2016年上海市第30届初中物理竞赛(大同杯)初赛试卷-详解.doc

1、上海市第三十届初中物理竞赛(大同中学杯)初 赛 试 卷(兼区县物理竞赛试卷)2016年 3月 13日 上午 9：0010：30说明： 1、本试卷共分两部分，第一部分为单项选择题，每题 3 分，共 30 题，计 90 分：第二部分为多项选择题，每题 5 分，全对得 5 分，部分选对得 2 分，选错或不选得 0 分，共 12题，计 60 分。全卷满分 150 分。 2、考试时间为 90 分钟。 3、考生使用答题纸(卡)，把每题的正确选项填在答题纸(卡)相应位置。允许使用计算器，考试完毕后，请将试卷、答题纸(卡)一并交给监考人员。 4、常数 g=10N/kg。sin37=0.6；cos37=0.8第

2、一部分：单项选择题1下列用电器中，利用电流热效应工作的是( )(A)电视机 (B)电热毯 (C)电风扇(D) 电脑【答案】B2目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做 GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向 GPS 接收器传送信息依靠的是( )(A)无线电波 (B)红外线 (C)紫外线 (D)激光【答案】A3在如图所示的四种现象中，可用光的反射定律解释的是( )(A)林中光影 (B)日食 (C)雨后彩虹(D) 水中倒影【答案】D4甲、乙两个物体相互接触后不发生热传递，这是因为它们具有相同的( )(A)密度 (B)温度 (C

3、)体积 (D)热量【答案】B5如图所示，水平桌面上叠放着甲、乙两个物体，在拉力 F 的作用下，乙、甲以相同的速度沿桌面向右做匀速直线运动，在不考虑空气阻力的情况下，乙物体受到的作用力的个数有( )(A)3 个 (B)4 个(C)5 个(D)6 个【答案】5【分析】匀速运动甲乙之间不存在摩擦，只有甲对乙的压力。6如图所示，两板间夹一木块 A，向左右两板施加压力 F 时，木块A 静止，若将压力都增大到 2F，则木块 A 所受的摩擦力 ( )(A)是原来的 2 倍 (B)是原来的 4 倍(C)与原来相同 (D)无法判断【答案】C【分析】竖直方向，物体受重力和静摩擦力，始终而力平衡。7一束平行光从水中

4、射入空气，OA 是其中的一条反射光线，如图所示。若 OA 与水面夹角为 60，关于入射角 、折射角 的说法中正确的是( )(A)=60， 60(C)=30， 30【答案】D8，小红按照如图所示的电路进行实验。闭合电键后，移动滑片 P 的过程中，灯泡 L 始终不亮。为了查找电路故障，用电压表进行捡测，先将电压表的负接线柱与 A接线柱相连，电压表的正接线柱依次与电路中的其它接线柱相连，对应的电压表示数如表格所示，若导线质量完好且接线柱连接完好，则可判断电路中一定存在故障的是( )(A)电池 (B)电键(C)灯泡 (D)滑动变阻器【答案】C【分析】接 B 至 E 点，电压表示数正常，说明电源、电键完

5、好。接 F 点的电压表示数为零说明电灯断路。第 8 题图第 9 题图9在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 0 为定值电阻，L 1、 L2 为两个小灯泡，闭合电键，将滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，下列说法中正确的是( )(A)小灯泡 L2 变暗，V 1 表的示数变小，V 1 表的示数变大(B)小灯泡 L1 变暗， V1 表的示数变小，V 1 表的示数变大(C)小灯泡 L2 变亮， V1 表的读数变大，V 1 表的示数变小(D)小灯泡 L1 变亮，V 1 表的示数变大，V 2 表的示数变小【答案】D【分析】首先电灯 L1 与滑动变阻器并联，再与 L2 串联，电表 V1 测量的是 L1、L

6、2 的总电压，与电压表正接线柱相连的接线柱电压表示数/VB 3C 3D 3E 3F 0V2 测量的是 L2 的电压。当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，电路中的总电阻变大，所以总电流变小，则 L2 两端电压变小，V 2 的示数变小。R 0 两端的电压也变小，所以 V1 表的示数变大。根据 V1V2 的示数变化，L 1 两端的电压变大，所以 L1 变亮。10白炽灯泡的灯丝断开后，可把断头搭接起来使用，这时灯丝的( )(A)电阻变小，电流强度变人 (B)电阻变大，电流强度变小(C)电阻和电流强度都变大 (D)电阻和电流强度都变小【答案】A【分析】电阻丝的长度变短，所以电阻变小，电压不变，因此流过灯丝

7、的电流变大。11荷兰人华伦海特引入了华氏温度。规定水凝固时的温度为 32 华氏度，标准大气压下水沸腾的温度为 212 华氏度，中间分为 180 等份，每等份代表 1 华氏度。今年 1 月份上海出现了近几年罕见的低温，最低温度接近-10 摄氏度，换算成华氏温度为( )(A)14 度 (B)16 度 (C)18 度 (D)20 度【答案】A【分析】由题中给定的数据可知，1为 9/5oF，所以零下十度为 32-18=14oF12如图所示，甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上。三棱劈的密度均匀且底面为矩形，若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉 m 甲 和 m 乙 ，且 m 甲 P 乙 (B)P

8、 甲 P 乙(C)P 甲 =P 乙 (D)都有可能【答案】B【分析】对于三棱劈对地的压强 P=N/S=Mg/S= ，因此与高度有关，切除之后已的高2gh度高，故选 B。13如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为 O。AB 细棒 B 端搁在地面上，棒身靠在球面上并和球心 O 在同一竖直平面内，切点为 P，细棒与水平面之间的夹角为 。若移动棒的 B 端沿水平地面靠近圆球，发现切点 P 恰好围绕 O 点匀速转动，这表明在移动 B端的过程中( )(A)B 的速度大小不变(B)角度 均匀增大(C)PB 长度均匀减小(D)以上说法都不对【答案】B【分析】连接 BO，则POB= ， P 恰好围绕 O 点匀

9、速转动，所以 POB 均匀减小，2-也即角度 均匀增大，故 B 正确。 PB= ， 均匀增大，所以 PB 的长度不是均匀减tanr小，故 C 错。同理 QB 的长度也不是均匀减小，所以 B 点的速度大小变化，故 A 错。14如图所示，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【答案】C【分析】小磁针的 N 极向纸内偏转，说明这束粒子形成的电流方向向左，故选 C。15野山鼠擅长打洞，假设山鼠打洞时受到的阻力 f 与洞的深度 L 成正比，即 f=kL(k

10、为比例常数)，则野山鼠从洞深 d1 打到洞深 d2 时，需要克服阻力做的功为( )(A) (B) (C) (D)2)(1dk)(2k2)(1dk21d【答案】A【分析】阻力在均匀增加，所以平均阻力 ，距离为 d2-d1，故阻力做功为12，选 A。2)(1dk16如图所示，粗细均匀的玻璃管 A 和 B 由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在 A 管内，初始时两管水银面一样高， B 管上方与大气相通。若固定 A 管，将 B 管沿竖直方向缓慢上移一小段距离 H， A 管内的水银面相应升高 h，则以下判断正确的是( )(A)h=H(B)hH/2(C)h=H/2(D)H/2hH【答案】B【分析】B

11、 管向上移动，若 A 管水银面不变，则 A 管内压强会升高。温度不变，压强升高，则体积要减小，所以 A 管内的水银面相应升高。如果 A 管内的水银面升高 H/2，则 AB 管水银面相平，即 A 管的压强没有增加，那么体积减小就矛盾了。所以选 B。17如图所示，平面镜 OM 与 ON 夹角为 ，面镜 ON 的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是( )(A)l (B)2 (C)3 (D)4【答案】D【分析】如图，入射光线每被反射一次，与镜面的夹角就增加 。如果多次反射沿原光路返回，则最后入射的光线须垂直镜面。因此，90应该是 Q角的整数倍。故选 D。

12、218在托乒乓球跑步比赛中，某同学将质量为 m 的球置于球拍光面中心，在运动过程中球受到的空气阻力与速度大小成正比，比例系数为 k，运动中球拍拍面与水平方向夹角为 。不计球与球拍间的摩擦:若要球始终保持在位于球拍中心不动。则做匀速直线运动时的速度为( )(A) (B) (C) (D)kmgsinkgcoskgtankgcot【答案】C【分析】乒乓球的受力如图，故选 C。19如图所示，水平桌面上放置底面积为 S2 的轻质圆柱形容器，容器足够深。在容器中放入底面积为 S1、质量为 m 的圆柱形木块。在容器中缓慢加入水，当木块对容器底部的压力恰好为零时，容器对桌面的压力大小为( )(A) (B)gs

13、12 gs12(C) (D)1212【答案】A【分析】浮力等于排开水的重量。设水深为 h，则 mg= 水 S1h。 因此，水的重力加圆柱体的重力为： ，故选 A。mgs1220凸透镜的焦距为 f，点光源 S2 和光屏 M 位于凸透镜的左右两侧，点光源位于凸透镜的主光轴上，光屏与凸透镜的主光轴垂直并和点光源的距离保持 L 不变，且 fL4f。左右移动凸透镜的位置，当光屏上的光斑最小时，凸透镜与点光源的距离为( )(A) (B) (C) (D)2fLfLLff【答案】C【分析】如图，设点光源此时距离透镜 u，像距离透镜 v，则光屏距离透镜为 L-u。若要光屏上的光斑面积最小，则 要最大，即光屏尽量

14、要离像最近。又因为 ，vL fvu1mgkvN所以：= =vuLufLf)()(1fuL要使上式取最大值，则要 最小。仅当 时， 最小。)(uu也即 ，故选 C。 （注：当 uf 时，v 值为负，按上述方式进行讨论， C 一样成立）Lfu21如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑滑轮悬挂一重物 G，其一端固定于支架的 A 点，另一端从穹形顶端 B 沿支架缓慢地向 C 点靠近，C 点与 A 点等高。在此过程中绳子上的拉力( )(A)先变小后变大(B)先变大后不变(C)先变小后不变(D)先变大后变小【答案】B【分析】由 B 缓慢地向 C 点靠近过程中，在圆弧段，绳的夹角不

15、断增大，所以其上张力不断增大。在竖直段，绳的夹角不再变化，所以其上张力不变。故选 B。22直径 d1=0.3mm 的细铅丝通以 1.5A 的电流将被熔断，而直径 d2=0.6mm 的粗铅丝通以4A 的电流将被熔断。假设这两种铅丝的长度和电阻率相同，选取上述 20 根细铅丝和 1 根粗铅丝并联接入电路，允许通过的最大电流为( )(A)36A (B)34A (C)30A (D)24A【答案】C【分析】根据电阻定律细铅丝的阻值是粗铅丝的 4 倍，20 根细铅丝和 1 根粗铅丝并联后，若通过的粗铅丝的电流为 4A，则电路通过的总电流为 24A。若通过细铅丝的电流为1.5A，则粗铅丝被烧断，电路通过的总

16、电流为 30A。故选 C。23通电导线在磁场中受到的安培力的大小与导线中的电流成正比，与导线的长度成正比。在如图所示的电路中，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将 AB 两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力大小为 F，若将 AB 边移走，点光源光屏其它不变。则余下线框受到的安培力大小为( )(A) (B) (C) (D)F4F32【答案】B【分析】由于 ACB 的等效长度等于 AB，通过 ACB 的电流为 AB 的一半，所以 AB 上的安培力为 ACB 上安培力的一倍，故选 B。24如图所示，河两岸相互平行，水流速度恒定不变，船行驶时相对水的速度大小始终不变。

17、一开始船从岸边 A 点出发，船身始终垂直河岸，船恰好沿 AB 航线到达对岸 B 点耗时t1，AB 与河岸的夹角为 60。调整船速方向，从 B 点出发沿直线 BA 返航回到 A 点耗时 t2，则 t1： t2 为( )(A) 1:1 (B) 1:2 (C) 1:3 (D) 1:4【答案】B【分析】25如图所示，水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为 ，木箱在与水平夹角为 的拉力 F 作用下做匀速直线运动。 从 0逐渐增大到 90的过程中，木箱的速度始终保持不变，则拉力 F 的功率( )(A)一直减小 (B)一直增大(C)先减小后增大 (D)先增大后减小【答案】A【分析】由于木箱的速度 v

18、 始终不变，所以 Fcos等于木箱受到的摩擦力，即， 。)sin(cosFmgF sincomg故拉力 F 的功率 vmgvvP tan1coco 又由于 从 0 到 90变化，tan 单调递增，所以 P 逐渐减小。26在同一平面上的 AC、BD 两杆，分别以相同的转动周期绕 A、B 两轴顺时针匀速转动，当两杆转动到如图所示的位置时，CAB=DBA=60，此时两杆交点 M 的速度为 v1。若 BD 杆变为逆时针匀速转动，不改变两杆的转动周期，当两杆恰好也转动到如图所示的位置时，两杆交点 M 的速度为 v2。则关于 v1 和 v2 关系的判断正确的是( )(A)大小相等，方向不同(B)大小不等，

19、方向相同(C)大小、方向都相同(D)大小、方向都不同【答案】D【分析】当 AC、BD 两杆分别绕 A、B 两轴顺时针匀速转动时，如图，把 AC 杆上 M 点转动的速度分解为沿 BD 杆及沿 AC 杆，因为（假设 BD 杆不动）沿 AC 杆的速度不引起交点的变化，所以只考虑沿 BD 杆的速度分量，该分量大小为：。同理把 BD 杆 M 点转动的速度分解为沿 BD 杆及沿 AC 杆，LLv320cos只考虑沿 AC 杆的速度分量，两速度分量均为： 。两速度夹角LLv320cos为 120，则 M 的速度大小为： ，方向水平向右。Lv320cos当 AC 杆绕 A 轴顺时针匀速转动，BD 杆绕 B 轴

20、逆时针匀速转动时，同理可求得 M 的速度大小为： ，方向竖直向下。所以选 D.L227一厚度为 d 的薄金属盘悬吊在空中，其上表面受太阳直射，空气的温度保持 300K 不变，经过一段时间，金属盘上表面和下表面的温度分别保持为 325 和 320K。假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比；单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比，与两表面之间的温度差和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么，在金属盘的厚度变为 2d 而其他条件不变的情况下，金属盘上、下表面温度稳定之后，金属盘上表面的温度将变为( )(A)32

21、3K (B)324(C)326(D)327K【答案】D【分析】厚度为 d 的金属盘，当其稳定后： ，代入数据得：下1上1入 tskPskP1入 45上表面向下表面热传递： .代入数据得： 下12传 tskdPskd124当厚度为 2d 的金属盘稳定后：由得： 4530-下上 t）（2）（ 下1下上 skdtsk联立可解得： t 上 =327K故选 D。28在如图所示的电路申，无论电路中的电阻如何变化，设定流入电路的总电流 I 始终保持恒定。当变阻器 R0 的滑动触头向上滑动时，电压表 V、电流表 A 的示数变化量分别为 U、I，则 为( )U(A)R1 (B)R2 (C)Rl+R2(D)R2-

22、Rl【答案】A【分析】设电阻 R1 两端电压为 U1，电阻 R2 两端电压为 U2，则电压表示数 U=U1+U2。设流过 R1 的电流为 I1，则电流表示数 I=I 总 -I1。所以 U= U1+ U2； I= I 总 - I1又因为 R2 两端电压为 U2 不变，总电流 I 总 不变，所以 U= U1； I= I1那么 =R1 故 A 正确。U29凸透镜的焦距大小为 20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心 30cm，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜 100cm，该过程中，点光源的像移动的路程为( )(A)25cm (B)35cm (C)45cm (D)55cm【答案】D【分析】根据凸透镜成

23、像公式： ，当点光源距离透镜 30cm 时，像 S距离透fvu1镜为 60cm。如图，当点光源距离透镜 100cm 时，像 S距离透镜为 25cm，则此时 S距离透镜的初始位置为 95cm，所以像 S相对于像 S距离为 35cm。又因为物距为 2f 时，物像之间的距离最短，最短距离为 80cm，所以像先向左移动 10cm，再向右移动到最终的位置。因此，这一过程中点光源的像移动的路程为 55cm。30如图所示，实验室内有工宽度 d=12cm 的跑道。假设有一连串半径 r=5cm 的机器人在跑道上沿一直线鱼贯驶过，速度均为 v=2cm/s，相邻机器人中心之间的距离为 a=26cm。某智能机器人（不

24、考虑大小）用最小的速度沿一直线匀速安全穿越此跑道(不与任何机器人相撞)的时间为 ( )(A)6s (B)12s (C)14.4s (D) 16.9s【答案】D【分析】以机器人为参照物，则智能机器人按照如图所示的路径（与前后两个机器人的圆点光源 S S S相切）穿越跑道所用的速度最小。第二部分:多顼选择题31下列说法中正确的是( )(A)北方寒冷的冬天，室内的玻璃窗上会出现冰花，属于凝华现象(B)炎热的夏天，雪糕周围出现的“白气”是雪糕升华的水蒸气形成的(C)将-18的冰块放在冰箱的 0保鲜室中，一段时间后，冰块的内能增加(D)用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板中吸收了热量【答案】A

25、C【分析】雪糕周围出现的“白气”是由于空气中的水蒸气遇冷液化所致；锯条温度升高，是因为摩擦力做功的原因。故 BD 错误。32身高 1.5m 的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6m，前进 4m 后，影长变为 1.4m，则路灯的高度可能为( )(A)9m (B)7.5m (C)6m (D)4.5m【答案】AD【分析】如图所示，小明可能向右运动，也可能向左运动。分别进行求解可得结果。33能够成缩小像的光学元件是( )(A)凸面镜 (B)凸透镜 (C)平面镜(D) 凹透镜【答案】ABD34如图所示，R 1 和 R2 是材料、厚度相同的正方形导体板，但 R1 的尺寸比 R2 的尺寸大，在导体两端加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是( )(A) R1 中的电流小于 R2 中的电流(B) R1 中的电流等于 R2 中的电流(C) R1 比 R2 中自由电荷定向移动的速率大路灯小明