上海市第26届大同杯物理竞赛复赛试题及答案.docx
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上海市第26届大同杯物理竞赛复赛试题及答案
上海市第26届大同杯物理竞赛复赛试题及答案
上海市第二十六届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题(2012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、第二大题只要写出答案~不写解答过程,第三至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。
333(本试卷中常数g取10牛/千克~水的比热容4.2×10焦/千克〃?
~冰的比热容焦/2.110,
335千克〃?
~冰的密度0.9×10千克/米,冰的熔化热为3.33×10焦/千克。
一、选择题(以下每题只有一个选项符合题意,每小题4分,共32分)1.儿童要多参加户外运动,这是因为太阳光中的某种频率的电磁波可以促成维生素D的活化,从而促进骨骼对钙的吸收,这种电磁波是()
A.红外线B.紫外线C.X射线D.绿色光
2.冬天雨雪过后,停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。
要想除去这些冰,下列做法中不可采用的是()
A.喷洒盐溶液B.用硬的纸质物体直接清除
C.启动车子,打开热风,吹车前窗玻璃D.将少量沸水洒在车前窗玻璃上
3.“达人秀”中用冬瓜、土豆做成吹奏乐器,用它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是()
A.音色音调B.音色响度C.音调响度D.音色音调响度
4.在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈”的表演,表演者通过变压器与电磁振荡制造出人工闪电。
在表演时,表演者与“特斯拉线圈”之间会放出美妙的电火花,对此,你认为对人体不会造成危害的原因是()
A.“特斯拉线圈”产生的电火花电压很低,电流很小
B.表演者穿的防护服是绝缘的,电流并没有流经防护服
C.人体的电阻很小,“特斯拉线圈”产生的电流经人体导入地面
D.表演者穿的防护服里有很多金属丝,电流都眼防护服流过
5.小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机,在旅途中拍下了火车内桌面上塑料杯瞬间的不同状态,如下图的甲乙丙,则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是()
A.甲图中火车在加速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向左减速
B.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向右加速,丙图中火车突然向左加速
C.甲图中火车在减速运动,乙图中火车突然向左减速,丙图中火车突然向右加速
D.甲图中火车在匀速运动,乙图中火车突然向左加速,丙图中火车突然向右减速
R6.如图所示,一根轻杆长为,放置在半径为LRABmm,,2,:
3:
1两端固定、两球,AB
-1-
的光滑半球形碗中,在图示位置平衡,A球与球心连线和竖直方向的夹角为,碗固定在长木板,上,长木板可绕O点转动,现对长木板的另一端施加外力F,使其逆时针缓慢转动,在A、B两球均未脱离碗的过程中,A球与球心连线和竖直方向的夹角的变化情况是(),
A.逐渐变小B.逐渐变大C.先变大后变小D.保持不变
7.如图电路,分别表示电流表或电压表,电表都是理想的,则下列各组电表示数中可能abc、、
实现的是()
A.的示数为1安培,的示数为2伏特,的示数为0.5安培acb
B.的示数为2伏特,的示数为1安培,的示数为0.5安培acb
C.的示数为0.5安培,的示数为1安培,的示数为2伏特acb
D.的示数为2伏特,的示数为0.5安培,的示数为1安培acb
8.因为地震,造成了很多堰塞湖,假设有一块立方体石块堵住了水的去路,设水的密度为,石块的质量为,石块的左右侧面为正方形,边长为,宽度为,石块与地面足够粗糙,不会滑mab
动,水若能推倒石块,则石块的宽度应该满足的条件是()b
4444,,,,aaaa,,,,bbbbA.B.C.D.9m2m3m4m
二、填空题(每小题6分,共30分)
9.交通运输中用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,即客运效率=人数×路程/消耗能量。
一个人骑电动自行车,消耗100万焦的能量可行驶30千米,一辆载有4人的普通轿车,消耗32000万焦的能量可行驶100千米,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是________.
有一种自动充电式电动车,前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接。
当骑车者用力蹬车或车自行滑行时,自行车就可以连通发电机向蓄电池充电,转化成电能储存起来。
某人骑车以500焦的初动能在粗糙的水平路面上滑行,若关闭自动充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图线1所示;若启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线2所示,则向蓄电池所充电?
?
能是_______焦.
-2-
10.如图所示是研究钢丝伸长形变的实验。
在底板一端固定一个滑轮A,另一端装一立柱B。
在靠近滑轮一端处有一个带有小轮C并可绕竖直轴转动的小平面镜。
把钢丝的一端固定在立柱上,另一端在小轮上紧绕一周后跨过滑轮挂上重物。
在平面镜前置一激光器,让光线射向平面镜并反射投影至长木板末端的光屏上,这样,钢丝受力伸长,带平面镜转动一个小角度,反射光线在屏上
L就有一较大位移。
为估算出BC间钢丝的伸长量,除了测量平面镜上光的反射点与光屏的距L离,以及反射光线在屏上的位移,实验中还应测定的物理量是_________,可得伸长量d
L=______(用以上测量量表示)。
11.由于眼睛有视觉暂留,因此会造成一些奇特现象。
例如,在如图所示的黑色圆盘中有一白色窄
f,30条OA,圆盘绕垂直于盘面的中心轴以频率赫兹顺时针旋转,用频率赫兹的频闪f,1500
光去照射,在盘上能看到______根稳定的白色窄条。
喜欢观察昆虫的小华发现了类似的奇特现象,傍晚看到蜜蜂的翅膀在频闪灯的照射下,似乎在缓慢的震动,自上而下一次约为2秒,已知频闪灯的频率为50赫兹,则蜜蜂的翅膀振动的频率为________赫兹(已知这种蜜蜂的振动频率的范围是450~480赫兹).
12.如图所示,六个电阻完全相同,阻值都是
RUCDBCR,将电压为的电源接在、两点之间,则两点间电阻的功率为_______。
若将电4
RRRRRRAC、两点,则选填____(源接在线路中的“”;“”;“”;“”;“”;“”;所有123456电阻)中无电流流过。
13.两个同样的开口容器用两根同样的管子连通且装满水,两管各用阀门关闭(如图所示).两容器里
ttt,,4t水温保持恒定,左边的容器里水温为,右边的容器里水温为,并且摄氏度。
如果1212
-3-
K阀门保持关闭状态,打开阀门K,则容器里的水将_______(选填:
从左向右、从右向左、不12
KK会)通过阀门;此后打开阀门,则容器里的水将_______(选填:
从左向右、从右向左、不21
K会)通过阀门。
2
三、计算题(本题共36分)
KK14.(8分)如图所示是给某一保温水箱注水的水龙头,是冷水管的阀门,是热水管的阀门。
12灌满水箱所需时间由水的压强(由水泵产生)以及水流经水管以及阀门所受阻力决定。
阻力与压强的传递无关,假设在灌满水箱时间内我们所研究的系统中压强和阻力不变。
现就以下情况进行记录:
KKt完全打开冷水管的阀门,关闭热水管的阀门,在时间=8分钟内灌满水箱;若完全打开121
KtK热水管的阀门,关闭冷水管的阀门,则在时间=12分钟内灌满水箱。
试求:
若将冷、热212
水管阀门完全打开,则灌满水箱需要多少时间,
15.(14分)1724年,荷兰人华伦海特引入华氏温度。
他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零华氏度,把纯水凝固时的温度定为32华氏度,把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度,中间分为180等份,每一等份代表1华氏度。
用符号F表示华氏温度。
根据上述文字,回答以下问题:
(1)请写出华氏温度F与摄氏温度t的转换式。
(2)求相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度。
不计整个过程的能量损失.
(14分)如图所示,一个底部非常薄的圆柱形杯子,装满密度为的液体,恰好浮在密度分别16.1
,和的两种不相容液体,,,,为的分界面间,下方液体密度,且。
已知杯子的外径为12221
2R2r,,内径为,杯子浸入下方液体的深度为。
若杯底出现一个小洞,密度为的液体将经h2
小洞流入杯里,求当液体不再经小洞流入杯里时,圆柱形杯子浸入密度为的液体的深度。
2
-4-
四、实验题(本题共26分)
17.(12分)某实验室为了研究刹车距离S(发现情况到车辆停止运动所行驶的距离)与反应时间(发t现情况到采取制动措施的时间)的关系,通过实验得到以下数据。
设在实验中,每次刹车时车速相同,刹车系统的制动力大小不变。
(1)请用作图法画出刹车距离S与反应时间的关系图;t
(2)请利用图线确定实验中汽车刹车时的速度大小。
18.(14分)复印机的扫描器是由截面为正六边形、表面为镜面的柱体构成,正六边形的边长为,a柱体可以绕转动轴转动(如图所示)。
在扫描器右侧并排竖直放置一个薄透镜,透镜的焦距为,fO
透镜的主光轴通过扫描器的转动轴。
在透镜右焦平面放置一光屏,光屏的中心位于主光轴上。
O
a现有一竖直光束,其延长线与转动轴距离,从图示位置射向扫描器。
2
(1)请用尺规作图,画出该光线通过系统后射到光屏上的位置。
(2)求射到主光轴上方光屏的光点到主光轴的最大距离.d
-5-
五、判断与说理题(本题共26分)
19.(12分)如图所示是航天控制中心的大屏幕上的一幅卫星运行轨迹图,它记录了卫星在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内卫星绕地球中心圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹1、2、3、4,图中分别标出了各地点的经纬度(如:
在轨迹1通过?
?
?
?
?
0赤道时的经度为西经,绕行一圈后轨迹2再次经过赤道时的经度为180?
),设地球半径为157.5?
,卫星离地面的高度为343千米。
R,6400千米
(1)卫星运行的周期是多少,
(2)请用纬度表示卫星上摄像设备能拍摄到的地表范围。
20.科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互作用的特性,发明了一种用激光来操纵微粒的工具---光镊子。
其原理是:
当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射(如图题20-1所示),光束的会聚程度将减弱,光束在界面受到向下的力;当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射(如图题20-2所示),光束的会聚程度将增强,光束在界面受到向上的力。
(1)现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球,试分析图题-3所示情况下,小球受到激光束的总作用力方向。
(2)用光镊子捕获和移动水中的玻璃小球十分方便。
下图是利用光镊子把水中玻璃小球排成“人”
-6-
字形或“口”字形的照片。
实验时,将混有直径为2.5微米的玻璃小球的水溶液滴在载玻片上,然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片,并在水中移动。
设光镊子的捕获力与激光的功率成正比。
33,=2.010/,千克米P,30已知玻璃小球的密度,激光的最大功率为毫瓦,球体的体积max
43。
实验发现当激光功率为毫瓦时,恰好能将玻璃小球提离载玻片。
求该光镊子,,VrP,163
能产生的最大捕获力。
21.个别难题详细答案联系索取liuhuixd@,QQ2640199717,上海市华数教育专业“新知杯”“大同杯”“初高中数学联赛”“美国数学竞赛AMC8、10、12,美国数学邀请赛AIME”。
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