1991年到1995年全国物理竞赛题选

1991年到1995年全国物理竞赛题选1一．选择题(共23小题)1．电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播．在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较．这时发现，卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．(1)解释产生这种时间延迟的原因．(2)已知通信卫星的高度大约是36000千米，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间．考点：速度公式及其应用．菁优网版权所有专题：应用题．分析：(1)信号由电视台传到卫星上，然后再返回电视台需要一定的时间，所以由卫星传回的画面比电缆传来的晚一些．(2)无线电信号的路程s是卫星高度h的两倍，已知无线电信号的路程s和传播的速度c，根据速度公式的变形公式可求出画面延迟的时间．解答：解：(1)电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．(2)无线电信号的路程s=2h，则画面延迟的时间t====0.24s．答：(1)因电磁波从电视台到卫星间的往返传播要用一定时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．(2)卫星传来的画面延迟的时间是0.24s．点评：本题考查速度公式及其变形公式的应用，解题的关键是知道无线电信号的路程是卫星高度的两倍；计算时要注意单位换算．2．楼道里的灯常常彻夜通明，因而极易损坏．给它串联一个电阻后再接到电路里，虽然亮度略有降低，寿命却可以大大延长．现在欲使“220V25W”的灯炮在实际使用时消耗的功率约是额定功率的80%，应该串联多大的电阻？这个电阻消耗的电功率是多大？考点：电功率的计算；欧姆定律的应用；电阻的串联．菁优网版权所有专题：计算题；应用题．分析：(1)先根据R=结合灯泡的铭牌求出灯泡的电阻，再根据题意求出灯泡的实际功率，利用P=I2R的变形式求出串联电阻后电路中的电流；(2)利用欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电阻特点求出电阻两端的电压，再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值，最后根据P=UI求出这个电阻消耗的电功率．解答：解：灯泡的电阻RL===1936Ω，串联电阻后，灯泡的实际功率P实=P额×80%=25W×0.8=20W，电路中的电流I==≈0.1016A，灯泡两端的电压UL=IRL=0.1016A×1936Ω≈196.7V，电阻两端的电压UR=U﹣UL=220V﹣196.7V=23.3V，所以R==≈229Ω，电阻消耗的功率P=URI=23.3V×0.1016A≈2.37W．答：应串联阻值约为229Ω的电阻；这个电阻消耗的电功率约为2.37W．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是公式和规律的灵活运用，难点是相关数学知识的运算．3．白炽灯的灯丝断了之后，如果再搭接上，还会发光．这时的耗电功率与原来相比．()A．增加B．减少C．不变D．耗电功率比原来增加或减少由灯丝搭接的位置决定考点：实际功率．菁优网版权所有专题：应用题．分析：先根据灯丝断了之后，再搭接上电阻的变化情况，因为电压是不变的，根据P=可判断功率的变化情况．解答：解：白炽灯的灯丝断了之后，再搭接上使用，灯丝变短，电阻变小，仍接在原电路中，电压不变，根据P=可知，功率变大了．故选A．点评：本题考查了功率公式的运用．本题在判断灯泡的实际功率时，要抓住电压是不变的，根据电阻的变化来判断功率的变化，变形公式P=与P=I2R会在解题中经常用到．4．为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量(估计为1000个)，最好采用下列哪种方法？()A．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量出一个垫圈的厚度L1，可求垫圈总数B．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量10个垫圈的厚度L1，可求垫圈总数C．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出一个垫圈的质量M1，可求垫圈总数D．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出10个垫圈的质量M10，可求垫圈总数考点：累积法测量微小质量．菁优网版权所有专题：实验题；累积法．分析：测量微小物质的数量时，是选用天平还是选用刻度尺要根据实际情况正确选择；将若干个小垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度是一件很困难的事情，所以应用天平测量；一个小橡胶垫圈的质量太小，甚至小于天平的分度值，无法直接称量，应该用累积法测多个垫圈的质量．解答：解：AB、小橡胶垫圈的数量(估计为1000个)，将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度是一件很困难的事情，不可采用．所以AB两个选项的做法不符合题意．C．一个垫圈的质量太小，小于天平的感量，无法直接测量．此选项不符合题意．D．用天平测出这些垫圈的总质量M和十个垫圈的质量M10，即为垫圈的总数，方法可用，此选项符合题意．故选D．点评：测微小质量、微小长度一般用累积法，测曲线长度一般用化曲为直法、滚轮法，测硬币等圆的直径一般用平移法，在学习中要注意总结，灵活选用特殊测量方法．5．白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是()A．尽量减小灯丝的电阻B．便于灯丝散热，防止灯丝熔断C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度D．减少灯丝在高温时的升华考点：温度；生活中的升华现象．菁优网版权所有分析：灯泡是利用电能能够转换成热能和光能的原理做成的，把灯丝制成螺旋状，可以增加电阻的长度，增加了钨丝的电阻，使得更多的电能能够转换成热能；还可以减少灯丝散热，提高灯丝的温度．解答：解：把白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做可以使灯丝的散热较慢，有更多电能转化为热能和光能；故选C．点评：解决此类实际问题要结合相关的电学和热学知识进行分析解答．6．冬天，把自来水笔从室外带到室内，有时会有墨水流出．这主要是因为()A．墨水受热膨胀，流出来了B．笔囊受热膨胀，把墨水挤出来了C．笔囊中的空气受热膨胀，把墨水挤出来了D．笔尖处的缝隙受热膨胀，使墨水漏出来了考点：物质的基本属性．菁优网版权所有专题：应用题．分析：相同体积、温度、相同温度变化条件下，气体的膨胀程度大于液体．解答：解：把自来水笔从室外带到室内，室内温度高，笔囊中的空气受热膨胀要比墨水受热膨胀得明显，所以说是笔囊中的空气受热膨胀，把墨水挤出来了．故选C．点评：一切物质都是由分子组成的，分子在不断地运动，当物体受热时，获得了能量，从而使分子的无规则运动加快，分子间距离加大，因此物体膨胀是由于分子间的间隙变大．7．化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它()A．容易积累静电荷B．具有一定的粘性C．具有大量微孔D．质地柔软考点：物体带电现象．菁优网版权所有专题：应用题．分析：通过衣服容易脏，因为吸引了轻小的灰尘，由此联想到化纤衣服与人体会发生摩擦而起电．解答：解：化纤衣服与人体摩擦，摩擦起电，使衣服带有了电荷，由于带电体能够吸引轻小物体．所以带电的衣服会将细小的物体灰尘吸附在它上面．故选A．点评：该题考查了摩擦起电以及带电体可以吸引不带电的轻小物体，是联系生活实际的基础题．8．为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片．现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来．用这样的杆秤来称量，结果是()A．称量时的读数比实际质量大B．称量时的读数比实际质量小C．不论两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性D．只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性考点：杠杆的平衡分析法及其应用．菁优网版权所有专题：应用题．分析：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积，秤杆两端的小铜片取下，相当于在两端各取下一个小的重物，根据这一变化结合杠杆的平衡条件来进行分析．解答：解：设挂物体的那一端的重力为F1力臂为l1，挂秤砣的那一端的力为F2，力臂为l2；没去掉铜片时：F1l1=F2l2，去掉铜片时，相当于在两端各减小了一个小重物m，假设力臂都不变；此时挂物体的那一端(F1﹣mg)l1=F1l1﹣mgl1；挂秤砣的那一端(F2﹣mg)l2=F2l2﹣mgl2；因l1＜l2，所以挂秤砣的那一端力与力臂的乘积减少得多，杆秤不再平衡，且力臂短的(挂物体)那端下沉；要使杠杆再次达到平衡状态，就必须将秤砣向外移动，这样测出的质量要比物体的实际质量大一些．故选A．点评：本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，分清物体质量的变化对杠杆平衡的影响是解决本题的关键．9．如图所示，两平面镜夹角为60°，0P为角平分线，某人站在P点，则平面镜M内此人所成的像的个数是()A．2个B．3个C．5个D．6个考点：平面镜成像的相关作图．菁优网版权所有专题：应用题．分析：P点在平面镜M中和N中分别成像，像又会分别在M、N中再次成像．解答：解：P在M、N中分别成像A、A′，同时P在M中所成的像A会在N中再次成像B，P在N中所成的像A′会在M中再次成像B′，A′在M中所成的像C和B′在N中所成的像C′恰好重合，如下图所示：所以在平面镜M内得到的像一共有3个．故选B．点评：此题中在两个平面镜会成6次像，但是有2个像点会重合，所以最终得到的像的个数是5个．10．落在高压线上的鸟儿不会触电死亡，这是因为()A．鸟爪上的角质层是绝缘层B．鸟儿对电流的承受能力比较强C．鸟儿双脚落在同一条导线上，几乎没有电流流过鸟的身体D．高压线有橡胶外皮考点：影响电阻大小的因素；串联电路的电压规律．菁优网版权所有分析：解决本题要知道，触电死亡是因为有较大电流通过的原因．解答：解：落在高压线上的鸟儿不会触电死亡，是因为鸟儿双脚落在同一条导线上，几乎没有电流流过鸟的身体，所以不会被电死，故A、B、D不符合题意，只有C符合题意；故选C．点评：对于这类实际应用典型题目，要结合具体问题分析，看决定因素是什么，不可乱猜．11．人们常说井水冬暖夏凉，这是因为()A．井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的B．井水受地热的作用而有较多的热能C．井水远离地面，不受空气流动的影响，因而具有较多的热能D．井水暴露在空气中，夏天气温高，蒸发得快，吸收了较多的热量，因而温度较低考点：温度．菁优网版权所有专题：应用题．分析：人们感觉井水冬暖夏凉，是相对于当时地面上的温度来说的．冬天井水相对于地面温度高，夏天井水相对于对面温度低．解答：解：炎热的夏天，地球表面直接受太阳的照射和气流的影响，温度升高很快．而地下的泥土只能通过上层泥土从大气中吸热，由于泥土传热很慢，因此地下深处的温度要比地面的温度低，所以井水的温度比地面上的温度低．假如把井水提到地面上，就觉得特别凉．寒冷的冬天，地面上的温度降低很快，常在0℃以下，湖面的水就要结冰．由于地下深处的泥土不能直接向空气中散热，因此地下温度变化不大，井水的温度就比地面上高．这时把水提到地面上，就觉得比较热．故选A．点评：本题考查人们对冷热的感觉．同样的水的温度，当人们所处环境温度较高时，感觉水比较冷，当人们所处环境温度较低时，感觉水比较热．12．(2005•攀枝花)多油的菜汤不易冷却，这主要是因为()A．油层阻碍汤的热辐射B．油层和汤中的水不易发生热交换C．油的导热能力比水差D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发考点：影响蒸发快慢的因素．菁优网版权所有专题：应用题．分析：要解答本题需掌握：油的密度小于水的密度，漂浮在水面上，能阻止蒸发．解答：解：多油的菜汤不易冷却，主要是因为油的密度小，漂浮在汤的上面，相当于减小了汤的表面积，阻碍了水份的蒸发和向外散热．故选D．点评：本题主要考查学生对“影响液体蒸发快慢的因素”的掌握，并用学过的物理知识解释生活常识，可以提高学生学习物理的兴趣．13．许多电冰箱的背后漆成黑色，原因是()A．黑色物体的热辐射能力较强B．黑漆的强度较大C．黑色物体吸热能力较强，有利于冰箱内物体的降温D．黑色物体不易吸附灰尘考点：物体的颜色．菁优网版权所有专题：应用题．分析：黑色物体吸收热的本领强，辐射热的本领也强．气态的蒸气经过黑色的散热管，黑色的散热管能向外辐射更多的