B A物理竞赛选拔考试（时间90分钟总分120分）姓名__________ 班级__________ 学号__________一、选择题15*3分，共45分1．斜拉索大桥以其造型优美、建造方便等优点在现代跨江（河）大桥中占主导地位．根据你的观察和思考，你认为相邻两根斜拉钢绳间的距离应该是（）A．离主桥墩越远的地方钢绳间的距离越大B．离主桥墩越近的地方钢绳间的距离越大C．大桥上各处钢绳间的距离都相等D．不同的斜拉索大桥钢绳间的距离分布不一样2．一家中外合资工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0.25mm厚的铝膜，一时难倒了焊接专家和锻压专家．后经中外科学家联合攻关解决了这一难题．他们先把薄薄的铝片装到钢罐内表面相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管使水结冰，冷冻后铝膜就与钢罐接触牢了．这里使铝膜与钢罐接牢的原因是（）A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了 B．水结冰时放出的热量把它们焊牢了C．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D．水结冰时铝膜和钢罐间的冰把它们粘牢了3．摄影师帮我们拍摄完全班合影后，又用同一照相机帮我们每个人拍照，这时摄影师应该（）A．使照相机离人远些，同时将镜头向外旋出 B．使照相机离人近些，同时将镜头向内旋进C．使照相机离人远些，同时将镜头向内旋进 D．使照相机离人近些，同时将镜头向外旋出4．小强家的电表允许通过的最大电流是10安，她家有4个标有“220V、60W”的灯泡，1个标有“220V、2000W”的热水器，1台制冷时耗电为140瓦的电冰箱和1台耗电为80瓦的电视机，则（）A. 所有用电器可以同时使用B. 除热水器外其他用电器可以同时使用C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使D. 电冰箱制冷时，其他任一用电器不能与之同时使用5．如图所示，当传送带静止不动时，物体从静止开始滑动，沿传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为5分钟；则当皮带轮转动，传送带斜向上匀速运动时，物体从静止开始滑动，沿传送带从上端A点滑到下端B点所需时间为（）A．5分钟 B．大于5分钟 C．小于5分钟 D．无法确定6．质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。
将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。
第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高20℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了20℃。
第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出；然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。
若不考虑热量损失，则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（）A．升高不足40℃ B．升高超过40℃ C．恰好升高了40℃ D．条件不足，无法判断7．某同学在实验室按图所示电路进行实验，当把滑动变阻器的滑动触头P分别滑到a、b、c、d四个位置时，记下了每个位置所对应的电流表和电压表的示数．当他回到教室对测量数据进行分析时，才发现由于自己在记录数据时的不规范和随意性，只记录了电流表的示数分别为4A/3、6A/5、2A/3、和1A；电压表的示数分别为6V、8V、4V和4.8V。
但电表示数之间的对应关系、电表示数和滑动触头P所处位置之间的对应关系均已搞不清楚．假如该同学实验测得的数据是准确的，则可以分析出当滑动触头P滑到b位置时电流表和电压表的示数应该是（）A．1A/3，8V B．1A，6V C．6A/5，4V D．2A/3，4.8V8．如图12所示均匀细杆长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端B相连，并将细杆从水平位置缓慢向上拉起，已知细杆水平时，绳上的拉力为T1，当细杆与水平面的夹角为30°时，绳上的拉力为T2，则T1：T2是( )A ．2：l B ．2：l C ．3：l D ．3：l9．有一个梯形物体浸没在水中，如图15所示，水的密度为ρ，深度为H ，物块高度为h ，体积为V ，较小的下底面面积为S ，与容器底紧密接触，其间无水．则该物体所受的浮力为( ) A. ρgV B. ρ( V- hS)g C. ρ(V-HS)g D. ρgV-(p 0+ρgH)S10．如图26所示电路中，电源电压保持不变．R l 、R 2均为定值电阻．当滑动变阻器R 的滑动触头P 由左向右移动时（ ）A ．电流表A 1的示数始终在增大，电流表A 2示数先减小后增大B ．电流表A 2的示数始终在增大，电流表A 1示数先减小后增大C ．电流表A 1示数先增大后减小，电流表A 2示数先减小后增大D ．电流表A 2示数先增大后减小，电流表A 1示数先减小后增大11．实验室测量油膜分子的大小：取待测油1mL ，滴入容量瓶中，再向容量瓶中倒入某有机溶剂直至总体积达到500mL ．用滴定管取去1/25mL 滴入水槽中．由于该有机溶剂与水的结合力远大于油，故水面最终留下了一层油膜，测出其面积约500cm 2，则该油膜分子的直径约为（ ）A ．1.6×10-9m B ．1.6×10-10m C ．3.2×10-9m D ．3.2×10-10m12.如图21所示，在一个开口锥形瓶内注入适量水，然后将它放在水平桌面上。
此时水对锥形瓶底的压力为3牛；现在锥形瓶内放入一个重为G 1的木块，水对锥形瓶底的压力变为4牛；在锥形瓶内再放入一个重为G 2的木块，水对锥形瓶底的压力变为5牛。
木块与锥形瓶始终不接触，则 （ ） A 、G 1<G 2<1牛 B 、G 2<G 1<1牛 C 、G 1=G 2=1牛 D 、G 1>G 2>1牛13.如图19所示，传送带的速度恒为0.1米/秒，转轮A 和B 的大小不计，AB=1.2米（即传送带的总长度为2.4米）。
某偷油老鼠跳到A 点，并以相对传送带0.3米/秒的速度向B 点爬去，到达B 点后立即回头仍以相对传送带0.3米/秒的速度返回A 点。
回到A 点后，该老鼠将再次向B 点爬去，到达B 点后再次返回……如此反复下去，且老鼠相对传送带的速度始终为0.3米/秒。
老鼠在A 、B 两端点速度转向所需的时间不计，从该老鼠由A 点出发时开始记时，经过多长时间，传送带上将都会被老鼠身上的油渍污染？ A 、16秒 B 、17秒 C 、18秒 D 、19秒14.如图18 所示，七块完全相同的砖块按照图示的方式叠放起来，每块砖的长度均为L ，为保证砖块不倒下，6号砖块与7号砖块之间的距离S 将不超过 （ ）A 、1531L B 、2L C 、25L D 、47L 15.如图所示，凸透镜的焦距为5厘米，在透镜左侧10厘米处，有一个与主光轴垂直的物体AB ，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光光具组中，物体AB 的成像情况是 A 、一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像 B 、一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像 C 、一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像 D 、一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像二、解答题 5*15分，共75分16.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P 为可旋转的八面镜，S 为发光点，T 是望远镜，平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统。
八面镜距反射系统的距离为AB ＝L （L 可长达几十千米），且远大于OB 以及S 和T 到八面镜的距离。
现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动圈数达到n 0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S ，由此迈克尔逊测出光速c 。
请写出测量光速的表达式。
P17.蚂蚁离开蚁巢沿直线爬行，它的速度与到蚁巢中心的距离成反比。
当蚂蚁爬到距巢中心L=1m 处的A 点处时，速度是V=2cm 每秒。
试求蚂蚁继续由A 点爬到距巢中心2m 的B 点需要多长的时间？18．密度为ρ=500kg/m 3、长a 、高b 、宽c 分别为0.8m 、0.6m 、0.6m 的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图(a )所示。
g 取10N/kg (1)无风情况下，地面的支持力为多大？(2)当有风与水平方向成45°角斜向上吹到长立方体的一个面上，如图(b )所示。
风在长方体光滑侧面产生的压力为F ，则力F 要多大才能将长方体翘起？(3)实验表明，风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比。
现让风从长方体左上方吹来，风向与水平方向成θ角，如图(c )所示。
当θ大于某个值时，无论风速多大，都不能使长方体翘起。
请通过计算确定θ的值。
第18题图(c )第18题图(a)第18题图(b)风19.如图所示，电源两端电压保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯L的功率为P L．电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的功率为P L'，电流表的示数为I2．已知P L：P L'=9：25．（l）求电流表的示数I1与I2的比值；（2）当开关S1，S2又都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为R c，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=3：2，R c的功率为10W，这时灯L正常发光．通过闭合或断开开关或移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．求灯L的额定功率．20.1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车。
车上电池的太阳能接收板的面积是8m2，它正对太阳时电池能产生120V的电压，并对车上的电动机提供10A的电流。
电动机的直流电阻是4Ω，而太阳光垂直照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2。
求：1．该车的太阳能电池的效率是多少？电动机把电能转化为机械能的效率是多少？2．若太阳辐射的总功率为３.９×１０２６Ｗ，且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途中有２８% 的能量损耗，还知道半径为Ｒ的球体表面积为Ｓ＝４πＲ２。
请根据这些资料计算太阳到地球的距离。
答案一、1．B 2．C 3．D 4．B 5.A 6.C 7.B 8.A 9.D 10.A 11.A 12.B 13.B 14.A 15.D16.由第一次看见发光点可知，光传播2L 的距离所用的时间等于八面镜转过1/8转所用的时间，即t ＝1/8n 0。
可得光速为：0021618Lc n L n ==。
17.75S 18. （1）5000.80.60.6101440(N)N abcg ρ==⨯⨯⨯⨯=（2）22b a Fmg = 即0.814401920(N)0.6a F mgb ==⨯= （3）风在侧面产生的压力：221cos N kbcv θ= 风在顶面产生的压力：222sin N kacv θ=当21()22a bN mg N +>时，长方体将不会翘起，即 22222(cos sin )mgakcv b a θθ>-，由于2kv 可以取足够大，为使上式对任意大2kv 都成立，必须有 2222cos sin 0b a θθ-≤ 即3tan 4b a θ≥=，37θ≥19.解：（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P 移到B 端时，灯泡L 与滑动变阻器R2串联； 当开关S1断开、S2闭合时，灯泡L 与电阻R1串联， 所以有：PL ：PL'=I12RL ：I22RL=I12：I22=9：25 ∴I1：I2=3：5．答：电流表的示数I1与I2的比值是3：5．（2）当开关S1，S2又都断开时，灯泡L 与电阻R1、R2串联，V1测L 与R1两端的总电压，V2测R1与R2两端的总电压， ∴ U1/U2=RL+R1/RL+RC=3/2， ∴2RL=R1+3RC ①，∵电源电压一定，在（1）的两个电路中，I1（RL+RB ）=I2（RL+R1）， ∵I1：I2=3：5∴2RL=3RB-5R1②．因为电源电压不变，根据P= U2R，所以当S1、S2都闭合，电路中只有灯L接入电路时，电路消耗的功率最大；当S1、S2都断开，电路中三电阻串联时，电路消耗的功率最小．∵电源电压一定，∴ P大P小=RL+R1+RBRL=31得：2RL=RB+R1③，联立①②③得RL=2RC，当L正常发光时，因为L与RC串联，∴ PLPC=RLRC=21，∴灯泡的额定功率PL=2PC=2×10W=20W，答：灯L的额定功率为20W．20．参考解答：1．太阳能集光板接收的功率P1=1．O×l03×8W=8×103W (1)电池的输出功率P2＝120×10W=1.2x103W (2)电动机线圈的发热功率P3=102×4W＝O．4×103W (3)电池的效率η1＝15%电动机的效率η2＝67%2．设太阳到地球的距离为R，以太阳为球心，以R为半径的球面积就是S=4πR2,太阳的辐射总功率和太阳能电池的集光板的面积分别记为P0和S′，则 P0=3．9×lO26W，S'=8m2因为 P1 /P0(1-28%)=S′/S 由此解出：代人数值后计算，得到太阳到地球的距离R=1．5×1011m。