上海市第二十四屆初中物理競賽(大同中學(xué)杯)復(fù)賽試題及答案

上海市第二十四屆初中物理競賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題第上海市第二十四屆初中物理競賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題第12頁共12頁說明：

上海市第二十四屆初中物理競賽（大同中學(xué)杯復(fù)賽試題（2010年）本試卷共有五大題，答題時間為120分鐘，試題滿分為150分答案及解答過程均寫在答卷紙上。其中第一～過程；第三～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。本試卷中常數(shù)g10N/kg4.2×103J/kg·℃。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）1．教室里用投影儀放映課件時，銀幕上出現(xiàn)了正常畫面，若有一只小蟲正好落在投儀的鏡頭上，此時對畫面的影響是（ ）畫面變得模糊畫面稍微變暗了一些C．畫面上出現(xiàn)該小蟲清晰的像D蝴蝶飛行時能產(chǎn)生每秒振動5～6次的聲波，蜜蜂飛行時能產(chǎn)生每秒振動300～400次的聲波假如你的眼睛被蒙上那么有蝴蝶和蜜蜂分別從你頭頂附近飛過（ A．蝴蝶、蜜蜂飛過時，都能被發(fā)覺B．蝴蝶、蜜蜂飛過時，都不能被發(fā)覺C．蝴蝶飛過時能被發(fā)覺，蜜蜂飛過時不能被發(fā)覺D大雪后，人們會感到外面萬籟俱靜。其主要原因是（ A．大雪后，氣溫降低，人的聽覺變遲鈍B．大雪蓬松且多孔，對噪聲有吸收作用C．大雪后，大地銀裝素裹，噪聲被反射D．大雪后，氣溫較低，噪聲傳播速度變慢人類燃燒礦物燃料放出大量的CO，使大氣的平均溫度上升。這其中的主要原因是2（ ）A．CO2C．CO2

對紅外線的反射 B．CO2對可見光的反射 D．CO2

對紅外線的吸收對可見光的吸收在煮餃子時，將餃子投入沸騰的水中，并用勺子輕輕在鍋底推動沉下的餃子，等到水重新沸騰后加上些涼水繼續(xù)燒煮一會兒使水再次沸騰這時煮熟的餃子會浮出水面熟餃子會浮起來的主要原因是（ ）鍋里的水量多了BC．水溫低時水對餃子的浮力小，水溫高時水對餃子的浮力大D一列車由北向南在雨中行駛，坐在窗口的乘客看到雨滴相對車窗豎直下落，則（ ）窗外有風(fēng)，但無法判斷風(fēng)的方向B．窗外有風(fēng)，而且是由北向南的風(fēng)C．窗外有風(fēng)，而且是由南向北的風(fēng)D右圖中的容器內(nèi)有一個凹面鏡，容器內(nèi)注滿水，平行于主軸的f。若其它條件不變，將水抽去，設(shè)焦距為f。再在容器里注滿折射1率比水大的液體，設(shè)焦距為f。則（ ）2A．f

=f=f

B．f

<f<f1 2C．f<f<f

1D．f

>f>f

2 7題圖1 2 1 2質(zhì)量相等的甲、乙兩金屬塊，其材質(zhì)不同。將它們放入沸水中，一段時間后溫度均達(dá)到先從沸水中取出甲，將其投入冷水，當(dāng)達(dá)到熱平衡后將甲從杯中取出，測得水溫升高20℃；然后將乙從沸水中取出投入這杯水中，再次達(dá)到熱平衡，測得水溫又升高了20℃。第二種方式：先從沸水中取出乙投入冷水，當(dāng)達(dá)到熱平衡后將乙從杯中取出；然后將甲從沸水中取出，投入這杯水中，再次達(dá)到熱平衡。則在第二種方式下這杯冷水溫度的變化是（ ）升高不足40℃升高超過40℃恰好升高了40℃D二、填空題（每小題6分，共30分）如圖(a)所示，一根垂直于紙面的導(dǎo)線P放置在一水平放置條形磁鐵的正上方，若導(dǎo)線受到磁鐵給它的作用力的方向豎直向下，則導(dǎo)線中電流的方向是垂直紙面 PNS（選填“向外”或“向內(nèi)；現(xiàn)將該導(dǎo)線稍微向右平移一段距離，如b所示，則根導(dǎo)線受到磁鐵對它的作用力的方向 （選填“右下方“右上方“左下方”或“左上方PNSPPNS(a)

9

(b)如圖所示，大水槽里有不相A、BA液體的密度為ρB液體的密度為2ρ一個邊長為a的小立方體物塊，一半浸沒在ABA液體上表面齊平，則物塊的密

AB第10AB度為 ρ若在物塊上端加一個大小為物塊重力0.1倍的豎直向下的壓力，物塊下沉的距離為 a（物塊始終未與水槽底部接觸）fvf=kvk與血管粗細(xì)無關(guān))，為維持血液勻速流動，在這血管兩端需要有一定的壓強差。設(shè)血管內(nèi)徑為d1d2時，為了維持在相同時間內(nèi)流過同樣多的血液此時血液的流速是原來倍血管兩端的壓強差必須變?yōu)樵瓉肀丁?a)如圖(a)ABCBC=a，AC=bABy軸上，BOAyOx(a(a)始位置到圖(b)所示終止位置的過程中點的運動軌跡為 （選填“單方向的直線“往返的直線“一段圓弧”或“非圓弧狀的其他曲線，C點在此過程中通過的路程為 。((b)第12題圖在圖(a)所示的電阻網(wǎng)絡(luò)中，每一個電阻的阻值為R。某同學(xué)用如圖(b)所示的裝置去測量網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點之間的電流。設(shè)電源的電壓恒為E，則最大電流為 最小電流為 。第13題圖三、計算題（本題共27分）14（12分15min內(nèi)行走的速度為2m/s6min后，乙同學(xué)也想去郵3m/s的速度行走。求：(1)（6分）乙同學(xué)經(jīng)過多少時間能追上甲同學(xué)？(2)（6分）若乙同學(xué)比甲同學(xué)晚出發(fā)12min，則經(jīng)過多少時間乙同學(xué)能追上甲同學(xué)？45°15（15分）密度為=500kg/、長a、高、寬c分別為0.80.60.6m的勻質(zhì)長45°靜止在水平面上，并被一個小木樁抵 a a住，如圖(a)所示。分無風(fēng)情況b

小木樁 b

小木樁下，地面的支持力 風(fēng)為多大？分水平方向成45斜向上吹到長立方體的一個面上，如

第15題圖(a) 第15題圖(b)圖(b)所示。風(fēng)在長方體光滑側(cè)面產(chǎn)生的壓力為F，則力F要多大才能將長方體翹起？ θ(3)（6分）實驗表明，風(fēng)在光滑平面上會產(chǎn)生垂直平面的壓強，壓強的大小跟風(fēng)速的平方成正比，跟風(fēng)與光滑平面夾角正弦的平方成正比?，F(xiàn)讓風(fēng)從長方體左上方吹來，風(fēng)向與水平方向成θ角，如圖(c)所示。當(dāng)θ大于 風(fēng)某個值時，無論風(fēng)速多大，都不能使長方體 aθ的值。b

小木樁第15題圖(c)四、實驗、作圖題（本題共20分）16（14分）如圖（1）所示盒內(nèi)的電路由三個阻值均為R線柱A、B、C。某位同學(xué)用伏安法測量各個接線柱之間的電阻，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。請完成以下問題：ABABC++第16題圖（1）(1)（2分）用筆線代替導(dǎo)線，完成測量A、B接線柱之間電阻時的電路；(2)（3分）在測、C接線柱之間的電阻時，電壓表的示數(shù)如圖（2）并填入表格中。第16題圖(2)接觸點U(v)I(A)A、B1.500.50B、C接觸點U(v)I(A)A、B1.500.50B、C0.30A、C2.40(4)（6分）畫出盒內(nèi)三個等值電阻可能的連接方式，并求出三個等值電阻的阻值R。17（6分）如圖所示，一寬為ab的平面鏡，垂直紙面放置，平面鏡可以繞其中心軸轉(zhuǎn)動，MNabMN之間的某固定位置P點（中沒有標(biāo)出，通過平面鏡ab觀察M。轉(zhuǎn)動平面鏡，人眼可以通過平面鏡觀察到abMN平行時，人眼通過平面鏡恰能觀察到MNA點到B點的整個區(qū)域。（13分）利用刻度尺等工具，確定人眼所在位置。（23分）將平面鏡ab繞Oθ通過平面鏡在MN上觀察到的區(qū)域。θθaObM五．判斷與說理題（本題共41分）

NA B第17題圖18．在科學(xué)研究中，常利用物體某些性質(zhì)的互補性，制成各種器件。請對以下問題作出解答。(1)（6分）t

＋稱為0是與溫度無關(guān)的常量。金屬的電阻一般隨溫度的有正負(fù)電阻溫度系數(shù)的兩種材料，可以制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電1.0m0C附近不0C附近，銅的電阻溫度系數(shù)為3.910–3C–1，該銅棒每米長的電阻為1.7×10–5Ω；碳的電阻溫度系數(shù)為-5.010–4C-1，該碳棒每米長的電阻為3.5×10–2Ω，銅棒與碳棒的尺寸隨溫度的變化可忽略。H2H1ⅠⅡ(2)H2H1ⅠⅡ不計厚度、質(zhì)量和摩擦的活塞封閉體積為V的不1同氣體I、II，此時氣體溫度均為T

，活塞距直圓1

。加熱直筒內(nèi)氣體，氣體溫度為T時，1 2兩活塞均上升到

。兩直筒中活塞距筒底的高度2H隨溫度T變化的情況如圖(b)所示?，F(xiàn)用兩只活塞在同一直筒中封閉溫度為T的一定量的上述兩種1氣體，封閉在直筒中的兩種氣體被活塞隔開，總體

。試根據(jù)H—T圖提供的信息，判斷封入1上述兩種氣體的初始體積之比滿足什么條件時，被TT1 2溫度升高均勻增大。第18題圖（a）HH2氣體Ⅰ圖線氣體Ⅱ圖線H1T1 T2 T第18題圖(b)19（15分）統(tǒng)觀念，引發(fā)了一場物理革命，愛因斯坦提出了相對論。

木星軌道分）最初的光速值是根據(jù)丹麥科學(xué)家 地球軌羅默的理論測出羅默對木星系進(jìn)行了長——就會被木星遮食一次這個時間間隔在一年 地球 地之內(nèi)的各個時間里并不是完全相同的羅默 太陽在解釋這個現(xiàn)象時說，這是因為光穿越地球第19（1）題圖軌道需要時間，最長時間可達(dá)22min，已知地球軌道半徑R1.5第19（1）題圖

木星及衛(wèi)星P分）P八面鏡，S是望遠(yuǎn)鏡，平面鏡O與凹面鏡PB構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為AB＝L（L可長達(dá)幾十千米），且遠(yuǎn)大于OB以及S和T到八當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)達(dá)到n0

時，恰能在望遠(yuǎn)鏡中第一次看見發(fā)光點c表達(dá)式。第第19（2）題圖(3)（6分）v在水平地面上行駛，車廂底部有一光源，發(fā)出一光信號，t，如圖所示。0另外一個觀察者站在地面，他測量到的這一過程所用的時間為t，如圖（b）所示。研究表明不論觀察者是站在車廂里還是在地面上，車廂的高度L0

都是不變的，光在車廂0里和地面上傳播的速度都是t0

哪一個更大一些，從中可以得出什么結(jié)論?！鷙LL0光源第第19（3）題圖（a）→vLL0L0光源 光源第第19（3）題圖（b）20（14分A與t=0時從港口Ov=10m/s分別向東、向南勻速前進(jìn)，如圖所示。當(dāng)AO

＝50m處第一OAOAvBv次鳴笛，發(fā)出短促的汽笛聲，以后每前進(jìn)50m鳴笛一次。聲波以u=340m/s的速度向各個方向傳播。(1)（6分）求B船上的水手首次聽到汽笛聲的時刻。(2)（8分）求B的時間間隔，并判斷B第20題圖上海市第二十四屆初中物理競賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽參考答案一、選擇題（每小題4分，共32分）題號12345678答案BDBBDBAC二、填空題（每格3分，共30分）9、 向內(nèi) 左下方 。101.5 0.15 。d2 d41 1 。d2 d42 212往返的直線 2 a2b2(ab) 。9E 9E13。4R 10R三、計算題（本題共27分）14（12分）當(dāng)乙同學(xué)晚出發(fā)時間為6min時，小于10min，必定在甲同學(xué)行走速度為1m/s時追上。1（6×60+t）＝3t即t=180s=3min追上當(dāng)晚出發(fā)時間為12min時，大于10min，必定在甲同學(xué)行走速度為2m/s。1×15×60＋2（t－3×60）＝3t即t=540s=9min追上15（15分）（1）Nabcg5000.80.60.6101440(N) （2）F mg 即F mg 1440 2 2 b 0.6（3）N1Nb2b

kbcv2cos2kacv2sin2當(dāng)(N2

mg)2

N 時，長方體將不會翹起，即12mg k2v2bo2 2s2，)由于kv2可以取足夠大，為使上式對任意大kv2都成立，必須有b2co

2si

0 即tanb3 37 四、實驗題（本題共20分）16（14分）AAB++C接觸點U(v)I(A)A接觸點U(v)I(A)A、B1.500.50B、C2.700.30A、C2.400.40（3）（4）ΩR ＝1.50/0.90＝3.0 RΩAB

＝2.70/0.30＝9.0Ω有以下兩種可能，連接如下圖，左圖中每個電阻值為6Ω，右圖中每個電阻值為3ΩABABCABC17（6分）利用直線

、BP找到P在平面鏡中的像

，利用刻度尺找到人眼位置P。1 1 1角后的平面鏡中的像找到觀察到的區(qū)域。

。利用過平面鏡端點的直線2PP 21θa O bP五．判斷與說理題（本題共41分）M N1（6分） A B設(shè)0℃時碳棒長為x（m）則0℃時銅棒長為(1-x)(m)根據(jù)RR（＋，可得：0要使電阻阻值不變，則[1.7×10–5(1-x)（1＋3.910－3t）]+[3.5×10-2x（1-5.010－4t）]不隨溫度t變化，即與溫度t相關(guān)的系數(shù)等于零?？傻茫?.7×10–5(1-x)3.910－3-3.5×10-2x5.010－4=0X＝3.8×10-3(m)（2）6分）在圖（b）中，以溫度為T1

時和T2

時為端點，用直線連接。通過測量不同溫度時的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)氣體Ⅰ的高度與線性變化的高度的差值始終等于氣體Ⅱ的高度與線性變化的高度的差值一半，因此，可利用兩種氣體的互補特性，取氣體Ⅰ的體積等于氣體Ⅱ體積的兩倍，使直筒中氣體的總體積在T時仍為V

，且隨溫1 1度的增加而均勻增加。即初始時氣體Ⅰ的體積與氣體Ⅱ的體積之比為2。2R 3.01081（(4分) c t

2260

2.3105km/s（2）(5分)由第一次看見發(fā)光點可知，光傳播2L的距離所用的時間等于八