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图5
[分析] 最早的走马灯是利用空气热动力学原理而制成的。在内灯桶上方有一个风叶，蜡烛点燃后，圆筒形纸屏内部的空气就被它烧热了，当上升的热空气经过纸屏顶上的那只风车时，会把它吹动起来。而风车连在这圆筒形纸屏上，因此也就把纸屏带着转动起来，圆筒形纸屏内部原有的空气向上跑，外面的冷空气从下面补充进去，因此圆筒形的纸屏不停地转动，就如同小朋友们玩的风车(如图)一样，不停地转动，直到蜡烛熄灭为止。 [解答] D
7、有五个完全相同的杯子，其中一个盛满开水，其他杯中没有水，仅利用杯子的吸热作用，将开水的温度降低，则下列方法中效果最好的是（ ） A、将第一杯中的水，平均倒入其余四个杯子中；
B、先将第一杯中的水整杯倒入第二个杯子中，等到杯子不再吸热时，再倒入第三个杯子中，以此类推，最后倒入第五个杯子中；
C、先平均倒入其中两个杯子中，等到杯子不再吸热，再平均倒入剩下的二个杯子中； D、无论怎样，最终的结果都是相同的。
[分析] 本题为《高一物理学科能力解题技能全国总决赛试题》，在此之前在朱老师的百度空间中见过，显然答案应当是B。
可以这样去想，A选项中，四个冷杯子温度都会升高到某一相同的温度，并且与最终的水温相同。B选项中前一个冷杯子温度都会升高到超过后一个杯子中的水的温度，最终也就是玻璃杯会吸取更多的热量，所以水温会更低。明白了其中的道理，C、D选项显然也是错的。 [解答] B
8、有一“不倒翁”，形状可以简化成由半径为R的半球体与顶角为74o的圆锥体组成（如图6所示），它的重心在对称轴上。为使“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态，则该“不倒翁”的重心到半球体的球心的距离必须大于
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（A）0；
（B）2 R /3； （D）3 R /4。
74o （C）3 R /5；
图6
[分析] 物体的平衡有三类，一类是离开平衡位置时重心升高的，这称为稳定平衡，一类是离开平衡位置时重心降低的，这是不稳定平衡，还有一类是离开平衡位置时重心高度不变的，称为随遇平衡。要使不倒翁不翻倒，就是要它在离开平衡位置后重心是升高的，它就会自动回到平衡位置来。如果不倒翁与地面接触处只在下面半球面范围内，那很容易看出，重心位置只要在球心与半球形顶点的连线上，且不在球心上就可以了，它偏离平衡越多重心就越高，必定会自动回到平衡位置来，但如果它与地面的接触点在半球与锥体的接触处，那么它会不会翻倒呢？
设重心为G（作用点未知），半球形与锥体接触处为A，锥体顶端为C，半球体顶点为B，作DA?AC，与CB相交于D点，则只要GB＜DB，那么即使翻倒到AC与地面接触时，物体的重力的作用线在支面之外，所以仍会回到半球面与地面接触的情况来。
利用数学知识可算出：AC=5R/3，CD=25R/12，CO=4R/3，OD=3R/4 故：“不倒翁”的重心到半球体的球心的距离必须大于3R/4 [解答] D
二、填空题（每小题 6 分，共 30 分）
9 、射电望远镜是用来观恻和研究来自天体的射电波的基本设备，可以测量天体射电波的强度、频谱及偏振等量。射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似。射电望远镜接收的射电波是＿＿＿＿＿＿（选填“无线电波”、“红外线”、“可见光”、“紫外线”、“ X 射线”、“伽玛射线”)，射电望远镜的工作时段是＿＿＿＿＿＿（选填“只能白天工作”、“只能夜晚工作”、“只能在晴朗的天气工作”、“可以全天候工作”）。
[分析] 接收和研究天体无线电波(频率20kHz—3GHz)的天文观测装置叫射电望远镜，它可以全天候工作。
[解答] “无线电波”、“可以全天候工作”
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10、如图7所示，A 球为均匀带正电的绝缘球体，当它绕着白己的轴做逆时针旋转（由上往下看）时，则 A 球上方的小磁针的N级将＿＿＿＿＿＿，A球左侧的小磁针的 N 级将＿＿＿＿＿＿（均选填：“指向左”、“指向右”、“指向上方”、“指向下方”）。
（图7）
[分析] 本题类似于通电螺线管周围的磁场分布情况，根据右手螺旋定则，易知A球上端为N极，下端为S极。
[解答] “指向上方”、“指向下方”
11、如图8所示，是一个简易的吊钩装置，它是由4根长度不一的刚性轻杆 AD 、 DF 、 BC、CE 铰接而成，A端通过固定转动轴连接在墙上，C 端可以在光滑水平地面上左右白由移动。 L1表示 AD 的长度，L2表示AB的长度，L3 表示DF的长度，L4表示BC的长度，忽略吊钩到F点的长度，BCED构成一个平行四边形。若吊钩上不管挂上多重质量的物体，吊钩装置在水平面上的不同位置时都能处于平衡状态，则L1、L2、L3、L4必须满足的关系是＿＿＿＿＿＿。吊钩装置处于平衡状态时， C端受到地面的作用力方向为＿＿＿＿＿＿。
（图8）
[分析] 解：（1）由于A点为固定转轴，则系统对A点的力矩必为0，由参考图可知
G?l1sin??l3sin???N?l2sin??l4sin??化简得：
sin??Gl1?Nl2??sin??Nl4?Gl3?由于题目要求α，β取不同值时*式均成立。故
?
Gl1?Nl2 ，
Nl4?ll1?3Gl3l2l4即
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[解答]
12、如图所示，正四面体 ABCD 金属丝框架，接在直流电源上，电流从 A 点进，B点出，四面体各棱的电阻相同，都为 R 。则 A 、 B 两点之间的阻值为＿＿＿＿＿＿＿ ；若将A、 B 、C、D 各点之间的棱任意拆去一个，则 A 、B 两点之间的最大阻值为＿＿＿＿＿＿＿。
[分析] 本题相比较同学们平时学习的复杂电路的等效与简化的题目简单许多，属于送分题。四面体各棱的电阻相同，都为 R，当电流从 A 点进B点出时易知C、D两点为等势点，C、D两点之间的导线可以去除。第二问可以想像成三个电阻并联，分别为2R、2R、R，任意拆去一个当然是去掉一个最小的支路中的电阻就能使A 、B 两点之间的电阻最大。 [解答] “R/2” “R”
13、各种运动比赛常以体重区分量级。己知运动员肌肉施力的大小与肌肉的截面积成正比。假设运动员的形体虽有不同，但密度几乎相等，且肌肉的伸缩速率也大致相同，则运动员运动的功率 P 与其质量M的关系可以写成P=KM，式中的 K为一比例常数。由此可推出 x 的大小为＿＿＿＿＿＿＿。
[分析] P=FV因为F∝S V是定值则;P∝S=L
又因为M=ρV=ρL 所以L=V。由于ρ不变M∝V=L 所以：P∝M.由此可得x=2/3
2/3
3
2
2/3
3
2x