上海市第26屆大同杯物理競(jìng)賽復(fù)賽試題及答案

1、上海市第二十六屆初中物理競(jìng)賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題（2012年）說明：1本試卷共有五大題，答題時(shí)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(jì)算器。3本試卷中常數(shù)g取10牛/千克，水的比熱容4.2×103焦/千克·，冰的比熱容焦/千克·，冰的密度0.9×103千克/米3，冰的熔化熱為3.33×105焦/千克。一、選擇題（以下每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題4分，共32分）1.兒童要多參加戶外運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)樘柟庵械哪?/p>

2、種頻率的電磁波可以促成維生素D的活化，從而促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的吸收，這種電磁波是 ( ) 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(huì)結(jié)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(zhì)物體直接清除 C.啟動(dòng)車子，打開熱風(fēng)，吹車前窗玻璃 D.將少量沸水灑在車前窗玻璃上3.“達(dá)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4.在電視節(jié)目中我們經(jīng)常會(huì)看到“特斯拉線圈”的表演，表演者通過變壓器與電磁振

3、蕩制造出人工閃電。在表演時(shí)，表演者與“特斯拉線圈”之間會(huì)放出美妙的電火花，對(duì)此，你認(rèn)為對(duì)人體不會(huì)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(hù)服是絕緣的，電流并沒有流經(jīng)防護(hù)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(dǎo)入地面 D. 表演者穿的防護(hù)服里有很多金屬絲，電流都眼防護(hù)服流過5.小軒很喜歡爸爸新買的數(shù)碼照相機(jī)，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(guān)于火車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷可能正確的是 ( ) A.甲圖中火車在加速運(yùn)動(dòng)，乙圖中火車突然向左加速，丙圖中火車突然向左減速 B.甲圖中火車在勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中

4、火車突然向右加速，丙圖中火車突然向左加速 C.甲圖中火車在減速運(yùn)動(dòng)，乙圖中火車突然向左減速，丙圖中火車突然向右加速 D.甲圖中火車在勻速運(yùn)動(dòng)，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(zhǎng)為，放置在半徑為的光滑半球形碗中，在圖示位置平衡，A球與球心連線和豎直方向的夾角為，碗固定在長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)木板的另一端施加外力F，使其逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，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，分別表示電流表或電壓表，電表都是理想的，則下列各組電表示數(shù)中可

5、能實(shí)現(xiàn)的是 ( ) A.的示數(shù)為1安培，的示數(shù)為2伏特，的示數(shù)為0.5安培 B.的示數(shù)為2伏特，的示數(shù)為1安培，的示數(shù)為0.5安培 C.的示數(shù)為0.5安培,的示數(shù)為1安培，的示數(shù)為2伏特 D.的示數(shù)為2伏特，的示數(shù)為0.5安培,的示數(shù)為1安培8.因?yàn)榈卣穑斐闪撕芏嘌呷?，假設(shè)有一塊立方體石塊堵住了水的去路，設(shè)水的密度為，石塊的質(zhì)量為，石塊的左右側(cè)面為正方形，邊長(zhǎng)為，寬度為，石塊與地面足夠粗糙，不會(huì)滑動(dòng)，水若能推倒石塊，則石塊的寬度應(yīng)該滿足的條件是 ( )A. B. C. D.二、填空題(每小題6分，共30分)9.交通運(yùn)輸中用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能，即客運(yùn)效率=人數(shù)×路

6、程/消耗能量。一個(gè)人騎電動(dòng)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(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是_. 有一種自動(dòng)充電式電動(dòng)車，前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或車自行滑行時(shí)，自行車就可以連通發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來。某人騎車以500焦的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上滑行，若關(guān)閉自動(dòng)充電裝置，讓車自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線所示；若啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線所示，則向蓄電池所充電能是_焦.10.如圖所示是研究鋼絲伸長(zhǎng)形變的實(shí)驗(yàn)。在底板一端固定一個(gè)滑輪A,另一端裝一立

7、柱B。在靠近滑輪一端處有一個(gè)帶有小輪C并可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小平面鏡。把鋼絲的一端固定在立柱上，另一端在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，讓光線射向平面鏡并反射投影至長(zhǎng)木板末端的光屏上，這樣，鋼絲受力伸長(zhǎng)，帶平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，反射光線在屏上就有一較大位移。為估算出BC間鋼絲的伸長(zhǎng)量，除了測(cè)量平面鏡上光的反射點(diǎn)與光屏的距離，以及反射光線在屏上的位移，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)定的物理量是_，可得伸長(zhǎng)量=_(用以上測(cè)量量表示)。11.由于眼睛有視覺暫留，因此會(huì)造成一些奇特現(xiàn)象。例如，在如圖所示的黑色圓盤中有一白色窄條OA，圓盤繞垂直于盤面的中心軸以頻率赫茲順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，用頻率赫茲的頻閃光去照

8、射，在盤上能看到_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照射下，似乎在緩慢的震動(dòng)，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(dòng)的頻率為_赫茲(已知這種蜜蜂的振動(dòng)頻率的范圍是450480赫茲).12.如圖所示，六個(gè)電阻完全相同，阻值都是的功率為_。若將電源接在線路中的“”；“”；“”；“”；“”；“”；所有電阻）中無電流流過。13.兩個(gè)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(guān)閉(如圖所示).兩容器里水溫保持恒定，左邊的容器里水溫為，右邊的容器里水溫為，并且攝氏度。如果閥門保持關(guān)閉狀態(tài)，打開閥門，則容器里 的水

9、將_(選填：從左向右、從右向左、不會(huì))通過閥門；此后打開閥門，則容器里 的水將_(選填：從左向右、從右向左、不會(huì))通過閥門。三、計(jì)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，是冷水管的閥門，是熱水管的閥門。灌滿水箱所需時(shí)間由水的壓強(qiáng)(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(qiáng)的傳遞無關(guān)，假設(shè)在灌滿水箱時(shí)間內(nèi)我們所研究的系統(tǒng)中壓強(qiáng)和阻力不變?，F(xiàn)就以下情況進(jìn)行記錄： 完全打開冷水管的閥門，關(guān)閉熱水管的閥門，在時(shí)間=8分鐘內(nèi)灌滿水箱；若完全打開熱水管的閥門，關(guān)閉冷水管的閥門，則在時(shí)間=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

10、時(shí)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(shí)的溫度定為零華氏度，把純水凝固時(shí)的溫度定為32華氏度，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212華氏度，中間分為180等份，每一等份代表1華氏度。用符號(hào)F表示華氏溫度。根據(jù)上述文字，回答以下問題： (1)請(qǐng)寫出華氏溫度F與攝氏溫度t的轉(zhuǎn)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(jì)整個(gè)過程的能量損失.16.(14分)如圖所示，一個(gè)底部非常薄的圓柱形杯子，裝滿密度為的液體，恰好浮在密度分別為的分界面間，下方液體密度，且。已知杯子的外徑為，內(nèi)徑為，杯子浸入下方液體的深度為。若杯底出現(xiàn)一個(gè)小洞，密

11、度為的液體將經(jīng)小洞流入杯里，求當(dāng)液體不再經(jīng)小洞流入杯里時(shí)，圓柱形杯子浸入密度為的液體的深度。四、實(shí)驗(yàn)題(本題共26分)17.(12分)某實(shí)驗(yàn)室為了研究剎車距離S(發(fā)現(xiàn)情況到車輛停止運(yùn)動(dòng)所行駛的距離)與反應(yīng)時(shí)間(發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)措施的時(shí)間)的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)。設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，每次剎車時(shí)車速相同，剎車系統(tǒng)的制動(dòng)力大小不變。(1)請(qǐng)用作圖法畫出剎車距離S與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖；(2)請(qǐng)利用圖線確定實(shí)驗(yàn)中汽車剎車時(shí)的速度大小。18.(14分)復(fù)印機(jī)的掃描器是由截面為正六邊形、表面為鏡面的柱體構(gòu)成，正六邊形的邊長(zhǎng)為，柱體可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖所示)。在掃描器右側(cè)并排豎直放置一個(gè)薄透鏡，透鏡的焦距為,

12、透鏡的主光軸通過掃描器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。在透鏡右焦平面放置一光屏，光屏的中心位于主光軸上?，F(xiàn)有一豎直光束，其延長(zhǎng)線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸距離，從圖示位置射向掃描器。(1)請(qǐng)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(diǎn)到主光軸的最大距離.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(yùn)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(shí)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(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度(如：在軌跡通過赤道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng),繞行一圈后軌跡再次經(jīng)過赤道時(shí)的經(jīng)度為180°

13、)，設(shè)地球半徑為，衛(wèi)星離地面的高度為343千米。(1)衛(wèi)星運(yùn)行的周期是多少？(2)請(qǐng)用緯度表示衛(wèi)星上攝像設(shè)備能拍攝到的地表范圍。20.科學(xué)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-光鑷子。其原理是：當(dāng)一束會(huì)聚的激光束從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)時(shí)發(fā)生折射(如圖題20-1所示)，光束的會(huì)聚程度將減弱，光束在界面受到向下的力；當(dāng)一束會(huì)聚的激光束從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)時(shí)發(fā)生折射(如圖題20-2所示)，光束的會(huì)聚程度將增強(qiáng)，光束在界面受到向上的力。(1)現(xiàn)有一束向某點(diǎn)會(huì)聚的激光束射向折射率大于周圍介質(zhì)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)用光鑷子捕獲和移動(dòng)水中的玻璃小球十分方便。下圖是利用光鑷子把水中玻璃小球排成“人”字形或“口”字形的照片。實(shí)驗(yàn)時(shí)，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