第大同杯復賽試卷及答案

1、上海市第二十九屆初中物理競賽(大同中學杯)復賽試題(2 0 1 5年)說明：1本試卷共有五大題，答題時間為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選項符合題意，每小題4

2、分，共3 2分) 15 0年前華裔物理學家高錕在光導纖維通信領域取得突破性的進展并因此獲得2009年的諾貝爾物理學獎。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對以下物理現象的分析和解釋正確的是( ) 在有雪的路面上撒些食鹽，使冰雪的熔點升高，更容易融化。 在加油站，有“禁止使用手機”警告語，這是由于手機發(fā)射的電磁波會引起汽油燃燒，發(fā)生危險事故。 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，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扶梯。無人乘行時，扶梯運轉得很慢；有人走近扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉。要實現這樣的功能，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某同學站在圓心O處用細繩拉著小球，使球跟著身體在水平面內作逆時針運動，俯視圖如圖所示。當小球運動中經過某點時，該同學釋放細繩，小球恰擊中P處豎直硬桿，則釋放時小球位于圖中的( ) 第5題圖 (A)A點 (B)B點 (C)C點 (D)D點 第4題圖5一個質量為M，電

4、量為q的小球由一根質量不計的絕緣細線懸掛在真空中，真空中存在如圖所示的勻強電場，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點保持平衡。當細線被切斷之后，小球的運動軌跡是( ) (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。當小車帶著容器由靜止開始向右運動時，三個小球的位置相對容器的運動情況是( ) (A)A球不動，B球向左，C球向右 (B)A球向左，B球不動，C球向右 (C)A球向右，B球不動，C球向左 (D)A球向左

5、，B球向右，C球不動第6題圖第8題圖圖（b）圖（a）7 小軒乘飛機時發(fā)現了電視屏幕上顯示飛機有兩個不同的速度，如圖(a)、(b)所示，經過判斷她得出了結論，請教了乘務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)顯示的是飛機相對地球球心的速度，圖(b)顯示的是飛機相對下方地面的速度(B)圖(a)顯示的是飛機相對空氣的速度，圖(b)顯示的是飛機相對下方地面的速度(C)圖(a)顯示的是飛機相對下方地面的速度，圖(b)顯示的是飛機相對地球球心的速度(D)圖(a)顯示的是飛機相對下方地面的速度，圖(b)顯示的是飛機相對空氣的速度8己知無限長通電直導線周圍某一點的磁

6、感應強度的表達式：B=kI/r，其中r是該點到通電直導線的距離，I為電流強度，k為比例系數(單位為牛/安2)，如圖(a)所示。則根據上式可以推斷，如圖(b)所示，一個通電圓線圈半徑為R，電流強度為I，其軸線上距圓心O點距離為h的某一點P的磁感應強度B的表達式可能正確的是( )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，則拉開錘頭時允許施加的最大拉力為_牛；實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。設玻璃對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如圖所示一個足夠長的兩端開口的U形管內裝著水銀，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形管左管，平衡后在水和水銀面的交界處液體產生的壓強大小為_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，三個電表R、S、T連接無誤，兩個電燈M、N均正常發(fā)光，但R、S、T是電壓表還是電流表

8、未知，只知道讀數依次為1.5、1.2、2.4(單位是伏特或安培)。根據題設條件，可得出M、N的阻值分別是_歐姆、_歐姆。13無風時，以速度V跑步，人所受的空氣阻力2，C孝阻力系數，為空氣的密度，A為人在垂直于運動方向上的截面積，阻力功率P=fv。己知某人于平地上勻速跑步時，身體為跑步持續(xù)提供80W的功率，若此人質量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、計算題(本題共34分)14(10分)在工業(yè)以及科研中為解決機器的過熱問題，除通過空氣自然散熱之

9、外，還采用水冷卻技術，其原理是將冷水注入與機器接觸的水冷管，冷水吸熱舞溫后被排出，使機器工作溫度保持穩(wěn)定。現有一臺輸入功率P、效率為的發(fā)動機，為使其在室溫為t的環(huán)境下正常工作時不能過熱，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。假設該發(fā)動機的總散熱面積為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)動機正常工作時，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將其水平放入水中，空腔恰好全部沒入水中，測得此時。H=0.48R，則挖去部分的半徑r是圓柱體半徑R的多少倍?計算中可能用到的角度與對應余弦值如下表所列。第15題圖（b）第15題圖（a）16(12分)一輛卡車以速度v=72公里/小時通過減速帶，司機利用擱置在儀表盤上的車載計時儀記錄汽車前輪和后輪先后與減速帶撞擊的聲音的時間間隔來測量聲速。車載計時儀位于前輪軸的正上方，在前輪通過減速帶時開始記時，在t1=0.006秒第一次接收到聲音信號，在t2=0.31

11、2秒第二次接收到聲音信號。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對聲音傳播的影響，結論保留小數點后兩位)。四、實驗題(本題共20分)17(4分)誤差的產生有多方面的原因，根據誤差的性質及產生的原因，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，因為溫度的改變而使液體密度變化引起的誤差(C)測某些精度較高的參量時，受到外界環(huán)境的干擾(如振動、氣流等)引起的誤差(D)某學生對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行測試，下表是對樣品測試取得的數據。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請回答下列問題：(1)這種測試方法，運用了怎樣的科學思想?(2)根據樣品的測試結果，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的函數關系為_。(3)現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，設計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）把一個裝滿80的熱水的熱水袋懸掛在空中，并用一支溫度計插入熱水中來測量水溫，假設室溫維持在20不變，測得溫度與時間的數據如下表：t（分）0102030405060T（）80.056.442.133.428.124.923.0(1)請根據表中數據找出Tt的函數關系。(2)試問水的溫度由80降為30，經過的時間為多少?五判斷與說理題(本題共34分)20(9分)攪拌水的時候可以對水做功，使水的內能增加，但幾乎不可能讓一個人通過攪拌的方

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