上海市第二十届初中物理竞赛初赛试题详解二.doc

上海市第二十届初中物理竞赛初赛试题详解二复旦附中上海康桥学校李海17人造卫星本身是不发光的，人能够看见它是由于太阳光能照射到它。如图1所示，人造卫星距地面的高度应至少在C点。由于人是在日落4小时后看到卫星，则地球转过了60角（24小时内转过一周）。由图可知：AO应为OC的一半，因AOBOR，则BC（即地面到卫星的高度）R。本题正确选项为（B）。18先计算450克水温度降低5所放出的热量：。再计算50克0的水温度升高到35所吸收的热量：。两者差值为，表示每50克0的雪转化为0的水需要附加吸收500c的热量（熔化热）。利用热平衡方程计算第二次热传递：（设水温将再降低，则最终水温为35），解此方程可得：。本题正确选项为（B）。19根据胡克定律，如图2（a）、（b）两图中弹簧受相同的力作用，则甲弹簧的伸长量和乙弹簧的缩短量相同，为。得甲、乙的原长分别为：两者相差。如图（c），设乙弹簧伸长x，则甲弹簧伸长（ x），则：，可解得。（表示乙弹簧缩短，与假设伸长相反）则图（c）中弹簧的长度为：本题正确选项为（A）。20因为木棒粗细均匀，故重力与长度成正比，可用长度表示其相应的重力。如图3所示，由杠杆的平衡条件可得：两边开方运算后可得：本题正确选项为（A）。21本题可用作图法进行分析，但必须运用到副光轴、副焦点、焦平面等概念。如图4（a）所示，取AB物体的中点P分析：从该点发光的光线，经凸透镜折射后，折射光线应为平行光，经平面镜反射后，反射光线仍为平行光。但所有这些光线的位置均在凸透镜光心以下，所以这些光线不可能直接会聚成像，也不可能通过凸透镜会聚成像。P点以上各点发出的光线，情况与P点相似，但反射光线的位置更要向下移。P点以下各点发出的光线，情况虽与P点也相似，但反射光线的位置向上移，这些平行光可经凸透镜第二次折射，折射光线应会聚在左侧焦平面上的某点处。如图（b）所示，点Q发出的光线经凸透镜折射、平面镜反射、再经凸透镜折射后，在Q点正下方距主光轴相同距离的Q处会聚成像，该像显然是倒立的、等大的。本题正确选项为（D）。22本题的等效电路如图5所示。R1、R2、R3、三个电阻并联，由于R1R22R3，则I1:I2:I31:1:2。因为I1.2安，则I32I12I20.6安。本题正确选项为（D）。23本题的等效电路如图6所示，可看作R、R并、R0三者组成串联电路。滑片P将滑动变阻器R分割成R上和R下两个可变电阻。当P从a向b滑动时，R下在增大、R上在减小（两者总和是一个定值），显然它们并联的总电阻R并的大小变化规律是（R为滑动变阻器的最大阻值）。串联电路中电压按导体的电阻成正比分配，图中的电压表是在测量R和R并两者的总电压，故示数变化规律应与电阻的变化规律相同，即先增大、后减小。当滑片P在a端（R下0）或b端（R上0）时，整个电路的总电阻达到最小（RR0），则电路中的电流达到最大，但区别在于：P在a端时电流表在测此时电路的最大电流，而P在b端时电流表被短路，其示数为0。故当滑片P从a端移到b端的过程中，电流表的示数始终在不断减小。本题正确选项为（B）。24如图7所示，连接B、C，并沿悬线方向作FC的垂线AE。由于汤勺的质量不计，则水的重心必在AE上，即AE必平分FC、且与BC的交点O必为半圆的圆心。由ABOCDO得：。水面的高度。本题正确选项为（B）。25两块平面镜互成角时，成像的个数为。本题要求光线最多发生两次反射，即最多只能成4个像，则n4，可求得72。本题还可从如下角度进行分析：如图8所示，当两块平面镜成60角，发光点S在角平分线上时共成5个像，其中SM1、SN1是一次反射所成的像，SM2、SN2是二次反射所成的像，SM（N）3是三次反射所成的像（两个像重合）。本题要求光线最多只能发生两次反射，则两块平面镜之间的夹角应大于60。本题正确选项为（C）。26如图9（甲）所示电路为R2、R1、R0串联，电流表测串联电路的电流，电压表V1测R2、R1的总电压、V2测R2的电压。由于串联电路中电压按导体的电阻成正比分配，若R1增大（滑片向右移动），则电流表A的示数减小，电压表V1的示数增大、V2的示数减小。故图（乙）中图线a表示V2的示数变化、b表示V1的示数变化。观察图（乙）中的数据可知：当I1A时，U1、210V，U21V，则R21；当I4A时，U1、24V。由于电源保持不变，则有：101R044R0，解此方程可得R02。本题正确选项为（D）。27先根据连通器内液体总量保持不变计算出液面平衡位置（两液面相平时）的高度：本题最大的障碍是要理解“右管水面能够上升到的最大高度”表示什么意思？如果从“能量守恒”角度分析此题，在初中阶段不太合适。我认为从惯性角度去理解为宜。由于要求的是“最大高度”，本题应以忽略一切外部阻力为前提。打开开关K后，左管中的液体将向下运动，右管中的液体向上运动，当到达平衡位置时，由于惯性作用，液体将继续运动一段路程。但随着右管中液面的升高，液体内部的压强不断增大，右管中的液体对左管流向右管的液体产生的（阻碍）力越大，因此右管中的液体不可能无限上升（存在最大值），当到达最高点后，液体将向反方向流动，运动情况与以上情形正好相反。如果没有任何外部阻力影响，这种情形将永远维持和循环下去。现在的关键是“左管中的水面到底会下降到平衡位置以下多少距离？”由于开始时左管中的水面高出平衡位置0.1H，则它能下降到的最低位置应是平衡位置以下的相同距离（0.1H）处。（“单摆”的运动不也如此吗？）到此，本题已基本解决：因为右管的横截面积是左