图10所示是某一自动冲水器的结构示意图。图中的水箱为一圆柱体,其底面直径
2
D=0.8米;进水管A的管口截面积SA=3厘米,管内水速(即进水速度保持不变)vA=1米/秒;出水管B在出水时的管内水速(即出水速度保持不变)vB=1.5米/秒。若要求这个冲水器每隔5分钟能自动持续出水0.5分钟,求这个冲水器内部U形管右边的管长h和出水管B的截面积SB。
图10
图11所示是一个暗盒,盒内有一个电池组(已知电压为6伏特)、两个阻值分别为R1和R2的电阻和若干导线组成的电路。盒内电路分别跟盒外的四个接线端A、B、C、D相连接。若用安培表测量各接线端之间的电流,结果发现:当把安培表接在A、B两端时,它的读数为2安培;当把安培表接在A、C两端时,它的读数为1安培;当用导线将A、B连接起来后,再把安培表接在B、C两端,它的读数为1安培。根据上述测量结果,完成下列要求;
在图11上画出能表示盒内电路连接情况的电路图。
若用导线将B、C连接起来后,再用安培表测量A、B之间的电流,它的读数是多少?
图11 图12
(3)若在B、C之间接一个最大电阻为9欧姆的滑动变阻器R3,再用安培表连接A端和滑动变阻器的滑片P,如图12所示。则在滑片P由最下端移至最上端的过程中,安培表示数的变化范围是多少?电源的最小输出功率是多少?
说理题Ⅰ(共8分)
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -26-
准备知识:在光学作图中可用符号表示凸透镜,用符号表示凹透镜。它们的焦点和透镜中心可在主轴上分别用F和O来表示。图13所示是光从空气通过凹透镜的光路图。图中光线Ⅰ表示平行于主轴的—条光线;光线Ⅱ表示通过凹透镜中心的一条光线;光线Ⅲ表示射向凹透镜焦点的一条光线,光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示了光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过凹透镜后的传播方向。
图13 采用下述试验步骤,可粗略地测出一块凹透镜的焦距:
先在光具座上自左向右依次竖直放置一块凹透镜(焦距未知待测)、一块凸透镜(焦距已知为f)和一块平面镜,并将一个平行光源安装在凹透镜的左侧,使它能水平向右射出一束平行光;然后调节凹透镜、凸透镜和平面镜的高度,使它们的中心跟光源的中心大致在同一高度;最后打开光源,并调节凹透镜和凸透镜之间的距离,使光源发出的平行光通过两块透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,测出此时两透镜之间的距离(用d表示)。 根据上述实验过程,完成下列要求:
(1)画出上述测定凹透镜焦距的原理图(用光路图来表示),并标出已知量和要测定的物理量。 (2)这个凹透镜的焦距是______(用已知量的代数式表示)。
(3)说明在实验过程中能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回的具体方法。
说理题Ⅱ(共10分)
火车、飞机、赛车在起动或制动过程中的运动通常是变速直线运动。人们设法测得了它们在起动或制动过程中各个不同时刻的速度,如下列各表所示:
表A火车在起动过程中各时刻的速度(从火车起动时开始计时)
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -27-
时间(秒) 0 5 10 15 20 25 速度(米/秒) 0 1 2 3 4 5 表B飞机在起动过程中各时刻的速度(从飞机起动一段时间后开始计时) 时间(秒) 0 5 10 15 20 25 速度(米/秒) 10 25 40 55 70 85 表C赛车在制动过程中各时刻的速度(从赛车制动时开始计时) 时间(秒) 0 1 2 3 4 5 速度(米/秒) 25 20 15 10 5 0 请你认真比较和分析上述表格所提供的有关数据,并完成下列填空:
(1)火车在起动过程中的速度随时间变化的特点(定量关系)可初步归纳为______;飞机在起动过程中的速度随时间变化的特点(定量关系)可初步归纳为______;赛车在制动过程中的速度随时间变化的特点(定量关系)可初步归纳为______。
(2)如果对(1)中的火车、飞机、赛车在起动或制动过程中速度随时间变化的共同特点作进—步的归纳,可概括为:它们是一种______的运动。
(3)如果要引入一个物理量来反映(2)中概括出的这类运动的共同特点,这个物理量应如何定义,它表示的物理意义是什么?
上海市第九届初中物理竞赛(银光环)
复赛试题(1995年)
说明:
1.本试卷共有五大题,答题时间为120分钟,试卷满分为100分。 2.答案及解答过程均写在答卷纸上。
选择题I(以下每小题中只有一个选项符合题意。每小题2分,共10分)
有一种声控玩具,只要对着它拍一下手,就会动作起来。这种玩具所接受信号的能量是 电磁能。 (B)光能。 (C)机械能。 (D)化学能。
( )
白炽灯泡用旧后,灯丝容易在最细处熔断。这是因为旧白织灯在工作时,灯丝最细处 通过电流最大。 (B)热功率最大。 (C)通过电量最多。 (D)电阻率最大。
( )
古代修路开山时,遇到坚硬的岩石常采用“火烧水浇法”,即先用大火将岩石烧红,然后突然浇上冷水,这样就能使岩石破裂,这是因为
水的比热容较大。 (B)岩石的密度较大。 (C)岩石遇水容易溶解。 (D)岩石热胀冷缩不均匀。
( )
一个铁皮筒,自重为G,铁皮体积为V,筒的容积为V’。把这个筒用绳子系着从井中打水(绳的质量不计),当筒浸没在水面下时,绳子用提供的拉力是 G-ρ
水
gV。 (B) G-ρ
水
水
gV’。
水
(C)G+ρgV’。 (D)G+ρgV。 ( )
烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小的实像。若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对换,则 光屏上仍能呈规一个缩小的实像。 光屏上应该呈现一个放大的实像。
光屏上不会呈现实像,但通过透镜能看到虚像。 光屏上不会呈现实像,但调节光屏位置后能看到实像。
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -28-
( )
填空题(每格2分,共16分)
某人用20牛顿的水平力推动重为60牛顿的木箱,并使木箱在1分钟内沿水平方向匀速前进30米,则此人作功的功率是______瓦特。
如图1所示,用重锤打桩时,重锤跟桩的相互作用力为F,桩的质量为m,泥土对桩的阻力为f。打桩时桩所受合力的大小为___________,方向为__________。
已知水银的密度为13.6×10千克/米,铜的密度为8.9×10千克/米。铁的密度为7.8×10千克/米。把体积相同的实心铁块和实心铜块投入水中,铁块受到的浮力______铜块受到的浮力;若把它们投入水银中,则铁块受到的浮力______铜铁受到的浮力。(填“大于”、“等于”或“小于”)
如图2所示,两块平顿镜互成60°角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO,分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为______。
在图3所示的电路图中,已知R1=27欧姆,R2=R3=30欧姆,R4=15欧姆,R5=60欧姆,则电路的总电阻RAB=______欧姆,R2消耗的电功率跟R3消耗的电功率之比P2:P3为______。
图3 图2
3
3
3
3
3
3
选择题II(以下每小题中只有一个选项符合题意,每题3分,共24分)
如图4所示,入射光线SO以45°入射角从空气射入两面平行的玻璃砖中,折射角为32°,玻璃砖的CD面上镀有不透明的反光金属薄膜。则下列说法中正确的是
光线经CD面反射后循原路返回。
光线经CD面反射后从AB面上发生全反射。 光线经CD面反射后从AB面射出,折射角为45°。 光线经CD面从AB面射出,折射角为32°。
如图5所示,用斜向放置的传送带将货物匀速地自低处运送到高处。在这过程中,货物的重力势能不断增加。这是因为 静摩擦力做功。 (B)重力做功。
(C)支持力做功。 (D)动能转化为势能。
( )
图5 ( )
图4
如图6所示,一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气,当外界大气压强为1标准大气压时,管内水银接高度l1小于76厘米,此时弹簧秤示数为F1。若在水银槽中缓慢地倒入水银,使槽内水银面升高2厘米,则玻璃管内的水银柱高度l2和弹簧秤的示数F2应满足 l2=l1,F2=F1。 l2>l1,F2>F1。
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -29-
图1
图6
l2
一木块浮在水面上时,有1/4的体积露出水面。把这个木块放入另一种液体中,有1/3的体积露出液面。设水的密度为ρ1,该液体的密度为ρ2,则ρ1:ρ2为 9:8。 (B)8:9。 (C)4:3。 (D)3:4。
( )
把两块质量相等、比热容分别为c1和c2的金属熔合为合金,该合金的比热容为 c1+c2。 (B)c1c2。 (C)(c1+c2)/2。 (D)c1c2/2。
( )
体积相等的两个实心金属球,放在沸水中加热相当长的时间后,取出并立即放在0℃的大冰块上,能使冰熔化得较多的金属球应
具有较大的质量。 (B)具有较大的比热容。 (C)具有较高的温度。 (D)放出较多的热量。
( )
把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中,下列说法中正确的是 水从底部开始凝固,油从上部开始凝固。 水从底部开始凝固,油从中部开始凝固。 水从上部开始凝固,油从底部开始凝固。 水从上部开始凝固,油从中部开始凝固。
如图7所示的电路图中,L1,L2,L3为三只相同的灯泡。当滑动变阻器的滑片P由a端移到b端的过程中,灯泡的亮度变化情况是 L1变暗,L2变亮,L3不变。 L1变亮,L2变暗,L3变暗。 L1变暗,L2变亮,L3先变暗后变亮。 L1变亮,L2变暗,L3先变亮后变暗。
( ) 图7 ( )
计算题(第1小题5分,第2小题8分,第3小题10分,第4小题12分,共35分)
声音在铁中的传播速度为5000米/秒,在空气中的传播速度为340米/秒。一人用石块敲击长铁管的一端,另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听,可以先后听到两次敲铁管的声音。如果这两次敲击声的时间间隔为0.2秒,求这根铁管的长度。
如图8所示,定值电阻R1为3欧姆,滑动变阻器R2的最大电阻为9欧姆,电源电压恒定为6伏特。当滑片P移到连入电路的电阻为多大时,变阻器消耗的电功率最大?此时电功率为多少?
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -30-
图8