第大同杯復(fù)賽試卷及答案

1、上海市第二十九屆初中物理競賽(大同中學(xué)杯)復(fù)賽試題(2 0 1 5年)說明：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答案及解答過程均寫在答卷紙上。其中第一、二大題只要寫出答案夕不寫解答過程： 第三第五大題按題型要求寫出完整的解答過程。解答過程中可以使用計(jì)算器。3考試完畢將試卷、一答題紙、草稿紙分開上交。4本試卷中常數(shù)g取9.8牛/千克，水的比熱容4.2×103焦/千克·，水的密度1.0×103千克/米3，大氣壓強(qiáng)1.01×1 05帕，水銀密度13.6×103千克/米3。一、選擇題(以下每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題4

2、分，共3 2分) 15 0年前華裔物理學(xué)家高錕在光導(dǎo)纖維通信領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展并因此獲得2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。光纖傳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對(duì)以下物理現(xiàn)象的分析和解釋正確的是( ) 在有雪的路面上撒些食鹽，使冰雪的熔點(diǎn)升高，更容易融化。 在加油站，有“禁止使用手機(jī)”警告語，這是由于手機(jī)發(fā)射的電磁波會(huì)引起汽油燃燒，發(fā)生危險(xiǎn)事故。 通常冰凍的肉在水中比在同溫度的空氣中解凍得快，燒燙的東西放入水中比在同溫度的空氣中冷卻得快，這些物理現(xiàn)象都說明水的比熱容比空氣大。 從高處落下的薄紙片，即使無風(fēng)，紙片下落的路線也曲折多變，是由

3、于紙片表面各處的氣流速度不同，導(dǎo)致紙片上各處受力不均勻。 (A) (B) (C) (D)3為了節(jié)能，商場安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人走近扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)這樣的功能，需要安裝傳感器，則一般采用的傳感器為( ) (A)位移傳感器 (B)電壓傳感器 (C)光電傳感器 (D)溫度傳感器 4某同學(xué)站在圓心O處用細(xì)繩拉著小球，使球跟著身體在水平面內(nèi)作逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，俯視圖如圖所示。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過某點(diǎn)時(shí)，該同學(xué)釋放細(xì)繩，小球恰擊中P處豎直硬桿，則釋放時(shí)小球位于圖中的( ) 第5題圖 (A)A點(diǎn) (B)B點(diǎn) (C)C點(diǎn) (D)D點(diǎn) 第4題圖5一個(gè)質(zhì)量為M，電

4、量為q的小球由一根質(zhì)量不計(jì)的絕緣細(xì)線懸掛在真空中，真空中存在如圖所示的勻強(qiáng)電場，在此區(qū)域中小球所受電場力大小相等、方向相同，且方向與圖示中電場線方向平行，小球在圖中所示的O點(diǎn)保持平衡。當(dāng)細(xì)線被切斷之后，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是( ) (A)直線OA (B)直線OB (C)曲線OC (D)直線OD6如圖所示，在靜止的小車上有一充滿液體的密閉容器，容器內(nèi)分別靜止著氣泡A、懸浮在液體中的物體B、沉底的金屬球C。當(dāng)小車帶著容器由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，三個(gè)小球的位置相對(duì)容器的運(yùn)動(dòng)情況是( ) (A)A球不動(dòng)，B球向左，C球向右 (B)A球向左，B球不動(dòng)，C球向右 (C)A球向右，B球不動(dòng)，C球向左 (D)A球向左

5、，B球向右，C球不動(dòng)第6題圖第8題圖圖（b）圖（a）7 小軒乘飛機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)了電視屏幕上顯示飛機(jī)有兩個(gè)不同的速度，如圖(a)、(b)所示，經(jīng)過判斷她得出了結(jié)論，請(qǐng)教了乘務(wù)員后得知自己判斷是正確的。她的判斷是( )第7題圖（a）第7題圖（b）(A)圖(a)顯示的是飛機(jī)相對(duì)地球球心的速度，圖(b)顯示的是飛機(jī)相對(duì)下方地面的速度(B)圖(a)顯示的是飛機(jī)相對(duì)空氣的速度，圖(b)顯示的是飛機(jī)相對(duì)下方地面的速度(C)圖(a)顯示的是飛機(jī)相對(duì)下方地面的速度，圖(b)顯示的是飛機(jī)相對(duì)地球球心的速度(D)圖(a)顯示的是飛機(jī)相對(duì)下方地面的速度，圖(b)顯示的是飛機(jī)相對(duì)空氣的速度8己知無限長通電直導(dǎo)線周圍某一點(diǎn)的磁

6、感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式：B=kI/r，其中r是該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離，I為電流強(qiáng)度，k為比例系數(shù)(單位為牛/安2)，如圖(a)所示。則根據(jù)上式可以推斷，如圖(b)所示，一個(gè)通電圓線圈半徑為R，電流強(qiáng)度為I，其軸線上距圓心O點(diǎn)距離為h的某一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式可能正確的是( )二、填空題(每小題6分，共30分)9如圖所示是一種新型彈弓式安全錘，利用兩個(gè)吸盤將安全錘固定在玻璃窗的邊緣，緊急情況下，使用者像拉動(dòng)彈弓一樣將錘頭向后拉，釋放后擊破玻璃。 若吸盤的直徑為4厘米，為保證安全錘能正常使用，則拉開錘頭時(shí)允許施加的最大拉力為_牛；實(shí)際允許施加的最大拉力往往小于該值，則可能的原因是_。第10題圖10

7、一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為為va和vb，則na_nb，va_vb。(均選填“>”、“<”或“=”)。 第9題圖11如圖所示一個(gè)足夠長的兩端開口的U形管內(nèi)裝著水銀，U形管左管橫截面積為6.5cm2，右管橫截面積為15cm2。將800克水緩慢灌入U(xiǎn)形管左管，平衡后在水和水銀面的交界處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為_帕，U形管右管水銀面高度上升了_厘米。 第11題圖第12題圖12如圖所示電路中，三個(gè)電表R、S、T連接無誤，兩個(gè)電燈M、N均正常發(fā)光，但R、S、T是電壓表還是電流表

8、未知，只知道讀數(shù)依次為1.5、1.2、2.4(單位是伏特或安培)。根據(jù)題設(shè)條件，可得出M、N的阻值分別是_歐姆、_歐姆。13無風(fēng)時(shí)，以速度V跑步，人所受的空氣阻力2，C孝阻力系數(shù)，為空氣的密度，A為人在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的截面積，阻力功率P=fv。己知某人于平地上勻速跑步時(shí)，身體為跑步持續(xù)提供80W的功率，若此人質(zhì)量m=60千克，A=0.40米2， C=2.0，P空=1.3千克米3，且跑步時(shí)沒有任何打滑，則此人的跑步速度為_米秒。若肌肉消耗能量做功的效率為25，則此人跑步30分鐘消耗_焦耳的能量。 三、計(jì)算題(本題共34分)14(10分)在工業(yè)以及科研中為解決機(jī)器的過熱問題，除通過空氣自然散熱之

9、外，還采用水冷卻技術(shù)，其原理是將冷水注入與機(jī)器接觸的水冷管，冷水吸熱舞溫后被排出，使機(jī)器工作溫度保持穩(wěn)定?，F(xiàn)有一臺(tái)輸入功率P、效率為的發(fā)動(dòng)機(jī)，為使其在室溫為t的環(huán)境下正常工作時(shí)不能過熱，每秒扶水冷管入口處通入體積為V、溫度為t的冷水，出口處的水溫為T。假設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)的總散熱面積為S，其中與水冷管接觸的面積為S1，其余部分與空氣接觸，且空氣接觸部分只能帶走按面積分配的25的熱量，余下熱量全部由水冷管帶走。求該發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，S1與S的比值。(己知水的比熱容為C，密度為)15(12分)有一半徑為R、長為L，質(zhì)量均勻分布的圓柱體，將其水平放入密度為0的水中，圓柱體浮于水面，截面如圖（a）所示。測得圓

10、柱體頂端距離水面高度為H=0.5R。 (1)求圓柱體的密度和0的比值；(2)若將圓柱體中間挖出半徑r、長度為L的圓柱型空腔，截面如圖(b)所示?，F(xiàn)將其水平放入水中，空腔恰好全部沒入水中，測得此時(shí)。H=0.48R，則挖去部分的半徑r是圓柱體半徑R的多少倍?計(jì)算中可能用到的角度與對(duì)應(yīng)余弦值如下表所列。第15題圖（b）第15題圖（a）16(12分)一輛卡車以速度v=72公里/小時(shí)通過減速帶，司機(jī)利用擱置在儀表盤上的車載計(jì)時(shí)儀記錄汽車前輪和后輪先后與減速帶撞擊的聲音的時(shí)間間隔來測量聲速。車載計(jì)時(shí)儀位于前輪軸的正上方，在前輪通過減速帶時(shí)開始記時(shí)，在t1=0.006秒第一次接收到聲音信號(hào)，在t2=0.31

11、2秒第二次接收到聲音信號(hào)。已知汽車前后輪軸之間的距離L=5.86米，求聲音在空氣中的速度秒v0(不考慮除空氣外其他介質(zhì)對(duì)聲音傳播的影響，結(jié)論保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。四、實(shí)驗(yàn)題(本題共20分)17(4分)誤差的產(chǎn)生有多方面的原因，根據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因，可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差、過失誤差3種，以下屬于系統(tǒng)誤差的是( )(A)在溫度20制作的鐵尺，在40溫度下測量物體長度，由于尺的收縮引起的誤差(B)用浮力測物體的密度，因?yàn)闇囟鹊母淖兌挂后w密度變化引起的誤差(C)測某些精度較高的參量時(shí)，受到外界環(huán)境的干擾(如振動(dòng)、氣流等)引起的誤差(D)某學(xué)生對(duì)儀器使用的方法不正確引起的誤差18 (8分)用金屬

12、制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力作用會(huì)伸長。如果要直接測試成品線材，比較困難。為此，我們可以選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，下表是對(duì)樣品測試取得的數(shù)據(jù)。長度L/m橫截面積S/104 m2伸長量X/102m拉力F/N250500750100010.050.040.080.120.1620.050.080.160.240.3230.050.120.240.360.4810.100.020.040.060.0810.200.010.020.030.04請(qǐng)回答下列問題：(1)這種測試方法，運(yùn)用了怎樣的科學(xué)思想?(2)根據(jù)樣品的測試結(jié)果，該材料制成的線材受力后的伸長量x與材料的長度L、材料的橫截面積S及

13、拉力F的函數(shù)關(guān)系為_。(3)現(xiàn)有一該材料制成的金屬桿，長為5米，橫截面積為0.8厘米2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長不超過0.4厘米。其能承受的最大拉力為_。19（8分）把一個(gè)裝滿80的熱水的熱水袋懸掛在空中，并用一支溫度計(jì)插入熱水中來測量水溫，假設(shè)室溫維持在20不變，測得溫度與時(shí)間的數(shù)據(jù)如下表：t（分）0102030405060T（）80.056.442.133.428.124.923.0(1)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出Tt的函數(shù)關(guān)系。(2)試問水的溫度由80降為30，經(jīng)過的時(shí)間為多少?五判斷與說理題(本題共34分)20(9分)攪拌水的時(shí)候可以對(duì)水做功，使水的內(nèi)能增加，但幾乎不可能讓一個(gè)人通過攪拌的方

14、法使一杯水沸騰，請(qǐng)說明理由。第21題圖21(10分)如圖所示，某同學(xué)做了一個(gè)氣體膨脹的小實(shí)驗(yàn)，他將瓶蓋的平滑頂部沾水，翻轉(zhuǎn)后放在可樂瓶的瓶口。雙手搓熱，輕輕地將可樂瓶握實(shí)，幾秒鐘后，將會(huì)看到瓶蓋在瓶口一直跳動(dòng)。他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候有以下幾點(diǎn)思考：(1)瓶蓋有沾水和沒沾水是否會(huì)影響演示效果?(2)夏天做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)比冬天好或差?(3)小瓶子(750毫升)和大瓶子(2000毫升)的效果有差別嗎?請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)對(duì)以上三個(gè)問題進(jìn)行分析。22(15分)在一個(gè)足夠大的水平圓盤中心O點(diǎn)處固定放置一個(gè)焦距為f的凸透鏡，在透鏡的主光軸上與透鏡相距為r1(r1>f)處放一點(diǎn)光源s1，所成的像為s2，俯視圖如圖所示。第22題圖背景知識(shí)：物體經(jīng)過某位置時(shí)的速度可以用在很短的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離s與所用的時(shí)間t的比值來表示?？梢宰C明當(dāng)a>>b時(shí)，近似有a(ab)=a2aba2。試結(jié)合以上背景知識(shí)求解下列問題：(1) 若圓盤繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖所示,光源s1與透鏡保持距離為r1，隨透鏡一起運(yùn)動(dòng)的速度為秒vl，則此時(shí)像s2的速度秒v2為多大?(2)若圓