2001年上海市第十五届初中物理竞赛复赛试卷（上科杯）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一个同学从平面镜中看到电子显示屏显示着501-30的字样，实际上屏幕上是显示（ ）
A．201-30
B．0E-102
C．102-0E
D．E0-201

2. 难度：中等

如图所示，一位同学握着一玻璃瓶，而且一直在他手里．则下列判断中正确的是（ ）

A．握力适当增大，手和瓶间的摩擦力增大
B．握力适当减小，手和瓶间的摩擦力减少
C．握力适当增大，手和瓶间的摩擦力不变
D．握力适当减少，手和瓶间的摩擦力增大

3. 难度：中等

在杂技表演中，有一项跳板节目，若支点在跳板的中央，当质量为60千克的两名男演员同时从距离地面3米高处由静止下落到跳板的一端时，静立于另一端的质量为40千克的一名女演员被向上弹起4米高．若不考虑空气阻力和人的内力做的功．则跳板的机械效率为（ ）
A．88.9%
B．85.3%
C．44.4%
D．40.4%

4. 难度：中等

体积为1毫米³的油滴，滴在水面上并扩散开来，形成单分子膜，其最大面积是3米²，根据这些数据，可算出石油分子的直径大约为（ ）
A．3.2×10^-9米
B．3.3×10^-10米
C．5.0×10^-9米
D．5.0×10^-10米

5. 难度：中等

如图所示，一块冰悬挂在支架上，冰的一部分浸没在浓盐水中，此时天平平衡．在冰块熔化为水的过程中（ ）

A．杯中的盐水密度逐渐减小，天平的平衡破坏，左侧下降
B．杯中的盐水密度逐渐减小，天平的平衡破坏，右侧下降
C．杯中的盐水密度逐渐减小，天平仍平衡不动
D．杯中的盐水密度保持不变，天平仍平衡不动

6. 难度：中等

如图所示，MN表示物体，M'N'是MN经凸透镜所成的像，F是透镜焦点，f是透镜的焦距，θ、θ'分别是物、像与主光轴之间的夹角．则下列判断中正确的是（ ）


A．θ'＜θ，M'N'＜MN
B．θ'＜θ，M'N'=MN
C．θ'=θ，M'N'＜MN
D．θ'=θ，M'N'=MN

7. 难度：中等

在图所示的电路中，电源电压不变．当滑动变阻器R的滑片p移动时，电压表V，电流表A的示数之比增大．则电压表V或电流表A的示数变化情况以及滑动变阻器R的滑片P的移动情况是（ ）

A．电流表A示数增大，P向右滑动
B．电流表A示数减小，P向左滑动
C．电压表V示数增大，P向右滑动
D．电压表V示数减少，P向左滑动

8. 难度：中等

如图所示，把两盏相同的电灯分别接成甲、乙两种电路，调节滑动变阻器使两盏灯都正常发光．若两种电路消耗的总功率相等，则甲、乙电路两端的电压U_甲、U_乙的关系是（ ）

A．U_甲=2U_乙
B．U_甲＞2U_乙
C．U_甲＜2U_乙
D．无法确定

9. 难度：中等

如图所示，一盛满水的圆柱形容器A放置在水平桌面上，现把一体积小于容器容积的物体G轻轻放入水中，容器中溢出的水全部流入边上的容器B中．则容器A对水平桌面的压强（ ）

A．一定不变
B．可能不变
C．一定变大
D．可能变小

二、填空题

10. 难度：中等

图为运输液体货物的槽车，如果槽内有一气泡，当车起动时，气泡将向    运动；刹车时，气泡将向    运动（选填：“前”或“后”）．

11. 难度：中等

一位同学骑自行车匀速行驶，他想测定自己的速度，测出在1分钟内双脚踩踏脚板转了40圈．已知自行车中轴大齿盘有48个齿，后轮轴上的飞轮有20个齿，车轮直径为66厘米，则该同学骑车的速度约为    米/秒．

12. 难度：中等

如图所示，一人利用滑轮装置，从水面离地面为10米深的井中，把质量共为10千克的水桶与水提出到地面，由于水桶漏水，每升高1米要漏出0.2千克的水．若不考虑水桶大小、滑轮、绳的质量和阻力，则该人要将这桶水提到地面所做的功为    焦（计算的起始位置为水桶全部离开水面时，g取10N/kg）．

13. 难度：中等

磁悬浮列车是一种未来的交通工具．它是通过列车上的电磁铁A、B与固定在轨道上的磁极N、S发生磁排斥而实现悬浮的．当列车在轨道上悬浮起时（如图所示），在电磁铁A、B中分别通有（俯视）    和    的电流（选填：“顺时针”或“逆时针”）．

14. 难度：中等

在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R₂的阻值为20欧，且R₃＞R₂＞R₁．电流表的示数为0.2安．当把电源与电流表A的位置互换后，电流表A的示数    0.2安（选填：“大于”、“小于”或“等于”）．

15. 难度：中等

在图所示的电路中，电源电压恒为6伏．当闭合电键K后，电流表的示数为0.1安．过一段时间后，发现电流表示数变为0，经检查，电源、电流表、电键是完好的．为进一步检查电路故障，用电压表分别测得bd两点间及ac两点间的电压均为6伏，则造成电流表示数变化的原因是    ．

16. 难度：中等

在“用电压表、电流表测电阻”实验中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω，2A”的字样，R_x为待测电阻．某同学能按图所示的电路图正确连接电路，当他按操作规范进行实验时，闭合电键K，电流表A的示数为I，然后他调节滑动变阻器滑片P的位置，当滑片P的位置恰好在中点时，电流表A的示数为0.5安，则I的范围是    ．

17. 难度：中等

甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象如图所示．若甲为固体，乙为液体．当物块甲放入乙中时，甲浮在液面上：当物块甲上放置一物体A时，物块甲恰好被液体全部浸没．设物块甲、A的质量分别为m₁和m₂，试写出符合以上情况的m₁、m₂的三组可能值．第一组：m₁=15克，m₂=    克：第二组：m₁=    克，m₂=12.5克；第三组：m₁=    克，m₂=    克．

三、解答题

18. 难度：中等

如图所示，M、N是两个等高的平台，两平台相距D．现用三块质量均匀、质量和形状完全相同的长方形木块在M、N之间搭成水平梁，已知每块木板的长为L，则M、N两平台间允许的最大距离为多少？请画出示意图，并简要说明理由．

19. 难度：中等

某学生应用气体在保持温度不变时，密闭在容器内的气体压强随体积改变而变化的规律，设计了测量不规则形状固体体积的实验．他首先将医用注射器的活塞移至20ml刻度处，并与气压计连接（如图），然后改变注射器内密闭气体的体积，记下对应各体积的压强值（如表1所示）；取下注射器，在注射器内放入待测固体，将注射器活塞仍然放在20ml刻度处，再次将注射器与气压计连接（如图），然后依次改变注射器内密闭气体的体积，记下对应各体积的压强值（如表2所示）．

表1						表2
注射器容积V （ml）	1/V （ml-1）	气体压强P （atm）	1/P （atm-1）	P•V		注射器容积v （ml）	1/V （ml-1）	气体压强P （atm）	l/P （atm-1）	P•V
20	0.050	0.99	1.01	19.80		20	0.050	0.99	1.01	19.80
19	0.053	1.04	0.96	19.76		19	0.053	1.05	0.95	19.95
18	0.056	1.10	0.91	19.80		18	0.056	1.12	0.89	20.16
17	0.059	1.16	0.86	19.72		17	0.059	1.19	0.84	20.23
16	0.063	1.24	O.81	19.84		16	0.063	1.28	0.78	20.48
15	0.067	1.32	0.76	19.80		15	0.067	1.37	0.73	20.55
14	0.071	1.41	0.71	19.74		14	0.071	1.50	0.67	21.00

（1）请在图（a）中的坐标纸上选取合适的坐标，画出反映气体在温度不变的条件下，气体压强与体积的关系的直线图象．
（2）请在图（b）中的坐标纸上，用作图法求出不规则固体的体积．

20. 难度：中等

图甲是照相机的成像原理．通常把使用图乙中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机．“快门“是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构．“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处．图丙是“幕帘快门”的工作原理图．拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图丙-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图丙-（b））．这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图丙-（c））．运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图丙-（d））．

下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系

T（秒）	1/1000	1/500	1/250	1/125	1/60	1/45	1/30	…
L（毫米）	2.5	5	10	20	41.5	55	83	…

请根据以上资料，回答以下问题．
（1）从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各档曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？
（2）不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的．以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变．图丁中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图象的示意图；图丁（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像．请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向．（a）______ （b）______（在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”）
（3）图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片．拍摄时选用的快门速度为1/30秒．请估算照片中兵乓球运动的平均速度．

（4）在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明．闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源．由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮．DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作．从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？
（5）图是用某台旧的DF-1照相机的1/250，1/125秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面．试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度．

（6）某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为1.39×10⁹米．