2005年第19届复赛试题详解

1、2005 年市第初中物理竞赛复赛试题详解说明：答题时间为 120 分钟，试题满分为 150 分。第一第二大题只要写出。第三第五大题按题型要求写出完整的解答过程。解答过程中可以使用计算器。常数 g 取 10 牛/千克。一、选择题(以下每题只有一个选项符合题意每小题 4 分，共 32 分)1在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。当你通过红包玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时，观察到的现象是：()A清晰的红色“F”字。B清晰的黑色“F”字。C清晰的红底白色“E”字。D几乎看不出“E”字。解：只有红光才能通过红色的玻璃，所以白纸上由于只有红光落在上面，所以白纸也只能反射红光，呈现红色，而白纸上的

2、字是红色的，所以会几乎看不出来；故选 D2把粗细均匀的细铜丝紧密地绕在铅笔杆上用刻度尺测得绕有 47 匝细铜丝的铅笔的长度 L=50.7mm如图 1 所示。确的表示细铜丝直径的是： (A1.1mm。 C1.079mm。)B1.08mm。 D1.0787mm。解；B 细铜丝的直径很小，如果用刻度尺直接测量，或者测不出或者误差太大，把细铜丝在铅笔上紧密排绕 n 圈，测出线圈长度 L，则细铜丝直径 d=L/n，3在弹性限度内。当弹簧的长度为 16cm 时它产生的弹力大20N；弹簧的长度变为7cm 时它产生的弹力大10N。则弹簧的劲度系数为：()A1.25N/cm。C3.33N/cm。B1.43N/c

3、m。D1.11N/cm。4某中学的科技研究小组为太空工作站的宇航员设汁了如图 2所示的四种电加热水壶其中设计合理的是：（）解：太空中因为没有重力作用，所以从底部或者外部加热对热量的利用就显得不合理，故 AB选项不合理；因处于失重状态，不能发生对流现象，所以图 C 不如图 D 设计的合理故选 D5将阻值相等的电阻 R1 和 R2 串联后接在一个电压恒定的电源两端。若其中 R1 的电阻值不随温度的变化而变化而 R2 的电阻值随温度升高而增大随温度的下降而减小。则对 R2 加热或冷却，R2 的电功率的变化情况为：()A加热升温时，电功率增大而冷却降温时电功率减小。 B加热升温时。电功率减小，而冷却降

4、温时电功率增大。 C无论是加热还是冷却电功率均增大。D无论是加热还是冷却，电功率均减小。6夜晚有两个高矮不同的小朋友 A 和 B，A 比 B 高，相距 d他们分别站在路灯下，o点是路灯。在地面上的投影 A、B 两人的连线通过o点，如图 3 所示。他们头部分别在地面上留下两个A和 B，相距 d，当两人沿过 O点的直线，以相同的速度行进时A和 B的距离将：()A不断增大。B不断减小C先增大后减小 D先减小后增大。7一焦距为 f 的凸透镜主轴和水平 x 轴重合，透镜左侧x 轴上有一点光源点光源到透镜的距离大于 f 而小于 2f，若将此透镜沿 x 轴向右平移 2f 的距离，则在此过程中点光源经透镜所成

5、的像将：()A一直向右移动。 B一直向左移动。 C先向右移动。接着向左移动。 D先向左移动，接着向右移动。解：点光源到透镜的距离大于 f 而小于 2f，若将此透镜沿 x 轴向右平移 2f 的距离，电光源一直在凸透镜的一倍焦距以外，成倒立的实像凸透镜成实像时，电光源在二倍焦距处物像之间的距离最小如图，（黑色的）物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在凸透镜的二倍焦距以外成倒立放大的实像凸透镜向右移动，（红色的）凸透镜移动距离物体二倍焦距处，在凸透镜的二倍焦距处得到倒立等大的实像凸透镜继续向右移动，（粉红的）凸透镜距离物体在二倍焦距以外，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像通过图可以看

6、出像首先向左移动，然后再向右移动8如图 4 所示。A 为电磁铁B 为铁芯C 为套在铁芯 B 上的绝缘磁环。现将 A、B、c 放置在天平的左盘上当 A 中通有电流 I 时，C 悬停在空中天平保持平衡。当增大 A 中电流时绝缘磁环 B 将向上运动。在绝缘磁环 B 上升到最高点的过程中若不考虑摩擦及空气阻力则下列描述正确的是：()A天平仍保持平衡。 B天平左盘先下降后上升。 C天平左盘先上升后下降。D天平左盘一直下降至最低点。解：开始时天平平衡说明天平两侧所受力相同；而要使磁环上升开始运动，磁环受到的向上的磁力应增大，而根据力的相互性可知，A 所受磁力也应增大，故左侧力变大，天平左侧下降；而由于磁环

7、最终会停止，则磁环所向上的力将减小，则 A 所受力也将会减小，故左侧受力减小，天平左侧上升，故天平左侧应先下降后上升，最后又达到平衡；故选 B二、填空题(每小题 6 分，共 30 分)9如图 5 所示，用细线将术块 A 和金属块 B 连接在一起，放入水中。A、B 恰好悬浮在水中，此时，B 受到 个力的作用。若术块 A 的密度为 O.8lO3kg/m3木块 A 与金属块 B 的体积之比为 79：2，则金属块的密度为 kg/m3。解：由图可知，金属块 B 受到木块 A 的拉力，自身的重力，水的浮力 3 个力的作用；设木块 A 与金属块 B 的体积分别为：79V、2V，因为 A、B 恰好悬浮在水中，

8、所以 GA+GB=F 浮，则排开水的体积V 排就等于木块和金属块的总体积，即 V 排=V 木+V 金属=（79+2）V，即 mAg+mBg=水 gV 排，则A79VgB2Vg=水 g（79+2）V，将 A 的密度为 O.8 103kg/m3水的密度 1.0103kg/m3 代入上式解得B=8.9103kg/m3故为：3；8.9103kg/m310火车以 20m/s 的速度沿某一段直线轨道驶向道口，为厂提醒看守道口的，司机在距道口 940m 处开始鸣响汽笛，每次笛声持续 1s，停 5s，然后再次拉响汽笛。当道口工怍听到第三次笛声结束时，火车距道口的距离为 m道口昕到火车前后两次拉响汽笛的时间间隔

9、为s。(已知声波在空气中的速度为 340m/s)解：（1）火车第 3 次鸣笛结束时，火车前进了的时间t 总=1s+5s+1s+5s+1s=13s，则火车通过的路程为：s1=20m/s13s=260m，第三次鸣笛末尾声音传到距离：s=940m-260m=680m，处需要：t=680m /340m/s =2s所以火车又前进了 2s，此时通过的路程为：s2=20m/s2s=40m火车此时距离道口：s=680m-40m=640m（2）从第一次鸣笛开始计时第一次听到是在第一次鸣笛后：t1=940m /340m/s =2.76s，第二次鸣笛火车距t2=1s+5s=6s，的距离： s3=940m-20m （

10、 1s+5s ） =820m ， 第二次鸣笛时已用时第二次听到是在第二次鸣笛后：t3=820m /340m/s =2.41s，从第一次鸣笛到第二次听到鸣笛声用时：t=6s+2.41s=8.41s 听到两汽笛的时间间隔，还要在 8.41 秒中扣掉第一次故t=t-t1=8.41s-2.76s=5.65s故为：640；5.65用的时间：11如图 6 所示，在一根长为 2m，质量为 2kg 的细金属杆 AB(质最分布不均匀)的 A加一个与杆垂直的拉力 F使杆在图示位置。已知杆与地面成 37角，地面对杆怍用的静摩擦力大3.6N，地面对杆的支持力大15.2N则杆的重心距 B 端的距离为mF的大N。(已知：

11、sin37=O.6cos37=0.8)解：杠杆处于状态，因此杠杆水平方向合力为 0，F 的水平分量的大小 Fx=f=3.6N，F 的大F=Fx /sin37 =3.6N/ 0.6 =6N；F 竖直分量为 Fy=Fcos37=6N0.8=4.8N，杠杆在竖直方向合力也为 0，杠杆重力为 G=Fy+F 支持=4.8N+15.2N=20N；设杠杆重心距 B 端距离为 L 力矩平衡，各力对 B 点力矩代数和为 0，GLcos37=F2mL=F2m/ Gcos37 =6N2m/ 20N0.8 =0.75m故为 0.75，612如图 7 所示，A、B 两立方体叠置在一起放于水平桌面上，A 的密度为A，B

12、的密度为 B，若它们的边长比为 lA：lB=1：1，A 对 B 的压强与 B 对桌面的压强之比： =2：3，则 A：B=。若不断地缩小 A 立方体的体积，但始终保持 A 的形状为立方体，使 A、B两立方体的边长 lA：lB 的比值由 1：1 逐渐变为 1：2，则压强示：通过计算分析后写出变化情况)。的比值变化情况为(提13如图 8 所示，容器底部一根中间为圆柱形的管子与大气相连，管的直径为 20cm，不计管壁的厚度。现在管子上方压一个边长为 50cm 的塑胶立方体，将管口封住使容器中盛有一定质量的水。已知大气压强为 1.O105。塑胶立方体的密度为 O.6lO3kg/m3。当水面恰好在塑胶方高

13、的中点时。塑胶立方体受到水对它的浮力大N。当容器中所盛水的水面到塑胶立方体底面的高度满足一定的条件时，塑胶立方体能封住管口，不让水从管子的流水该条件是。(计算时保留小数点后两位)三、计算题(本题共 28 分)14.(本题 8 分)某食盐溶液的密度随深度 h 变化而变化，其变化规律为=。+kh，式中 0=1.OlO3kg/m3。为了求出式中的 k 值，现向溶液中投入两只用一根细线系在一起的小球 A 和 B，每个球的体积为 V=1cm3，其质量分别为mA=1.2g和 mB=1.4g。当将小球 A 置于水下，球心距水面的距离为 O.25m 时A、B 两个球在溶液中均处于，且线是拉紧的，两球心的距离为

14、 10cm。试求 k 值的大小。15(本题 10 分)现有两个不同材料制成的粗细相同的圆柱形长导体，它们的电阻均会随温度变化而发生变化。下表列出了两个导体在不同温度时的电阻。试问：怎样利用这两个导体(可以截取导体的一部分或使用导体的全部)制成一个阻值最大，但不随温度变化的电阻?温度O1O20304050导体 143.683.363.042.722.40导体 21.O10-21.06lO-21.121O-21.1810-21.2410-21.3010-216(本题 lO 分)阅读下列两段材料，回答相关问题。材料一、实验表明：用台输出功率恒定的电动牵引机拖动在光滑水平面上的物体时，物体获得的速度与

15、牵引时间的平方根成正比；如果从开始，拖动不同质量的物体，经过相等的拖动时间物体获得的速度与物体质量的平方根成反比。材料二、实验表明：在相同高度用不同的水平速度抛出的物体，在空中飞行的时间相等。现用安装在一个大贮水池的两台水泵从中抽水，如图 9 所示。已知水泵抽水的功率相等离地面高度相等。喷出水的水平射程分别为D 和 2D，并分别射人两个深度相等底面积为 1：2 的空池 A 和 B 中。试求为 A、B 两池注满水所需的时间 tA 和 tB 的比值。设在抽水过程中，大贮水池内水面保持不变。根据材料二可知：从处在相同高度的两个水泵中，以不同的初速 v1、v2 水平喷出的水，在空中飞行的时间相等，水平

16、射程与喷射速度成正比，即：四、实验题(本题共 14 分)17(本题 5 分)有一块如图 1O 所示的均匀薄板 abcd，用作图法标出薄板的重心位置。18(本题 9 分)现有 A、B 两杯液体，其中 A 杯内液体为纯水，密度为 A,B 杯内液体的密度 B 未知。为测量 B 杯内液体的密度，某同学在内利用刻度尺制作了一个有固定转轴的杠杆，两力臂长之比 l1：l2=1：2并用不同材质、相同厚度的板制成形状相同的甲、乙两把毫米刻度直尺，并将甲、乙两把尺分别悬挂在杠杆的两侧端点上，如图 11 所示。此外，该同学还取来了一些橡皮泥请你顺着以上叙述，写出某同学接下来的实验步骤、需要测量的物理量，并推导得出用

17、这些物理量求B 杯内液体密度的计算公式。解：实验步骤：如右图所示，在挂有直尺的杠杆左端或右端粘上一些橡皮泥，使杠杆平衡，然后将甲、乙两把尺同时慢慢浸入 A、B 两杯液体中一段长度，五、判断与说理题(本题共 46 分)19(本题 9 分)为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤。杆秤的刻度模糊不清。秤砣遗失，只有 5kg 和 6kg 的刻度清晰可辨。小组成员对杆秤的外形进行了测量，测量结量如图 12 所示。请根据以上情况，判断该杆秤的重心(不包括秤砣)应该在提扭的哪一侧并求出秤砣的质量。解：（1）从图可知，5kg 到 6kg 质量增加了 1kg，而杠杆的长增加了 2cm，杆秤上的刻度是均匀的，所

18、以，从 0 刻度线到 5kg 的位置，杠杆的长应该为 10cm，即零刻度线在的右侧，所以该杆秤的重心应该在的左侧（因为 0 刻度线处要挂称砣才能使杠杆在水平位置平衡）（2）用杆秤称物体时，物体在的左侧，秤砣在的右侧，该杆秤的重心在的左侧，设杆秤的重心到的距离为S，秤砣的质量为m，杆秤的质量为 m 杆，20(本题 12 分)人类对火的认识和利用，改变了世界也改变了自己，可以说人类文明史，就是火的利用史。(1)(3 分)如果你身处遥远的古代你有哪几种获得火种的方法，请写出三种获取火种的方法：(2)(3 分)由于对流，热空气上升，在日常所见的烛焰，如图 13 所示。但假如在完全失重充满空气的太空船里

19、，你认为烛焰的形状是()D不能点燃(3)(3 分)由于火焰温度很高会使空气发生电离从而火焰周围充满了正、负离子。如果你用手摩擦一束细包扎带，由于静电作用，包扎带会张开，如图 14。当你把火焰靠近包扎带时会发生A包扎带张得更开 B包扎带会合拢。()C包扎带张开的情况不变。 D包扎带先合拢后张开。(4)(3 分)如果在一个比较深且窄的直筒型玻璃容器的底部点燃一根蜡烛，一段时间后，蜡烛会熄灭或火焰变得很小。请利用翦刀和一张足够大的硬纸片，设计一个简单方案，让蜡烛能长时间正常地燃烧。把设计图画在纸上，并对操作步骤作简明。解：（1）获取火种的方法有：利用雷电取火，利用火山熔岩取火，钻木取火，利用撞击、敲

20、打等方式取火；（2）由于失重，火焰的形状不再是纺锤形，应该是圆形了，故选 B；（3）火焰周围充满了正、负离子，细包扎带靠近时，正负离子就会转移到扎带上，扎带由于带上异种电荷而相互吸引，故选 B；（4）燃烧消耗氧气，从氧气的补充角度考虑，故在底部留有空隙为：用纸片将直筒形玻璃容器一隔为二，21(本题 25 分)在图 16 所示的电路中，电源电压恒定，A、B 两端接电阻。图 17 为一个暗盒，盒中装有由导线和三个阻值相等电阻组成的电路。盒外的 a、b、c、d 是该电路的四个接线柱，某同学按图 16 所示的电路连接电路进行实验。实验时，某同学先把接线柱 a、d，a、b(或 b、d)，a、c(或 c、 d)，b、c 分别连接到图 16 电路中 A、B 两端测得各如表 1 所示。的示数，请你根据实验数据，回答下列问题：(1)(4 分)表 1 中有几个空格漏填，请你根据题意完成表 1 的填写。表 1：实验数据表(2)(3 分)