试卷+解析2017年大同杯初赛

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)2017年2月26日上午9：00-10：30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。第一部分：单项选择题1．最先通过科学实验发现电流磁效应的物理学家是()(A)法拉第(B)安培(C)库仑(D)奥斯特【答案】D2．夏天，把棒冰拿在手里，剥去纸后，棒冰周围冒出的“白气”主要是()(A)空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水珠(B)棒冰中的水蒸发后形成的水蒸气(C)棒冰中的冰升华为水蒸气，水蒸气再凝结成的雾(D)人呼出的气体中的水蒸气，遇到低温棒冰而凝华成的小冰晶【答案】A3．如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的卞方，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】根据右手螺旋定则可知粒子形成的电流方向应该是向左的，再根据电流的方向规定为正电荷的定向移动的方向，可知选项C是正确的。4．在如图所示的电路中，电阻R1和R2并联，则三个电表中()(A)表1、表2是电流表，表3是电压表(B)表1、表2是电压表，表3是电流表(C)表1、表2、表3都是电流表(D)表1、表2、表3都是电压表【答案】A【分析】理想的电压表相当于断路，理想的电流表相当于导线。如果要满足R1和R2并联，则3所在的这根电路必须断开，1、2所在的电路必须导通。所以电流表要接在1、2的位置，电压表要接在3的位置。5．如图所示，把一个带负电的物体，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体)，再移开手，这时()(A)金属小球和金属箔都不带电(B)金属小球不带电，金属箔带负电(C)金属小球带正电，金属箔带负电(D)金属小球带正电，金属箔不带电【答案】D【分析】因为人体是通大地的导体，所以在电荷的相互作用下，金属球中的部分自由电子被排斥到大地中，导致D选项的结果。6．木块静止在水平桌面上，关于桌面对木块的弹力跟木块受到的重力之间关系的说法中，错误的是()(A)一对作用力和反作用力(B)一对平衡力(C)一对大小相等、方向相反的力(D)作用在同一物体上的力【答案】A7．如图所示，底面积不同的柱状容器甲、乙分别盛有两种液体，液体对容器底部的压强P甲P乙.若要使两容器中的液体对容器底部的压强相等，一定可行的方法是在()(A)甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体(B)乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体(C)甲、乙中同时抽取相同高度的原有液体(D)甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体【答案】C【分析】由P甲P乙知，要使两容器底部收到的压强相等，则要增加甲的压强减小乙的压强，或者同时减小两者的压强但乙减小的多，或者同时增加两者的压强但乙增加的少。因此，BC选项均可以满足要求。但是题目要求的是一定可行的方法，由于B选项可能容器不够高，导致不一定可以满足要求。所以，答案为C。8．列车匀速进站，机车发出频率为f1的汽笛声，一站在站台上的旅客听到的汽笛声频率为f2，则下列判断中正确的是()(A)f1f2(B)f1=f2(C)f1f2(D)无法判断【答案】A【分析】多普勒效应9．电阻R1=1Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，利用这三个电阻可能获得的不同阻值的个数最多为()(A)7(B)12(C)16(D)17【答案】C【分析】分别用1个，2个，3个电阻进行串并联、混联。10．如图所示，在柱状容器内放入一块长方体实心铜块，然后缓慢注入水，并且使铜块与容器底紧贴(使水不进入铜块与容器底部之间接触处)，此时容器底部所承受的压力大小为F1，若略微抬起铜块，使水进入接触处，待铜块稳定后，容器底部所承受的压力大小为F2,则()(A)F1F2(B)F1F2(C)F1=F2(D)无法判断【答案】C【分析】由于容器是柱形的，所以容器底部受到的压力始终是水与铜块的重力之和。11．形状一样、质量相等的A，B两个契形物块放置在水平桌面上。质量均为m的两个物块分别沿A，B的斜面下滑，其中，A斜面粗糙且斜面上的物体恰好匀速下滑，而B斜面光滑。两物体下滑时A，B都始终保持静止。该过程中，A，B对地面的正压力分别为NA、NB，A、B对地面的摩擦力分别为fA、fB，则下列判断正确的是()(A)NANB;fAfB=0(B)NANB;fBfA=0(C)NBNA;fBfA=0(D)NBNA;fB=fA=0【答案】B【分析】因为A斜面上的物体匀速下滑，整个系统处于平衡状态，所以A对地面的压力为A与小物体的重力之和，与地面间无摩擦；B斜面光滑，所以小物体加速下滑，失重，B对地面的压力小于B与小物体的重力之和，系统有水平加速度分量，所以地面对B有摩擦力。12.灯泡A铭牌上标有3V0.2A，灯泡B铭牌上标有“220V40W，将这两个灯泡串联后接到220伏的电源上()(A)两个灯泡都发光(B)两个灯泡都被烧坏(C)灯泡A短路，灯泡B正常发光(D)灯泡A被烧坏，灯泡B完好但不发光【答案】A【分析】根据给定的铭牌值可以求出A、B灯泡各自的阻值，根据串联电阻分压原理可以求出两灯泡上的各自电压，由于每个都未超过额定电压但也未达到额定电压，所以A正确。13.为实现环保理念，很多地区陆续投入使用太阳能路灯二太阳能路灯系统由太阳能电池组件(包括支架)、LED灯头、控制箱(内有控制器、蓄电池)和灯杆等构成.若太阳能电池板有效光照面积为5m2，效率为20%；LED灯头的额定电压为24V，额定功率为48W。某地区光照平均有效辐射量800W/m2，平均有效日照时间为5h；路灯每晚工作时间10h。由于7个阴雨天导致太阳能电池板不能工作，为确保这几天夜晚的照明，同时尽可能使电池的容量较小，应选用的蓄电池为()(A)2台12V150Ah(B)4台12V150Ah(C)2台12V80Ah(D)1台12V80Ah【答案】A【分析】LED灯头的额定电压为24V，额定功率为48W，每晚工作时间10h，因此七天总共消耗能量48×10J，根据要达到额定电压，且提供的能量不小于480J，A选项最为合适。14．在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高21℃，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高()(A)9℃(B)8℃(C)6℃(D)5℃【答案】C【分析】设原来热水和冷水的温度分别为th、tc，当一半热水倒入冷水杯后：，所以，当再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内后：所以t2=tc+27;因此冷水再次升到的温度为t2-t1=6℃15．体积相等的甲、乙、丙、丁四个物块均漂浮在水面上，它们浮出水面的体积分别为20cm3、45cm3、65cm3、75cm3。若将四个物块浮出水面的部分切除，待重新稳定后，四个物块再次浮出水面的体积分别为V甲、V乙、V丙、V丁，且V乙V丙V丁V甲。则四个物块各自原来的体积大小可能为()(A)80cm3(B)100cm3(C)120cm3(D)140cm3【答案】B【分析】设四个物体原来体积大小为V，由V乙V丙得：，解得V110cm3由V丁V甲得：，解得V95cm3故选B。16．如图所示，长度为2L的铁链挂在宽度为L的桌面上，桌面与铁链之间的摩擦因数为1/3，为保证铁链静止在桌面上，铁链左端距离桌面的最短距离为()(A)L/3(B)L/4(C)L/5(D)L/6【答案】A【分析】以桌面上的一段铁链为研究对象，设铁链单位长度的质量为m0，则：m0Lgμ+m0xg=m0(L-x)g所以x=L/3；故选A。17．在如图所示的电路中，总电流I=1.0A，R1=2R2=2R3。则下列对通过R2的电流的判断正确的是()(A)大小为020A，方向向右(B)大小为0.20A，方向向左(C)大小为0.40A，方向向右(D)大小为0.40A，方向向左【答案】D【分析】三个电阻的连接关系为并联，根据串、并联电路的关系得流过R1、R2、R3的电流大小分别为0.2、0.4、0.4A，再根据题图可知电流流经R2的方向为向左。所以选D。18．用电阻为13Ω的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中。图中导线的P端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知R0为2Ω，电源电压保持3V不变。改变P的位置，圆环的最大电功率为()(A)13/25W(B)9/8W(C)9/13W(D)9/2W【答案】B【分析】设圆环的等效电阻为R，则其消耗的电功率为：所以当R=R0时，P有最大值，为9/8W。19．一束平行于凸透镜L1主光轴的平行光经透镜会聚到焦点，现在L1的右侧一倍焦距内某位置放置一障碍物P，且与主光轴垂直，其中心有一个直径为d1的圆孔，圆心位于主光轴上，如图所示，在障碍物的右侧，距离障碍物S处垂直主光轴放置一个光屏(图中未画出)，屏上出现了一个直径为d2的圆形光斑。若在障碍物圆孔处嵌入一块薄凹透镜L2，屏上恰好出现一个亮点。己知S=10cm，d1=lcm，d2=0.5cm，则凹透镜L2的焦距大小为()(A)30cm(B)25cm(C)20cm(D)15cm【答案】C【分析】设L2的光心为O，根据光路的可逆性，若将M点看成发光点，则其像点在N。由已知OM=S=10cm，又因为d1=lcm，d2=0.5cm，所以ON=20cm。根据透镜成像公式fvu111得，，所以f=20cm20．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R。移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图所示，图线中a、b两点对应的电功率均为P1，c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且P1:P2=3:4，则图线中b点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小为()(A)R0/2(B)R0/3(C)2R0(D)3R0【答案】B【分析】如同题18，当R=R0时，滑动变阻器上消耗的功率最大，为。则。PL1MNL2解得R=3R0；R=R0/3。由于b点对应的电流大，所以选B21．地球的自转让我们每天能看到“日出”和“日落”现象.若地球表面不存在大气层(假设)，则“日出”和“日落”时间，相比现在()(A)“日出”提前，“日落”推迟(B)“日出”推迟，“日落”提前(C)“日出”和“日落”都会提前(D)“日出”和“日落”都会推迟【答案】B【分析】由于存在大气层，阳光射入大气层的时候会发生折射，导致太阳在地平线以下时，阳光就可以照到地球上某些地方。所以选B。22.在上题中，己知地球半径为6400km，再给定以下理想条件：地球表面的大气层平均厚度为20km，大气均匀且折射率为1.001。在地球表面不存在大气层(假设)的条件下，在赤道地面上观察“日出”时间和现在相差约()(A)2分50秒(B)3分10秒(C)5分30秒(D)8分20秒【答案】B【分析】假设从北极的上方的高空观察地球，则模型图如图所示。太阳光视为平行光，若没有大气层，则此时M点才会看到日出。而因为有大气层的存在，阳光射进大气层时会发生折射，如果一束阳光照射到A发生折射后，照亮M点左侧最远的N，则N点即可看到日出。N点转到M的时间即为题目要求的时间，可通过∠MON比地球自转的角速度求得。若入射角为α，折射角为γ，则：在△AON中得，γ=90°-∠MON-∠MOB①；在△BOM中得，∠MOB=90°-α②；联立①②得，∠MON=α-γ③在△AON中得，sinγ=ON/OA=0.997，所以γ=85.5°根据折射定律，i=sinα/sinγ，所以α=86.3°将α、γ代入③得：∠MON=0.8°t=∠MON÷360°×24×3600=190.5