第31届上海物理大同杯竞赛试题及详解解答文档格式.docx

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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

解：

法拉第发现了电磁感应现象,故A错误；

安培建立了安培定则，用于判断通电螺线管的磁极，故B错误；

库仑发现了电荷间的相互作用，即库仑定律，故C错误；

奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故D正确。

故选D。

2．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

夏天从冰箱里取出的棒冰温度较低，其周围空气中的水蒸气遇到冷的棒冰时会发生液化现象，变成小水滴形成白气。

故选A。

3．如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，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

根据右手螺旋定则可知粒子形成的电流方向是向左的，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。

故选C。

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

理想的电压表相当于断路，电流表相当于导线。

如果要使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

因为人体是通大地的导体，用手去触摸金属小球，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，再移开手，金属小球带正电，金属箔不带电。

故选D。

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

木块放在水平桌面上静止，桌面对木块的弹力即桌面对木块的枝支持力，桌面对木块的枝支持力和木块受到的重力都是木块受到的，两个力作用在同一个物体上，且大小相等、方向相反，它们是平衡力，不是相互作用力，故BCD正确，A错误。

大小等于木块受的重力；

木块对桌面的压力是桌面受到的，木块所受重力

7．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

由P甲<

P乙知，要使两容器底部收到的压强相等，必须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。

所以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选项容器可能不够高，导致不一定可以满足要求。

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）f1<

f2（B）f1=f2（C）f1>

f2（D）无法判断

多普勒效应中，观察者和发射源的频率关系为：

f′=（v+v0）f/（v+vs）；

f′为观察到的频率；

f为发射源于该介质中的原始发射频率；

v为声波在该介质中的行进速度；

v0为观察者移动速度，若接近发射源则前方运算符号为+号，反之则为﹣号；

vS为发射源移动速度，若接近观察者则前方运算符号为﹣号，反之则为+号。

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，有：

f2=vf1/（v-vs）,由此知f1<

f2。

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

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）F1>

F2（B）F1<

F2（C）F1=F2（D）无法判断

由于容器是柱形的，所以容器底部受到的压力始终等于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）NA>

NB;

fA>

fB=0

（B）NA>

fB>

fA=0

（C）NB>

NA;

fA=0

（D）NB>

fB=fA=0

因为A在斜面上的物体匀速下滑，整体处于平衡状态，所以A对地面的压力等于A与小物体的重力之和，与地面间摩擦力为0；

而B斜面是光滑的，所以小物体在斜面上加速下滑，失重，B对地面的压力小于B与小物体的重力之和，整体在水平方向有加速度分量，所以地面对B有摩擦力。

故选B。

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

小灯泡的正常工作电流：

I1=0.2A，电阻：

R1=U1/I1=15Ω，

白炽灯的正常工作电流：

I2=P2/I2=40W/220V≈0.182A，电阻，R2=U22/P2=（220V）2/40W=1210Ω．两灯串联的总电阻：

R=R1+R2=1225Ω，

实际电流：

I=U/I≈0.18A，可见两的灯的正常工作电流都大于电路的实际电流，所以，两灯都不会被烧坏，都要能发光，但都不能正常工作．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

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W=Pt=48W×

10h=480J，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℃

设原来热水和冷水的温度分别为th、tc，t1—tc=21℃，当一半热水倒入冷水杯后：

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℃,故选C。

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

设四个物体原来体积大小为V，物体浮出水面的体积和总体积之比是不变的。

由V乙>

V丙得：

，解得V<

110cm3

由V丁>

V甲得：

，解得V>

95cm3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

以桌面上的一段L长铁链为研究对象，这段铁链在右端（L-x）段铁链的拉力作用下保持静止，设铁链单位长度的质量为m0，则：

m0Lgμ+m0xg=m0（L-x）g所以x=L/3。

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

由图知三个电阻的为并联，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。

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

设圆环的等效电阻为R，则其消耗的电功率为：

所以当R=R0=2Ω时，P有最大值，PM=U2/4R0=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）