2015大同杯復(fù)賽僅含1

上海市第二十九屆初中物理競賽(大同中學(xué)杯)復(fù)賽試題(2015年)說明：本試卷共有五大題，答題時(shí)間為120分鐘，試題滿分為150分。本試卷中常數(shù)g取9.8牛/千克，水的比熱容4.2X103焦/千克?°C,水的密度1.0X103千克咪3,大氣壓強(qiáng)1.01X105帕，水銀密度13.6X103千克/米3。一、選擇題(以下每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題4分，共32分)50年前華裔物理學(xué)家高錕在光導(dǎo)纖維通信領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展并因此獲得2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。光纖傳播信息利用的原理是()(A)光的全反射 (B)光的折射 (C)光的衍射 (D)光的散射對(duì)以下物理現(xiàn)象的分析和解釋正確的是()在有雪的路面上撒些食鹽，使冰雪的熔點(diǎn)升高，更容易融化。在加油站，有“禁止使用手機(jī)”警告語，這是由于手機(jī)發(fā)射的電磁波會(huì)引起汽油燃燒，發(fā)生危險(xiǎn)事故。通常冰凍的肉在水中比在同溫度的空氣中解凍得快,燒燙的東西放入水中比在同溫度的空氣中冷卻得快，這些物理現(xiàn)象都說明水的比熱容比空氣大。從高處落下的薄紙片，即使無風(fēng)，紙片下落的路線也曲折多變，是由于紙片表面各處的氣流速度不同，導(dǎo)致紙片上各處受力不均勻。(A)①② (B)②③ (C)③④ (D)①④3?為了節(jié)能，商場安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人走近扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)這樣的功能，需要安裝傳感器，則一般采用的傳感器為()(A)位移傳感器 (B)電壓傳感器 (C)光電傳感器 (D)溫度傳感器某同學(xué)站在圓心O處用細(xì)繩拉著小球，使球跟著身體在水平面內(nèi)作逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，俯視圖如圖所示。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過某點(diǎn)時(shí)，該同學(xué)釋放細(xì)繩，小球恰擊中P處豎直硬桿，則釋放時(shí)小球位于圖中的()(A)A點(diǎn) 時(shí)小球位于圖中的()(A)A點(diǎn) (B)B點(diǎn)第4題圖—個(gè)質(zhì)量為M,電量為q的小球由一根質(zhì)量不計(jì)的絕緣細(xì)線懸掛在真空中，真空中存在如圖所示的勻強(qiáng)電場，在此區(qū)域中小球所受電場力大小相等、方向相同，且方向與圖示中電場線方向平行，小球在圖中所示的O點(diǎn)保持平衡。當(dāng)細(xì)線被切斷之后，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是()(A)直線OA (B)直線OB (C)曲線OC (D)直線OD6?如圖所示，在靜止的小車上有一充滿液體的密閉容器，容器內(nèi)分別靜止著氣泡A、懸浮在液體中的物體B、沉底的金屬球C。當(dāng)小車帶著容器由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，三個(gè)小球的位置相對(duì)容器的運(yùn)動(dòng)情況是（位置相對(duì)容器的運(yùn)動(dòng)情況是（）（A）A球不動(dòng)，B球向左，C球向右（C）A球向右，B球不動(dòng)，C球向左（B）A球向左，B球不動(dòng)，C球向右（D）A球向左，B球向右，C球不動(dòng)第6題圖圖（a）第8題圖圖（b）7.小軒乘飛機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)了電視屏幕上顯示飛機(jī)有兩個(gè)不同的速度，如冒a）第6題圖圖（a）第8題圖圖（b）7.小軒乘飛機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)了電視屏幕上顯示飛機(jī)有兩個(gè)不同的速度，如冒a）、（b）所示，經(jīng)過判斷她得出了結(jié)論，請(qǐng)教了乘務(wù)員后得知自己判斷是正確的。她的判斷是（）(a'方地面的&35圖LocalTimeD顯示的是飛機(jī)相對(duì)下Jj顯示的是飛機(jī)相對(duì)下示的是飛機(jī)相對(duì)下方地面的1（8）顯示的是飛機(jī)相對(duì)地球球第7題圖（a）第7題圖（b）己知無限長通電直導(dǎo)線周圍某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式：B=kI/r，其中r是該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離，I為電流強(qiáng)度，k為比例系數(shù)（單位為牛/安勺，如圖（a）所示。則根據(jù)上式可以推斷，如圖（b））所示，一個(gè)通電圓線圈半徑為R,電流強(qiáng)度為I,其軸線上距圓心O點(diǎn)距離為h的某一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式可能正確的是（）(D)(D)丄 o kh1!、r zrJtAZ*2（疋+辭嚴(yán)二、填空題（每小題6分，共30分）如圖所示是一種新型彈弓式安全錘，利用兩個(gè)吸盤將安全錘固定在玻璃窗的邊緣，緊急情況下，使用者像拉動(dòng)彈弓一樣將錘頭向后拉，釋放后擊破玻璃。

若吸盤的直徑為4厘米，為保證安全錘能正常使用，則拉開錘頭時(shí)允許施加的最大拉力為 牛；實(shí)際允許施加的最大拉力往往小于該值，則可能的原因 ?！鴱?fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)a、b的折射率分別為n和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為為v和vb，則ab abnn，v v。nn，v v。（均選填“>”、a ba b第9題圖如圖所示一個(gè)足夠長的兩端開口的U形管內(nèi)裝著水銀，U形管左管橫截面積為6.5cm2,右管橫截面積為15cm2o將800克水緩慢灌入U(xiǎn)形管左管，平衡后在水和水銀面的交界處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為 帕，U形管右管水銀面高度上升了 厘米。第11題圖M N第11題圖M N?—O-t~~1 第12題圖如圖所示電路中，三個(gè)電表R、S、T連接無誤，兩個(gè)電燈M、N均正常發(fā)光，但R、S、T是電壓表還是電流表未知，只知道讀數(shù)依次為1.5、1.2、2.4（單位是伏特或安培）。根據(jù)題設(shè)條件，可得出M、N的阻值分別 歐姆、—?dú)W姆。無風(fēng)時(shí)，以速度V跑步，人所受的空氣阻力f二l/2CpAv2,C孝阻力系數(shù)，p為空氣的密度，A為人在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的截面積，阻力功率P=fv。己知某人于平地上勻速跑步時(shí)，身體為跑步持續(xù)提供80W的功率，若此人質(zhì)量m=60千克，A=0.40米2，C=2.0,P空1.3千克/米3,且跑步時(shí)沒有任何打滑，則此人的跑步速度為 米/秒。若肌肉消耗能量做功的效率為25%，則此人跑步30分鐘消耗 焦耳的能量。三、計(jì)算題（本題共34分）（10分）在工業(yè)以及科研中為解決機(jī)器的過熱問題，除通過空氣自然散熱之外，還采用水冷卻技術(shù)，其原理是將冷水注入與機(jī)器接觸的水冷管，冷水吸熱舞溫后被排出，使機(jī)器工作溫度保持穩(wěn)定?，F(xiàn)有一臺(tái)輸入功率P、效率為耳的發(fā)動(dòng)機(jī)，為使其在室溫為t的環(huán)境下正常工作時(shí)不能過熱，每秒扶水冷管入口處通入體積為V、溫度為t的冷水，出口處的水溫為T。假設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)的總散熱面積為S，其中與水冷管接觸的面積為S1，其余部分與空氣接觸,且空氣接觸部分只能帶走按面積分配的25%的熱量，余下熱量全部由水冷管帶走。求該發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，S1與S的比值。（己知水的比熱容為C,密度為p）（12分）有一半徑為R、長為L,質(zhì)量均勻分布的圓柱體，將其水平放入密度為P0的水中，圓柱體浮于水面，截面如圖（a）所示。測得圓柱體頂端距離水面高度為H=0.5R。（1） 求圓柱體的密度P和P0的比值；（2） 若將圓柱體中間挖出半徑r、長度為L的圓柱型空腔，截面如圖（b）所示。現(xiàn)將其水平放入水中，空腔恰好全部沒入水中，測得此時(shí)。H=0.48R,則挖去部分的半徑r是圓柱體半徑R的多少倍？計(jì)算中可能用到的角度與對(duì)應(yīng)余弦值如下表所列。第15題圖（a） 第15題圖（b）8C)62.6613i60,05?"573駅弧度）0.348z0341jr0326k0.318JTcos^0460.480.500320,54（12分）一輛卡車以速度v=72公里/小時(shí)通過減速帶，司機(jī)利用擱置在儀表盤上的車載計(jì)時(shí)儀記錄汽車前輪和后輪先后與減速帶撞擊的聲音的時(shí)間間隔來測量聲速。車載計(jì)時(shí)儀位于前輪軸的正上方，在前輪通過減速帶時(shí)開始記時(shí)，在-=0.006秒第一次接收到聲音信號(hào)，在t2=0.312秒第二次接收到聲音信號(hào)。已知汽車前后輪軸之間的距離L=5.86米，求聲音在空氣中的速度秒V。（不考慮除空氣外其他介質(zhì)對(duì)聲音傳播的影響，結(jié)論保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。四、實(shí)驗(yàn)題（本題共20分）（4分）誤差的產(chǎn)生有多方面的原因，根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差、過失誤差3種，以下屬于系統(tǒng)誤差的是（）（A） 在溫度20°C制作的鐵尺，在一40°C溫度下測量物體長度，由于尺的收縮引起的誤差（B） 用浮力測物體的密度，因?yàn)闇囟鹊母淖兌挂后w密度變化引起的誤差（C） 測某些精度較高的參量時(shí)，受到外界環(huán)境的干擾（如振動(dòng)、氣流等）引起的誤差（D） 某學(xué)生對(duì)儀器使用的方法不正確引起的誤差（8分）用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到拉力作用會(huì)伸長。如果要直接測試成品線材，比較困難。為此，我們可以選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，下表是對(duì)樣品測試取得的數(shù)據(jù)。長度L/m橫截面積S/10—4m2伸長量X/10—2m拉力F/N250500750100010.050.040.080.120.1620.050.080.160.240.3230.050.120.240.360.4810.100.020.040.060.0810.200.010.020.030.04請(qǐng)回答下列問題：（1） 這種測試方法，運(yùn)用了怎樣的科學(xué)思想？（2） 根據(jù)樣品的測試結(jié)果，該材料制成的線材受力后的伸長量x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為 。

（3）現(xiàn)有一該材料制成的金屬桿，長為5米，橫截面積為0.8厘米2設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長不超過0.4厘米。其能承受的最大拉力為 。19.（8分）把一個(gè)裝滿80°C的熱水的熱水袋懸掛在空中，并用一支溫度計(jì)插入熱水中來測量水溫，假設(shè)室溫維持在20C不變，測得溫度與時(shí)間的數(shù)據(jù)如下表：t（分）0102030405060T(C)80.056.442.133.428.124.923.0（1） 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出T—t的函數(shù)關(guān)系。（2） 試問水的溫度由80C降為30C，經(jīng)過的時(shí)間為多少?五.判斷與說理題（本題共34分）（9分）攪拌水的時(shí)候可以對(duì)水做功，使水的內(nèi)能增加，但幾乎不可能讓一個(gè)人通過攪拌的方法使一杯水沸騰，請(qǐng)說明理由。（10分）（10分）如圖所示，某同學(xué)做了一個(gè)氣體膨脹的小實(shí)驗(yàn)，他將瓶蓋的平滑頂部沾水，翻轉(zhuǎn)后放在可樂瓶的瓶口。雙手搓熱，輕輕地將可樂瓶握實(shí),幾秒鐘后，將會(huì)看到瓶蓋在瓶口一直跳動(dòng)。他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候有以下幾點(diǎn)思考：（1） 瓶蓋有沾水和沒沾水是否會(huì)影響演示效果？（2） 夏天做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)比冬天好或差？（3） 小瓶子（750毫升）和大瓶子（2000毫升）的效果有差別嗎？請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)對(duì)以上三個(gè)問題進(jìn)行分析。(15分)在一個(gè)足夠大的水平圓盤中心O點(diǎn)處固定放置一個(gè)焦距為f的凸透鏡，在透鏡的主光軸上與透鏡相距為r的主光軸上與透鏡相距為r1(r1>f)處放一點(diǎn)光源S],所成的像為s2，俯視圖如圖所示。物體經(jīng)過某位置時(shí)的速度可以用在很短的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離s與所用的時(shí)間t的比值來表示?？梢宰C明當(dāng)a?b時(shí)，近似有a(a±b)=a2±ab-a2。試結(jié)合以上背景知識(shí)求解下列問題：若圓盤繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖所示，光源s1與透鏡保持距離為r1，隨透鏡一起運(yùn)動(dòng)的速度為秒％,則此時(shí)像s2的速度秒v2為多大？若圓盤靜止不動(dòng)，光源S]沿透鏡的主光軸以速度v'1向透鏡移動(dòng)，則當(dāng)s1與透鏡的距離為u時(shí)，實(shí)像s2的移動(dòng)速度v'2為多大？第22題圖上海市第二十九屆初中物理競賽復(fù)賽（大同中學(xué)杯）參韋解答一?選擇題（每小題4分F共32分）2.742.745J6x]0-W.> < IKL23XI0412. 8 2 13.5.4三、計(jì)算題（本題共34分）14.（10分）

解答：發(fā)動(dòng)機(jī)每秒發(fā)出熱罐：Qmn當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過水冷管散發(fā)的熱垃及空氣散發(fā)的熱蚩之和等于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱EL