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上海市第十七届初中物理竞赛初赛详解（03年3月）1上海市第十七届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛详解说明：1.本试卷共分两部分。第一部分共24道单项选择题，其中第1至第18题每题4分至第24题每题5分；第二部分共8道填空题，每题6分。全卷满分150分。2.考试时间为90分钟。3.考试中可以用计算器。4.考生使用答题纸，把正确答案填在答题纸相应的空格内(不要求过程)。5.考试完毕只交答题纸，试卷个人带回。常用物质的密度(×103千克／米3)水银铁水冰酒精木块13.67.81.00.90.80.6第一部分：选择题1.坐在由西向东行驶汽车中的乘客发现，车窗外的雨点飘落的方向是竖直的。则关于风的方向，下列说法中正确的是()(A)一定是由东向西的风。(B)一定是由西向东的风。(C)一定是由南向北的风。(D)一定是由北向南的风。[分析和解]这是一题关于同一平面上两个矢量合成的题目。可以通过画矢量图来解题：雨滴的方向竖直向下是相对于汽车而言的，所以雨对地雨对车车vvv。从图中可以看到雨对地的方向是斜向东的。本题还可以采用参照物的知识进行思考：汽车是由西向东行驶的，乘客发现雨滴相对于汽车是竖直向下的，说明雨滴对地而言在水平方向与汽车一样具有相同的速度。所以本题正确答案为B。2.传说阿基米德有一天和亥尼洛国王聊天时曾说：“给我一个支点，我将能移动地球。”这种“玩笑”看似夸张，其实却包含这样一个重要的规律：利用某些机械可以挪动重物，改变用力方向，或者改变物体运动的速度。假如你能够施加一个100牛的力，且受力点能够以1米／秒的速度运动。那么，利用杠杆(不考虑该杠杆的质量)让你把一个l20000牛的重物抬起5厘米，需要花费的时间为()(A)5秒。(B)10秒。(C)12秒。(D)60秒。[分析和解]根据杠杆平衡的条件可知：动力臂的长度必须是阻力臂的1200倍。再根据相似三角形的知识可知，动力移动的距离也是阻力移动距离的1200倍，需移动60米，“受力点能够以1米／秒的速度运动”，需要化时间60秒。正确答案为D。3.某密闭隔热容器通过中间的阀门被分为A、B两个部分，现将该容器水平放置，并在上海市第十七届初中物理竞赛初赛详解（03年3月）2A、B中分别装满冷水和热水，如图1所示。当打开中间的阀门后，要使A、B两容器中的水温相等，最快的办法是()(A)竖直放置，且A在上方。(B)竖直放置，且B在上方。(C)如图保持原有的水平状态。(D)上述三种情况下，所需的时间一样。[分析和解]怎样使热传递最快？尽可能有效地利用热传递的三种方式是我们考虑这道题的关键所在。水是热的不良导体，主要传递方式靠对流。当将容器竖直放置且B放在下方时，热水会上浮，冷水会下沉，这样能加强对流，有利于水温尽快一致。所以正确答案为A。4.某种家用照明灯的控制开关上有一个指示灯，熄灯后，由指示灯发出的微弱光能指示照明灯的控制开关位置。当照明灯发光时，发现这个指示灯是不发光的。那么下列说法中正确的是()(A)照明灯与指示灯是并联的。(B)照明灯与指示灯是串联的。(C)控制开关与指示灯是并联的。(D)控制开关与指示灯是串联的。[分析和解]这种带有指示灯的控制开关利用了局部短路。熄灯后，指示灯是发光的；电路中的电流太微弱，照明灯虽然是与指示灯串联的，但是此时电流提供的功率不足以使电灯发光；且此时电压主要降在指示灯的两端。当开关闭合后，指示灯被局部短路不再发光。因此控制开关与指示灯是并联的。正确答案为C。5.如图2所示是由两个球面的一部分组成的一个物体，左边部分的表面积为100厘米2，右边部分的表面积为130厘米2，如果把它放在大气压强为1.0×105帕的大气中，则大气对整个物体的作用力大小为()(A)0。（B）300牛。(C)2300牛。(D)3000牛。[分析和解]合在一起的两个半球表面积不同是个干扰条件。大气压对物体作用的合力始终为0。本题的正确答案为A。6.在研究静电现象的实验中，发现两个轻小物体相互吸引，则下列判断中最合理的是()(A)两个物体一定带有异种的电荷。(B)两个物体一定带有同种的电荷。(C)肯定一个物体带有电荷，另一个物体不带电荷。(D)可能一个物体带有电荷，另一个物体不带电荷。[分析和解]两个轻小物体互相吸引的原因可能有两种：一是两个物体带有异种电荷；一是带电体吸引轻小物体；属于多种原因一种结果的情形。那么仅仅根据结果是不能确定原因的，所以本题的正确答案是D。上海市第十七届初中物理竞赛初赛详解（03年3月）37.用一支可以写出红颜色字的笔在一张白纸上写一行字，则下列说法中正确的是()(A)白纸上的这一行字，在阳光下会吸收白光中的红色光，所以这一行字是红色的。(B)白纸上的这一行字，在阳光下会反射白光中的红色光，所以这一行字是红色的。(C)白纸上的这一行字，由于它能发出红色光，所以这一行字是红色的。(D)白纸上的这一行字，如果只用绿色光照射上去，这一行字就会是绿色的。[分析和解]这是一道关于颜色和色光的考题。物体的颜色是由反射的色光决定的，我们看到字的颜色是红色的，说明字发射的色光是红光。所以正确答案是B。8.常温下，一个体积变化可忽略不计的物体悬浮在一个开口且装满水的容器里静止不动。下列哪种情况，物体会上浮到水面()(A)大气压强增大时。(B)大气压强减小时。(C)水温升高时。(D)水温降低时。[分析和解]关于影响浮力大小的因素的考题。液面上大气压的变化只会影响传递到容器底部的压强，从而使容器底部的压力增大，但是悬浮物体上下表面的压力差没有变化，所以浮力不变。而当液体的温度降低时，液体由于热胀冷缩体积变小，所以液体的密度会变大，同时物体的体积变化可以忽略不计，因此物体受到的浮力会增大，物体就会上浮。随着露出水面，浮力会随着排开水的体积的减小而减小，当浮力等于物体的重力时就会漂浮在水面上，所以本题的正确答案为D。9.在图3所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是()(A)灯L1断路。(B)灯Ll短路。(C)灯L2断路。(D)灯L2短路。[分析和解]属于电路故障分析题。“—段时间后，其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况，那么，故障现象只有发生短路了。电压表V2的示数变大，是小灯变亮的原因，一定是小灯L2突然变亮；电压表Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路。本题正确答案为B。10.如图4所示，a、b是两个不同的实心圆柱体，其中a的高度小于b，a的底面积大于b，而他们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是()(A)因为a的高度比较小，所以a的密度大。(B)因为a的质量比较大，所以a的密度大。(C)因为a的底面比较大，所以a的密度小。(D)因为a的体积比较大，所以a的密度小。[分析和解]关于柱形固体的压强的影响因素的判断题。本题若按照常规思路采用压强公式上海市第十七届初中物理竞赛初赛详解（03年3月）4SFp进行分析就无法顺利地得出结论了。应该从公式ghp出发进行分析：压强相等的条件下，高度越小，物体的密度就越大。所以本题的正确答案为A。11.一束光线经过某光学元件后的出射光线如图5所示，则方框内放置的光学元件()(A)只能是平面镜或凸透镜。(B)只能是凸透镜或凹透镜。(C)只能是凹透镜或平面镜。(D)平面镜、凸透镜、凹透镜均可。[分析和解]本题对学生有发散性思维及审题要求。题中没有对一束光线的主轴的描述和限制，那么图中出射光线可以是反射形成，也可以是折射形成，不知道主轴的位置，也不能判断是属于发散呢、还是属于会聚。基于上述分析，本题正确答案为D。12.把一小球放入盛满酒精的溢杯中，它将下沉到杯底，从杯中溢出8克酒精。若将该小球放人盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，则从杯中溢出水的质量()(A)大于8克，因为水的密度更大，小球所排开水的质量更多。(B)大于8克，因为所溢出酒精的质量小于小球质量，而所溢出水的质量等于小球质量。(C)小于8克，因为小球所排开液体的体积变小，所受浮力变小。(D)等于8克，因为小球在酒精和水中所受的浮力一样大。[分析和解]首先溢杯中液体是盛满的，溢杯中溢出的液体所受的重力等于物体受到的浮力。在酒精中，物体受到的浮力小于物体的重力，所以物体下沉；而在水中，物体受到的浮力等于物体的重力，所以物体漂浮。所以本题正确答案为B。13.如图6所示，在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同种类的液体，将三个相同的铁球分别下沉到各容器底部，当铁球静止时，试比较三容器底部所受铁球的压力()(A)甲最小。(B)乙最小。(C)丙最小。(D)大小一样。[分析和解]这是一道关于受力分析与密度、液体压强的综合题。三个容器里液体的质量是相等的，由图示可知乙液体的密度最大。三个铁球完全一样，浸没在液体中时，在乙液体中受到的浮力最大，因此在乙容器中对容器底部的压力最小。所以本题正确答案为B。14.“纳米”是长度单位之一，符号为nm，且1nm=10－9m。纳米技术是以0.1—100nm的尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在这方面的研究已跻身世界前列。已知我国研制成的碳纳米管的强度(单位面积能承受的最大拉力)是钢的100倍，而碳纳米管的密度仅为钢的1／6。假设有两根同样粗细的细绳，一根由碳纳米管制成，—根由钢管上海市第十七届初中物理竞赛初赛详解（03年3月）5制成，将它们分别在地面附近竖直悬挂起来，则它们能承受自身重力而不断裂时的最大长度之比L纳米︰L钢为()(A)600︰1。(B)3600︰1。(C)100︰6。(D)100︰1。[分析和解]纳米管能承受的拉力是钢管承受的拉力的100倍，所以纳米管的重力可以是钢管的100倍。。；即纳米纳米钢钢纳米钢gSLgSLGG10011001解这个方程可以得到：F纳米∶F钢=600∶1。所以本题正确答案为A。15.如图7所示，在空气中平行于玻璃凸透镜主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴的一点S，若把凸透镜浸没在水中，会聚点S′()(A)在S的上方。(B)在S的下方。(C)与S重合。(D)条件不足，无法判断。[分析和解]若将凸透镜浸入水中，平行于主轴的光线从空气进入水中不改变方向。而从凸透镜折射出来进入水中的光线要比进入空气中时的偏折程度小，所以光线的交点将在S点的下方。所以本题正确答案为B。16.某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流，其调节部分往往使用两个变阻器，如图8所示。其中Rl的总电阻是100欧，R2的电阻是2000欧。开始时两变阻器都处于最大阻值。为了能既快又准确安全地使用仪器。下列方法最准确的是()(A)先调节Rl，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2。(B)先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1。(C)同时调节Rl和R2，使电流表指针指到要求位置。(D)交替、反复调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置。[分析和解]这是一题关于变阻器的知识联系生活实际的题目。电阻大的变阻器调节时变化范围大，但比较粗糙，属于粗调变阻器，电阻小的变阻器调节时变化范围小，但比较细腻，属于细调变阻器。为了能既快又准确安全地使用仪器，正确的操作是B。17.从侧面拍摄一辆以36千米／小时运动着的汽车，如果底片上汽车的像移动的尺寸不大于0.1毫米底片上的像才不至于模糊。已知汽车车身长3米，在底片上汽车长为1.5厘米，那么爆光时间最多为()(A)10001秒。(B)5001秒。(C)2501秒。(D)1251秒。[分析和解]这是一题关于运动学的题目。根据相似三角形原理可以算出底片上像的速度：smmmmmsmvmmmvsm/50315/10;153/10。爆光时间ssmmmmt5001/501.0。所以本题正确答案为B。上海市第十七届初中物理竞赛初赛详解（03年3月）618.由甲地开往乙地的火车分“特快、直快、普快”三种形式。假设列车在任意两个车站之间运行时平均速度始终保持不变。其中直达“特快”列车(即当中一站不停)共耗时8小时。同样在两地之间运行的“直快”列车由于要停