2013年第27届“大同杯”初中物理竞赛初赛试卷(解析版) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 15:45:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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C 19.(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R4 B. a选R1,b选R3 C. a选R2,b选R3 D. a选R2,b选R4 解答: 解:∵定值电阻越小,滑动变阻器最大阻值越大,移动滑动变阻器滑片时,电路电流变化越大,

∴定值电阻选阻值较小的R1,滑动变阻器选最大阻值较大的R4. 故选A. 20.如图所示,三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分ab、cd、ef两两相交并构成一个等边三角形,O为三角形的中心,M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点,当三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流时,O点磁感应强度的大小为B1,M点磁感应强度的大小为B2,N点磁感应强度的大小为( ) A. B1 B. B2 C. B1+B2 D. B1﹣B2 解答: 解:无限长直导线ab、cd、ef,构成一个等边三角形,且三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流,O为三角形的中心,且O点磁感应强度大小为B,因为直导线ab、cd关于O点对称,所以这两导线在O点的磁场为零,则磁感应强度大小B1是由直导线ef产生的,而直导线ab、ef关于N点对称,所以这两根直导线的磁场为零,因此N点的磁感应强度大小为B1. 故选A. 21.甲、乙两人在长为50米的泳池内,进行游泳训练.甲的游泳速度大小始终为1.2米/秒,乙的游泳速度大小始终为0.9米/秒,两人同时从泳池的同一端出发,共游了25分钟,不考虑两人在泳池内的转向时间,甲从身后追上乙的次数为( ) A. 2次 解答: B. 4次 C. 6次 D. 8次 解:∵v=∴甲游泳的距离s甲=v甲t=1.2m/s×25×60s=1800m,乙游泳的距离s乙=v乙t=0.9m/s×25×60s=1350m 则25分钟甲游了=36圈,乙游了=27圈,甲八个来回和乙六个来回同时到达原来的位置又开始循环,而在这个循环中,甲前四圈回到原地,乙恰在对岸,它们在此过程中甲就没有出现在过乙后面,更别说追上了.甲后四圈和乙后三圈当中,虽然开始有两次甲在乙后面,但是他追上乙时乙已经和他相对了,不算从后面追上,只有最后一次才是从后面追上的.25分钟甲游了36圈,也就是4个8加一个4,乙27圈,也就是4个6加一个3,后面那一个4和3没追上舍弃,就是4次. 故选B. 22.把一根均匀电阻丝弯折成一个封闭的等边三角形ABC,如图所示.图中D为AB边的中点.如果A、C之间的电阻大小为8欧,则B、D之间的电阻大小为( )

A. 8欧 B. 6欧 C. 5欧 D. 4欧 解答: 解:设一个边的电阻为R,则RAC=R,RABC=2R,A、C两点间的电阻为RAC和RABC并联, R并===R=8Ω,∴R=12Ω;一条边的电阻为12Ω,且D为AB边的中点,则BD电阻为RBD=6Ω,BCAD的电阻为RBCAD=12Ω+12Ω+6Ω=30Ω,所以B、D之间的电阻:R并′==故选C. =5Ω.

23.如图所示,密度、粗细均匀的木棒,一端悬挂重为G的小物块(体积忽略不计),棒的浮出水面,则棒所受重力的大小为( ) A. nG B. (n+1)G C. (n﹣1)G D. 解答: 解:∵均匀的木棒处于漂浮状态,∴根据漂浮条件得:F浮=G木+G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① ∵棒的浮出水面,木棒受力分析如图:设木棒的长度为L,则OC=L﹣L=L,OA=L﹣L=L,OB=OC=L,设木棒与水面的夹角为α则根据杠杆平衡条件得: OBcosαF浮=OAcosαG木+OCcosαG, ∴LcosαF浮=F浮=LcosαG木+G木+LcosαG, G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解①②得:G木=(n﹣1)G. 整理得:故选C 24.在一般情况下,单位时间内高温物体向低温物体传递的热量与两个物体的温差成正比.冬天的北方比较寒冷,房间内都有供暖系统.如果房外温度为﹣20℃,则房内温度为18℃;如果房外温度为﹣30℃,则房内温度为12℃.那么,房间暖气管的温度为( ) A. 75℃ B. 70℃ C. 65℃ D. 60℃ 解答: 解:房间内暖气片和房内的温差与房间内外的温差之比保持不变, 所以,故选A. 25.定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示.若将R1和R2串联后接在8伏的电源两端,则R1与R2的电功率之比为( )

=,解得,t=75℃. A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:5 解答: 解:R1和R2串联,通过它们的电流相等, 由图象可知,当I=0.3A时,U1=3V,U2=5V, 它们的串联电压之和等于电源电压8V, 它们的功率之比===; 故选D. 26.如图所示,一扇窗门高H=1米、宽d=0.8米、质量m=6千克,窗门的厚度和密度均匀.在门的一侧上下对称的A、B两处各安装一个铰链,且A、B相距h=0.6米.将这扇窗门安装好之后,若该窗门的重力由这两个铰链平均承担,则铰链A对这扇窗门的作用力大小为( )

A. 30牛 B. 40牛 C. 50牛 D. 60牛 解答: 解:(1)在A处,铰链对门的作用力方向是倾斜的(斜向上偏左),设为FA. 在B处,铰链对门的作用力方向是倾斜的(斜向上偏右),设为FB. 将FA、FB正交分解在水平和竖直方向,由“该窗门的重力由这两个铰链平均承担”知,两个铰链的作用力在竖直方向的分力大小相等,则FA竖直=FB竖直=== =30N(2)把门看成是以B点为支点的杠杆,铰链A对这扇窗门的作用力为Fa则根据杠杆平衡条件 Fa×动力臂=重力×阻力臂因为窗门是规则的长方体,故重力的作用点在窗门的中心,其力臂为门宽的一半,由此可列出等式:FA水平×0.6m=G×FA水平×0.6=6kg×10N/kg×0.4m 解得:FA水平=40N 则铰链A对这扇窗门的作用力大小FA==50N 故选C. 27.如图所示,两个平面镜之间的夹角为75°,在两镜面夹角的角平分线上有一个点光源S.它在两平面镜中所成的象个数为( )

=m A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 解答: 解:利用对称法作图,分别找出S点在平面镜中所成的虚像S1、S2,同理确定出第三、四个虚像S3、S4的位置.最后两个像都成在平面镜的反向延长线上,不会再继续成像下去,所以只能成4个像.如下图所示: 故选C. 28.将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了10℃,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了6℃.如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高( ) A. 5℃ B. 4℃ C. 3℃ D. 2℃ 解答: 解:设热水和冷水的温度差为t,∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,∴Q吸=Q放,从而可知,cm0(t﹣10℃)=cm×10℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,Q吸=Q放, 从而可知,cm0(t﹣10℃﹣6℃)=c(m+m0)×6℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 则①﹣②得:6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0,整理得:12℃×cm0=4℃×cm, 解得:m=3m0; 代入①式可得,t=40℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知: 3m0c(40℃﹣△t)=mc△t,m=3m0;联立两式解得:△t=20℃;则注入后3杯水后,水温还会上升: