上海市第二十三届初中物理竞赛大同中学杯.docx
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上海市第二十三届初中物理竞赛大同中学杯
上海市第二十三届初中物理竞赛(大同中学杯)
复赛试题(2009年)
本试卷中常数g取lO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。
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.小明坐在前排听讲座时,用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图像拍摄下
来。
由于会场比较暗,他使用了闪光灯。
这样拍出来的照片:
()
(A)比不用闪光灯清楚多了
(B)与不用闪光灯的效果一样
(C)看不清投影到屏幕上的图像
(D)色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条
2.如图所示,弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α,撞击后离
开地面时的速度方向与水平地面的夹角为β,则下列说法中正确的是:
()
(A)无论地面光滑与否,总有β=α
(B)无论地面光滑与否,总有β<α
(C)地面的粗糙程度越大,β越小
(D)地面的粗糙程度越大,β越大
3.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少落地时向前翻车的危险,则落地时应采
取的措施是:
()
(A)仅前轮制动(B)仅后轮制动
(C)前、后两轮均制动(D)前、后轮均不制动
4.2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天,实施
太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。
已知:
“神舟”七号飞
船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行,运行速度为7.76千米/秒;地球
半径6.37×103千米。
则在“神舟”七号飞船运行期间,飞船绕地球运动的圈数为:
(A)15(B)30(C)45(D)60
5.现有一扇形的均质金属物体,该材料具有热胀冷缩的性质,如图所示。
室温状
态下AB、CD边所成的圆心角为α。
若使物体温度均匀
升高,则α角的变化情况是:
()
(A)变大
(B)不变
(C)变小
(D)无法确定
6.如图所示容器内放有一长方体木块M,
上面压有一铁块m,木块浮出水面的高
度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木
块的下面,术块浮出水面的高度为h2(图
b);将细绳剪断后(图c),则木块浮出
水面的高度h3为:
()
(A)h1+ρ铁(h2-h1)/ρ水(B)h2+ρ铁(h2-h1)/ρ水
(c)h1+ρ木(h2-h1)/ρ水(D)h2+ρ铁(h2-h1)/ρ木
7.右图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮,根据图中所示现
象可知:
()
(A)汽车正在向左转弯,右后轮对地面作用力的方向为向下偏左
(B)汽车正在向左转弯,右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
(C)汽车正在向右转弯,右后轮对地面作用力的方向为向下偏左
(D)汽车正在向右转弯,右后轮对地面作用力的方向为向下偏右
8.氧化锡的电导(电阻的倒数)随周围环境中的CO(一氧化碳)浓度变化而变化,甲图中的直线反映了它的电导与CO浓度的关系。
用氧化锡制成传感器,将它组成乙图所示的电路,图中电压表的示数即可反映传感器周围环境中的
CO浓度。
则在下列表示CO浓度与电压表示数Uo之间关系的图象中正确的是:
()
二、填空题<每小题6分,共30分)
9.桌面上放有一定量的铁屑,现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。
若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会____(选填“增加”、“不变”或“减少”);如乙图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两
磁铁上,则被吸附的铁屑会___________(选填:
“增加”、“不变”或“减少”)。
IO.如图是一种给农作物灌溉的“滴灌”装置,图中的p为进水总阔,q为一种特制的滴水头,该滴水头每分钟滴水的数目相同,每滴水的体积也相同。
在横截面积相同的一根直管上共装有100个滴水头。
第36个滴水头与第37个滴水头间水管中的水流速度为v1.,第64个滴水头至第65个滴水头间水管中的水流速度为v2,则速度的大小关系为v1____v2(选填:
“>”、“<”或“=”),且vl:
v2=_______。
11.在一个底面积为200厘米2、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入
一个边长为10厘米的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某种液体。
右图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h(0~6厘米)之间的关系。
由此可知这种液体的密度大小为_________千克/米3,当倒入液体的深度h为l2厘米时,物块对容器的底部压力的大小F大小为________牛。
12.如图所示,在一条长直路旁有一块草地,图中每个小方格的边长所代表距离为6米。
小张同学沿草地边缘直路运动的最大速度是6米/秒,在草地上运动的最大速度为3米/秒。
请在下图中标出小张同学从草地边缘A处出发,在6秒时间内所能到达草地的范围;他从A处出发,选择恰当的路径,到达P点的最短时间为____秒(精确到0.1秒)。
13.在如图所示的电路中,可以通过调整变阻器R和R',使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2,并由电流表指示出其电流值。
正确操作的步骤是:
①电路接通前,变阻器R的滑片应放在(选填:
“A”或“B”)端,变阻器R'的滑片应放在_____(选填:
“a”或“b”)端;
②电路接通后,先调节电阻_______(选填:
“R”或“R'”),使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2,再调节_________(选填:
“R”或“R'”),使电流表_______(选填:
“Al”或“A2”)的示数达到____(选填:
“I1”或“I2”)。
三、计算题(本题共27分)
14.(8分)在一搅拌机的容器内装
有质量m为0.5千克的水,把水
加热到70℃后让其在室温下自
动冷却。
其温度随时间变化的关
系如图所示。
现开动电动搅拌机
对该冷却的水不停地搅拌,电动
机的功率尸为900瓦,其做的功
有80%转化为水的内能。
若不考
虑容器的内能变化,水最终的温
度是多少℃?
15.(9分)图为四缸发动机工作原理:
内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开。
曲轴与飞轮相连,飞轮每转动半周,有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
现有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离(即冲程长)的乘积,转速表示
每分钟飞轮所转的周数。
求:
(1)飞轮每转动半周,发动机做功多少?
(2)若在做功冲程里,燃气对活塞压强可以看作恒压,则压强多大?
16(10分)如图所示的装置,可以测定每千克I00℃的水,在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q。
该装置的测量原理是:
用加热器使水沸腾,汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中;测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量,根据能量守恒关系即可求出Q的值。
这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变,但散热功率的值未知。
测得加热器的功率为285.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克;加热器的功率为100.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克。
根据以上数据,求每千克100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q。
四、实验题(本题共14分)
17、小王同学需要测量一个未知电阻Rx的阻值,但身边只有下列器材
(A)一个电压大小不变、数值未知电源;
(B)一个总刻度为30格,量程没有标定的电流表;
(C)一个电阻箱R0(0—9999欧);
(D)一个电键及足够的导线。
(1)(4分)小王同学利用上述器材设计了如图所示的
电路,测得未知电阻的阻值。
请写出计算关系式
(需标明关系式中各个量表示的含义)。
(2)(4分)为了比较准确地测出未知电阻的阻值,需要改变电阻箱的阻值进行多次测量。
第一次闭合电键测量时,电阻箱的取值是__________(选填:
“最大值9999欧”、“最小值0”或“任意值”)。
测得第一次电流表偏转1格,请你通过计算,分析第二次测量时电阻箱可取的范围。
(3)(6分)考虑到实验中可能产生读数的错误,我们可以通过多次测量,利用图像发现这类错误,剔除这些数据。
下面是小王测量得到的6组数据,其中有一组读数错误,请你通过作圈回答,读数错误的是序号为第____组,未知电阻的阻值为____欧姆。
序号
l
2
3
4
5
6
电阻箱读数/欧姆
230
130
105
80
55
40
电流表读数/(格)
6.0
9.0
12.0
15.0
20.0
25.0
五.判断与说理题(本题共47分)
18.(15分)
(1)在古代,以亚里士多德为代表的古希腊哲学家通过观察,已经猜想地球是球形,在我们日常生活中有些现象也可以表明地球是球形。
试举一例说明。
(2)人们观察地球以外的物体,会受到地球大气层的影响。
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比_________选填:
“将提前”、“将延后”或“不变”)。
简述产生这种现象的原因是:
____________________________________________
(3)人们在地球上观察月亮,发现月亮朝向地球的一面始终是不变的。
这是由于:
_______________________________________________________
(4)天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为啥勃常数。
科学家由此提出了宇宙大爆炸学说:
认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,距今已有137亿年,大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动。
上述天文观测中测得的啥勃常数H=______________。
最近的测量发现哈勃常数在变大,这说明宇宙在__________(选填:
“加速”、“匀速”或“减速”)膨胀。
19.(6分)均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上,均匀细杆的重心在杆的中点上。
现有一块等腰直角三角板和三根均匀细杆。
三根细杆的长度分别与三角板的边长相等,将这三根细杆构成如图所示的三角形。
设三角板的重心为P,三根细杆构成的三角形的重心为P',P、P’未在图中画出。
以下是三位同学的观点:
甲同学认为P和P’的位置重合;乙同学认为P和P’的位置不重合,且P到斜边的距离大于P'到斜边的距离,丙同学认为P和P'的位置不重合,且P到斜边的距离小于P'到斜边的距离。
请你通过分析,对以上三位同学的观点做出判断。
20.(12分)容器水平底面上有一个大小为a×b的长方形洞。
用半径为a,长度为b的圆柱体盖住此洞(如图所示为其侧视图)。
现往容器里慢慢注入密度为ρ的液体,试分析说明圆柱体的质量M应该多大,才能使它在任何液位下不会浮起。
21.(14分)
(1)(8分)小灯泡(点光源)发
出的光沿半径向外传播,在单
位时间内通过与传播方向垂
直的单位面积的光能叫做光
强。
有同学设计并进行了如图
所示的实验:
将一个“6伏,8.0
瓦”的小灯泡接入电路,使之
正常发光,在灯泡灯丝的同一
水平面、正对光线方向放一个
光强传感器,以测定与光源间
距为d时相应的光强值I,测
得多组数据;将数据标在
I-1/d2坐标图上,得到一根过
原点的直线。
根据图线,求出
该小灯泡将电能转化为光能
的效率。
(已知球表面积计算
公式为S=4πR2,R为球半径)
(2)(6分)L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯,其发光效率与光能的传播规律同上述实验。
L1,L2安装在离地面高5米处,P为路灯连线中点的正下方路面上的一点,为使照射到P点的光强不小于0.013瓦·米-2,则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少?
上海市第二十三届初中物理竞赛(大同中学杯)
参考答案
一、选择题(每小题4分,共32分)
韪号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
B
C
B
A
B
D
二、填空题(每小题6分,共30分)
9、减少,减小
10、>,16:
9
11、1.25x103,7.5
12、
16.4
13、①B,a
②R’,R,A1(A2),I1(I2)
三、计算题(本题共27分)
14、(8分)
解:
搅拌机每秒钟使水增加的内能:
E=Pt=900×l×0.8=720焦……(2分)
由Q=cm△t可知,这些能量可以使水温度升高:
只需在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置,对应
的点所表示的温度即为水的最终温度。
在图中作直线AB,使沿AB的温度变
化快慢等于0.343℃/秒,作AB的平行线A'B'与图线相切,读出切点P的纵坐
标,可知水的最终温度为30℃。
说明根据作图的情况,答案在27℃~33℃均给分。
…………(4分)
15.(9分)
该发动机每秒钟做功:
w=P.t=120千焦
每秒钟曲轴完成6000/60=100转
(1)飞轮每转动半周里,发动机做的功
(2)每个做功冲程里,气体做功为W=p.△V=p×O.5L=600焦
可得P=1.2×106帕
说明:
根据不同的解法,结论正确给同样的分。
16.(10分)
由能量守恒定律知加热系统产生的功率
其中m为300秒内收集到的水的质量,Q为每千克lOO摄氏度的水汽化所需吸收的
热量,P0为损失的功率。
利用表中数据可以得到两个方程
四、实验题(本题共14分)
17
(1)第一次测量:
电阻箱的取值为R01,电流表示数为NI格;
改变电阻箱的阻值,第二次测量:
电阻箱的取值为R02,电流表示数为N2格。
由电池两端电压一定可得关系式:
(2)最大值9999欧姆……(2分)
设电流表偏转1格表示的电流为I,则电源电压为:
E=I(9999欧姆+Rx)
第二次电流表指针的偏转格数最大为30格,对应电阻箱的取值R0,有:
30I(Ro+Rx)=I(9999欧姆+Rx)Ro=333.3欧姆-0.967Rx
由于Rx未知,可取任意值,可知:
电阻箱的可取值范围:
最小值334欧姆,最大值9999欧姆……(2分)
由图象可知:
读数错误的是序号为
2-组
未知电阻阻值为20
欧姆。
评分标准:
图像(2分)
2(2分)
20(2分)
说明:
电阻阻值根据
所作的图像,在(15—25)欧姆范围内均给分。
四、判断与说理题(本题共47分)
18(15分)
(1)出海的船离开港口时,船身先消失,然后桅杆再消失在海面上:
月食。
(2)将延后;大气层对太阳光的折射作用
(3)月球自转的周期等于月球绕地球公转的周期
(4)2.19×10-5千米/(秒·光年)或2.31×10-18秒-1加速
19.(6分)
乙同学对,甲、丙两同学不对。
(2分)
对三角板:
设直角三角形斜边上的高为h。
则均匀的三角板的重心P到斜边的
距离为h/3=O.333h。
对三角形:
根据三根细杆的长度,质量分别设为
显然可知,总质量为2m0的两根直角边整体的重心与斜边的距离为h/2。
考虑斜边质量可知:
三角形的重心到底边的距离为:
0.293h<0.333h,所以P到斜边的距离大于P’到斜边的距离。
(2)(8分)
设一盏路灯的电功率为P0,地面P点跟路灯的连线与地面的夹角为,则地面
P点处垂直光的传播方向上的光强为:
考虑到相邻两盏灯同时照亮,地面不垂直光的传播方向,地面实际的光强为:
由题意知,这一光强应等于0.013瓦·米-2。
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- 上海市 第二十三 初中 物理 竞赛 大同 中学
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