近三年(2014—2016)上海大同杯初中物理竞赛复赛试题~及参考内容答案.doc

.上海市第二十八届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试卷(2014 年)说明：1本试卷共有五大题，答题时问为 l20 分钟，试题满分为 l50 分 Word小小虫2本试卷中常数 g 取 10N kg，水的比热 4.2 ×103Jkg·，水的密度 1.0×103 kgm 3一、选择题(以下每小题只有一个选项符合题意，每小题 4 分共 32 分)1当坐在野外的篝火旁时，我们看到篝火后面的物体是晃动的原因是( )A视觉错误，因为火焰在跳动B火焰加热空气，使空气密度不均匀且不稳定C火焰作为光源在抖动所以经后面物体反射的光也在晃动D火焰加热了另一边的物体，使它热胀冷缩所以看到它在晃动2如图所示，将 l44 根长钉固定在木板上，尖端朝上，将一只气球置于上方，手轻轻放在气球上。若手轻轻下按，则( ) A气球会立即破掉，因为气球受到手的压力B气球会立即破掉，因为气球受到钉子的压强过大C气球不会破，因为气球受力平衡D气球不会破，因为气球受到的压力被分散，压强不足以刺破气球3如果不慎在照相机镜头上粘上一个灰尘颗粒（如图） ，那么拍摄的相片( )A其上部将出现一个黑点B其下部将山现一个黑点C其上部和下部皆无黑点D其上部和下部各出现一个黑点4太阳表面的温度约为 6000，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段；人体的温度约为 37，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外波段。宇宙空间内的电磁辐射相当于零下 270的物体发出的，这种辐射称为“3K 背景辐射” 。 “3K 背景辐射”的波段为( )A 射线 Bx 射线 C紫外线 D无线电波5往热水瓶里灌水，热水瓶在被灌满的过程中，从热水瓶口发出声音的音调（ ）A越来越高 B越来越低 C始终不变 D忽高忽低6神州十号上天后，宇航员王亚萍在太空授课，做了一个水膜实验。将细圆环从水中取出形成水膜。有关水膜厚度的描叙正确的是（ ）A中央薄，四周厚 B中央厚，四周薄 C四周和中央一样厚 D以上三种情况都会出现7如图所示，两个通电螺线管与电源构成图示电路，在其内部和两个螺线管之间中部上方分别放置一个小磁针，静止时小磁针的位置正确的是（ ）.O乙乙DCBA0.050.040.030.020.01-3 24 2t/sI/AO8如图所示，一个半径为 R 的半圆形凹槽固定在地面上，一个半径为 kR（k<1）的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙，圆柱体在滚动时不会打滑。刚释放时，圆柱体表面的箭头指向凹槽中心 O，当 k=1/5 时，圆柱体滚动到凹槽左端最高点时的箭头指向为（ ）A水平向右 B水平向左 C竖直向上 D竖直向下二、填空题(每小置 6 分，共 30 分)9甲、乙两个水箱，上端开口，装有相同体积的水，乙水箱中的水位较高。现在两个水箱底部开两个面积一样的小孔，水从孔中流出。实验观察发现水箱中的水流光所需要的时间与水箱横截面成正比、与储水高度的平方根成正比。则 箱中的水先流光。设乙箱中的水流掉一半的时间为 t，则剩下的水流完所需时间为 。10某同学家的热水器的温度控制器未能正确安装，他从镜子里看到了如图所示的像，则此时显示的温度是 ，如果显示的温度是64请在下面空格处画出通过镜子看到的数字的像 。11如图所示为“风光互补路灯”系统。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240W/m2，要使太阳能电池的最大输出功率达到 36W，太阳能电池板的面积至少要 m2，当风速为 6m/s 时，风力发电机的输出功率将变为 50W，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池电能由 20充至90所需时间为 h。12如图所示的电阻网络中，AC、CB、BD、DA 四边形的电阻为 r，其余各边的电阻都相等，但阻值未知，测得 AB 两点之间的总电阻为 R。当在 C、D 两点之间连接一段阻值为 R 的电阻时，AB 两点之间的总电阻 R= ；若将AC、CB、BD、DA 四根电阻丝皆换成阻值为 2r 的电阻，则 AB 两点之间的总电阻 R= 。13我们把闭合电路中大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交流电。我国民用交流电的电压为220V，频率为 Hz。上述 220V 是交流电的电压风力发电机 太阳能电池组件 其它元件最小启动风速 1.0 sm/最小充电风速 2.0太阳能电池输出功率 36W 蓄电池500Ah 12V最大限制风速 12.0最大输出功率 400W太阳能转化效率15%大功率 LED路灯800W 12V.BA(b)(a)CBA有效值。有效值是指让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果在相同时问内产生的热量相等，就把这一直流电的量值称为该交流电的有效值。右图所示为某交流电电流随时间变化的图象该交流电的电流有效值为 A。三、计算题(本题共 32 分)14(8 分) 如图所示，一个用电阻丝绕成的线圈浸没在盛油的量热器中。量热器为绝热容器，不会与外界发生热交换。线圈的电阻为 R ，R 会随温度变化，其变化规律可以用公式 R =R0(1+) 表示，式中 R0 为 0时线圈的电阻、 为线圈温度、 为电阻的温度系数。现将线圈两端接入电压恒定的电源，线圈发热使油温缓慢地上升。已知油的初始温度为 0，此时油温升高的速率为 5.0min，持续一段时间后，油温上升到 30，此时油温升高的速率变为 4.5min。试求此线圈电阻的温度系数 。15(12 分) 如图（a ）所示，一根质量分布均匀的细直硬杆，长度为 L，质量为 m 在杆的最左端 A 与距右端 L/4 的 B 处立两个相同的支撑物，将细杆水平支起。求：（1）A 处与 B 处的支持力 NA 与 NB。（2）在杆的最右端 C 再加上一个同样的支撑物，如图(b)所示。假设支撑物均由相同的弹性材料制成，当它们受到挤压时会产生微小形变，其竖直方向上发生的微小形变与弹力成正比，则 A、B、C 三处的支持力 NA、N B 与 NC 分别为多少 ?16 （12 分）如图所示，两个焦距分别为 f1 和 f2 的薄透镜 L1 和 L2 平行放置，两透镜 的光轴略微错开。已知：两透镜相距为 D，D< f1；两光轴间的距离为 。以透镜 L2 的光心为原点，其主光轴为 x 轴(向右为正方向 )，向上为 y 轴，在图示平面内建立坐标系。求此透镜组右侧的焦点坐标。.lZ lC四、实验题（本题共 26 分）17、 （12 分）有一内阻约为 10002000 之间的电流表，因年代久远标度值已经看不出，仅有刻度，某同学利用右表所列器材、若干导线和电键等元件设计了一个测量该电流表内阻的电路。下图为已经完成部分线路连接的实物连接图。（1）请用笔线代替导线完成实物连接图。（2）请完成以下实验步骤：将电键 S 断开，按电路图接好各元件，使滑片 P 先置于 （选填：“a”或“b” ）端，电阻箱阻值调为 （选填：“零”或“最大” ） 。闭合电键 S，调节滑片 P 于某一位置，使电流表 的指针偏转，并使指针在 （选 G填：“最大量程” 、 “最大量程的三分之二” 、 “最大量程的一半”或“最大量程的三分之一” ）处。调节 （选填： “滑动变阻器”或“电阻箱阻值” ） ，使电流表 的指针 G指在 （选填：“最大量程” 、 “最大量程的三分之二” 、 “最大量程的一半”或“最大量程的三分之一” ）处，记下 （选填： “滑动变阻器”或“电阻箱阻值” ）的阻值 R。即得待测电流表内阻为 。（3）利用此方法测得的电流表内电阻 其实际的内阻（选填“大于” 、 “小于” ） 。造成这种误差的原因是 。 18(14 分) 某同学为测量某种油的密度，找到一个特殊的平底试管。该试管内、 外截面均匀，管壁有一定厚度，试管底部很薄其厚度忽略不计。实验室有以下.器材：盛水大容器、尺、滴管、作图用坐标纸、吸水棉和吸水纸、蒸馏水、装在塑料杯内的待测密度的油。他按照如下的方法进行测量：(1)如图所示，将试管口向上，竖直浸入盛水大容器中；(2)在试管中加水。先加一定量的水，待试管平衡后，用尺测出 lc、l z。然后不断地加水，始终保持试管平衡，测得多组 lc、l z 记入表中：(3)把试管中的水倒掉并用吸水棉和吸水纸将试管擦干在试管中滴入待测密度的油，重复上述过程：(4)作图求解油的密度。表 1 表 2管中加水 管中加油)(cmlC)(cmlZ )(cmlC)(cmlZ3.70 11.70 5.70 12.504.50 12.30 6.00 12.604.90 12.60 6.00 12.805.20 12.90 6.40 13.005.30 13.00 6.80 13.305.70 13.30 7.20 13.50请根据上述实验步骤，推导出求解油密度的关系式，并利用表中的数据，通过作图求出油的密度。五判断与说理题(本题共 30 分) 19 （8 分）如图所示，用电阻率为 的导电物质制成内、外半径分别为 a 和 b 的半球壳.形状的导体（图中阴影部分） 。将半径为 a、电阻不计的球形电极嵌入半球壳内，作为一个引出电极；在导电的外层球壳上镀一层金属膜（电阻不计）作为另外一个电极。设该半球壳导体的阻值为 R。（1）根据你的判断，R 的合理表达式为（ ）A B 2ba2baC D()()R（2）请对你的判断给出合理的解释。20(8 分) 在一个大试管内装满水，将一个直径略小于试管内径的有机玻璃棒插入试管内，如图所示将整个装置竖起，发现有时候有机玻璃棒会沿试管内壁向上移动，有时会向下移动，请通过计算说明产生上述不同现象的原因。已知有机玻璃棒质量为 m，水的密度为 ，大气压强为 P0，试管内部截面积为 S。21 （14 分）要使管道里的液体匀速运动，必须在管道两端有一个压强差P，现有一根长为 L，半径为 r 的水平直圆管，单位时间内通过管道截面的液体体积称为流量 Q。已知流量 Q 与 L，r ，P 有关，还和液体的黏度 有关， 的单位为 Pa·s。（1）已知 ，其中 k 是一个没有单位的常数，所有力学量的单位都是由kLA三个基本物理量（质量、长度、时间）的单位组合而成。请根据等式两边单位应相同的原理，求出，、 的值。（2）实验求得（1）题中 k=/8，设成年人主动脉的半径约为 r=1.3×10-2m，主动脉的血流量为 100ml/s，血液的黏度为 4.0×10-3Pa·s。试求在一段 0.2m 长的主动脉中两端的压强差P，并分析当病人患有动脉粥样硬化（相当于血管内径变小）后对人体健康的影响。. 1268726ABCNmgg16 .2121,)(fDffF17(2) a，零； 最大量程； 电阻箱阻值，最大量程的一半，电阻箱； ； 1 2 3 4R.(3)大于，实际上是电流表内阻与滑动变阻器的阻值的差.18. .=ZCl油 油油 水 水 水19B20当 时，有机玻璃棒向下移动；gSmh当 时，有机玻璃棒向上移动；当 时，有机玻璃棒静止.gSmh21.(1) ， 1,4(2) ；632481010./() 716(.)pQLkr Pa当病人患有动脉粥样硬化后，血管内径变小，要维持正常的血流量，需要增加血管两端的压强差，引起高血压，加大心脏负担，还会进一步影响身体其他方面的健康.上海市第二十九届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题(2 0 1 5 年).说明：1本试卷共有五大题，答题时间为 120 分钟，试题满分为 150 分。2答案及解答过程均写在答卷纸上。其中第一、二大题只要写出答案夕不写解答过程：第三第五大题按题型要求写出完整的解答过程。解答过程中可以使用计算器。3考试完毕将试卷、一答题纸、草稿纸分开上交。4本试卷中常数 g 取 9.8 牛/千克，水的比热容 4.2×103 焦/ 千克·，水的密度 1.0×103千克/米 3，大气压强 1.01×1 05 帕，水银密度 13.6×103 千克/ 米 3。一、选择题(以下每小题只有一个选项符合题意，每小题 4 分，共 3 2 分) 15 0 年前华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得 2009 年的诺贝尔物理学奖。光纤传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 2对以下物理现象的分析和解释正确的是( ) 在有雪的路面上撒些食盐，使冰雪的熔点升高，更容易融化。在加油站，有“禁止使用手机”警告语，这是由于手机发射的电磁波会引起汽油燃烧，发生危险事故。 通常冰冻的肉在水中比在同温度的空气中解冻得快，烧烫的东西放入水中比在同温度的空气中冷却得快，这些物理现象都说明水的比热容比空气大。 从高处落下的薄纸片，即使无风，纸片下落的路线也曲折多变，是由于纸片表面各处的气流速度不同，导致纸片上各处受力不均匀。(A) (B) (C) (D)3为了节能，商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人走近扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。要实现这样的功能，需要安装传感器，则一般采用的传感器为( ) (A)位移传感器 (B)电压传感器 (C)光电传感器 (D)温度传感器 4某同学站在圆心 O 处用细绳拉着小球，使球跟着身体在水平面内作逆时针运动，俯视图如图所示。当小球运动中经过某点时，该同学释放细绳，小球恰击中 P 处竖直硬杆，则释放时小球位于图中的( )(A)A 点 (B)B 点 (C)C 点 (D)D 点 5一个质量为 M，电量为 q 的小球由一根质量不计的绝缘细线悬挂在真空中，真空中存在如图所示的匀强电场，在此区域中小球所受电场力大小相等、方向相同，且方向与图示中电场线方向平行，小球在图中所示的 O 点保持平衡。当细线被切断之后，小球的运动轨第 4 题图 第 5 题图.迹是( )(A)直线 OA (B)直线 OB (C)曲线 OC (D)直线 OD6如图所示，在静止的小车上有一充满液体的密闭容器，容器内分别静止着气泡 A、悬浮在液体中的物体 B、沉底的金属球 C。当小车带着容器由静止开始向右运动时，三个小球的位置相对容器的运动情况是( )(A)A 球不动，B 球向左，C 球向右 (B)A 球向左， B 球不动，C 球向右(C)A 球向右， B 球不动，C 球向左 (D)A 球向左， B 球向右，C 球不动7小轩乘飞机时发现了电视屏幕上显示飞机有两个不同的速度，如图(a)、(b)所示，经过判断她得出了结论，请教了乘务员后得知自己判断是正确的。她的判断是( )(A)图(a)显示的是飞机相对地球球心的速度，图(b) 显示的是飞机相对下方地面的速度(B)图(a)显示的是飞机相对空气的速度，图(b)显示的是飞机相对下方地面的速度(C)图(a)显示的是飞机相对下方地面的速度，图(b)显示的是飞机相对地球球心的速度(D)图(a)显示的是飞机相对下方地面的速度，图(b) 显示的是飞机相对空气的速度8己知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度的表达式：B=kI/r，其中 r 是该点到通电直导线的距离，I 为电流强度， k 为比例系数( 单位为牛 /安 2)，如图(a) 所示。则根据上式可以推断，如图(b)所示，一个通电圆线圈半径为 R，电流强度为 I，其轴线上距圆心 O 点距离为 h 的某一点 P 的磁感应强度 B 的表达式可能正确的是 ( )第 6 题图第 7 题图（a ） 第 7 题图（b）第 8 题图图（a）图（b）