2014年第31届全国中学生物理竞赛预赛试卷详解doc.doc

第31届全国中学生物理竞赛预赛试卷详解 本卷共16题，满分200分， ．一、选择题．本题共5小题，每小题6分．在每小题给出的4 个项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分． 1．（6分）一线膨胀系数为α的正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．α B．α1/3 C．α3 D．3α 解析：设立方体的边长为1，则升高1后，边长为1+,则体胀系数=3故正确答案为【D】 2．（6分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一体积为1 cm3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度，下列说法中错误的是 A．密度秤的零点刻度在Q点 B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 C．密度秤的刻度都在Q点的右侧 D．密度秤的刻度都在Q点的左侧 解析：根据杠杆原理，设合金的密度为，体积为v，液体密度为，合金离提扭的距离为a，开始Q离提扭距离为b0，则有，浸入液体后，，解得，所以，密度秤的零点刻度在Q点，A项正确；密度越大，b越小，密度读数较大的刻度在较小刻度的左边，B项正确，由于,bb0,所以，密度秤的刻度都在Q的左侧。D项正确，C项答案出错。 本题答案为【C】 3．（6分）一列简谐横波在均匀的介质中沿x轴正向传播，两质点P1和p2的平衡位置在x轴上，它们相距60cm，当P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波的传播速度为24m/s，则该波的频率可能为 A．50Hz B．60Hz C．400Hz D.410Hz 解析：由波形图易知，其中,n是正整数。符合题意的选项为AD， 本题答案【AD】 4．（6分）电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动方式．电磁驱动的原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈上的环弹射出去．现在同一个固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种环,当电流突然接通时，它们所受到的推力分别为F1、F2和F3。若环的重力可忽略，下列说法正确的是 A. F1 F2 F3 B. F2 F3 F1 C. F3 F2 F1 D. F1 = F2 = F3 解析：三圆环中的感应电动势相等，由于铜的电阻率小于铝的电阻率小于硅的电阻率，所以铜环中的电流大于铝环的电流大于硅环中的感应电流。若沿三个圆环径向的磁感应强度为B，则环受到竖直向上的安培力为所以，F1F2F3. 本题答案【A】 5．（6分）质量为mA的A球，以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动，并与B球发生弹性正碰，假设B球的质量mB可选取为不同的值，则 A．当mB=mA时，碰后B球的速度最大 B．当mB=mA时，碰后B球的动能最大 C．在保持mBmA的条件下，mB越小，碰后B球的速度越大 D．在保持mBmA的条件下，mB越大，碰后B球的动量越大 解析：设A球的速度为v0，弹性碰撞后B球的速度为VB,根据动量守恒和动能守恒，有,，由题意，当mA》mB时，VB最大为2v0，选项A错误；当mB=mA时，VA=0，此时，B的动能等于A的初动能最大,选项B正确；在保持mBmA的条件下，mB越小，碰后B球的速度越大，选项C错误；碰撞后PB=，所以，mB越大，碰后B球的动量越大。选项D正确。 正确答案【BCD】 二、填空题．把答案填在题中的横线上．只要给出结果，不需写出求得结果的过程． 6．（10分）用国家标准一级螺旋测微器（直标度尺最小分度为0. 5mm，丝杆螺距为0.5mm,套管上分为50格刻度）测量小球直径．测微器的初读数如图(a)历示，其值为______mm，测量时如图(b)所示，其值为_______mm，测得小球直径d=____________________mm. 解析：螺旋测微器的精度是0.01mm，故a的读数为0.022mm-0.024mm；b的读数要注意0.5mm的半分线，所以，b的读数为3.772mm-3.774mm。所以球的直径最小为3.772mm-0.024mm=3.748mm；最大为3.774mm-0.022mm=3.752mm。 7．（10分）为了缓解城市交通拥堵问题，杭州交通部门在禁止行人步行的十字路口增设“直行待行区”（行人可从天桥或地