上海市大同杯復(fù)賽試題及答案

1、2013 年上海市第二十七屆初中物理競賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題及答案 說明： 1. 本試卷共有五大題，答題時間為 120分鐘，試題滿分為 150 分。 2. 答案及解答過程均寫在答題紙上。 其中第一、第二和第四大題只要寫出答案，不寫解答過程； 第二、第五大題按題型要求寫出完整的解答過程。解答過程中可以使用計算器。 3. 考試完畢后將試卷和答題紙一并交給監(jiān)考人員。 4. 本試卷中常數(shù)g取10牛/千克；水的密度為X 103干克/米3,水的比熱容X 103焦/ （千克C）; 空氣密度為干克米 3； sin37 =,cos37 = 。 一、選擇題（以下每題只有一個選項符合題意，每小題4分，共32 分）

2、 1 、據(jù)報道，我國載人空間站工程已正式啟動實施，2020 年前后將建成規(guī)模較大、長期有人參 與的國家級太空實驗室。在太空實驗室中可以正常使用的實驗器具是（） A 天平、測力計、電磁爐、微波爐； B. 測力計、液體溫度計、微波爐、指針式電壓表； C. 機械式秒表、超聲波測距儀、液體式氣壓計； D 測力計、滴（液）管、數(shù)字式電壓表和電流表。 2、 我國載人神舟飛船返回艙的表面有一層叫做“燒蝕層”的物質(zhì)（如圖1所示） ，可以在返回 大氣層時保護返回艙不因高溫而燒毀。 燒蝕層能起這種作用， 除了它的隔熱性能外， 還主要由于 （） A. 它能把熱輻射到宇宙空間； B. 它的硬度大，飛行時不易損壞； C

3、它在汽化時能吸收大量的熱； D. 它的表面非常光滑，能減少艙體與空氣的摩擦。 圖 1圖2 3、 在蜻蜓翅膀末端的前緣，會看到有一塊加厚而發(fā)暗的色素斑，生物學(xué)上它被稱為“翅痣”, 如圖 2所示，它的作用可能是（） A. 吸收太陽的光能，產(chǎn)生飛行的動力； B. 發(fā)出超聲波，通過吸收反射波辨別方位，給蜻蜓的飛行導(dǎo)航； C調(diào)整翅膀的振動，減弱飛行過程中翅膀上的有害振動； D. 就像人的眼睛一樣，通過吸收紅外線，來獲取外界的信息。 4、 如圖3所示，是一根長直密繞通電螺線管的剖面圖，A、B分別是在螺線管軸線上的兩點，A 點在螺線管的端面處， B點在螺線管的內(nèi)部，則 B點的磁場（） A. 比A點磁場強；

4、B. 比A點磁場弱； C. 與A點磁場大小相等； D. 無法確定。 圖3 5、如圖 4所示，是一種裝咖啡的壺。咖啡壺的側(cè)面裝有一個透明的長直玻璃管，它和咖啡壺構(gòu) 成了一個連通器，用以顯示壺中液面的高度。當(dāng)閥門（俗稱龍頭）打開后，就會有咖啡流出，閥門 關(guān)閉時，咖啡立即停止流出，那么玻璃管中的咖啡液面的變化情況是（） A. 無論閥門打開還是關(guān)閉，都始終和壺中的液面等高； B. 閥門打開時和壺中的液面等高，閥門關(guān)閉時先上升到比壺中液面稍高處，然后再降到和壺中 液面等高處； C. 閥門打開時會突然上升一小段高度，閥門關(guān)閉時先下降到比壺中液面稍低處，然后再升到和 壺中液面等高處； D. 閥門打開時會突然

5、下降一小段高度，閥門關(guān)閉時先上升到比壺中液面稍高處，然后再降到和 壺中液面等高處。 圖4 6、 如圖 5所示， 是某同學(xué)用一次性紙杯自制的走馬燈模型，用支架支在白熾燈上， 點亮白熾燈， 紙杯就旋轉(zhuǎn)了起來。更換不同瓦數(shù)的白熾燈泡，以及利用透明塑料片卷成的不同長度的圓筒加在走 馬燈上方，都可以觀察到紙杯的轉(zhuǎn)速發(fā)生了改變。同學(xué)們就此發(fā)表了四條意見： 因為空氣對流，紙杯發(fā)生了旋轉(zhuǎn)；塑料圓筒長度越長，紙杯旋轉(zhuǎn)得越慢；白熾燈的瓦數(shù) 越大，紙杯旋轉(zhuǎn)得越快；紙杯的轉(zhuǎn)動方向與杯底開口方向相反。其中與事實符合是（） A.; B. ； C. ； D. 。 圖5 7、有五個完全相同的杯子，其中一個盛滿開水，其他杯中沒

6、有水，僅利用杯子的吸熱作用， 將開水的溫度降低，則下列方法中效果最好的是（） A. 將第一杯中的水，平均倒入其余四個杯子中； B. 先將第一杯中的水整杯倒入第二個杯子中，等到杯子不再吸熱時，再倒入第三個杯子中，以 此類推，最后倒入第五個杯子中； C. 先平均倒入其中兩個杯子中，等到杯子不再吸熱，再平均倒入剩下的二個杯子中； D. 無論怎樣，最終的結(jié)果都是相同的。 若將 A、B、C、D各點之間 的棱任意拆去一個，則 A、B兩點之間的最大阻值為。 圖9 13 、各種運動比賽常以體重區(qū)分量級。己知運動員肌肉施力的大小與肌肉的截面積成正比。假 設(shè)運動員的形體雖有不同，但密度幾乎相等，且肌肉的伸縮速率也

7、大致相同，則運動員運動的功率 P與其質(zhì)量M的關(guān)系可以寫成P=KM 2，式中的K為一比例常數(shù)。由此可推出 x的大小為 。 三、計算題（本題共 33 分） 14 、（ 9分）已知太陽正射到地球表面每平方米上的功率為千瓦，現(xiàn)有一太陽能熱水器，其收 集陽光的面積為3. X 米2,轉(zhuǎn)換太陽輻射能為水的熱能的效率為 80%，假設(shè)此熱水器的進水溫度與室溫 皆為25C,該熱水器的熱量損失率正比于熱水器內(nèi)水溫與室溫之溫差。當(dāng)熱水器出水口關(guān)閉時，經(jīng) 過長時間照射后，熱水器內(nèi)的水溫可以達到85 C,問當(dāng)熱水器以每分鐘 6升的流量出水，經(jīng)過一段 R1=50 歐和 時間后，其穩(wěn)定的出水溫度為多少攝氏度 15、（12分）

8、如圖 9是多檔位電熱器的工作電路圖，電熱器內(nèi)只有兩個阻值分別為 R2=100 歐的電熱絲；旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有“O 、1、29 ”共10 個金屬觸點；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的旋鈕開關(guān)兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動旋鈕開關(guān)可以將相鄰的觸 點連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時，金屬滑片將2、3觸點接通，同時另一端將 7、8觸點接 通。電源電壓為 220 伏。用這個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器有多檔位加熱功率的要求。請回答： （1）該電熱器可有幾個不同加熱檔位 （2）將此電熱器接入家庭電路中，電熱器在正常工作時每個檔位的功率各是多大并分別指出旋 鈕開關(guān)接在哪個檔位。 圖9 16、 （ 12

9、分）某密閉房間內(nèi)有一臺空調(diào)，當(dāng)房間內(nèi)溫度為t2，房間外溫度為ti，正常工作時空 調(diào)每秒消耗的電功 W=2千焦，此時空調(diào)每秒從房間吸取的熱量為Q2,向室外釋放的熱量為 Q1，W 與Q2、Qi之間滿足如下關(guān)系式： W+Q 2=Q i ；設(shè)：T=t+273,則有：Q2/Qi=T2/T喏室外向房間每秒漏進（或漏出）的熱量 與房間內(nèi)外的溫差成正比。當(dāng)室外溫度為30 C,溫度控制器開關(guān)使其間斷運轉(zhuǎn) 30 %的時間（例如開 了3分鐘就停7分鐘，如此交替開停），發(fā)現(xiàn)這時室內(nèi)保持20 C不變。試問； 在夏天仍要求維持室內(nèi)溫度為 20 C,則該空調(diào)器可允許正常連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高室外溫度是多少 攝氏度 若在冬天，空調(diào)從

10、外界吸熱，網(wǎng)室內(nèi)放熱，仍要求維持室內(nèi)為20 C,則它能正常運轉(zhuǎn)的最低 室外溫度是多少攝氏度 四、實驗題（本題共 27 分） 17、（12分）某同學(xué)利用以下實驗器材測量一個輸出電壓恒定，但是數(shù)值未知的電源。實驗器 材有：兩個電阻箱R1和R2、一個理想的最大測量值為50卩A的直滿電流流表上只有0刻度和 最大刻度）、一個電流表保護電阻Rg （阻值未知）、一個電鍵、若干導(dǎo)線。他設(shè)計了如下電路圖， 進行了如下操作。請在橫線處填寫必要的文字或數(shù)據(jù)，使整個實驗操作過程完整、正確。 第一步操作：先不接電阻箱 A （選填“ R1 ”或“ R2），其它元件按如圖接上。合上電 鍵S,調(diào)節(jié)另一電阻箱B的阻值，讓電流表

11、的指針指在 _（選填“0刻度”或“最大刻度”）, 記下此時電阻箱B的示數(shù)為27200歐。 第二步操作：斷開電鍵S,接入電阻箱A ,并將其阻值調(diào)為 _（選填“0”或“最大”）, 同時將電阻箱B的阻值減半，然后合上電鍵 S,逐步 _ （選填：“增大”或“減小”）電 阻箱 _ （選填：“ A”或“ B”）的阻值，使電流表的指針指在 _ （選填” 0刻 度”或”最大刻度”）位置，記下此時電阻箱的示數(shù)為3160歐。 根據(jù)以上測得值，可以推算出Rg的阻值為 歐；被測電源的電壓為伏。 （結(jié) 果請保留小數(shù)點后兩位） 18、（15分）現(xiàn)有下列實驗器材： 物理天平一臺，盛有水的燒杯一個， 銅管材料一小塊，蠟（蠟

12、芯材料）一大塊和細線若干。某學(xué)生在沒有測量比度的器材的情況下，利用所給儀器，按以下實驗 3 步驟測量一根己知長度的銅管內(nèi)徑。已知銅管長度L=厘米，水的密度p 0=克/厘米。請在橫線處填 寫相應(yīng)的表達式或數(shù)據(jù)： 調(diào)節(jié)物理天平； 把小銅塊分別置于空氣中、水中稱量，得出平衡時砝碼的質(zhì)量分別為ml、m2 ;則小銅塊的 密度計算表達式：P 1 = _; 把小蠟塊在空氣中稱量，平衡時砝碼的質(zhì)量為m3 ;把小銅塊與小蠟塊捆在一起浸沒于水中 稱量，平衡時祛碼的質(zhì)量為 m4。則蠟的密度計算表達式：p 2=_; 將銅管中塞滿蠟； 把含有蠟芯的銅管分別置于空氣中和水中稱量，平衡時砝碼的質(zhì)量分別為m、m。則可求出 銅

13、管內(nèi)徑d ;下表為某次測量得到的數(shù)據(jù): 物理量 m1 m2 m3 m4 m m 平均值 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求解出的銅管內(nèi)徑d的值為：d= 五判斷與說理題（本題共 28分） 19、（12分）某同學(xué)出家門就可以看到東方明珠塔，他拿出書包里的直尺，伸直手臂量了一下 塔高3cm，該同學(xué)記得上課時老師曾介紹過東方明珠塔高約460m，于是他估算出他家到東方明珠 N站即可直接抵達陸家嘴。從地圖上 的直線距離。這位同學(xué)的家旁有一個地鐵站，從此站出發(fā)乘坐 看，地鐵線路接近直線。請分析說明： ( 1)該學(xué)生如何估算他家到東方明珠的直線距離L。 (2) 畫出相應(yīng)的示意圖，并計算 L約為多少千米。 20 、( 16分)空氣的阻力與速度有關(guān)，我們把研究的對象近似的簡化成球體，當(dāng)物體的速度比 較慢時，空氣阻力的表達式是f=6 nn rV, n是空氣的黏度廠5取由秒，不考慮它隨溫度的變 化，r是物體的半徑，V是物體的速度大??；當(dāng)物體的速度比較快時，空氣的阻力的表達式是 空r2V2/5，式中p空為空氣的密度。依據(jù)以上的原理，請分析以下