪声。
减弱噪声的位置在( ) (A)排气管上 (B)空气中 (C)人耳处 (D)发动机上 【解答】A排气管的作用是将气缸内的废气排出。
由于这时的废气是高温高压，由排气管直接排出，将是很大的噪音。
消声器的是一个多级分流分压的组合体。
消声器的原理是：废气经进口进入，在前方经多孔的挡板削压后，进入第二级，第三级、第四级最后排出到大气中。
3. 2008年9月“神舟”七号航天员成功完成了第一次太空行走，如图 1所示。
航天员走出飞船座舱到太空中工作时，生命保障系统由航天服提供。
则下列表述的航天服的作用中，不正确的是（ ） (A)防止宇宙射线的辐射 (B)改变失重环境(C)保证稳定的气压和通风 (D)高真空防热传递和恒定调温 【解答】B穿宇航服不能改变失重环境，航天员仍处于失重状态。
上海市第二十三届初中物理竞赛复赛解答
上海市第二十三届初中物理竞赛（大同中学杯）参考答案二、填空题（每小题6分，共30分）9、减少，减小10、 > ， 16 : 911、 1.25 x 103， 7.512、16.413、① B ， a② R ’ ， R ， A1（A2） ， I1（I2）三、计算题（本题共27分） 14、（8分）解：搅拌机每秒钟使水增加的内能：E=Pt=900×l×0.8=720焦 （2分） 由Q=cm △t 可知，这些能量可以使水温度升高：C cm Q t 03343.05.0102.4720=⨯⨯==∆ (2分) 只需在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置，对应的点所表示的温度即为水的最终温度。
在图中作直线AB ，使沿AB 的温度变化快慢等于0.343℃／秒，作AB 的平行线A'B'与图线相切，读出切点P 的纵坐标，可知水的最终温度为30℃。
说明: 根据作图的情况，答案在27℃～33℃均给分。
(4分）15.（9分）该发动机每秒钟做功：w=P.t=120千焦 每秒钟曲轴完成6000／60= 100转(1)飞轮每转动半周里，发动机做的功J 600102100101203=⨯⨯⨯(2)每个做功冲程里，气体做功为W= p.△V= p ×O.5L=600焦 可得P=1.2×106帕说明：根据不同的解法，结论正确给同样的分。
16. (10分）由能量守恒定律知，加热系统产生的功率0P Q tmP += (4分) 其中m 为300秒内收集到的水的质量，Q 为每千克lOO 摄氏度的水汽化所需吸收的热量，P 0为损失的功率。
利用表中数据可以得到两个方程：033300102810285P Q +⨯=⨯-- (4分)03330010410100P Q +⨯=⨯-- (4分)J Q 6103125.2⨯= (2分)四、实验题（本题共14分）17 (1)第一次测量：电阻箱的取值为R 01，电流表示数为N I 格； 改变电阻箱的阻值，第二次测量：电阻箱的取值为R 02，电流表示数为N 2格。
第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷和参考答案
第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷 一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。
现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。
每隔一相等的确定的时间间隔T 拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。
从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。
求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H 表示）的可能值以及与各H 值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。
二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2l ，两端和中心处分别固连着质量为m 的小球B 、D 和C ，开始时静止在光滑的水平桌面上。
桌面上另有一质量为M 的小球A ，以一给定速度0v 沿垂直于杆DB 的方间与右端小球B 作弹性碰撞。
求刚碰后小球A,B,C,D 的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。
三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。
缸内盛有一定质量的气体。
缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是绝热的，它们的热容量都不计。
轴穿过气缸处不漏气。
如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强p 和体积V 遵从以下的过程方程式 图1k pV a =其中a ,k 均为常量, a ＞1（其值已知）。
可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=--1112111a a V V a k W 式中2V 和1V ,分别表示末态和初态的体积。
如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度ω做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量p ∆和经过的时间t ∆遵从以 图2下的关系式ω⋅-=∆∆L Va t p 1 式中V 为气体的体积，L 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。
上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态A 与另一已知状态B 之间的内能之差（结果要用状态A 、B 的压强A p 、B p 和体积A V 、B V 及常量a 表示） 图1四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。
2009年第23届“大同杯”初中物理竞赛复赛试卷(解析版)【菁】
2009年上海市第二十三届初中物理竞赛复赛试卷（大同中学杯）参考答案与试题解析一、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．（4分）小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来．由于会场比较暗，他2．（4分）如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α，撞击后离开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β，则下列说法中正确的是（）4．（4分）2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天，实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球．已知：“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行，运行速度为7.76 3飞船飞行的总路程与轨道周长的比值，可以得到飞船绕地球运动的圈数．解：已知“神舟”七号飞船9月25日21时10分发射，28日17时37分安全返回地球，在太空飞行的时间为t=68h27min=246420s；飞船飞行的总路程为S=vt=7.76km/s×246420s=1912219.2km；飞船的轨道半径为r=0.343km+6.37×103km=6.713×103km飞船飞行的轨道周长为C=2πr=2×3.14×6.713×103km=42.15764×103km；飞船飞行的圈数为n=≈45．故选C．此题难度不大，但计算量很大，在计算过程中一定细心，避免出错．5．（4分）现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性质，如图所示．室温状态下AB、CD边所成的圆心角为α．若使物体温度均匀升高，则α角的变化情况是（）6．（4分）如图所示容器内放有一长方体木块，上面压有一铁块，木块浮出水面的高度为h1（图a）；用细绳将该铁块系在木块的下面，木块浮出水面的高度为h2（图b）；将细绳剪断后（图、c），木块浮出水面的高度为（）．h1+B．h2+．h1+D．h2+体木块M排开水的体积V C排．根据沉浮条件得出排水体积大小的关系，从而得出木块浮出水面的高度．解：设长方体木块的底面积为S，高为h；把木块M和铁块m看做一个整体，两种情况都是处于漂浮状态，浮力等于木块和铁块的总重力，浮力相等．在同种液体中它们受到的浮力相等，排开液体的体积相等；即V a排=V b排．又∵V a排=Sh﹣Sh1，V b排=Sh﹣Sh2+V m，所以Sh﹣Sh1=Sh﹣Sh2+V m，∴V m=S（h2﹣h1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由图a可知：木块和铁块的漂浮时F浮=G木+G铁；∴ρ水gS（h﹣h1）=ρ木gSh+ρ铁gVm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；将①式代入②式得：h=﹣﹣﹣﹣﹣﹣③．将细绳剪断后（图c）木块漂浮；G M=F M浮；即ρ木gSh=ρ水gS（h﹣h3）；∴h3=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④；将③式代入④式得：h3=h1+．故选A．7．（4分）如图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮，根据图中所示现象可知（）8．（4分）氧化锡的电导（电阻的倒数）随周围环境中的CO（一氧化碳）浓度变化而变化，甲图中的直线反映了它的电导与CO浓度的关系．用氧化锡制成传感器，将它组成乙图所示的电路．图中电压表的示数即可反映传感器周围环境中的CO浓度．则在下列表示CO浓度与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是（）A．B．C．D．担的电压变大，也就是说CO浓度越高，电压表示数越大，故B、C错误，因R0分担的电压U0=IR0=，所以CO浓度与电压表示数不成正比，故A错误，只有D正确．故选D．本题考查电阻、欧姆定律和串联电路的电压特点，难点是图象的分析和根据电路图对电压表测量电压的判二、填空题＜每小题6分，共30分）9．（6分）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑．若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会减少（选填“增加”、“不变”或“减少”）；如乙图所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会减少（选填：“增加”、“不变”或“减少”）．10．（6分）如图是一种给农作物灌溉的“滴灌”装置，图中的p为进水总阔，q为一种特制的滴水头，该滴水头每分钟滴水的数目相同，每滴水的体积也相同．在横截面积相同的一根直管上共装有100个滴水头．第36个滴水头与第37个滴水头间水管中的水流速度为v1，第64个滴水头至第65个滴水头间水管中的水流速度为v2，则速度的大小关系为v1＞v2（选填：“＞”、“＜”或“=”），且v l：v2=16：9．解：设水在第100个滴水头点水流速度为v，P点水体积为100，在第1个滴水头，水的体积为100，速度为100v，则在第100个滴水头，水的体积为1，速度为v，在第99个滴水头，水的体积为2，速度为2v（因为单位时间里在第99个滴水头它不但要滴出1单位的水，同时还要供给在第100个滴水头1单位的水）因为每分钟的滴水数目相同，时间相同，所以速度和体积成正比，v速度×时间=v体积所以v1＞v2，===．故答案为：＞；16：9．此题考查流体压强与流速的关系，难点在于理解单位时间里在第99个滴水头它不但要滴出1单位的水，同11．（6分）（2013•顺义区二模）在一个底面积为200平方厘米、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10厘米的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体．右图反映了物块对容器底部压力的大小F 与容器中倒入液体的深度h（0～6厘米）之间的关系．由此可知这种液体的密度大小为 1.25×103千克/米3，当倒入液体的深度h为12厘米时，物块对容器的底部压力的大小F大小为7.5牛．得出物块在倒入液体的深度h′=12cm时的浮与沉，进而求出对容器的底部压力的大小．解：（1）由图知，当倒入液体深度为0时，物块对容器底的压力F=G=20N，当倒入液体深度h=4cm=0.04m时，物块对容器底的压力F′=15N，而F′=G﹣F浮，∴F浮=G﹣F′=20N﹣15N=5N，∵F浮=ρ液V排g=ρ液Shg，∴液体的密度：ρ液===1.25×103kg/m3；（2）∵G=mg=ρVg，物块的密度：ρ物===2×103kg/m3，∵ρ物＞ρ液，当倒入液体的深度h′=12cm时，物块将浸没在液体中并沉入容器底，对容器的底部压力的大小：F压=G﹣F浮′=20N﹣ρ液Vg=20N﹣1.25×103kg/m3×10×10×10×10﹣6m3×10N/kg=7.5N．故答案为：1.25×103kg/m3；7.5N．本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，本题关键：一是从图象得出有关信12．（6分）如图所示，在一条长直路旁有一块草地，图中每个小方格的边长所代表距离为6米．小张同学沿草地边缘直路运动的最大速度是6米/秒，在草地上运动的最大速度为3米/秒．请在下图中标出小张同学从草地边缘A处出发，在6秒时间内所能到达草地的范围，他从A处出发，选择恰当的路径，到达P点的最短，时间为16.4秒（精确到0.1秒）．程的两倍，找出人从A点到P点的最小距离，然后应用速度公式的变形公式求出人的最小运动时间．解：（1）由题意知，人的速度v路=6m/s，v草=3m/s，∵v=，∴6s内人的路程s路=v路t=6m/s×6s=36m=6L，L为方格的边长，s草地=v草地t=3m/s×6s=18m=3L，小张在6秒时间内所能到达草地的范围如下图甲所示．（2）过A点作一条直线AD，与草地边缘成30度角，然后过点P作直线AD的垂线交AD于B，与草地边缘交于C，如下图所示，则AC=2BC；∵AC=2BC，v路=6m/s，v草=3m/s，v=，∴由t=，小张在AC段行走的时间等于在BC段行走所用时间；因此小张由B至C再到P所用时间与由B到P所用时间相等，两点之间直线距离最短，在速度一定时，运动时间最短，因此小张沿BP（相当于ACP）运动时路程最小，运动时间最短，由下图可知，BP=BC+CP=AC+=×3×6m+≈49.25m，∵v=，∴从A到P的最短时间t==≈16.4s．故答案为：在6秒时间内所能到达草地的范围如图甲所示；16.4．本题是一道难题，确定小张所能到达的最远处是确定到达草地范围的关键，找出由A到P的最小距离是求13．（6分）在如图所示的电路中，可以通过调整变阻器R和R'，使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2，并由电流表指示出其电流值．正确操作的步骤是：①电路接通前，变阻器R的滑片应放在B（选填：“A”或“B”）端，变阻器R'的滑片应放在a（选填：“a”或“b”）端；②电路接通后，先调节电阻R′（选填：“R”或“R'”），使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2，再调节R （选填：“R”或“R'”），使电流表A1（或A2）（选填：“A1”或“A2”）的示数达到I1（或I2）（选填：“I1”或“I2”）．解：①由电路图可知，电路接通前，滑动变阻器R的滑片应位于B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；滑动变阻器R′与电流表A2、电阻R2并联，为保护电流表A2，滑片应位于a端，此时滑动变阻器R′接入电路的阻值最小，为零．②电路接通后，先调节电阻R′，使电流表A1和电流表A2的示数比值为，再调节R，使电流表A1（或A2）的示数达到I1（或I2）．故答案为：①B；a；②R′；R；A1（或A2）；I1（或I2）．本题考查了实验注意事项、滑动变阻器的调节等问题，知道实验的注意事项、分析清楚电路结构是正确解三、计算题（本题共27分）14．（8分）在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却．其温度随时间变化的关系如图所示．现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能．若不考虑容器的内能变化，水最终的温度是多少℃？度即为水的最终温度．解：搅拌机每秒钟使水增加的内能：Q=Wη=Ptη=900W×ls×80%=720J，由Q=cm△t可知，这些能量可以使水温度升高：△t===0.343℃，所以在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置，对应的点所表示的温度即为水的最终温度．具体做法是：在图中作直线AB，使沿AB的温度变化快慢等于0.343℃/秒，作AB的平行线A'B'与图线相切，读出切点P的纵坐标，可知水的最终温度为30℃．根据作图的情况可知：水最终的温度是30℃．（答案在27℃～33℃均正确）．答：水最终的温度是30℃．本题考查水的吸热和放热的热平衡，知道Q=Q时水的温度不再降低，难点是需要利用数学的图象知识，15．（9分）图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开．曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作．现有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离（即冲程长）的乘积，转速表示每分钟飞轮所转的周数．求：（1）飞轮每转动半周，发动机做功多少？转速6000r/min计算题；应用题；信息给予题．（1）发动机做的功W=Pt，将功率值代入即可求解；四缸发动机的容量是2.0L，所以每个汽缸的容量是0.5L；解决此题要知道发动机飞轮转动的每半周里做功一次，所以结合表格数据可知，该发动机每分钟可以做功12000次；（2）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，结合公式W=pV变形可得P=，将功和单缸排量值代入即可得出答案；解：（1）已知输出功率是120kW，所以每秒做功W=Pt=1.2×105W×1s=1.2×105J；因为发动机每分钟可以做功12000次，而每分钟发动机可以做功W=Pt1=1.2×105W×60s=7.2×106J；则在每个做功冲程里，发动机做功W==600J；（2）已知单缸的排量是0.5L=0.5×10﹣3m3，由公式W=pV变形可得P===1.2×106Pa；答：（1）飞轮每转动半周，发动机做功600J；（2）在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强为1.2×106Pa．此类综合性的题目，要结合内燃机的四个冲程特点，压强公式及其做功公式，联系几何知识共同解答．16．（10分）如图所示的装置，可以测定每千克100℃的水，在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q．该装置的测量原理是：用加热器使水沸腾，汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中；测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量，根据能量守恒关系即可求出Q的值．这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变，但散热功率的值未知．测得加热器的功率为285.0瓦时，在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克；加热器的功率为100.0瓦时，在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克．根据以上数据，求每千克100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q．功和能综合题．由能量守恒定律知，加热系统产生的功率：P=Q+P0，据此列出关系式，联立解之即可；其中m为300秒内收集到的水的质量，Q为每千克lOO摄氏度的水汽化所需吸收的热量，P0为损失的功率．解：由P=Q+P0可得：0.285W=Q+P0﹣﹣﹣﹣﹣①0.1W=Q+P0﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：Q=2.3125×106J．答：每千克100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量为2.3125×106J．根据能量守恒定律可知加热系统产生功率的表达式是解题的关键所在．四、实验题（本题共14分）17．（14分）小王同学需要测量一个未知电阻R x的阻值，但身边只有下列器材（A）一个电压大小不变、数值未知电源；（B）一个总刻度为30格，量程没有标定的电流表；（C）一个电阻箱R0（0﹣9999欧）；（D）一个电键及足够的导线．（1）小王同学利用上述器材设计了如图所示的电路，测得未知电阻的阻值．请写出计算关系式（需标明关系式中各个量表示的含义）．（2）为了比较准确地测出未知电阻的阻值，需要改变电阻箱的阻值进行多次测量．第一次闭合电键测量时，电阻箱的取值是“最大值9999欧”（选填：“最大值9999欧”、“最小值0”或“任意值”）．测得第一次电流表偏转1格，请你通过计算，分析第二次测量时电阻箱可取的范围．（3）考虑到实验中可能产生读数的错误，我们可以通过多次测量，利用图象发现这类错误，剔除这些数据．下面是小王测量得到的6组数据，其中有一组读数错误，请你通过作圈回答，读数错误的是序号为第2组，未知电电流表读数/（格） 6.0 9.0 12.0 15.0 20.0 25.0实验题．（1）根据电源电压不变，由欧姆定律列方程，求出计算关系表达式；（2）为保护电路安全，第一次测量时，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值；电流表偏转的最大格数为30，由欧姆定律列方程，求出电阻箱可能的取值；（3）根据表中数据，求出电流表偏转格数的倒数，作出R0﹣图象，由图象判断哪组数据错误，求出电阻值．解：（1）设电流表偏转1格表示的电流为I，设电源电压为U，第一次测量：电阻箱的取值为R01，电流表示数为n1格；改变电阻箱的阻值，第二次测量：电阻箱的取值为R02，电流表示数为n2格；由欧姆定律得：U=n1I（R01+R X）①，U=n2I（R02+R X）②，由①②得：R X=；故答案为：计算关系式为R X=．（2）第一次测量时，电阻箱的取值是：最大值9999欧姆；设电流表偏转1格表示的电流为I，第一次测量电阻箱阻值是R01=9999Ω，电流表偏转1格，则电源电压为：U=I（9999Ω+Rx）①，第二次电流表指针的偏转格数最大为30格，对应电阻箱的取值R0，有：U=30I（R0+Rx）②，由①②得：30I（R0+Rx）=I（9999Ω+Rx），则R0=333.3Ω﹣0.967Rx，由于Rx未知，可取任意值，可知：电阻箱的可取值范围：最小值334Ω欧姆，最大值9999Ω；故答案为：“最大值9999欧”；电阻箱的可取值范围：最小值334Ω欧姆，最大值9999Ω．（3）根据电路图，由欧姆定律得：U=nI（R0+R X），则R0=﹣Rx，求出电流表偏转格数的倒数，记入表中．如下表所示，作出R0﹣图象，如图所示，由图象知，第二组数据（图象中红点）是错误的；电阻阻值Rx=20Ω；故答案为：2；20．序号l 2 3 4 5 6电阻箱读数/欧姆230 130 105 80 55 40电流表读数/（格） 6.0 9.0 12.0 15.0 20.0 25.01/n（0.01/格）17 11 8 6 5 4熟练掌握串联电路的特点、欧姆定律是正确解题的关键，作图时要注意，选择适当的变量，使作出的图象五．判断与说理题（本题共47分）18．（15分）（1）在古代，以亚里士多德为代表的古希腊哲学家通过观察，已经猜想地球是球形，在我们日常生活中有些现象也可以表明地球是球形．试举一例说明．（2）人们观察地球以外的物体，会受到地球大气层的影响．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将延后选填：“将提前”、“将延后”或“不变”）．简述产生这种现象的原因是：大气层对太阳光的折射作用（3）人们在地球上观察月亮，发现月亮朝向地球的一面始终是不变的．这是由于：月球自转的周期等于月球绕地球公转的周期（4）天文观测表明，几乎所有远处的星体（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr，式中H为一常量，称为啥勃常数．科学家由此提出了宇宙大爆炸学说：认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，距今已有137亿年，大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动．上述天文观测中测得的啥勃常数H= 2.19×10﹣5千米/（秒•光年）．最近的测量发现哈勃常数在变大，这说明宇宙在加速（选填：“加速”、“匀速”或“减速”）膨胀．19．（6分）均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上，均匀细杆的重心在杆的中点上．现有一块等腰直角三角板和三根均匀细杆．三根细杆的长度分别与三角板的边长相等，将这三根细杆构成如图所示的三角形．设三角板的重心为P，三根细杆构成的三角形的重心为P'，P、P’未在图中画出．以下是三位同学的观点：甲同学认为P和P’的位置重合；乙同学认为P和P’的位置不重合，且P到斜边的距离大于P'到斜边的距离，丙同学认为P和P'的位置不重合，且P到斜边的距离小于P'到斜边的距离．请你通过分析，对以上三位同学的观点做出判断．重力、弹力、摩擦力．同种材料的均匀细杆，所以其质量与其长度成正比，我们设三边质量分别为m0、m0、m0．由题：“均匀细杆的重心在杆的中点上”．所以两条直角边的中心连线就是△框的中位线，其中点（即两条直角边形成的系统的重心）到斜边距离为．这样就把三角形框转化为一根轻直杆两端有小球，一个质量是2m0，另一个质量为，这根杆的中心位置与其两端的长度成正比．答：乙同学对，甲、丙两同学不对．对三角板：设直角三角形斜边上的高为h．则均匀的三角板的重心P到斜边的距离为h/3=O.333h．对三角形：根据三根细杆的长度，质量分别设为m0、m0、m0，显然可知，总质量为2m0的两根直角边整体的重心与斜边的距离为．考虑斜边质量可知：三角形的重心到底边的距离为：，0.293 h＜0.333h，所以P到斜边的距离大于P’到斜边的距离．此题考查学生对重心概念的理解，切入点在于利用特殊三角形找出重心的位置，难点在于第二个三角形重20．（12分）容器水平底面上有一个大小为a×b的长方形洞．用半径为a，长度为b的圆柱体盖住此洞（如图所示为其侧视图）．现往容器里慢慢注入密度为ρ的液体，试分析说明圆柱体的质量M应该多大，才能使它在任何液位下不会浮起．力达到最大值．解：首先，圆柱的高度为d，则圆柱的体积V0=πa2b三角形面积=，120度弓形的面积=﹣，则F浮=2×（﹣）bρg，M应该至少为=（﹣）bρ．答：圆柱体的质量M应为（﹣）bρ，才能使它在任何液位下不会浮起．正常情况下，液体中的物体所受浮力等于其排出液体体积的重力，之所以这样是因为浮力等于物体所受各21．（14分）（1）小灯泡（点光源）发出的光沿半径向外传播，在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强．有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6伏，8.0瓦”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，测得多组数据；将数据标在I﹣1/d2坐标图2上，得到一根过原点的直线．根据图线，求出该小灯泡将电能转化为光能的效率．（已知球表面积计算公式为S=4πR2，R为球半径）（2）图3，L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯，其发光效率与光能的传播规律同上述实验．L1，L2安装在离地面高5米处，P为路灯连线中点的正下方路面上的一点，为使照射到P点的光强不小于0.013瓦•米﹣2，则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少？应用题；图析法；电能和电功率．（1）由图象找出某一光强与所对应的值，然后求出半径为d的球面上的光的能量，然后求出灯泡将电能转化为光能的效率；（2）根据光强与距离的关系，写出P点处光照强度的表达式，然后根据题目对P点光强的要求列方程，然后由数学知识求出两灯间的距离．解：（1）由图象可知，为1.5×102m﹣2处，即d2=m2处的光强为I=5W/m2，则在以d为半径的球面上在时间t=1s内的光能E=4πd2It=4π×m2×5W/m2×1s≈0.42J，在1s内灯泡消耗的电能W=Pt=8W×1s=8J，小灯泡将电能转化为光能的效率η=×100%=×100%=5.25%；答：该小灯泡将电能转化为光能的效率是5.25%．（2）设一盏路灯的电功率为P0，地面P点跟路灯的连线与地面的夹角为θ，则地面P点处垂直光的传播方向上的光强为I=K′×=，两盏完全相同的灯同时照射，地面的实际光强为×2sinθ，由题意知：P点的光强不小于0.013W/m2，当光强为：0.013W/m2时，×2sinθ=（sinθ）3=0.013W/m2，把P0=200W，h=5m代入上式，解得：sinθ=0.581，θ=35.52°，两灯之间的最大距离为L=2=2×≈14m；答：相邻两盏路灯之间的最远距离为14m．本题考查了求灯泡的发光效率、两路灯间的距离问题，难度较大，是一道难题，认真审题，充分理解题意，。
物理大同杯真题精讲(电学2)
2009年第23届大同杯复赛第13题在如图所示的电路中，可以通过调整变阻器R和R'，使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2，并由电流表指示出其电流值。
正确操作的步骤是：①电路接通前，变阻器R的滑片应放在（选填：“A”或“B”）端，变阻器R' 的滑片应放在_____（选填：“a”或“b”）端；②电路接通后，先调节电阻_______（选填：“R”或“R'”），使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2，再调节_________（选填：“R”或“R'”），使电流表_______(选填：“A l”或“A2”）的示数达到____ （选填：“I1”或“I2”）。
解析：这是电学中较为简单的混联电路，运用了并联分流和干路调节电流的知识，电路接通前。
干路滑动变阻器应为最大值，这是常识。
而本题为了分流，一开始设定A1和A2电流相等，并入的滑动变阻器电阻为零。
① B a② R’ R A1（A2） I1（I2）2007年第21届大同杯复赛第20题20．(本题18分)“电”与现代生活密不可分，请阅读下列相关资料，运用有关“电”的知识和规律，回答问题。
(1)(4分)小王同学想测量家中新购买的绿色电冰箱的耗电情况，他将家中其他所有用电器断开。
只使用该冰箱，观察电度表转盘的转动情况。
测得冰箱制冷时。
转盘每12s转动一圈；保温时，每2min转动一圈。
电度表上表明每千瓦小时转2000圈。
该同学还测得每小时制冷时间10min，保温50min。
在一天内，该电冰箱制冷时的功率约为___w；如果按每月30天计算，该电冰箱月耗电为kW·h。
(2)(8分)有一种抽水蓄能水电站可以把晚上多余的电能储存起来。
放到白天使用。
其原理是：将晚上多余的电能用来把水抽到高处的水库里，到白天再将高处的水放出来发电以补充电能。
假设：抽水机的工作效率为75w ，发电机的工作效率为80w，不计其他损耗。
水库水位平均高度为100m。
第23届全国中学生物理竞赛复赛题参考解答及评分标…
第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷一、（23分）有一竖直放置、两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为零），落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞．以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动。
现用支架固定一照相机，用以拍摄小球在空间的位置。
每隔一相等的确定的时间间隔T 拍摄一张照片，照相机的曝光时间极短，可忽略不计。
从所拍到的照片发现，每张照片上小球都处于同一位置。
求小球开始下落处离玻璃管底部距离（用H 表示）的可能值以及与各H 值相应的照片中小球位置离玻璃管底部距离的可能值。
二、（25分）如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2l ，两端和中心处分别固连着质量为m 的小球B 、D 和C ，开始时静止在光滑的水平桌面上。
桌面上另有一质量为M 的小球A ，以一给定速度0v 沿垂直于杆DB 的方间与右端小球B 作弹性碰撞。
求刚碰后小球A,B,C,D 的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。
三、（23分）有一带活塞的气缸，如图1所示。
缸内盛有一定质量的气体。
缸内还有一可随轴转动的叶片，转轴伸到气缸外，外界可使轴和叶片一起转动，叶片和轴以及气缸壁和活塞都是 绝热的，它们的热容量都不计。
轴穿过气缸处不漏气。
如果叶片和轴不转动，而令活塞缓慢移动，则在这种过程中，由实验测得，气体的压强p 和体积V 遵从以下的过程方程式 图1 k pVa=其中a ,k 均为常量, a ＞1（其值已知）。
可以由上式导出，在此过程中外界对气体做的功为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=--1112111a a V V a k W式中2V 和1V ,分别表示末态和初态的体积。
如果保持活塞固定不动，而使叶片以角速度ω做匀角速转动，已知在这种过程中，气体的压强的改变量p ∆和经过的时间t ∆遵从以 图2 下的关系式ω⋅-=∆∆L Va t p 1式中V 为气体的体积，L 表示气体对叶片阻力的力矩的大小。
上面并没有说气体是理想气体，现要求你不用理想气体的状态方程和理想气体的内能只与温度有关的知识，求出图2中气体原来所处的状态A 与另一已知状态B 之间的内能之差（结果要用状态A 、B 的压强A p 、B p 和体积A V 、B V 及常量a 表示） 四、（25分）图1所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。
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出的光沿半径向外传播，在单 位时间内通过与传播方向垂 直的单位面积的光能叫做光 强。有同学设计并进行了如图 所示的实验：将一个“6 伏，8.0 瓦”的小灯泡接入电路，使之 正常发光，在灯泡灯丝的同一 水平面、正对光线方向放一个 光强传感器，以测定与光源间 距为 d 时相应的光强值 I，测 得多组数据；将数据标在 I-1/d2 坐标图上，得到一根过 原点的直线。根据图线，求出 该小灯泡将电能转化为光能 的效率。（已知球表面积计算 公式为 S=4πR2，R 为球半径）
甲同学认为 P 和 P’的位置重合； 乙同学认为 P 和 P’的位置不重合，且 P 到斜边的距离大于 P'到斜边的距离， 丙同学认为 P 和 P'的位置不重合，且 P 到斜边的距离小于 P'到斜边的距离。 请你通过分析，对以上三位同学的观点做出判断。
20.（12 分）容器水平底面上有一个大小为 a×b 的长方形洞。用半径为 a，长度为 b 的圆柱 体盖住此洞（如图所示为其侧视图）。现往 容器里慢慢注入密度为ρ的液体，试分析说 明圆柱体的质量 M 应该多大，才能使它在 任何液位下不会浮起。
(2)（4 分）为了比较准确地测出未知电阻的阻值，需要改变电阻箱的阻值进行多 次测量。第一次闭合电键测量时，电阻箱的取值是__________（选填：“最大 值 9999 欧”、“最小值 0”或“任意值”）。测得第一次电流表偏转 1 格，请你通 过计算，分析第二次测量时电阻箱可取的范围。
(3)（6 分）考虑到实验中可能产生读数的错误，我们可以通过多次测量，利用图 像发现这类错误，剔除这些数据。下面是小王测量得到的 6 组数据，其中有 一组读数错误，请你通过作圈回答，读数错误的是序号为第____组，未 知电阻的阻值为____欧姆。
11.在一个底面积为 200 厘米 2、高度为 20 厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入 一个边长为 10 厘米的实心正 方体物块，然后逐渐向容器中 倒入某种液体。右图反映了物 块对容器底部压力的大小 F 与容器中倒入液体的深度 h
（0～6 厘米）之间的关系。 由此可知这种液体的密度大 小为_________千克/米 3，当 倒入液体的深度 h 为 l2 厘米 时，物块对容器的底部压力的 大小 F 大小为________牛。
IO.如图是一种给农作物灌溉的“滴灌” 装置，图中的 p 为进水总阔，q 为 一种特制的滴水头，该滴水头每分 钟滴水的数目相同，每滴水的体积 也相同。在横截面积相同的一根直管上共装有 100 个滴水头。第 36 个滴水头 与第 37 个滴水头间水管中的水流速度为 v1．，第 64 个滴水头至第 65 个滴水头 间水管中的水流速度为 v2，则速度的大小关系为 v1____v2（选填：“>”、“<” 或“=”），且 vl：v2=_______。
5.现有一扇形的均质金属物体，该材料具有热胀冷缩的性
质，
如图所示。室温状 态下 AB、CD 边所成的圆心角为α。若使物体温度均匀 升高，则α角的变化情况是：( ) (A)变大 (B)不变 (C)变小 (D)无法确定
6.如图所示容器内放有一长方体木块 M， 上面压有一铁块 m，木块浮出水面的高 度为 h1（图 a）；用细绳将该铁块系在木 块的下面，术块浮出水面的高度为 h2(图 b)；将细绳剪断后（图 c），则木块浮出 水面的高度 h3 为：( )
4.本试卷中常数 g 取 lO 牛/千克，水的比热容 4.2×103 焦／千克·℃，水的密度
1.0×103 千克/米 3。
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．小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图像拍摄下
来。由于会场比较暗，他使用了闪光灯。这样拍出来的照片：( )
大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比_________ （选填：“将提前”、“将延后”或“不变”）。简述产生这种现象的原因是：____ ___________________________________________________________ (3) 人们在地球上观察月亮，发现月亮朝向地球的一面始终是不变的。这是由于： ______________________________________________________________ (4) 天文观测表明，几乎所有远处的星体（或星系）都在以各自的速度背离我们而运
太空出舱活动等任务后于 28 日 17 时 37 分安全返回地球。已知：“神舟”七号飞
船在距地球表面高 343 千米的圆轨道上运行，运行速度为 7.76 千米/秒；地球
半径 6.37×103 千米。则在“神舟”七号飞船运行期间，飞船绕地球运动的圈数为：
(A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 60
8.氧化锡的电导（电阻的倒数）随周围环境中的 CO（一氧化碳）浓度变化而变 化，甲图中的直线反映了它的电导与 CO 浓度的关系。用氧化锡制成传感器， 将它组成乙图所示的电路，图中电压表的示数即可反映传感器周围环境中的 CO 浓度。
则在下列表示 CO 浓度与电压表示数 Uo 之间关系的图象中正确的是：( )
二、填空题<每小题 6 分，共 30 分） 9. 桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁 A 的 N 极和磁铁 B
的 S 极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁 屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会____（选填“增加”、“不变” 或“减少”）；如乙图所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两 磁铁上，则被吸附的铁屑会___________（选填：“增加”、“不变”或“减少”）。
16（10 分）如图所示的装置，可以测定每千克 I00 ℃的水，在大气压下汽化成 100 ℃ 的水蒸气所需吸收的热量 Q。该装置的测量原理是：用加热器使水沸腾，汽化的 水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中；测量加热器的发热功率及一段时间内 在量杯中收集到的水的质量，根据能量守恒关系即可求出 Q 的值。这个汽化装置 工作时的散热功率恒定不变，但散热功率的值未知。测得加热器的功率为 285.0 瓦时，在 300 秒时间内被冷凝和收集的液体质量为 28.0 克;加热器的功率为 100.0 瓦时，在 300 秒时间内被冷凝和收集的液体质量为 4.0 克。根据以上数据，求每千 克 100℃的水在大气压下汽化成 100 ℃的水蒸气所需吸收的热量 Q。
12．如图所示，在一条长直路旁有一块草地，图中每个小方格的边长所代表距离为 6 米。小张同学沿草地边缘直路运动的最大速度是 6 米/秒，在草地上运动的最 大速度为 3 米/秒。请在下图中标出小张同学从草地边缘 A 处出发，在 6 秒时 间内所能到达草地的范围；他从 A 处出发，选择恰当的路径，到达 P 点的最短 时间为____秒（精确到 0.1 秒）。
序号 电阻箱读数／欧姆 电流表读数／（格）
l
2
3
4
5
6
230
130
105
80
55
40
6.0 9.0 12.0 15.0 20.0 25.0
五．判断与说理题（本题共 47 分） 18．(15 分) (1) 在古代，以亚里士多德为代表的古希腊哲学家通过观察，已经猜想地球是球形，
在我们日常生活中有些现象也可以表明地球是球形。试举一例说明。 (2) 人们观察地球以外的物体，会受到地球大气层的影响。假设地球表面不存在
三、计算题（本题共 27 分） 14．（8 分）在一搅拌机的容器内装
有质量 m 为 0.5 千克的水，把水 加热到 70℃后让其在室温下自 动冷却。其温度随时间变化的关 系如图所示。现开动电动搅拌机 对该冷却的水不停地搅拌，电动 机的功率尸为 900 瓦，其做的功 有 80%转化为水的内能。若不考 虑容器的内能变化，水最终的温 度是多少℃？
(A) h1 +ρ铁(h2- h1)/ρ水 (B) h2 +ρ铁(h2- h1)/ρ水
(c) h1 +ρ木(h2- h1)/ρ水 (D) h2 +ρ铁(h2- h1)/ρ木
7.右图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮，根据图中所示现 象可知：( ) (A)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左 (B)汽车正在向左转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右 (C)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏左 (D)汽车正在向右转弯，右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
(A)比不用闪光灯清楚多了
(B)与不用闪光灯的效果一样
(C)看不清投影到屏幕上的图像
(D)色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条
2. 如图所示，弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α，撞击后离
开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β，则下列说法中正确的是：( )
(A)无论地面光滑与否，总有β=α
四、实验题（本题共 14 分） 17、小王同学需要测量一个未知电阻 Rx 的阻值，但身边只有下列器材
(A)一个电压大小不变、数值未知电源； (B)一个总刻度为 30 格，量程没有标定的电流表; (C)一个电阻箱 R0(0—9999 欧)； (D)一个电键及足够的导线。 (1)（4 分）小王同学利用上述器材设计了如图所示的 电路，测得未知电阻的阻值。请写出计算关系式 （需标明关系式中各个量表示的含义）。
13．在如图所示的电路中，可以通过调整变阻器 R 和 R'，使通过电阻 R1 和 R2 的电流达到规 定的值 I1 和 I2，并由电流表指示出其电流值。 正确操作的步骤是： ①电路接通前，变阻器 R 的滑片应放在 （选填：“A”或“B”）端，变阻器 R' 的滑片应放在_____（选填：“a”或“b”）端； ②电路接通后，先调节电阻_______（选填： “R”或“R'”），使电流表 A1 和电流表 A2 的示 数比值为 I1/I2，再调节_________（选填：“R”或“R'”），使电流表_______(选 填：“Al”或“A2”）的示数达到____ （选填：“I1”或“I2”）。