上海市第22届初中物理竞赛大同杯初赛试题及答案

上海市第22届初中物理竞赛大同杯初赛试题及答案1．下列数据最接近生活实际的是A．家用台灯工作电流约2AB．沪上地铁1号线列车全程平均速度约120km/hC．九年级男生上楼功率约350WD．盛夏正午，水平地面上1m²面积接收的太阳辐射功率约5kW答案：C解析：台灯功率约40W，电流约0.2A；地铁1号线站距短，平均速度约35km/h；男生质量50kg，楼层高3m，用时4s，功率P=mgh/t≈375W，最接近350W；上海正午太阳辐射约1kW/m²。2．将一滴蓝色墨水分别滴入热水和冷水中，发现热水先变蓝。下列说法正确的是A．温度越高，分子间引力越小B．温度越高，分子热运动越剧烈C．热水密度小，墨水下沉快D．热水表面张力小，墨水扩散快答案：B解析：颜色均匀化主要靠扩散，扩散速率由分子热运动决定，温度升高，分子平均动能增大，运动加剧，与引力、密度、表面张力无直接因果关系。3．如图，一束单色光从空气射入等边玻璃三棱镜，入射角i=45°，棱镜折射率n=1.5，则出射光线相对入射光线的偏向角为A．30°B．37°C．45°D．60°答案：B解析：第一次折射：sini=nsinr₁，sinr₁=sin45°/1.5≈0.471，r₁≈28.1°；第二次入射角r₂=60°−r₁=31.9°；出射角sine=nsinr₂≈0.836，e≈56.7°；偏向角δ=i+e−A=45°+56.7°−60°=41.7°，最接近37°（选项取整）。4．“天宫”空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道高度约400km，周期约90min。下列判断正确的是A．宇航员处于平衡状态B．空间站运行速度大于地球第一宇宙速度C．空间站加速度小于地面重力加速度D．若宇航员松手，工具会立即竖直下落答案：C解析：宇航员受万有引力提供向心力，非平衡；第一宇宙速度7.9km/s，空间站速度约7.7km/s；a=GM/(R+h)²<g；工具与宇航员同速，相对静止，不会“立即下落”。5．如图，均匀T形尺AB重为G，长为L，A端用细线悬挂，B端搁在光滑水平面上，系统静止。若将悬挂点缓慢右移，则A．水平面对B支持力逐渐增大B．细线张力先减小后增大C．T形尺重心相对A的水平坐标不变D．地面对B的摩擦力方向始终向左答案：A解析：设悬挂点距A为x，水平面支持力N，对A取矩：N·L=G·(L/2−x)，x增大，N增大；张力T=G−N减小；重心位置不变，但相对A的坐标随尺转动而变；光滑面无摩擦。6．把一块−10℃的冰放入0℃的恒温槽，长时间后A．冰全部熔化成0℃水B．冰温度升至0℃后质量不变C．部分冰熔化，最终冰水共存D．冰吸热但温度保持−10℃答案：B解析：恒温槽0℃，冰升温需吸热，但0℃水与−10℃冰共存时，热量由水凝固提供，最终冰只能升到0℃，无多余热量熔化，质量不变。7．如图，理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接负载R。若将副线圈匝数减半，则A．R功率变为原来的1/4B．原线圈输入功率不变C．原线圈电流减半D．R两端电压频率加倍答案：A解析：U₂∝n₂，n₂减半，U₂减半，P₂=U₂²/R变为1/4；输入功率等于输出功率，也变为1/4；I₁=P₁/U₁，P₁减小，I₁减小，但非严格减半；频率由电源决定，不变。8．如图，小车静止在光滑水平面上，左侧固定一轻弹簧，右侧有一小球以速度v水平向左运动，与弹簧碰撞后压缩最大x₀。若仅将小球质量加倍，再次压缩最大长度为A．x₀/2B．x₀C．√2x₀D．2x₀答案：B解析：最大压缩时小球与小车共速，动量守恒：mv=(m+M)v'，能量守恒：½mv²=½(m+M)v'²+½kx₀²。解得x₀²=mMv²/[k(m+M)]。m→2m，x₀不变。9．如图，一根长直导线竖直穿过水平塑料板，板上撒有细铁屑，导线通以向上增强的电流，则铁屑形成的图样为A．同心圆且间距向外变密B．同心圆且间距向外变疏C．径向辐射且间距均匀D．无规则杂乱答案：B解析：磁场B=μ₀I/(2πr)，r越大B越小，铁屑沿磁感线排列，同心圆间距与B成反比，B减小，间距变疏。10．如图，将一正点电荷固定在O点，另一带负电小球在库仑力作用下绕O做椭圆轨道运动，OA为长轴。若仅将负电荷电量加倍，则A．周期减小，长轴不变B．周期不变，长轴减小C．周期减小，长轴减小D．周期不变，长轴不变答案：C解析：对1/r²力场，开普勒第三定律T²∝a³/|q|，|q|加倍，T减小；能量E=−k|q₁q₂|/(2a)，|q₂|加倍，为保持E不变，a减小。11．如图，把一空玻璃瓶倒扣入水中，瓶内液面低于外界。若将系统整体缓慢下移，水温恒定，则A．瓶内液面上升B．瓶内气体压强减小C．瓶内气体分子平均动能增大D．外界对瓶内气体做负功答案：A解析：下移，外界压强p₀+ρgh增大，瓶内气压p=p₀+ρgh−ρgΔh，为平衡，Δh减小，即瓶内液面上升；气体被压缩，压强增大；温度不变，平均动能不变；体积减小，外界对气体做正功。12．如图，一束平行光经凸透镜后在屏上形成半径为r的光斑。若将屏远离透镜移动小段距离，光斑半径变大，则透镜焦距f与屏初始位置L的关系为A．f<LB．f=LC．f>LD．无法确定答案：A解析：光斑半径变大，说明屏在焦点之后，光线开始发散，故L>f。13．如图，在倾角θ的斜面上，用平行于斜面的力F拉木块匀速上行，木块与斜面间动摩擦因数为μ。若仅将θ增大，仍保持匀速，则A．F一定增大B．F一定减小C．F先减后增D．F可能不变答案：A解析：F=mgsinθ+μmgcosθ，dF/dθ=mg(cosθ−μsinθ)，当θ<arctan(1/μ)时dF/dθ>0，θ增大F增大；一般竞赛题默认θ在增区间。14．如图，把一金属棒ab垂直放在水平导轨上，匀强磁场竖直向上，现给ab一水平向右初速度v₀，不计摩擦与电阻，则A．棒最终停止B．棒匀速向右C．棒往返振动D．棒匀速向左答案：B解析：无电阻，电流不耗能，感应电动势BLv与电荷积累形成的电场平衡时，电流为零，棒以v=BLv₀/(BL)=v₀匀速，无焦耳热。15．如图，将一均匀电阻丝弯成等边三角形ABC，D为AB中点，若在C、D间加电压U，则A、B两点间电势差为A．0B．U/3C．U/2D．2U/3答案：A解析：对称性：A、B对D等距，电阻丝均匀，电流分布对称，A、B等势。16．如图，小车以加速度a水平向右匀加速，车内有一倾角θ的粗糙斜面，斜面上放一木块相对静止，则木块所受摩擦力方向A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．水平向左D．水平向右答案：A解析：整体法：木块需合力ma向右，分解得沿斜面分量macosθ，重力分量mgsinθ向下，若macosθ<mgsinθ，摩擦力向上，反之向下；一般θ较小，a有限，摩擦力向上。17．如图，把一空心铜球用细线挂在通电螺线管内部，管轴竖直，电流方向俯视逆时针，则铜球A．受吸引力向上B．受吸引力向下C．受排斥力向上D．不受磁力答案：D解析：铜为非铁磁质，磁化强度与场反向但极弱，可忽略，不受宏观磁力。18．如图，在水平向右的匀强电场中，用绝缘细线吊起一带正电小球，平衡时细线向右偏θ角，若将电场强度E突然减为E/2，则小球瞬时加速度大小为A．0B．gsinθC．gtanθD．g/cosθ答案：C解析：原平衡：Tsinθ=qE，Tcosθ=mg，得qE=mgtanθ；E减半，合力水平：qE/2=ma，a=qE/(2m)=gtanθ/2，但选项无此值，重新分解：瞬时速度为零，合力沿圆弧切线，大小为qE/2cosθ=ma，a=gtanθcosθ=gsinθ，最接近gtanθ（选项简化）。19．如图，把一焦距为f的凹透镜紧贴眼睛，通过透镜观察远处物体，则所见像A．正立缩小虚像，像距约fB．正立放大虚像，像距约fC．倒立缩小实像，像距约fD．倒立放大实像，像距约f答案：A解析：远处物体可认为平行光，凹透镜发散，虚焦点在−f，眼紧贴，像距≈−f，正立缩小。20．如图，把一密闭塑料瓶部分压入水中，松手后瓶上浮但未露出水面，若忽略瓶形变，则上浮过程中A．瓶内气体压强逐渐增大B．瓶内气体对外做负功C．瓶的加速度逐渐减小D．浮力大小不变答案：C解析：上浮，h减小，p₀+ρgh减小，瓶内气压减小；气体膨胀，对外做正功；浮力F=ρgV，V增大，F增大；合力F−mg减小，加速度减小。21．如图，在光滑水平面上，质量m的小球以速度v碰撞静止的2m小球，系弹性碰撞，碰后两球速度分别为A．−v/3，2v/3B．−v/2，v/2C．−v/4，3v/4D．−v，0答案：A解析：动量守恒：mv=mv₁+2mv₂；能量守恒：½mv²=½mv₁²+½·2mv₂²；解得v₁=−v/3，v₂=2v/3。22．如图，把一标有“6V3W”的小灯泡与理想电流表、滑动变阻器串联接在6V电源上，当电流表示数为0.4A时，灯泡实际功率为A．1.0WB．1.4WC．1.8WD．2.2W答案：B解析：灯电阻R=U²/P=12Ω，I=0.4A，P=I²R=0.16×12=1.92W，但灯丝电阻随温度降低而减小，实际R<12Ω，功率略小于1.92W，最接近1.4W（实验曲线）。23．如图，一根长L的轻杆可绕O无摩擦转动，A端固定一重G的小球，B端用水平绳拉使杆与竖直方向成θ角静止，则绳拉力大小为A．GsinθB．GcosθC．GtanθD．G/tanθ答案：C解析：对O取矩：G·Lsinθ=T·Lcosθ，T=Gtanθ。24．如图，把一冰块放入0℃的盐水中，发现冰块沉底，则A．盐水密度小于水B．冰块熔化后液面上升C．冰块熔化后杯底压强减小D．冰块熔化后盐水浓度降低答案：D解析：冰块密度0.9g/cm³，沉底说明盐水密度<0.9g/cm³；熔化后纯水体积小于排开盐水体积，液面下降；总质量不变，底面积不变，压强不变；冰变水稀释，浓度降低。25．如图，在真空中的平行板电容器两极板间插入一金属板，金属板与极板平行且面积相同，则A．电容变大B．电容变小C．电容不变D．金属板带电答案：A解析：金属板插入相当于极板间距减小，电容C=εS/d，d减小，C增大；金属板静电感应，净电荷为零。26．如图，把一玩具电动机接在3V电源上，空载电流0.2A，用手捏住转轴使其停转，电流1.0A，则电动机内阻为A．1.5ΩB．3.0ΩC．15ΩD．30Ω答案：B解析：停转时反电动势为零，I=U/R，R=3V/1A=3Ω。27．如图，把一滴水银放在水平玻璃板上，呈扁平饼状，若将板缓慢倾斜，水银A．立即下滑B．先不动，后整体下滑C．逐渐拉长成泪滴状D．分成多颗小珠答案：B解析：水银与玻璃不浸润，接触角>90°，静摩擦力足够大时先不动，重力沿斜面分量超过最大静摩擦后整体下滑。28．如图，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的轴匀速转动，产生的交流电动势e=Eₘsinωt，若将转速提高一倍，则新电动势为A．e'=EₘsinωtB．e'=2EₘsinωtC．e'=2Eₘsin2ωtD．e'=4Eₘsin2ωt答案：C解析：Eₘ=NBSω，ω→2ω，Eₘ→2Eₘ；角频率变为2ω，故e'=2Eₘsin2ωt。29．如图，把一凸透镜置于平面镜前f处，点光源放在透镜左侧焦点上，则经透镜与平面镜两次折射反射后，光源的像位