上海市2024初中物理竞赛大同杯详解

上海市2024初中物理竞赛大同杯详解

上海市第二十七届初中物理竞赛

初赛试题

一、单项选择题

1．下列四幅图片中，能体现“增大摩擦”的是（ ） A．

B．

C．

D．

磁浮列车轨道

轮胎花纹

轴承滚珠

“鲨鱼皮”泳衣

解答： 解：A、磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥，使列车和铁轨间分离，大大减小了摩擦，不符合题意；B、

轮胎花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，符合题意；C、轴承滚珠是变滑动为滚动减小摩擦力，不符合题意；D、“鲨鱼皮”泳衣，是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦，不符合题意；故选B．

2．下列说法中正确的是（ ） A． 机械效率越高，机械做功一定越快 B． 做功越多的机械，机械效率一定越高 C． 功率越大的机械做功一定越多 D． 做功越快的机械，功率一定越大

解答： 解：A、机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误B、做功多，效率不一定

高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误；

C、功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；D、做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确．故选：D．

3．如图所示，OA是光从水中斜射入空气的一条光线，若OA与水面夹角为40°，关于反射角α、折射角β的说法正确的是（ ）

解答： 解：根据光的反射定律的内容，作出其反射光线，反射光线与水面的夹角也为40°，反

射角为90°﹣40°=50°．

同时当光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射角大于入射角，所以折射角大于50°，光线要远离法线．如图所示 故选D．

4．重力为10牛的水对漂浮的物体所产生的浮力大小（ ） A． 一定小于10牛

B． 一定等于10牛

C． 可以等于0牛 1

D． 可以大于10牛

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解答： 解：根据物体漂浮的条件可知受到浮力和重力相等，而物体重力未知．根据阿基米德原理：浸在液体的物

体，所受的浮力的大小等于它排开液体受到的重力，表达式为F浮=G排．=ρ水gV排可知：当物体所受的浮力的大小取决于物体排开水的体积，与水的多少无关．故由此分析可知选项D正确． 故选D．

5．容器内盛有部分盐水，在盐水中放入一块淡水凝固成的冰，冰熔化后（ ） A． 盐水的密度减小，液面上升 C． 盐水的密度减小，液面下降 解答：

解：冰块漂浮在水面上，所以，F浮=G冰，ρ盐水gV排=ρ冰gV冰，V排=

，冰熔化成水之后，状态变

B． 盐水的密度减小，液面不变 D． 盐水的密度不变，液面也不变

化，质量不变，所以，m冰=m水，ρ冰V冰=ρ水V水，V水=，因为ρ盐水＞ρ水，所以，V水＞V排，

所以液面上升；因为盐水里增加了一部分水，所以盐水的密度会减小． 故选A．

6．水被加热烧开后，水面上方有“白色气体”；在炎热的夏天，冰块的上方也有“白色气体”（ ） A． 前者主要是由杯中水转变成的“水的气态物质” B． 前者主要是由杯中水转变成的“水的液态物质” C． 后者主要是由冰转变成的“水的气态物质” D． 后者主要是由冰转变成的“水的液态物质”

解答： 解：水被加热烧开后，水面上方有“白色气体”，是水汽化的水蒸气遇冷的空气液化形成的小水珠悬浮在空气

中，是由杯中的水转变成的“水的液态物质”；在炎热的夏天，冰块的上方也有“白色气体”，是空气中的水蒸气遇冷的冰块液化形成的小水珠悬浮在空气中，是空气中是水蒸气转变成的“水的液态物质”，故只有选项B正确． 故选B．

7．物、透镜、光屏置于光具座上，下列说法中，正确的是（ ）

A． 如透镜是凸透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要把透镜右方的光屏移到适当位置，一定能在屏上得到物

体的像

B． 如透镜是凸透镜，则不论物体放在透镜左方何处，去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定看不到物

体的像

C． 如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要把光屏移到适当位置，一定能在屏上得到物体的像 D． 如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看

到物体的像

解答： 解：A、如透镜是凸透镜，只有物体放在凸透镜一倍焦距以外，才能在右侧光屏上得到物体的像．如果物体

在凸透镜的一倍焦距以内，凸透镜成正立、放大的虚像，光屏承接不到像．不符合题意．B、如透镜是凸透镜，物体在凸透镜的一倍焦距以内，去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，能看到正立、放大的虚像．不符合题意．C、如透镜是凹透镜，不论物体放在透镜左方何处，都能得到正立、缩小的虚像，虚像不能呈现在光屏上．不符合题意．D、如透镜是凹透镜，则不论物体放在透镜左方何处，只要去掉光屏而用眼睛从右向左沿主轴直接观察，一定能看到物体正立、缩小的虚像．符合题意．

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故选D．

8．在如图所示的电路中，电阻R2＜R1，若保持电路的总电流不变，那么为了使通过R1的电流稍增大一点，可采用的措施是（ ）

A． 与R2并联一个比R2小得多的电阻 C． 与R2串联一个比R2小得多的电阻

B． 与R2并联一个比R2大得多的电阻 D． 与R2串联一个比R2大得多的电阻

解答： 解：若保持电路的总电流不变，那么为了使通过R1的电流稍增大一点，就应当让通过R2的电流稍减小一点，

根据欧姆定律I=可知，可以与R2串联一个比R2小得多的电阻． 故选C．

9．）每种金属导体中单位体积内的自由电子数有确定的值．若两段长度之比为2：1、横截面积之比为1：3的镍铬合金丝并联在某电路中使用时，则这两根电阻丝内电子定向移动的平均速度之比为（ ） A． 1：2

B． 3：1

C． 2：1

D． 1：1

解答： 解：因为R1和R2材料相同，长度之比为L1：L2=2：1，横截面积之比为S1：S2=1：3，所以电阻之比R1：

R2=6：1，两电阻并联电压相等，则I1：I2=1：6，根据I=nqsv得 I1=n1q1s1v1，I2=n2q2s2v2，因为I1：I2=1：6，S1：S2=1：3，所以v1：v2=1：2． 故选A．

10．在听磁带式录音机的录音时，经过20分钟，带轴上带卷的半径会减少．那么，从此刻到带卷的半径变成起始半径的一半时，经过的时间为（ ） A． 8分钟

B． 7分钟

C． 6分钟

D． 5分钟

解答： 解：听磁带式录音机的录音时，带卷线速度大小不变，设磁带厚度为d，初始带轴上带卷的半径为R．

经过20min，带轴上带卷的半径减少，为R，磁带长度为L1=×2π×R；设从此刻到带卷半径变为起

始的一半时，经过的时间为t，磁带长度为L2=故选B．

×2π×R，由=，解得t=7min．

11．一只家用电能表标有“1500r/kW?h”的字样，今若让一台录音机工作，测得电能表旋转1r的时间恰好为100s，则这台录音机的功率为（ ） A． 15W 解答：

解：这台录音机的功率

．

B． 24W

C． 41.7W

D． 66.7W

故选B．

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12． “220伏 25瓦”的白炽灯L1与“36伏 25瓦”的白炽灯L2均正常工作，若两灯丝的材料相同、长度相近，则（ ） A． L1灯丝细且L1比L2暗 C． L1灯丝粗，两灯一样亮

B． L1灯丝粗且L1比L2亮 D． L2灯丝粗，两灯一样亮

解答： 解：（1）两个灯泡的额定功率相同，灯泡都在额定电压下工作，额定功率相同，亮度相同．

（2）∵P=UI，I=，∴R=

，两个灯泡的额定功率相同，额定电压越大，电阻越大，所以L1的电阻大．

L1和L2的长度和材料相同，L1的电阻大，L1的横截面积小． 故选D．

13．如图所示．甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物块，它们在丙的作用下一起向右做匀速直线运动（ ） A． 乙所受摩擦力的方向向右 B． 甲可能不受摩擦力

C． 甲和丙所受的重力都不做功

D． 将乙拿掉后，甲的运动状态一定会发生改变

解答： 解：A、乙放在甲上和甲一起匀速直线运动，以甲为参照物乙是静止的，没有运动趋势，乙和甲之间没有摩

擦力．不符合题意．B、甲在丙的作用下水平向右匀速直线运动，甲受的摩擦力水平向左．不符合题意．C、甲受到重力竖直向下，甲向下没有移动距离，重力对甲没有做功．丙受到重力竖直向下，丙向下移动了距离，重力对丙做功．不符合题意．D、乙叠放在甲上，甲进行匀速直线运动，水平方向上受到拉力和摩擦力，并且摩擦力等于拉力．将乙拿到，甲对水平桌面的压力减小，摩擦力减小，拉力大于摩擦力，甲向右进行加速运动，甲的运动状态不断改变．符合题意． 故选D．

14．甲、乙、丙三只灯泡，按如图所示连接时恰好都能正常发光．当甲灯由于接触不良而熄灭时，则以下可能发生的是（ ）

A． 乙、丙灯立即变得更亮 C． 丙灯烧毁，乙灯不亮

B． 乙灯烧毁，丙灯不亮

D． 乙灯变得更暗，丙灯变得更亮

解答： 解：由图可知，甲、乙并联后，再与丙串联，当甲灯由于接触不良而熄灭时，并联部分的电阻变大、电流

变小、分压变大．对于乙灯，由P=

得，分压变大，灯泡电阻不变，所以实际功率变大，故乙丙有可能先

得，分压变小，灯泡电阻不变，故灯泡会变

亮度变亮后烧毁；当乙灯分压变大时，丙灯分压变小，由P=

暗，但当乙灯烧毁后，整个电路断路，丙灯也不亮．综上所述，只有选项B符合题意． 故选B．

15．某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW．不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为（设人的平均质量为60kg，g=10N/kg）（ ） A． 12人

B． 14人

C． 20人

D． 25人

解答： 解：维持扶梯运转的功率：P0=UI=380V×5A=1900W=1.9kW，电动机的最大输出功率为P最大=4.9kW

可用于输送顾客功率：△P=P最大﹣P0=4.9kW﹣1.9kW=3kW，输送一个人的功率：P=Fvsin30°=Gvsin30°=mgvsin30°=60kg×10N/kg×0.4m/s×sin30°=120W，

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同时乘载的最多人数：n=故选D．

16．如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W．则输电导线AC、BD上消耗的功率为（ ）

=

=25（人）

A． 1W

B． 2W

C． 4W

D． 9 W

解答： 解：设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则P1=I12RL=25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则P2=I22RL=16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②两式可得：I1：I2=5：4，若将灯泡L接C、D两点时，电的总功率为：P3=UI2， 则：

=

，即P3=

=×25W=20W，所以导线AC和BD消耗的总功率为：

P=P3﹣P2=20W﹣16W=4W． 故选C．

17．两个完全相同的正方体均匀物块，分别沿各自虚线切割掉一半，将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上，比较两物块的重力势能（ ）

A． a比较大

B． b比较大

C． 一样大

D． 无法判断

解答： 解：两个完全相同的正方体均匀物块，分别沿各自虚线切割掉一半，将剩余部分a和b按照图示位置摆放在

同一水平面上，a图中中的重心高度为边长的，b图重心就是等腰三角形的中心，利用等腰直角三解形重心的特点知道其重心位置小于边长的．二者的质量相同，a重心位置高，因此A物体的重力势能大． 故选A．

18．匀速前进的队伍长为40米，通讯员以恒定速度从队尾走到队首，然后保持速度大小不变再回到队尾，此时队伍走过的路程为30米．则通讯员走过的路程为（ ） A． 70米

B． 80米

C． 90米

D． 100米

解答： 解：设通讯员的速度为V1，队伍的速度为V2，通讯员从队尾到队头的时间为t1，从队头到队尾的时间为t2，

队伍前进用时间为t．由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程：

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