上海市大同杯復(fù)賽試題及答案

1、2013 年上海市第二十七屆初中物理競(jìng)賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題及答案 說(shuō)明： 1. 本試卷共有五大題，答題時(shí)間為 120分鐘，試題滿分為 150 分。 2. 答案及解答過(guò)程均寫(xiě)在答題紙上。 其中第一、第二和第四大題只要寫(xiě)出答案，不寫(xiě)解答過(guò)程； 第二、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. 考試完畢后將試卷和答題紙一并交給監(jiān)考人員。 4. 本試卷中常數(shù)g取10牛/千克；水的密度為X 103干克/米3,水的比熱容X 103焦/ （千克C）; 空氣密度為干克米 3； sin37 =,cos37 = 。 一、選擇題（以下每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題4分，共32 分）

2、 1 、據(jù)報(bào)道，我國(guó)載人空間站工程已正式啟動(dòng)實(shí)施，2020 年前后將建成規(guī)模較大、長(zhǎng)期有人參 與的國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室。在太空實(shí)驗(yàn)室中可以正常使用的實(shí)驗(yàn)器具是（） A 天平、測(cè)力計(jì)、電磁爐、微波爐； B. 測(cè)力計(jì)、液體溫度計(jì)、微波爐、指針式電壓表； C. 機(jī)械式秒表、超聲波測(cè)距儀、液體式氣壓計(jì)； D 測(cè)力計(jì)、滴（液）管、數(shù)字式電壓表和電流表。 2、 我國(guó)載人神舟飛船返回艙的表面有一層叫做“燒蝕層”的物質(zhì)（如圖1所示） ，可以在返回 大氣層時(shí)保護(hù)返回艙不因高溫而燒毀。 燒蝕層能起這種作用， 除了它的隔熱性能外， 還主要由于 （） A. 它能把熱輻射到宇宙空間； B. 它的硬度大，飛行時(shí)不易損壞； C

3、它在汽化時(shí)能吸收大量的熱； D. 它的表面非常光滑，能減少艙體與空氣的摩擦。 圖 1圖2 3、 在蜻蜓翅膀末端的前緣，會(huì)看到有一塊加厚而發(fā)暗的色素斑，生物學(xué)上它被稱為“翅痣”, 如圖 2所示，它的作用可能是（） A. 吸收太陽(yáng)的光能，產(chǎn)生飛行的動(dòng)力； B. 發(fā)出超聲波，通過(guò)吸收反射波辨別方位，給蜻蜓的飛行導(dǎo)航； C調(diào)整翅膀的振動(dòng)，減弱飛行過(guò)程中翅膀上的有害振動(dòng)； D. 就像人的眼睛一樣，通過(guò)吸收紅外線，來(lái)獲取外界的信息。 4、 如圖3所示，是一根長(zhǎng)直密繞通電螺線管的剖面圖，A、B分別是在螺線管軸線上的兩點(diǎn)，A 點(diǎn)在螺線管的端面處， B點(diǎn)在螺線管的內(nèi)部，則 B點(diǎn)的磁場(chǎng)（） A. 比A點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)；

4、B. 比A點(diǎn)磁場(chǎng)弱； C. 與A點(diǎn)磁場(chǎng)大小相等； D. 無(wú)法確定。 圖3 5、如圖 4所示，是一種裝咖啡的壺。咖啡壺的側(cè)面裝有一個(gè)透明的長(zhǎng)直玻璃管，它和咖啡壺構(gòu) 成了一個(gè)連通器，用以顯示壺中液面的高度。當(dāng)閥門(mén)（俗稱龍頭）打開(kāi)后，就會(huì)有咖啡流出，閥門(mén) 關(guān)閉時(shí)，咖啡立即停止流出，那么玻璃管中的咖啡液面的變化情況是（） A. 無(wú)論閥門(mén)打開(kāi)還是關(guān)閉，都始終和壺中的液面等高； B. 閥門(mén)打開(kāi)時(shí)和壺中的液面等高，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)先上升到比壺中液面稍高處，然后再降到和壺中 液面等高處； C. 閥門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì)突然上升一小段高度，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)先下降到比壺中液面稍低處，然后再升到和 壺中液面等高處； D. 閥門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì)突然

5、下降一小段高度，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)先上升到比壺中液面稍高處，然后再降到和 壺中液面等高處。 圖4 6、 如圖 5所示， 是某同學(xué)用一次性紙杯自制的走馬燈模型，用支架支在白熾燈上， 點(diǎn)亮白熾燈， 紙杯就旋轉(zhuǎn)了起來(lái)。更換不同瓦數(shù)的白熾燈泡，以及利用透明塑料片卷成的不同長(zhǎng)度的圓筒加在走 馬燈上方，都可以觀察到紙杯的轉(zhuǎn)速發(fā)生了改變。同學(xué)們就此發(fā)表了四條意見(jiàn)： 因?yàn)榭諝鈱?duì)流，紙杯發(fā)生了旋轉(zhuǎn)；塑料圓筒長(zhǎng)度越長(zhǎng)，紙杯旋轉(zhuǎn)得越慢；白熾燈的瓦數(shù) 越大，紙杯旋轉(zhuǎn)得越快；紙杯的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與杯底開(kāi)口方向相反。其中與事實(shí)符合是（） A.; B. ； C. ； D. 。 圖5 7、有五個(gè)完全相同的杯子，其中一個(gè)盛滿開(kāi)水，其他杯中沒(méi)

6、有水，僅利用杯子的吸熱作用， 將開(kāi)水的溫度降低，則下列方法中效果最好的是（） A. 將第一杯中的水，平均倒入其余四個(gè)杯子中； B. 先將第一杯中的水整杯倒入第二個(gè)杯子中，等到杯子不再吸熱時(shí)，再倒入第三個(gè)杯子中，以 此類推，最后倒入第五個(gè)杯子中； C. 先平均倒入其中兩個(gè)杯子中，等到杯子不再吸熱，再平均倒入剩下的二個(gè)杯子中； D. 無(wú)論怎樣，最終的結(jié)果都是相同的。 若將 A、B、C、D各點(diǎn)之間 的棱任意拆去一個(gè)，則 A、B兩點(diǎn)之間的最大阻值為。 圖9 13 、各種運(yùn)動(dòng)比賽常以體重區(qū)分量級(jí)。己知運(yùn)動(dòng)員肌肉施力的大小與肌肉的截面積成正比。假 設(shè)運(yùn)動(dòng)員的形體雖有不同，但密度幾乎相等，且肌肉的伸縮速率也

7、大致相同，則運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的功率 P與其質(zhì)量M的關(guān)系可以寫(xiě)成P=KM 2，式中的K為一比例常數(shù)。由此可推出 x的大小為 。 三、計(jì)算題（本題共 33 分） 14 、（ 9分）已知太陽(yáng)正射到地球表面每平方米上的功率為千瓦，現(xiàn)有一太陽(yáng)能熱水器，其收 集陽(yáng)光的面積為3. X 米2,轉(zhuǎn)換太陽(yáng)輻射能為水的熱能的效率為 80%，假設(shè)此熱水器的進(jìn)水溫度與室溫 皆為25C,該熱水器的熱量損失率正比于熱水器內(nèi)水溫與室溫之溫差。當(dāng)熱水器出水口關(guān)閉時(shí)，經(jīng) 過(guò)長(zhǎng)時(shí)間照射后，熱水器內(nèi)的水溫可以達(dá)到85 C,問(wèn)當(dāng)熱水器以每分鐘 6升的流量出水，經(jīng)過(guò)一段 R1=50 歐和 時(shí)間后，其穩(wěn)定的出水溫度為多少攝氏度 15、（12分）

8、如圖 9是多檔位電熱器的工作電路圖，電熱器內(nèi)只有兩個(gè)阻值分別為 R2=100 歐的電熱絲；旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤(pán)，在圓盤(pán)的邊緣依次有“O 、1、29 ”共10 個(gè)金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋鈕開(kāi)關(guān)兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)可以將相鄰的觸 點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時(shí)，金屬滑片將2、3觸點(diǎn)接通，同時(shí)另一端將 7、8觸點(diǎn)接 通。電源電壓為 220 伏。用這個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器有多檔位加熱功率的要求。請(qǐng)回答： （1）該電熱器可有幾個(gè)不同加熱檔位 （2）將此電熱器接入家庭電路中，電熱器在正常工作時(shí)每個(gè)檔位的功率各是多大并分別指出旋 鈕開(kāi)關(guān)接在哪個(gè)檔位。 圖9 16、 （ 12

9、分）某密閉房間內(nèi)有一臺(tái)空調(diào)，當(dāng)房間內(nèi)溫度為t2，房間外溫度為ti，正常工作時(shí)空 調(diào)每秒消耗的電功 W=2千焦，此時(shí)空調(diào)每秒從房間吸取的熱量為Q2,向室外釋放的熱量為 Q1，W 與Q2、Qi之間滿足如下關(guān)系式： W+Q 2=Q i ；設(shè)：T=t+273,則有：Q2/Qi=T2/T喏室外向房間每秒漏進(jìn)（或漏出）的熱量 與房間內(nèi)外的溫差成正比。當(dāng)室外溫度為30 C,溫度控制器開(kāi)關(guān)使其間斷運(yùn)轉(zhuǎn) 30 %的時(shí)間（例如開(kāi) 了3分鐘就停7分鐘，如此交替開(kāi)停），發(fā)現(xiàn)這時(shí)室內(nèi)保持20 C不變。試問(wèn)； 在夏天仍要求維持室內(nèi)溫度為 20 C,則該空調(diào)器可允許正常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高室外溫度是多少 攝氏度 若在冬天，空調(diào)從

10、外界吸熱，網(wǎng)室內(nèi)放熱，仍要求維持室內(nèi)為20 C,則它能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最低 室外溫度是多少攝氏度 四、實(shí)驗(yàn)題（本題共 27 分） 17、（12分）某同學(xué)利用以下實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一個(gè)輸出電壓恒定，但是數(shù)值未知的電源。實(shí)驗(yàn)器 材有：兩個(gè)電阻箱R1和R2、一個(gè)理想的最大測(cè)量值為50卩A的直滿電流流表上只有0刻度和 最大刻度）、一個(gè)電流表保護(hù)電阻Rg （阻值未知）、一個(gè)電鍵、若干導(dǎo)線。他設(shè)計(jì)了如下電路圖， 進(jìn)行了如下操作。請(qǐng)?jiān)跈M線處填寫(xiě)必要的文字或數(shù)據(jù)，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程完整、正確。 第一步操作：先不接電阻箱 A （選填“ R1 ”或“ R2），其它元件按如圖接上。合上電 鍵S,調(diào)節(jié)另一電阻箱B的阻值，讓電流表

11、的指針指在 _（選填“0刻度”或“最大刻度”）, 記下此時(shí)電阻箱B的示數(shù)為27200歐。 第二步操作：斷開(kāi)電鍵S,接入電阻箱A ,并將其阻值調(diào)為 _（選填“0”或“最大”）, 同時(shí)將電阻箱B的阻值減半，然后合上電鍵 S,逐步 _ （選填：“增大”或“減小”）電 阻箱 _ （選填：“ A”或“ B”）的阻值，使電流表的指針指在 _ （選填” 0刻 度”或”最大刻度”）位置，記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)為3160歐。 根據(jù)以上測(cè)得值，可以推算出Rg的阻值為 歐；被測(cè)電源的電壓為伏。 （結(jié) 果請(qǐng)保留小數(shù)點(diǎn)后兩位） 18、（15分）現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)器材： 物理天平一臺(tái)，盛有水的燒杯一個(gè)， 銅管材料一小塊，蠟（蠟

12、芯材料）一大塊和細(xì)線若干。某學(xué)生在沒(méi)有測(cè)量比度的器材的情況下，利用所給儀器，按以下實(shí)驗(yàn) 3 步驟測(cè)量一根己知長(zhǎng)度的銅管內(nèi)徑。已知銅管長(zhǎng)度L=厘米，水的密度p 0=克/厘米。請(qǐng)?jiān)跈M線處填 寫(xiě)相應(yīng)的表達(dá)式或數(shù)據(jù)： 調(diào)節(jié)物理天平； 把小銅塊分別置于空氣中、水中稱量，得出平衡時(shí)砝碼的質(zhì)量分別為ml、m2 ;則小銅塊的 密度計(jì)算表達(dá)式：P 1 = _; 把小蠟塊在空氣中稱量，平衡時(shí)砝碼的質(zhì)量為m3 ;把小銅塊與小蠟塊捆在一起浸沒(méi)于水中 稱量，平衡時(shí)祛碼的質(zhì)量為 m4。則蠟的密度計(jì)算表達(dá)式：p 2=_; 將銅管中塞滿蠟； 把含有蠟芯的銅管分別置于空氣中和水中稱量，平衡時(shí)砝碼的質(zhì)量分別為m、m。則可求出 銅

13、管內(nèi)徑d ;下表為某次測(cè)量得到的數(shù)據(jù): 物理量 m1 m2 m3 m4 m m 平均值 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求解出的銅管內(nèi)徑d的值為：d= 五判斷與說(shuō)理題（本題共 28分） 19、（12分）某同學(xué)出家門(mén)就可以看到東方明珠塔，他拿出書(shū)包里的直尺，伸直手臂量了一下 塔高3cm，該同學(xué)記得上課時(shí)老師曾介紹過(guò)東方明珠塔高約460m，于是他估算出他家到東方明珠 N站即可直接抵達(dá)陸家嘴。從地圖上 的直線距離。這位同學(xué)的家旁有一個(gè)地鐵站，從此站出發(fā)乘坐 看，地鐵線路接近直線。請(qǐng)分析說(shuō)明： ( 1)該學(xué)生如何估算他家到東方明珠的直線距離L。 (2) 畫(huà)出相應(yīng)的示意圖，并計(jì)算 L約為多少千米。 20 、( 16分)空氣的阻力與速度有關(guān)，我們把研究的對(duì)象近似的簡(jiǎn)化成球體，當(dāng)物體的速度比 較慢時(shí)，空氣阻力的表達(dá)式是f=6 nn rV, n是空氣的黏度廠5取由秒，不考慮它隨溫度的變 化，r是物體的半徑，V是物體的速度大??；當(dāng)物體的速度比較快時(shí)，空氣的阻力的表達(dá)式是 空r2V2/5，式中p空為空氣的密度。依據(jù)以上的原理，請(qǐng)分析以下