在图11所示电路中,U=12伏特(且保持不变),R=2欧姆,r=1欧姆,为了使电流表读数在同样的电阻链任意加长或减短时均保持不变,求: 最后一个电阻Rx的取值; 这时电流表的读数。
图11
实验题(共18分)
在用电压表、电流表测电阻的试验中,假定电压表和电流表是准确的,但由于实验电路的不完善,也会给实验结果带来误差。例如,用图12所示电路测一阻值为1.80千欧的标准电阻R值时,实际测得的阻值为1.00千欧;而用图13所示电路测量时,实际测得的阻值为2.00千欧。
图12
图13
图14
通过分析上述两个不完善的实验电路可以找到产生误差的原因。而针对误差产生的原因,设计实验电路并通过合理的实验步骤,可以大大减小实验误差。例如,用图14所示电路(图中G为灵敏电流表,当通过它的小电流有很小的变化时,它就能指示出来),按一定的实验步骤测电阻R值时,可使测量结果非常接近1.80千欧。
根据上述内容,完成下列要求:
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -36-
分别说明图12和图13所示实验电路给实验结果带来误差的原因。 说明图13中虚线框内电路的作用。
比较图14和图12所示实验电路,说明减小误差的基本方法。 写出按图14测定R阻值的实验步骤。
上海市第十一届初中物理竞赛(银光杯)
复赛试题(1997年)
说明:本试卷共有六大题,答题时间为120分钟,试卷满分为150分。
选择题Ⅰ(以下每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
上海的南北高架道路,在穿越住宅区的路段两旁,常设置数米高的塑料档板,这是为了( ) 提示驾驶员安全行车。 (B)防止车辆冲出车道,起护栏作用。 (C)防止车辆排放的废气外逸。 (D)减少对居民的噪声污染。
利用在离地面约为600千米的轨道上运行的“哈勃”太空望远镜来探索宇宙奥秘的意义主要在于人类( ) 能摆脱地球引力束缚而进入宇宙。 (B)观察天体时的距离变近。
(C)观察地球表面的清晰度得以提高。 (D)观察天体时不受地球大气层的干扰。 水和酒精充分混合后的体积小于水和酒精原来的体积之和,这表明( ) 水和酒精的分子间有空隙。 (B)水和酒精的分子在作无规则运动。 (C)水和酒精的分子间存在扩散现象。 (D)水和酒精是由分子组成的。 下列过程中,经历的时间差不多为1秒的是( )
人的眼睛眨一下的时间。 (B)人呼吸一次的时间。
(C)人的心脏跳动一次的时间。 (D)人行走5米路程所需的时间。
两个相同的烧杯中分别盛满初温相同的水和汽油,并把它们放在阳光下晒。过了一段时间,烧杯中的水和汽油都变少了,而且汽油比水减少得多些。这一现象表明( )
汽油的比热容比水的比热容小。 (B)在相同条件下汽油比水蒸发得快。 (C)汽油的温度比水的温度高。 (D)在阳光照射下水和汽油才会蒸发。 把一条粗细均匀的长金属管截成长度不等的四段,然后把这四段金属管由长到短依次排列悬挂起来,如图1所示,若有锤子分别敲击四段金属管时,它们都会发出声音,其音调( )
最低的是金属管1。 (B)最高的是金属管2。 (C)都相同。 (D)跟敲击的位置有关。
图1 一列蒸汽火车在做匀速直线运动,在远处的人看见火车头上冒出的烟是竖直向
上的,这是由于( )
当时外界无风。 (B)火车顺风行驶,车速与风速大小相等。 (C)烟雾有惯性作用。 (D)火车逆风行驶,车速与风速大小相等。 把一个小铁球迅速压成一个铁饼,这时发生变化的物理量是它的( ) 内能。 (B)比热容。 (C)热量。 (D)质量。
如图2所示,小球P、Q、R用细线相连悬挂在O点。已知三个小球受重力分别为GP=15牛,GQ=20牛,GR=7牛。当它们平衡时,连接P、Q之间的一段细线受到的拉力大小为( ) 42牛。 (B)35牛。 (C)27牛。 (D)15牛。
图2
在图3所示的暗盒中装有两个阻值均为R的电阻,暗盒有1、2、3、4四个接线柱。已知将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线校1、3接入电
路时的阻值为2R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为零。则图4中,电阻图3 连接符合上述情况的是图( )
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -37-
图4
选择题Ⅱ(以下每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共18分)
为使消防水枪能将水喷到20米高的楼层,加在储水箱中水面的最小压强最接近于( ) 1标准大气压。 (B)2标准大气压。 (C)3标准大气压。 (D)4标准大气压。
甲、乙两车站相距100千米,一辆公共汽车从甲站匀速驶向乙站,速度为40千米/时。当公共汽车从甲站驶出时,第一辆大卡车正好从乙站匀速开往甲站,而且每隔15分钟开出一辆。若卡车的速度都是25千米/时,则公共汽车在路途中遇到的卡车总共有( )
20辆。 (B)15辆。 (C)10辆。 (D)8辆。 把一只盛有小石子和泡沫塑料块的小容器,放入盛有水的大容器里,小容器能漂浮在水面上,且水面位置如图5所示。现将小容器里的小石子和泡沫塑料块全部投入水里,当小石子沉入大容器底部,且泡沫塑料块浮在水面时,大容器里水面的位置将( ) 下降。 (B)上升。
图5
(C)不变。 (D)无法确定。
在图6所示的绝热装置中有一双层金属容器。在内层容器中倒入温度为80℃的水,用温度计I测量其温度;在外层容器中倒入相同质量的温度为20℃的水,用温度计II测量其温度。如果认为热传递只在双层容器内部进行,那么根据每隔相等时间记录的两个温度计的示数,可绘制出热水的降温图线(用虚线表示)和冷水的升温图线(用实线表示)。在图7中,最能反映下述两个容器内水温变化的图象是图( )
图6
图7
一条光线通过在水中的球形空气泡,表示出射光线的可能是图8中的( ) a。 (B)b。 (C)C。 (D)d。
在图9所示的电路中,当变阻器的滑片P由a端向b端滑动时( ) 电流表示数减小,电压表示数增大。 电流表示数增大,电压表示救减小。
电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大。 电流表示数先减小后增大,电压表示数先增大后减小。
图8
图9
选择题Ⅲ(以下每小题有一个或几个选项符合题意。选对得3分。漏选得1分,选错得0分,共12分) 以下叙述中,因果关系正确的是()
由于地球对物体有吸引作用,所以失去支持的物体会落向地面。 内于物体温度升高,所以组成物体的大量分子的无规则运动加剧。 由于导体在单位体积内有足够数量的自由电荷,所以导体能够导电。 由于物体的内能减少,所以物休对外做了功。
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -38-
每种金属导体单位体积内的自由电子数有确定的值,电子的电量也是确定的。对某段导体来说,如果通过它的电流是原来的2倍,则( )
通过导体某—横截面的电量是原来的2倍。 通过导体单位横截面的电量是原来的2倍。
每秒钟通过导体横截面的自由电子数是原来的2倍。 自由电子在导体内做定向移动的速度大小是原来的2倍。
在图10所示的电路中,三只灯泡都能发光。当滑片P向右移动时,下面判断正确的是( )
灯L1和L3变暗,灯L2变亮。
灯L1变暗,灯L2变亮,灯L3亮度不变。
灯L1中的电流变化值小于灯L3中的电流变化值。 灯L1两端的电压变化值小于灯L2两端的电压变化值。
图10
关于惯性和惯性定律,下列说法正确的是( )
惯性反映了物体的一种属性。(B)惯性定律反映物体不受力时的运动规律。 惯性和惯性定律的含义是相同的。(D)根据惯性定律可推出物体具有惯性。 填空题(每格3分,共30分)
一宇宙飞船的横截面积为S(米),以恒定速度v(米/秒)匀速航行。设在宇宙空间中每立方米有n颗微流星,那么飞船在时间t内可能碰到的微流星个数的最大情为N=______(个)。
做马德堡半球实验时,若当时大气压强为1标准大气压,第一次抽气后,球内剩下空气的压强为0.3标准大气压,第二次抽气后,球内剩下空气的压强为0.2标准大气压。在这两种情况下,前后两次将两半球拉开所用的拉力之比为______。
A、B两个完全相同的容器内盛有水,底部用细管相连通,组成一个连通器。现在B容器的水面上放一木块,如同11所示,当液体静止不动时,A容器里水的质量______B容器里水和木块的总质量。(填“大于”、“等于”、“小于”)
图11
2
一列长150米,以v=15米/秒的速度匀速前进的火车,经过—列长210米,以5米/秒速度同向行进的队伍,需_____秒。
如图12所示的斜面长6米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体,从斜面底端匀速拉到顶端,拉力F共做了450焦的功。拉力F的大小是________牛,物体与斜面间摩擦力的大小是_______牛。
如图13所示,将重为16牛的小球,挂在墙壁的挂钩上,墙壁对挂钩B处的支持力是_____牛。
有一个直流电动机,其转子线圈的电阻为20欧。把这个电动机接到220伏的直流电压上,当它正常运转时,通过转子线圈的电流为1安,则电动机的输出功率为_______瓦。
在图14所示的电路中,R1为5欧,R和R2为10欧,AB间的电压U为10伏。则AB间的总电阻为_______欧,电阻R消耗的电功率为______瓦。
图13 图12
图14
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -39-
计算题(第29题15分,第30题15分,第31题20分,共50分)
33
用细线拴着一个质量为0.2千克的实心小球,小球的密度为2.5×10千克/米。把小球挂在弹簧秤上,弹簧秤挂在支架上,并将小球放到烧杯内,且与紧密接触。调节支架的高度。使弹簧秤的示数为1牛,如图15所示。 (l)若往烧杯内注水,且把小球浸没,求此时的弹簧秤的示数F1。
(2)若把烧杯内的水换成另一种液体,且仍把小球浸没,此时弹簧秤的示数F2为0.784牛,求这种液体的密度。
图15
在图16中,ab两端电压u恒定不变。若cd两端接电压表,则电压表的示数为60伏。若cd两端接电流表,则电流表的示数为3安;若cd两端接电阻R3,则R1、R2、R3消耗的电功率相等。求三个电阻的阻值和ab两端的电压U。 图16
如图17所示是—个暗盒,盒内有一个电压为9伏的电池组、两个电阻和若干导线组成的电路。盒内电路分别跟盒外A、B、C、D四个接线端中的三个接线端相连。若用电流表测量各接线端之间的电流,结果发现:当把电流表接在AC两端时,它的示数为1.5安;当把电流表接在AD两端时,它的示数为0.75安;当把电流表接在AB两端或BC两端或
图17
BD两端时,它的示数均为零。根据上述测量结果。完成下列要求: (l)在图17上画出能表示盒内电路连接情况的电路图。并求出两个电阻的阻值。
(2)当AB两端接电流表A1,CD两端接电流表A2,BD两端接导线时,电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2之比I1:I2为多少? (3)若在CD之间接一个最大电阻为22欧的滑动变阻器R3,再用阻值为10欧的电阻R4连接B端和滑动变阻器的滑片P,并在AB间接一图18 个电流表,如图18所示。则在滑片P由最上端移至最下端的过程中,电流表示数的变化范围是多少?R4两端的电压变化范围是多少?
上海市第一届初中物理竞赛决赛试题(1987年) -40-