全国奥林匹克物理知识竞赛初三组与答案.docx

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全国奥林匹克物理知识竞赛初三组与答案

全国奥林匹克物理知识竞赛（初三组）

一、选择题（共60分）

（一）单选题（下列每小题的四个选项中，只有一个选项是正确的，每小题2分，共40分）

1．麦克斯韦的主要科学贡献是[　]

A．建立了电磁场的基本方程。

B．发现了电磁感应定律。

C．设计了测定热功当量的装置。

D．发现了电流的磁效应。

2．图1所示电路中的a、b两点间电压不变，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时，下列电路中电流表的读数会变小的是

　　　[　]

3．冬天乌苏里江气温低到—50℃，冰面之下的河水仍然在流动，则与冰交界处水的温度是　　　　[　]

A．－50℃。

B．0℃。

C．低于0℃，高于－50℃。

D．无法判断

4．如图2所示，竖直放置的一容器甲、乙端封闭，丙端开口向上，容器中注入水后如图所示，水中在同一水平线上的a、b、c三点的压强分别为户pa、pb、pc，那么这三者的关系是[　]

A．Pa＞Pb＞Pc　B．Pa＜Pb＜Pc

C．Pa=Pb=Pc　　　　D．以上都不对

5．柴油机的效率比汽油机高，是由于　[　]

A．柴油的燃烧值比汽油的燃烧值大

B．柴油的比热比汽油的比热大

C．柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高

D．柴油的密度比汽油的密度大

6．如图3所示，两根水平放置的光滑导轨MN和M′N′放置在均匀的磁场内，磁场方向垂直纸面指向里，AB、CD是可在导轨上滑动的金属棒，当AB在外力作用下向右运动时，则AB中的电流方向以及CD受到的磁场力的方向是　　　[　]

A．电流方向由B到A，CD受磁场力方向向左

B．电流方向由B到A，CD受磁场力方向向右

C．电流方向由A到B，CD受磁场力方向向左

D．电流方向由A到B，CD受磁场力方向向右

7．某房间里有甲、乙、丙三只温度计，其中只有一只温度计刻度是正确的，将甲放在空气中，乙的感温泡插在密封于玻璃瓶中的酒精里，丙的感温泡用浸有酒精的湿棉花包裹后放在空气中，它们的示数都为15℃，那么该房间里的实际温度　　[　]

A．等于15℃　　B．高于15℃

C．低于15℃　　D．无法判断

8．使重60牛的物体沿着长5米、高1米的斜面匀速向上运动，必须用沿斜面向上的32牛的拉力F，如图4所示，则物体所受的摩擦力大小为　　　　[　]

A．12牛　　　B．20牛　　　　C．32牛　　　D．80牛

9．有四位同学在同一地点同时做托里拆利实验，其中三人操作各有一处不正确——两人使玻璃管里混进了少量空气，一人把管放倾斜了，但有一人操作完全正确，他们记录到玻璃管内水银柱的长度分别为：

720.0毫米、730.0毫米、741.0毫米、760.0毫米。

那么，实验地点当时实际的大气压为多少毫米汞柱高产生的压强？

[　]

A．720.0毫米　B．730.0毫米

C．741.0毫米　D．760.0毫米

10．站在河边看清澈的水中的游鱼和山的倒影，实际所看到的是　　　[　]

A．鱼的实像和山的实像　　　B．鱼的虚像和山的虚像

C．鱼的实像和山的虚像　　　D．鱼的虚像和山的实像

11．天然放射性的物质放出的α、β、γ三种射线，它们的贯穿本领由大到小顺序依次是　　　　[　]

A．α射线＞β射线＞γ射线

B．β射线＞α射线＞γ射线

C．γ射线＞β射线＞α射线

D．α射线＞γ射线＞β射线

12．在竖直井里安装的电梯顶棚上悬挂一个物体，电梯静止时物体自由下落至电梯地板所需时间为t1；电梯在匀速下降过程中，物体从顶棚上脱离，到达电梯地板所需的时间为t2，则　[　]

A．t1＞t2　　　B．t1＜t2

C．t1=t2　　　　D．无法判断

13．图5所示的是民用220伏电源的电路，开关S闭合时电灯不亮，但a、b两点均能使测电笔的氖管发光。

那么，故障的可能原因是（只考虑出现一处故障的情况）　[　]

A．a、b两点间短路　　　　B．灯丝断了

C．零线断了　　D．火线断了

14．如图6所示，杯中盛有清水，一长方形木块漂浮于水面，其下用细线系住一实心铁球，那么　　　　[　]

A．木块所受到的浮力与它排开的水重不相等

B．铁球所受到的浮力与它排开的水重不相等

C．若细线断，铁球沉到杯底（未撞破玻璃），则杯中液面升高

D．若细线断，铁球沉到杯底（未撞破玻璃），则杯中液面降低

15．在一对平衡力作用下的物体正在运动，若这对平衡力中撤去一个，那么，这个物体在撤力前后的运动[　]

A．都是匀速直线运动

B．都是变速直线运动

C．撤力前是匀速直线运动，撒力后是变速直线运动

D．撤力前是匀速直线运动，撤力后是变速运动，但运动路线不一定是直线

16．在一杠杆的两端分别挂上质量不等的两个物体，调节两物体到支点的距离，使杠杆平衡，然后将物体同时浸没在水中，杠杆是否仍能平衡？

　[　]

A．仍能平衡

B．不能平衡，挂大质量物体的一端下降

C．不能平衡，挂小质量的一端下降

D．缺少条件，不能判断

17．标有“6V1.8W”和“6V1.2W”的灯泡共5只，全部接到12伏的电源中，若电路中没有其他元件，但它们都能正常发光，那么，电源的输出功率为[　]

A．6.6瓦　　B．7.2瓦　　　C．7.8瓦　　　D．8.4瓦

18．图7表示阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的I一U图线，从图中可知　　[　]

A．R1＞R2

B．R1、R2串联后的总电阻的I—U图线在区域II

C．R1、R2并联后的总电阻的I—U图线在区域III

D．R1、R2并联后的总电阻的I一U图线在区域I

19．把一个凸透镜固定于薄壁玻璃筒中间，在凸透镜的焦点F处放一个点光源S，然后注入水，使水面处于光源S和凸透镜之间（如图8所示），为使经凸透镜折射后的光线是一束平行光，则光源的位置　[　]

A．应适当升高　　　　B．应适当降低

C．应不动D无法确定

20．平面镜沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S，运动中镜面始终保持与运动方向成60°角，如图9所示，则S在镜中的像S′移动的速度和方向是　[　]

A．以速度v水平向右移动

（二）多选题（下列每小题的四个选项中，可能有两个或两个以上的选项是正确的。

21～24题，每题2分；25～28题，每题3分，有选对但选不全的给l～2分，凡有选错的给零分。

全题共20分）

21．一凸透镜的焦距为12厘米，物体直立在它的主轴上距焦点6厘米处，则可能成　　[　]

A．放大、正立的虚像

B．放大、倒立的实像

C．缩小、倒立的实像

D．与物体一样大小的正立虚像

22．以下所列举的物理学的伟大成果，属于爱因斯坦贡献的有　[　]

A．建立广义相对论　　　B．发现弱作用下宇称不守恒

C．提出光的量子说　　　D．第一个发现超导现象

23．用量热器做测定铜的比热的实验时，在以下造成实验误差的原因中，使测得的比热值偏大的是　　　[　]

A．被加热的铜块从热水中取出后未立即投入量热器小桶的水里

B．被加热的铜块投入量热器小桶时，带了较多热水

C．测定混合温度时，温度计的水银柱没有达到最高处就记录了温度

D．温度计的玻璃泡放在铜块上，未加搅拌就记录了温度

24．活塞A和活塞B将水密封于连通器中，其横截面积分别为S和2S，如图10所示，开始时整个装置处于平衡状态。

若在A上放一重为G的砝码（图中没有画出），则水对容器底的压强要增加△P，水对活塞B竖直向上的作用力要增加△F。

设砝码和A的接触面积为S／2，那么　　[　]

A．△F=2G　　　　B．△F=4G

C．△p=2G／SD．△p=G／S

25．在我国大部分地区打开电冰箱常能看到“白雾”的季节是夏天，而看到口中呼出“白气”的季节却是冬天，这些现象产生的条件是　　　[　]

A．夏季潮湿，空气中含有大量水蒸气，是产生前者的条件之一

B．夏季干旱、燥热是产生前者的条件之一

C．口中呼出的气体里含有大量水蒸气，是产生后者的条件之一

D．冬季干燥，寒冷是产生后者的条件之一

26．图11所示的装置，甲和乙是叠放在水平桌面上的木块，一条绷紧的细绳绕过定滑轮系住甲和丙，整个装置做匀速运动（丙向下，甲向右），乙相对于甲保持静止，不计空气阻力，以下说法中正确的有[　]

A．丙的机械能总量保持不变

B．绳对甲的拉力和水平桌面对甲的摩擦力是一对平衡力

C．乙在水平方向没有受到力的作用

D．运动过程中不断有机械能转化为热能

27．在以速度v1向东行驶的甲车上的乘客看来，乙车向西行驶；在以速度v2向西行驶的丙车上的乘客看来，乙车向东行驶，则乙车相对于地面的运动状况可能是　　　　[　]

A．以小于v1的速度向东行驶

B．以小于v2的速度向西行驶

C．以大于v1的速度向东行驶

D．静止不动

28．图12所示为电烙铁尾部的接线端及和它相对应的电热丝连线图，AC是电烙铁的电热丝。

B接电热丝的中点。

电烙铁铭牌上标明额定功率为40瓦，使用电压为220伏或110伏，下列说法中正确的是　　　[　]

A．AC连220伏电源，电烙铁功率为40瓦

B．AB连110伏电源，电烙铁功率为40瓦

C．AC先连接起来作为一个接线端，然后AB接110伏电源，电烙铁的功率为40瓦

D．AC连入110伏电源，电烙铁功率为10瓦

二、实验、作图题（每题5分，共15分）

29．一未知电阻的阻值估计在10欧到20欧的范围，利用图13所示的电路可以测定它的阻值。

图中R0为定值电阻，有标称为“0.5Ω1W”、“15Ω1w”和“100Ω1W”的三种电阻可供选择；电流表有0～0.6A和0～3A两个量程；电源电压稳定，其值约为3伏，测量要尽可能准确，请简要说明实验的主要步骤（包括写出根据该实验最后计算Rx的式子），并说明你所选择的定值电阻的阻值和电流表的量程。

30．如图14所示，水平地面上有一障碍物ABDC，较大平面镜MN在某一高度水平放置，试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到障碍物后方地面的范围。

如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子的高度该怎样改变？

31．水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上，A、B两物体保持静止（如图15所示），请画出物体B在竖直方向的受力示意图，并写出这些力之间的关系式。

三、填空题（32～39题，每题2分；40～44题，每题3分，共31分）

32．1964年，美国物理学家盖尔曼和茨韦格提出了一个模型，认为所有强子都是由______构成的；70年代的进一步研究表明，强子类里的介子是由______组成的。

33．世界上第一位清楚、准确地论述磁偏角的科学家是中国宋代的______，他的重要著作《______》是世界科学史的一部重要著作。

34．某些物质在温度低到某个值（临界转变温度）以下时，突然变得______，这种现象叫超导性；从能量的角度来看，用超导体做输电线的最大特点是______。

35．在烧煮食物时，若用水煮，只要水烧不干，食物不会煮焦；若把食物放在油中炸，虽然油未烧干，食物却有可能变焦。

这主要是因为_______。

36．测烧杯中液体的温度时，某人像图16所示的那样插入温度计，错误在______。

37．小电珠的额定电压为2.5伏，为了测定它的额定功率，在图17所示的电路中将导线的接头M接在滑动变阻器的______接线柱上后就可以闭合开关S；接着，将小电珠两端的电压调到额定值，若这时电流表的示数如图18所示，小电珠的额定功率是______。

38．一位同学看到远方闪电开始记时，过了△t时间后听到雷击声，如果已知光在空气中传播的速度为c，声音在空气中传播的速度为v，若用c、v、△t三个量表示打雷处跟同学的距离s，则s=______。

由于c＞＞v，则上述距离可近似地表示为s≈______。

39．将同一重物举高，如图19所示，使用滑轮组的机械效率与使用斜面的机械效率之比为8：

7，则分别使用这两种机械时的拉力之比F1：

F2=______。

40．一个重0.98牛的密度计，若它的刻度A和刻度B分别表示的密度为103千克／米3和8×103千克／米3，则该密度计A、B之间这部分体积的大小为______。

41．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V3W”和6V6W”的字样，现将甲、乙两灯泡串联起来，则电路两端允许的最大电压是______。

42．用图像可以表示物体运动的规律，则在图20的图像中表示物体做匀速直线运动的是______段，表示物体静止状态的是______段。

43．将一根粗细均匀的铁丝弯成直角，两直角边边长之比为2：

1，将角顶放在一光滑细钉上（如图21所示），当直角铁丝静止时，短边和竖直方向的夹角θ的正切等于______。

44．图22中所有电阻的额定功率都是4瓦，若从A点流入的电流为2安，则图中阻值为2欧的那个电阻消耗的功率为______。

四．计算、说明题（本题共14分）

45．（4分）电源输送的电功率为P，输电导线总电阻为R，电流在输电线上损失的热功率为P1，计算电源输出端电压。

46．（10分）在图23所示的电路中，电源电压U恒定不变，当滑动变阻器R的触头D置于最下端的位置上时，小电珠L1、L2、L3所消耗的电功率相等；若D从上述位置向上移动，试比较L1、L2、L3所消耗的电功率，排出三者大小的顺序，说明理由。

五、附加题（答对的，另加7分；没答或答错的不加分，也不倒扣分，此题的得分作为评奖参考）

“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”，这是民间流传的一个故事，现给你两根长度相同且自重忽略不计的扁担和一只水桶，请你帮他们想出一个办法来，使甲、乙、丙三个小和尚共抬一桶水且各自承受的压力相同。

要求画出简要示意图，并算出水桶的悬挂位置。

全国奥林匹克物理知识竞赛（初三组）参考答案

一、1．A；2．B；3．B；4．C；5．C；6．B；7．B；8．B；9．C；10．B；11．C；12．C；13．C；14．D；15．D；16．D；17．B；18．D；19．D；20．D；21．A，B；22．A，C；23．B，D；24．A，D；25．A，C，D；26．B，C，D；27．A，B，D；28．A，C，D

二、29．电流表选“0~0.6A”量程，定值电阻选“15Ω1W”。

实验步骤：

①接好电路后在S2断开的状态下先闭合S1，读出这时电流表的示数I1；②接着闭合S2，读出这时电流表的示数I2；③计算Rx=I1R0／（I2-I1）

30．如图，其中PQ为所求范围，镜子高度应增大

31．略

三、32．夸克；一个夸克和一个反夸克

33．沈括；梦溪笔谈

34．没有电阻；没有焦耳热损失

35．水的沸点较低，油的沸点较高

36．温度计和烧杯接触

37．C；1瓦

38．c·v·Δt／（c－v）；v·Δt

39．7∶12

40．25厘米3（或2.5×10-5米3）勺

41．9伏

42．AB和EF；BC

43．444．0.125瓦

四、

46．当D置于最下端时，R接入电路的电阻等于零，由此时L1、L2、L3消耗的电功率相等，不难得到三灯电阻的关系：

R2=R3=4R1①

D向上移动的结果，图中并联支路的总电阻增加，从而其两端的电压增加，L2消耗的电功率增加，且此时L2消耗的电功率大于L3消耗的电功率；同时，D向上移动的结果，还导致L1两端电压减小，从而L1消耗电功率减小，所以，D向上移动的结果，L2消耗的电功率最大，只需要再比较L1和L3所消耗的电功率就可以排序，显然，D向上移动后，有

I3＜I2　　②

又I1=I2+I3　　③

联立①、②、③、④、⑤解得：

D向上移动后P1＞P3，排序的结果为P2＞P1＞P3。

五、如图所示，使一根扁担的一端置于另一扁担中点B处（可用细绳固定），水桶悬挂在E点，三个和尚分别在A、C、D三点抬水。

设桶及水重为G，扁担长为L，根据杠杆平衡条件

F动·L动=F阻·L阻得到：

当F甲=F乙时，LBC=LBD=L／2

此时：

F甲=F乙=FB／2

若要F丙=F甲=F乙=FB／2，则LAB=2LBE。

所以水桶应悬挂于离A点2／3L处。