大同杯復賽試題及答案詳解要點

1、2012 年）上海市第二十六屆初中物理競賽（大同中學杯）復賽試題（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卷紙上。其中第一、第二大題只要寫出答案，不寫解答過程；第三至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。3333 .本試卷中常數(shù)g取10牛/千克，水的比熱容4.2X10焦/千克C,冰的比熱容 2.1x10焦/千克 C,冰的密度0.9X10千克/米3,冰的熔化熱為 3.33 X105焦/千克。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）D的活化，從而促進骨骼對鈣的吸收，這種電1 .兒童要多參加戶

2、外運動，這是因為太陽光中的某種頻率的電磁波可以促成維生素 磁波是（）A.紅外線B.紫外線 C. X射線 D.綠色光2 .冬天雨雪過后，停在戶外的汽車的前窗玻璃上常會結有一層冰。要想除去這些冰，下列做法中不可采用的是（）A.噴灑鹽溶液B.用硬的紙質物體直接清除C.啟動車子，打開熱風，吹車前窗玻璃D.將少量沸水灑在車前窗玻璃上3 .“達人秀”中用冬瓜、土豆做成吹奏樂器，用它們吹奏出來的聲音可能具有的相同特征是（）A.音色音調(diào) B.音色響度 C.音調(diào) 響度 D.音色音調(diào) 響度在表演時，表演者與“特4 .在電視節(jié)目中我們經(jīng)常會看到“特斯拉線圈”的表演，表演者通過變壓器與電磁振蕩制造出人工閃電。斯拉線圈

3、”之間會放出美妙的電火花，對此，你認為對人體不會造成危害的原因是（）A. “特斯拉線圈”產(chǎn)生的電火花電壓很低，電流很小B.表演者穿的防護服是絕緣的，電流并沒有流經(jīng)防護服C.人體的電阻很小，“特斯拉線圈”產(chǎn)生的電流經(jīng)人體導入地面D.表演者穿的防護服里有很多金屬絲，電流都眼防護服流過5 .小軒很喜歡爸爸新買的數(shù)碼照相機，在旅途中拍下了火車內(nèi)桌面上塑料杯瞬間的不同狀態(tài)，如下圖的甲乙丙，則下列關于火車運動狀態(tài)的判斷可能正確的是（）15A.甲圖中火車在加速運動, B.甲圖中火車在勻速運動, C.甲圖中火車在減速運動, D.甲圖中火車在勻速運動,乙圖中火車突然向左加速，丙圖中火車突然向左減速 乙圖中火車突

4、然向右加速，丙圖中火車突然向左加速 乙圖中火車突然向左減速，丙圖中火車突然向右加速 乙圖中火車突然向左加速，丙圖中火車突然向右減速6 .如圖所示，一根輕桿長為 L = J2R,兩端固定A B兩球，mA : mB = M ：1 ,放置在半徑為 R的光滑半球形碗中，在圖示位置平衡，A球與球心連線和豎直方向的夾角為日，碗固定在長木板上，長木板可繞 O點轉動，現(xiàn)對長木板的另一端施加外力F,使其逆時針緩慢轉動，在 A、B兩球均未脫離碗的過程中，A球與球心連線和豎直方向的夾角 e的變化情況是（A.逐漸變小B.逐漸變大C.先變大后變小D.保持不變7 .如圖電路，a、b、C分別表示電流表或電壓表，電表都是理想

5、的，則下列各組電表示數(shù)中可能實現(xiàn)的是A. a的示數(shù)為1安培，b的示數(shù)為2伏特，c的示數(shù)為0.5安培B. a的示數(shù)為2伏特，b的示數(shù)為1安培，c的示數(shù)為0.5安培C.a的示數(shù)為0.5安培，b的示數(shù)為1安培，c的示數(shù)為2伏特P ,石塊的質量為 m ,石塊的左右側面則石塊的寬度b應該滿足的條件是（）D. a的示數(shù)為2伏特，b的示數(shù)為0.5安培，c的示數(shù)為1安培8 .因為地震，造成了很多堰塞湖，假設有一塊立方體石塊堵住了水的去路，設水的密度為不會滑動，水若能推倒石塊,為正方形，邊長為a ,寬度為b ,石塊與地面足夠粗糙,A. b< 亙9mB. b< 立2mC. b ：3mD. b :：a4

6、4m二、填空題（每小題6分，共30分）9 .交通運輸中用“客運效率”來反映交通工具的某項效能，即客運效率=人數(shù)X路程/消耗能量。一個人騎電動自行車，消耗 100萬焦的能量可行駛 30千米，一輛載有 4人的普通轎車，消耗 32000萬焦的能量可行駛 100千米，則電動自行車與這輛轎車的客運效率之比是.有一種自動充電式電動車，前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當騎車者用力蹬車或車自行滑行時，自行車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電，轉化成電能儲存起來。某人騎車以500焦的初動能在粗糙的水平路面上滑行，若關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖線所示；若啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化

7、關系如圖線所示，則向蓄電池所充電能是 焦.輪A,另一端裝一立柱 B。在靠近滑 絲的一端固定在立柱上，另一端在 讓光線射向平面鏡并反射投影至長 角度，反射光線在屏上就有一較大10 .如圖所示是研究鋼絲伸長形變的實驗。在底板一端固定一個滑輪一端處有一個帶有小輪 C并可繞豎直軸轉動的小平面鏡。把鋼 小輪上緊繞一周后跨過滑輪掛上重物。在平面鏡前置一激光器， 木板末端的光屏上，這樣，鋼絲受力伸長，帶平面鏡轉動一個小位移。為估算出 BC間鋼絲的伸長量 LL ,除了測量平面鏡上光的反射點與光屏的距離L ,以及反射光線在屏上的位移 d ,實驗中還應測定的物理量是 ，可得伸長量 AL=（用以上測量量表示）。11

8、.由于眼睛有視覺暫留，因此會造成一些奇特現(xiàn)象。例如，在如圖所示的黑繞垂直于盤面的中心軸以頻率f0 =30赫茲順時針旋轉，用頻率f =150赫茲根穩(wěn)定的白色窄條。喜歡觀察昆蟲的小華發(fā)現(xiàn)了類似的奇特現(xiàn)象，傍晚看到蜜蜂的翅膀在頻閃燈的頻閃光去照射，在盤上能看到色圓盤中有一白色窄條 OA ,圓盤的照射下，似乎在緩慢的震動,自上而下一次約為 2秒，已知頻閃燈的頻率為50赫茲，則蜜蜂的翅膀振動的頻率為赫茲（已知這種蜜蜂的振動頻率的范圍是450480赫茲）.12 .如圖所示，六個電阻完全相同，阻值都是 R,將電壓為U的電源接在C、D兩點之間，則BC兩點間電阻R4的功率為。若將電源接在線路中的 A、C兩點，則

9、（選填"R”； “R2”； “&”； "RZ； “R5”； “E”；所有電阻）中無電 流流過。13 .兩個同樣的開口容器用兩根同樣的管子連通且裝滿水，兩管各用閥門關閉（如圖所示）.兩容器里水溫保持恒定， 左邊的容器里水溫為ti ,右邊的容器里水溫為t2,并且ti>t2>4攝氏度。如果閥門K1保持關閉狀態(tài)，打開閥門K2,則容器里 的水將（選填：從左向右、從右向左、不會 ）通過閥門K2；此后打開閥門 K1 ,則容器里 的水將（選填：從左向右、從右向左、不會 ）通過閥門K2 o三、計算題（本題共36分）14 .（8分）如圖所示是給某一保溫水箱注水的水龍頭，K1

10、是冷水管的閥門，K2是熱水管的閥門。灌滿水箱所需時間由水的壓強 （由水泵產(chǎn)生）以及水流經(jīng)水管以及閥門所受阻力決定。阻力與壓強的傳遞無關，假設在灌滿水箱時間內(nèi)我們所研究的系統(tǒng)中壓強和阻力不變?，F(xiàn)就以下情況進行記錄：完全打開冷水管的閥門 K1 ,關閉熱水管的閥門 K2,在時間t1=8分鐘內(nèi)灌滿水箱；若完全打開熱水管的閥門K2,關閉冷水管的閥門Ki ,則在時間t2 =12分鐘內(nèi)灌滿水箱。試求：若將冷、熱水管閥門完全打開，則灌滿水箱需要多少時間?15 .（14分）1724年，荷蘭人華倫海特引入華氏溫度。他把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為零華氏度，把純水凝固時的溫度定為32華氏度，把標準大氣壓下水沸騰的

11、溫度定為212華氏度，中間分為 180等份，每一等份代表 1華氏度。用符號 F表示華氏溫度。根據(jù)上述文字，回答以下問題：（1）請寫出華氏溫度 F與攝氏溫度t的轉換式。（2）求相同體積零華氏度的冰與90攝氏度的水混合后的溫度。不計整個過程的能量損失恰好浮在密度分別為已知杯子的外徑為2R,內(nèi)徑為體將經(jīng)小洞流入杯里，求當液體不16 .（14分）如圖所示，一個底部非常薄的圓柱形杯子，裝滿密度為 4的液體，R和巳的兩種不相容液體 的分界面間，下方液體密度 2 ,且P2Ap1。2r ,杯子浸入下方液體的深度為 h。若杯底出現(xiàn)一個小洞，密度為P2的液再經(jīng)小洞流入杯里時，圓柱形杯子浸入密度為P2的液體的深度。

12、四、實驗題（本題共26分）17 .（12分）某實驗室為了研究剎車距離S（發(fā)現(xiàn)情況到車輛停止運動所行駛的距離）與反應時間t （發(fā)現(xiàn)情況到采取制動措施的時間）的關系，通過實驗得到以下數(shù)據(jù)。設在實驗中，每次剎車時車速相同，剎車系統(tǒng)的制動力大小不變。反應時間t （秒）0.540.630.701.051.281.48剎車距離S （米）575961687378（1）請用作圖法畫出剎車距離S與反應時間t的關系圖;（2）請利用圖線確定實驗中汽車剎車時的速度大小。18 .（14分）復印機的掃描器是由截面為正六邊形、表面為鏡面的柱體可以繞轉動軸 O轉動（如圖所示）。在掃描器右側并排豎直放透鏡的主光軸通過掃描器的轉

13、動軸O。在透鏡右焦平面放置一現(xiàn)有一豎直光束，其延長線與轉動軸距離a ,從圖示位置射向2（1）請用尺規(guī)作圖，畫出該光線通過系統(tǒng)后射到光屏上的位置。（2）求射到主光軸上方光屏的光點到主光軸的最大距離d .柱體構成，正六邊形的邊長為 a , 置一個薄透鏡，透鏡的焦距為f ,光屏，光屏的中心位于主光軸上。掃描器。五、判斷與說理題（本題共26分）19 .（12分）如圖所示是航天控制中心的大屏幕上的一幅衛(wèi)星運行軌跡圖,它記錄了衛(wèi)星在地球表面垂直投影的位置變化；圖中表示在一段時間內(nèi)衛(wèi)星繞地球中心圓周飛行四圈，依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡圖中分別標出了各地點的經(jīng)緯度（如：在軌跡 通過赤道時的經(jīng)度為西經(jīng)

14、157.50，繞行一圈后軌跡 再次經(jīng)過赤道時的經(jīng)度為180。），設地球半徑為R =6400千米，衛(wèi)星離地面的高度為 343千米。（1）衛(wèi)星運行的周期是多少?（2）請用緯度表示衛(wèi)星上攝像設備能拍攝到的地表范圍。20.科學家利用光與微粒（100毫米左右）發(fā)生相互作用的特性，發(fā)明了一種用激光來操縱微粒的工具-光鐐子。其原理是：當一束會聚的激光束從光疏媒質進入光密媒質時發(fā)生折射（如圖題20-1所示），光束的會聚程度將減弱，光束在界面受到向下的力；當一束會聚的激光束從光密媒質進入光疏媒質時發(fā)生折射（如圖題20-2所示），光束的會聚程度將增強，光束在界面受到向上的力?，F(xiàn)有一束向某點會聚的激光束射向折射率大

15、于周圍介質的小球，試分析圖題-3所示情況下，小球受到激光束的總作用力方向。(2)用光鐐子捕獲和移動水中的玻璃小球十分方便。下圖是利用光鐐子把水中玻璃小球排成“人”字形或“口”字形的照片。實驗時，將混有直徑為 2.5微米的玻璃小球的水溶液滴在載玻片上，然后利用光鐐子將玻璃小球提離載玻片，并在水中移動。設光鐐子的捕獲力與激光的功率成正比。已知玻璃小球的密度P=2.0M103千克/米3 ,激光的最大功率為 Pmax=30毫瓦，球體的體積43V = nr3。實驗發(fā)現(xiàn)當激光功率為 P =16毫瓦時，恰好能將玻璃小球提離載玻片。求該光鐐子能產(chǎn)生的最大捕獲力。 3上海市第二十六屆初中物理競賽（大同中學杯）復

16、賽試題參考答案、選擇題（每小題 4分，共32分）題號12345678答案BDCDADBB1解：陽光中的紫外線可以促成維生素D的活化，從而促進骨骼對鈣的吸收.故選B.人體內(nèi)的胡蘿卜素經(jīng)紫外線照射后變成維生素D,維生素D能促進人體對鈣的吸收.2解：A、噴灑鹽溶液，可以降低水的凝固點，從而達到熔化的目的.故A做法可采用；B、用硬的紙質物體直接清除可以除去一些冰，故B做法可采用；C、啟動車子，打開熱風，吹車前窗玻璃可以使冰因吸熱而熔化，達到除冰的目的，故C做法可采用；D、將少量沸水灑在車前窗玻璃，因水的溫度很高，會使冰和玻璃迅速吸熱而膨脹引起對物體的破壞，故這種做法不可采用；故選D.根據(jù)冰熔化吸熱來進

17、行判斷.汽車的前窗玻璃上結的冰是由于空氣中的水蒸氣遇冷凝固而形成的，除去這些冰就是讓冰熔化的過程3解：不同樂器、不同發(fā)聲體的材料和結構不同，產(chǎn)生的音色會不同，我們是靠音色來辨別樂器的種類；所以用冬瓜、土豆做成 吹奏樂器，用它們吹奏出來的聲音的音色一定是不同的，具有的相同特征可能是音調(diào)和響度.故選C.聲音的特性有三個：音調(diào)、響度和音色.音調(diào)是指聲音的高低，響度是指聲音的大小，音色是指聲音的感覺特性.4解:A、“特斯拉線圈”產(chǎn)生的電火花電壓是非常高的，電流也會很大，故本選項說法錯誤，不合題意;B、表演者穿的防護服并非是完全絕緣的，而是有很多金屬絲，使電流能夠通過，從而產(chǎn)生電火花，故本選項說法錯誤，

18、不合題C、在表演時，電流的確要通過人的身體，但人體的電阻卻是比較大的，且電流主要是通過防護服來流入地面的，故本選項說法錯誤，不合題意；D、表演者穿的防護服里有很多金屬絲，電流基本上都從防護服流過，最終導向地面，故說法正確，符合題意.故選D.5解：甲圖中，物體相對于桌面的位置沒有發(fā)生改變，因此它們的運動狀態(tài)是相同的，說明此時火車在勻速運動；乙圖中，物體向右傾倒，說明火車突然向左加速（或向右減速），因為，火車突然向左加速時，塑料杯的下部由于摩擦也隨著加速，而上部由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，所以才會向右傾倒；火車向右減速時的情形也可用類似的方法解釋；丙圖中，物體右左傾倒，說明火車突然向左減速（或向

19、右加速），因為，火車突然向左減速時，塑料杯的下部由于摩擦也隨著減速，而上部由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，所以才會向左傾倒；火車向右加速時的情形也可用類似的方法解釋.綜上所述，甲圖中火車在勻速運動，乙圖中火車突然向左加速（或向右減速），丙圖中火車突然向左減速（或向右加速），只有選項A符合題意.故選A .7解：（1）由電路圖可知，如果 a與c為電流表，則電阻 Ri與R2被短路，只有電阻 R3與兩電流表組成串聯(lián)電路，等效電路圖如圖甲所示，兩電流表示數(shù)相同，故 A錯誤；（2）由電路圖可知，如果 b與c是電流表，a是電壓表，則電阻 Ri與R2并聯(lián)，然后再與 R3串聯(lián)，電壓表測并聯(lián)電路電壓，電流表b測干路

20、電流，電流表c測通過Ri的支路電流，等效電路圖如圖乙所示，電流表b示數(shù)大于c的示數(shù)，故B正確，D錯誤;（3）由電路圖可知，a與b是電流表，等效電路圖如圖丙所示，a被短路，電流為零，故 C錯誤；故選B.8解:。點轉動，設水對石塊的平均壓力為如圖，石塊與地面足夠粗糙，不會滑動；水若能推倒石塊，就是石塊沿1臂為今，水對石塊的平均壓強:水對石塊的平均壓力:由杠桿平衡條件可知，水要推倒石塊: 11即：-pga:X-a>m£X-b,解得：21Tl 故選B.b、填空題（每格 3分，共30分）9、24:12001 X30000JH解：門）自行車的客運效挈二，丁皿即1 x 1U J4X IODO

21、OOiil轎車的客運效率=二J. 4L 1U JI X 3口00口曲所以電動自行車與這輛轎車的客運效率之比=石磊盂有=海： 1事3. 2X1O5J位）由圖象可以算出克朋摩擦走1m消耗的能量耨二5口1加由圖象看出第二次走了6幣，克服摩擦消耗掉的能里4017mx6X3Q0J騎車以5口0焦的初動能在水平路面上詈行，根據(jù)能量守恒定律，向蓄電池所充電能當口叮-3QQJ=00J故答案為：24： 11 20010、 小輪C的半徑R, dR/2L11、5,450.25（將圓盤五等分）向左轉|向右轉頻閃光頻率為150赫茲，也就是1秒照150下，所以照一下用" 15份之一 秒。白條轉動頻率為30赫茲，也

22、就是1秒轉30圈，所以轉一圈用 “3吩之一 ”秒，所以轉“5分之一 ”圈用“15出之一 白條從1處轉到2處用“15吩之一 "秒過了 “15吩之一 ”秒之后，白條到了2處,頻閃光又照了一下過了 “15吩之一 ”秒之后，白條到了3處,頻閃光又照了一下過了 “15吩之一 ”秒之后，白條到了4處,頻閃光又照了一下過了 “15吩之一 ”秒之后，白條到了5處,頻閃光又照了一下過了 “15吩之一 ”秒之后，白條到了1處，頻閃光又照了一下開始白條在1處，頻閃光照了一下,如此重復所以白條在1、2、3、4、5這五個地方都會被頻閃光照一下5條穩(wěn)定”的白條。頻閃光1秒就能照150下，這過程是很快的，所以我們

23、就能看到有R6R 小R2 由圖可知：構成電橋電路，由于它們的阻值相同，昆蟲的翅膀振動過程中，頻閃燈一亮一滅，滅的瞬間看不見，亮的瞬間又看見了，那么要出現(xiàn)這種現(xiàn)象，只能是昆蟲的翅膀振動時從上到下的過程中又經(jīng)過了頻率的整數(shù)倍，即50Hz的整數(shù)倍，900倍在這個范圍內(nèi)，現(xiàn)一次是 2秒，那么頻率最小是 0.25Hz,即為450Hz再加一次就是 450.25Hz12、U2/4R,R1解：（1）將電壓為U的電源接在C、D兩點之間時，從 C點開始到D點結束，等效電路圖如下由圖可知:瓦、應和構成電格電路，由于它們的阻值相同， 所以u年3二%二U利 且U工十%二U;二吃兩點間電阻RM電壓為：V,=-VJ .34

24、察擎嚏所以如二U十如二收，且1加+“小¥； Uq，%: U5c山二 與 I,即B、D兩點的電壓為零. 因此電阻電中無電流流過. 故答案為：匕：理，4R -13、從右向左；從左向右；從右向左（最后兩個空格全部填對才能得分）解：因為ti>t2>4C,根據(jù)水的熱脹冷縮可知，左側水的密度小于右側水的密度,又因為兩側水深相同，根據(jù)p= p gh可知，右側底部的壓強大于左側，所以，打開閥門K2,容器里的水將從右向左通過閥門K2；由于兩容器都裝滿水，所以當水從右向左流動時，右側水面下降，左側水溢出，此后打開閥門Ki,由于在這一位置，左側的水深明顯大于右側，根據(jù) p=pgh可知，左側此處

25、的壓強大于右側，則容器里的水將從左向右通過閥門 K1.故答案為：從右向左；從左向右.K2時水的流向;水在4c時熱脹冷縮，即溫度越高，密度越小，據(jù)此可判斷兩容器底部壓強的大小，從而判斷打開閥門當水流動之后，會造成兩側水的深度不同，在同一水平面處，即閥門Ki處，兩側深度明顯差異，會造成兩側壓強的再次不同,進而會使水再次發(fā)生流動.三計算題(共36分)14、(8分)將水流過管道類比于電流，則壓強可視為電壓，阻力可視為電阻1 _ R 1 _ F21 _ R F2tlf 112 f?t f 1 f2解得t=4.8分15、(14 分)(1) (6 分)設 t =aF +b0 =32a b100 =212a

26、b解得:1609(2) (8分)設冰和水的體積是 V,混合后的最后溫度是 t攝氏度V：iG；t1VRQi V'Cw% =Vw：wCw也t1 =嗎. t2 =t，:t3 =90 -t9031603330.9 2,1 1030.9 3,33 1 03 0.9 4,2 1 03t =4.2 103 (90 -t)9t =5.6°C16 (14 分)設杯的質量為 m,杯高為l,杯里液體的質量為m1,浮力為F,則mg+m 1g=F杯子浮在兩種液體的分界面上，杯在上面液體部分的體積為V1 ,在下面液體部分的體積為V2,則浮力F "gV FgV = Rg二 R2(i -h) ：2g二 R2h于是平衡條件可寫成：mg 1g二 r2l =: 1g 二 R2(l -