2013-2014初中物理竞赛大同杯详解

1《第二十七届“大同杯”初中物理竞赛（2013年）》初赛试题一、单项选择题1．下列四幅图片中，能体现“增大摩擦”的是（）A．磁浮列车轨道B．轮胎花纹C．轴承滚珠D．“鲨鱼皮”泳衣解答：解：A、磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥，使列车和铁轨间分离，大大减小了摩擦，不符合题意；B、轮胎花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，符合题意；C、轴承滚珠是变滑动为滚动减小摩擦力，不符合题意；D、“鲨鱼皮”泳衣，是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦，不符合题意；故选B．2．下列说法中正确的是（）A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．功率越大的机械做功一定越多D．做功越快的机械，功率一定越大解答：解：A、机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误B、做功多，效率不一定高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误；C、功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；D、做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确．故选：D．3．如图所示，OA是光从水中斜射入空气的一条光线，若OA与水面夹角为40°，关于反射角α、折射角β的说法正确的是（）解答：解：根据光的反射定律的内容，作出其反射光线，反射光线与水面的夹角也为40°，反射角为90°﹣40°=50°．同时当光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射角大于入射角，所以折射角大于50°，光线要远离法线．如图所示故选D．4．重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小（）A．一定小于10牛B．一定等于10牛C．可以等于0牛D．可以大于10牛解答：解：根据物体漂浮的条件可知受到浮力和重力相等，而物体重力未知．根据阿基米德原理：浸在液体的物2体，所受的浮力的大小等于它排开液体受到的重力，表达式为F浮=G排．=ρ水gV排可知：当物体所受的浮力的大小取决于物体排开水的体积，与水的多少无关．故由此分析可知选项D正确．故选D．5．容器内盛有部分盐水，在盐水中放入一块淡水凝固成的冰，冰熔化后（）A．盐水的密度减小，液面上升B．盐水的密度减小，液面不变C．盐水的密度减小，液面下降D．盐水的密度不变，液面也不变解答：解：冰块漂浮在水面上，所以，F浮=G冰，ρ盐水gV排=ρ冰gV冰，V排=，冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰=m水，ρ冰V冰=ρ水V水，V水=，因为ρ盐水＞ρ水，所以，V水＞V排，所以液面上升；因为盐水里增加了一部分水，所以盐水的密度会减小．故选A．6．水被加热烧开后，水面上方有“白色气体”；在炎热的夏天，冰块的上方也有“白色气体”（）A．前者主要是由杯中水转变成的“水的气态物质”B．前者主要是由杯中水转变成的“水的液态物质”C．后者主要是由冰转变成的“水的气态物质”D．后者主要是由冰转变成的“水的液态物质”解答：解：水被加热烧开后，水面上方有“白色气体”，是水汽化的水蒸气遇冷的空气液化形成的小水珠悬浮在空气中，是由杯中的水转变成的“水的液态物质”；在炎热的夏天，冰块的上方也有“白色气体”，是空气中的水蒸气遇冷的冰块液化形成的小水珠悬浮在空气中，是空气中是水蒸气转变成的“水的液态物质”，故只有选项B正确．故选B．7．物、透镜、光屏置于光具座上，下列说法中，正确的是（）A．如透镜是凸透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要把透镜右方的光屏移到适当位置，一定能在屏上得到物体的像B．如透镜是凸透镜，则不论物体放在透镜左方何处，去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定看不到物体的像C．如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要把光屏移到适当位置，一定能在屏上得到物体的像D．如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到物体的像解答：解：A、如透镜是凸透镜，只有物体放在凸透镜一倍焦距以外，才能在右侧光屏上得到物体的像．如果物体在凸透镜的一倍焦距以内，凸透镜成正立、放大的虚像，光屏承接不到像．不符合题意．B、如透镜是凸透镜，物体在凸透镜的一倍焦距以内，去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，能看到正立、放大的虚像．不符合题意．C、如透镜是凹透镜，不论物体放在透镜左方何处，都能得到正立、缩小的虚像，虚像不能呈现在光屏上．不符合题意．D、如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到物体正立、缩小的虚像．符合题意．故选D．38．在如图所示的电路中，电阻R2＜R1，若保持电路的总电流不变，那么为了使通过R1的电流稍增大一点，可采用的措施是（）A．与R2并联一个比R2小得多的电阻B．与R2并联一个比R2大得多的电阻C．与R2串联一个比R2小得多的电阻D．与R2串联一个比R2大得多的电阻解答：解：若保持电路的总电流不变，那么为了使通过R1的电流稍增大一点，就应当让通过R2的电流稍减小一点，根据欧姆定律I=可知，可以与R2串联一个比R2小得多的电阻．故选C．9．）每种金属导体中单位体积内的自由电子数有确定的值．若两段长度之比为2：1、横截面积之比为1：3的镍铬合金丝并联在某电路中使用时，则这两根电阻丝内电子定向移动的平均速度之比为（）A．1：2B．3：1C．2：1D．1：1解答：解：因为R1和R2材料相同，长度之比为L1：L2=2：1，横截面积之比为S1：S2=1：3，所以电阻之比R1：R2=6：1，两电阻并联电压相等，则I1：I2=1：6，根据I=nqsv得I1=n1q1s1v1，I2=n2q2s2v2，因为I1：I2=1：6，S1：S2=1：3，所以v1：v2=1：2．故选A．10．在听磁带式录音机的录音时，经过20分钟，带轴上带卷的半径会减少．那么，从此刻到带卷的半径变成起始半径的一半时，经过的时间为（）A．8分钟B．7分钟C．6分钟D．5分钟解答：解：听磁带式录音机的录音时，带卷线速度大小不变，设磁带厚度为d，初始带轴上带卷的半径为R．经过20min，带轴上带卷的半径减少，为R，磁带长度为L1=×2π×R；设从此刻到带卷半径变为起始的一半时，经过的时间为t，磁带长度为L2=×2π×R，由=，解得t=7min．故选B．11．一只家用电能表标有“1500r/kW•h”的字样，今若让一台录音机工作，测得电能表旋转1r的时间恰好为100s，则这台录音机的功率为（）A．15WB．24WC．41.7WD．66.7W解答：解：这台录音机的功率．故选B．12．“220伏25瓦”的白炽灯L1与“36伏25瓦”的白炽灯L2均正常工作，若两灯丝的材料相同、长度相近，则（）A．L1灯丝细且L1比L2暗B．L1灯丝粗且L1比L2亮4C．L1灯丝粗，两灯一样亮D．L2灯丝粗，两灯一样亮解答：解：（1）两个灯泡的额定功率相同，灯泡都在额定电压下工作，额定功率相同，亮度相同．（2）∵P=UI，I=，∴R=，两个灯泡的额定功率相同，额定电压越大，电阻越大，所以L1的电阻大．L1和L2的长度和材料相同，L1的电阻大，L1的横截面积小．故选D．13．如图所示．甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物块，它们在丙的作用下一起向右做匀速直线运动（）A．乙所受摩擦力的方向向右B．甲可能不受摩擦力C．甲和丙所受的重力都不做功D．将乙拿掉后，甲的运动状态一定会发生改变解答：解：A、乙放在甲上和甲一起匀速直线运动，以甲为参照物乙是静止的，没有运动趋势，乙和甲之间没有摩擦力．不符合题意．B、甲在丙的作用下水平向右匀速直线运动，甲受的摩擦力水平向左．不符合题意．C、甲受到重力竖直向下，甲向下没有移动距离，重力对甲没有做功．丙受到重力竖直向下，丙向下移动了距离，重力对丙做功．不符合题意．D、乙叠放在甲上，甲进行匀速直线运动，水平方向上受到拉力和摩擦力，并且摩擦力等于拉力．将乙拿到，甲对水平桌面的压力减小，摩擦力减小，拉力大于摩擦力，甲向右进行加速运动，甲的运动状态不断改变．符合题意．故选D．14．甲、乙、丙三只灯泡，按如图所示连接时恰好都能正常发光．当甲灯由于接触不良而熄灭时，则以下可能发生的是（）A．乙、丙灯立即变得更亮B．乙灯烧毁，丙灯不亮C．丙灯烧毁，乙灯不亮D．乙灯变得更暗，丙灯变得更亮解答：解：由图可知，甲、乙并联后，再与丙串联，当甲灯由于接触不良而熄灭时，并联部分的电阻变大、电流变小、分压变大．对于乙灯，由P=得，分压变大，灯泡电阻不变，所以实际功率变大，故乙丙有可能先亮度变亮后烧毁；当乙灯分压变大时，丙灯分压变小，由P=得，分压变小，灯泡电阻不变，故灯泡会变暗，但当乙灯烧毁后，整个电路断路，丙灯也不亮．综上所述，只有选项B符合题意．故选B．15．某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW．不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为（设人的平均质量为60kg，g=10N/kg）（）A．12人B．14人C．20人D．25人解答：解：维持扶梯运转的功率：P0=UI=380V×5A=1900W=1.9kW，电动机的最大输出功率为P最大=4.9kW可用于输送顾客功率：△P=P最大﹣P0=4.9kW﹣1.9kW=3kW，输送一个人的功率：P=Fvsin30°=Gvsin30°=mgvsin30°=60kg×10N/kg×0.4m/s×sin30°=120W，同时乘载的最多人数：n===25（人）故选D．516．如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC、BD上消耗的功率为（）A．1WB．2WC．4WD．9W解答：解：设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则P1=I12RL=25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则P2=I22RL=16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：I1：I2=5：4，若将灯泡L接C、D两点时，电的总功率为：P3=UI2，则：=，即P3==×25W=20W，所以导线AC和BD消耗的总功率为：P=P3﹣P2=20W﹣16W=4W．故选C．17．两个完全相同的正方体均匀物块，分别沿各自虚线切割掉一半，将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上，比较两物块的重力势能（）A．a比较大B．b比较大C．一样大D．无法判断解答：解：两个完全相同的正方体均匀物块，分别沿各自虚线切割掉一半，将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上，a图中中的重心高度为边长的，b图重心就是等腰三角形的中心，利用等腰直角三解形重心的特点知道其重心位置小于边长的．二者的质量相同，a重心位置高，因此A物体的重力势能大．故选A．18．匀速前进的队伍长为40米，通讯员以恒定速度从队尾走到队首，然后保持速度大小不变再回到队尾，此时队伍走过的路程为30米．则通讯员走过的路程为（）A．70米B．80米C．90米D．100米解答：解：设通讯员的速度为V1，队伍的速度为V2，通讯员从队尾到队头的时间为t1，从队头到队尾的时间为t2，队伍前进用时间为t．由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程：t=t1+t2，即：=+，整理上式得：（3v1+v2）（v1﹣3v2）=0解上式得：v1=3v2，等式两边都乘以t，所以，v1t=3v2t，v1t即为通讯员走过的路程s1，V2t即为队伍前进距离s2，则有s1=3s2=90m．故选C619．（3分）设计一个如图所示的电路，a表示定值电阻，b表示滑动变阻器，电源电压保持不变．其中，a可以有阻值分别为R1、R2的两个定值电阻可供选择，b可以有最大阻值分别为R3、R4的两个滑动变阻器可供选择，且R1＜R2＜R3＜R4．要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的变化量最大．则正确的选择是（）A．a选R1，b选R4B．a选R1，b选R3C．a选R2，b选R3D．a选R2，b选R4解