2023上海大同杯初中物理競(jìng)賽復(fù)賽試題及答案

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說(shuō)明：

1.本試卷共有五大題，答題時(shí)間為120分鐘，試題總分值為150分2.答案及解答過(guò)程均寫(xiě)在答卷紙上。其中第一、其次大題只要寫(xiě)出答案，不寫(xiě)解答過(guò)程;第三至第五大題按題型要求寫(xiě)出完整的解答過(guò)程。解答過(guò)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，每題4分，共32分)1.兒童要多參與戶(hù)外運(yùn)動(dòng)，這是由于太陽(yáng)光中的某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(guò)后，停在戶(hù)外的汽車(chē)的前窗玻璃上常會(huì)結(jié)有一層冰。要想除去這些冰，以下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(chē)子，開(kāi)啟熱風(fēng)，吹車(chē)前窗玻璃D.將少量沸水灑在車(chē)前窗玻璃上

3.“達(dá)人秀〞中用冬瓜、土豆做成吹奏樂(lè)器，用它們吹奏出來(lái)的聲音可能具有的一致特征是()

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(guò)

變壓器與電磁振蕩制造出人工閃電。在表演時(shí)，表演者與“特斯拉線圈〞之間會(huì)放出美好的電火花，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(méi)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)服里有好多金屬絲，電流都眼防護(hù)服流過(guò)

5.小軒很喜歡爸爸新買(mǎi)的數(shù)碼照相機(jī)，在旅途中拍下了火車(chē)內(nèi)桌面上塑料杯瞬間的不同狀態(tài)，如下圖的甲乙丙，則以下關(guān)于火車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷可能正確的是()

A.甲圖中火車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)，乙圖中火車(chē)突然向左加速，丙圖中火車(chē)突然向左減速

B.甲圖中火車(chē)在勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中火車(chē)突然向右加速，丙圖中火車(chē)突然向左加速

C.甲圖中火車(chē)在減速運(yùn)動(dòng)，乙圖中火車(chē)突然向左減速，丙圖中火車(chē)突然向右加速

D.甲圖中火車(chē)在勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中火車(chē)突然向左加速，丙圖中火車(chē)突然向右減速

6.如下圖，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(guò)程中，A球與球心連線和豎直方向的夾角的變化狀況是()

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，則以下各組電表示數(shù)中可能實(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.由于地震，造成了好多堰塞湖，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)當(dāng)滿(mǎn)足的條件是()A.B.C.D.

二、填空題(每題6分，共30分)

9.交通運(yùn)輸中用“客運(yùn)效率〞來(lái)反映交通工具的某項(xiàng)效能，即客運(yùn)效率=人數(shù)×路程/消耗能量。一個(gè)人騎電動(dòng)自行車(chē)，消耗100萬(wàn)焦的能量可行駛30千米，一輛載有4人的普通轎車(chē)，消耗32000萬(wàn)焦的能量可行駛100千米，則電動(dòng)自行車(chē)與這輛轎車(chē)的客運(yùn)效率之比是________.

有一種自動(dòng)充電式電動(dòng)車(chē)，前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車(chē)者用力蹬車(chē)或車(chē)自行滑行時(shí)，自行車(chē)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(lái)。某人騎車(chē)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(chē)自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線1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2所示，則向蓄電池所充電能是_______焦.

10.如下圖是研究鋼絲伸長(zhǎng)形變的試驗(yàn)。在底板一端固定一個(gè)滑輪A,另一端裝一立柱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(guò)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，試驗(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(jué)暫留，因此會(huì)造成一些獨(dú)特現(xiàn)象。例如，在如下圖的黑色圓盤(pán)中有一白色窄條OA，圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)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射，在盤(pán)上能看到______根穩(wěn)定的白色窄條。

喜歡觀測(cè)昆蟲(chóng)的小華發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的獨(dú)特現(xiàn)象，入夜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_(kāi)_______赫茲(已知這種蜜蜂的振動(dòng)頻率的范圍是450~480赫茲).

12.如下圖，六個(gè)電阻完全一致，阻值都是的功率為_(kāi)______。若將電源接在線路中的“〞;“〞;“〞;“〞;“〞;“〞;所有電阻)中無(wú)電流流過(guò)。

13.兩個(gè)同樣的開(kāi)口容器用兩根同樣的管子連通且裝滿(mǎn)水，兩管各用閥門(mén)關(guān)閉(如下圖).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。假使閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)啟閥門(mén)，則容器里的水將_______(選填：從左向右、從右向左、不會(huì))通過(guò)閥門(mén);此后開(kāi)啟閥門(mén)，則容器里的水將_______(選填：從左向右、從右向左、不會(huì))通過(guò)閥門(mén)。三、計(jì)算題(此題共36分)

14.(8分)如下圖是給某一保溫水箱注水的水龍頭，是冷水管的閥門(mén)，是熱水管的閥門(mén)。灌滿(mǎn)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(mén)所受阻力決定。阻力與壓強(qiáng)的傳遞無(wú)關(guān)，假設(shè)在灌滿(mǎn)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?tīng)顩r進(jìn)行記錄：

完全開(kāi)啟冷水管的閥門(mén)，關(guān)閉熱水管的閥門(mén)，在時(shí)間=8分鐘內(nèi)灌滿(mǎn)水箱;若完全開(kāi)啟熱水管的閥門(mén)，關(guān)閉冷水管的閥門(mén)，則在時(shí)間=12分鐘內(nèi)灌滿(mǎn)水箱。試求：若將冷、熱水管閥門(mén)完全開(kāi)啟，則灌滿(mǎn)水箱需要多少時(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，回復(fù)以下問(wèn)題：

(1)請(qǐng)寫(xiě)出華氏溫度F與攝氏溫度t的轉(zhuǎn)換式。

(2)求一致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(guò)程的能量損失.

16.(14分)如下圖，一個(gè)底部十分薄的圓柱形杯子，裝滿(mǎn)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、試驗(yàn)題(此題共26分)

17.(12分)某試驗(yàn)室為了研究剎車(chē)距離S(發(fā)現(xiàn)狀況到車(chē)輛中止運(yùn)動(dòng)所行駛的距離)與反應(yīng)時(shí)間(發(fā)現(xiàn)狀況到采取制動(dòng)措施的時(shí)間)的關(guān)系，通過(guò)試驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)。設(shè)在試驗(yàn)中，每次剎車(chē)時(shí)車(chē)速一致，剎車(chē)系統(tǒng)的制動(dòng)力大小不變。

(1)請(qǐng)用作圖法畫(huà)出剎車(chē)距離S與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖;(2)請(qǐng)利用圖線確定試驗(yàn)中汽車(chē)剎車(chē)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)(如下圖)。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,透鏡的主光軸通過(guò)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。現(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(huà)出該光線通過(guò)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(shuō)理題(此題共26分)

19.(12分)如下圖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(guó)和太平洋地區(qū)的四次軌跡1、2、3、4，圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度(如：在軌跡1通過(guò)赤道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng),繞行一圈后軌跡2再次經(jīng)過(guò)赤道時(shí)的經(jīng)度為180°)，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)明白一種用激光來(lái)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)聚程度將加強(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邊介質(zhì)的小球，試分析圖題-3所示狀況下，小球受到激光束的總作用力方