2006第二十届大同杯复赛(含过程).doc

上海市第二十届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题(2006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。3考试完毕只交答卷纸，试卷可以带回。4本试卷中常数g取lONkg，水的比热容42 x 103Jkg。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有经验的养蜂人根据蜜蜂的嗡嗡声就可以知道它们是否采到了蜜。这是由于蜜蜂在带蜜和不带蜜时，翅膀振动发出的声音会有差异，这种差异主要是（ ）(A)响度 （B)音调 (C)音色 （D）传播方向2现有长度均为O1m的两根弹簧A和B，已知弹簧A和B的劲度系数分别为100Nm和200Nm。为了制成一个长度也是O1m劲度系数却为1 50Nm的新弹簧，可以分别在弹簧A和B上截取一段，然后将这两段串联成一个弹簧即可。则在弹簧A和B上截取的长度分别为( )(A)0.025m和0.075m (B)O.033m和0.067m(C)0.050m和O.050m (D)0.075m和0.025m3有A、B、C三个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为128g、400g、60g，体积分别为16cm3、50cm3、12cm3。则( )(A)A球一定是空心的 (B)B球一定是空心的(C)C球一定是空心的 (D)它们一定都是实心的4一容器装满水后容器和水总质量为m1；若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水，总质量为m2；若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满水总质量为m3，则金属块A和金属块B的密度之比为( )(A)m2：m3 (B)(m2-m1)：(m3-m1)(C)(m3-m2)：(m2-m1) (D)(m2+m-m3)：(m1+m-m2)5有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B，先将球A放入盛有热水的杯中，热平衡后水的温度降低了3；把球A取出，再将球B放这个杯中，热平衡后，水的温度又降低了3，则球A和球B的比热容大小关系为( )(A)球A大 (B)球B大 (C)一样大 (D)无法确定6如图所示，在一个带正电的小球附近有一根原来不带电的金属棒。当用手与金属棒的某一部位接触一下后移去带正电的小球。关于金属棒的带电情况，下列说法中正确的是：( )(A)手碰在金属棒的左端，金属棒带正电(B)手碰在金属棒的中间，金属棒不带电(C)手碰在金属棒的右端，金属棒带负电(D)手碰在金属棒的任何部位，金属棒总是不带电7现有一台旧天平，虽然其两臂长不等长，但是可以设法将其调节到平衡状态，砝码盒中有各种规格的砝码，其中最小质量的砝码为O1g。用此天平称质量为4g的药品，先放在左盘中称，再放入右盘中称，记下两次结果，其记录数据可能是下列的哪一组?( )(A)35g、46g (B)34g、36g (C)33g、37g (D)32g、47g8如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R1、R2为定倩电阻，且R1R2，E为电压恒定的电源。当滑动变阻器的滑动片滑动时，流过R、Rl、R2的电流将发生变化,电流变化值的大小分别用I、I1，I2、表示，则( )(A)当滑动片向右滑动时I1II2(B)当滑动片向左滑动时，有II1I2(C)无论滑动片向左还是向右滑动，总有I1=I=I2(D)无论滑动片向左还是向l右滑动总有II2I1二、填空题(每小题6分，共30分)9一台只有时针(短针)和分针(长针)的时钟，一昼夜时针和分针重合 次：从上午9点整开始，分针经 s(精确到O1秒)与时针第一次相遇。10如图所示，在竖直平面内，长为lm的直杆AB的A端紧靠在竖直的墙面上，B端可以沿水平地面运动。现使B端匀速向右运动，从AB杆与坚直墙面的夹角为300时开始，到AB杆与竖直墙面的夹角为600时结束，此过程中直杆AB的中点O经过的路程为 m(精确到001m)，A端运动的速度大小 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。11在无风的状况下，一列以恒定速度在平直轨道上运动的火车当司机鸣响汽笛时，静止在地面上的观察者，观察到汽笛声沿火车前进方向上的传播速度 (选填：“大于”、“等于”或“小于”)相反方向上的传播速度：在有风的状况下；司机在静止的火车上鸣响汽笛静止在地面上的观察者，观察到汽笛声沿风前进方向上的传播速度 (选填：“大于”、“等于或“小于”)相反方向上的传播速度。12现有20个质量均匀分布的正方体，每个正方体的边长分别为L、2L、3L、19L、20L。将边长为20L的正方体放在水平地面上，然后将边长为19L的正方体放在边长为20L的正方体上表而的中央，再将边长为18L的正方体放在边长为19L的正方体上表面的中央。依此方法，放置余下的所有正方体。若在任意接触面上的压强均相等，且最上面边长为L的正方体的密度为，则这20个正方体中密度最小的正方体的密度等于 ，边长为IOL的正方体的密度为 。13如图所示将充满水的密闭容器同定存水平桌面上。容器的一端有一个面积为20cm2的活塞A。容器的另一端有一个面积为50cm2的活塞B。为保持两活塞小发生相对移动，分别在活塞A、B上施加力F1、F2，则Fl：F2= ，此时桌面对容器 (选填：“有向左”、“无”或“有向右”)水平作用力。 三、计算题(本题共24分)14（本题8分)如图所示电路中，电灯L上标有“6V 0.35A”字样滑动变阻器R1的阻值范尉是O36，电阻R2的阻值是30，电流表的量程是06A。(1)当电键s1断开、S2闭合，变阻器接入电路的电阻为总电阻值的13时，电灯L恰好正常发光。求电源的电压。(2)当电键S1闭合、S2断开时，在电路允许的情况下移动变阻器滑片，则变阻器上的最小功率为何值?变阻器上的最大功率为何值?15(本题8分)某人通过焦距为90cm、直径60cm的凸透镜看报。此时眼睛距离报纸1 5cm，凸透镜距离报纸60cm。设眼在透镜主轴上，报纸平面垂直于主轴，如图所示。(1)此时报纸的像距离眼睛多远?(2)若报上密排着宽、高均为O30cm的字，则他通过透镜至多能看清同一行上几个完整的字(忽略眼睛瞳孔的大小)。16（本题8分)如图所示在天花扳上用弹簧悬挂一个小球，让小球作幅度不变的上下振动，A点和B点分别是振动中的最高点和最低点。在0点放置一块平面镜，00是AB中垂线。设正AB=AO=BO=L，眼睛沿着00观察平面镜中小球的像。当小球以每秒6次的频率振动时，为了看到一个始终在00延长线上的像，则平面镜应如河运动?小球的像在0O轴上前后移动的最大距离为多少? 题15图四、实验题(本题共11分) 17、(本题5分)在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轮轴上。如图所示放置在竖直平面内的一个质量为M、半径为R的金属大飞轮。用力推动一下飞轮，让飞轮转动若干周后停止。多次试验，发现飞轮边缘上的标记A总是停在图示位置。题17图(1)根据以上情况，在图上标出飞轮重心P可能的位置。 (2)工人在轮缘边上的某点E处，焊上质量为m的少量金属(不计焊锡质量)后，再用力推动飞轮，当观察到的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了。请在图上标出E的位置。 (3)为给飞轮定重心，还可以采用其他的方法，例如可以在轮缘边上某处Q点，钻下质量为m1的少量金属。则钻下的质量m1=(用M、R、m表示)并在图上标出Q点的位置。18，(本题6分)下表列出了三个不同类型开关的功能。(1)图(a)是某家用电器的电路示意图。当开关A掷向l，开关B掷向2，开关C掷向2、2时，三个灯中 处于点亮状态。 (2)某居民楼的每一层楼面住有三户居民，同一楼面的每户居民均能通过各自的一个开关可以控制同一个楼道照明灯。请用笔线代替导线，在图(b)中添加必要的连线，使电路实现上述功能。五判断与说理题(本题共53分)19(本题18分)请回答下列与树有关问题。(1)(2分)晴天，在茂密的树林下面，阳光透过树叶的缝隙，会在地上留下许许多多圆形的光斑，这是由于 的原理。那么在发生日偏食的短暂时间里，想一想地上的光斑会是怎样的?(请在右面的方框中画出一个光斑的示意图) (2)(4分)某人在苹果树下记录了一个苹果从树上落到地上的过程中，苹果下落速度随时间的变化关系图，那么这个苹果离地的高度为 m；这个苹果下落到离地一半高度时的速度为 m/s。(3)(4分)光台作用的能量来自与太刚的辐射。如果在平原上一棵高为H的孤立大树，其树冠的形状为一个半径为r的球形，每天日照时间为t，那么每天照到这棵大树上的太阳辐射能约为 (假如太阳每秒释放出的太阳能是Q，太阳与地球的距离为L，太阳光穿越大气层时会损失一半的能量。半径为R的球面积公式为s=4R2）(4)(8分)现有粗细、材质相同的二根圆木，其中两根的长度相等，另一根的长度等于圆木的直径。将两根相同的长圆木，各以其一端支持于不计摩擦的尖棱上，在两长圆木之间靠摩擦力而夹住较短的圆木A，在长圆木的下面用一根不计质量的绳子B把它们连起来，绳的两端系在钉入长圆木的钉上，如图所示。己知圆木的直径为D，圆木A的质量为M，圆木A的轴心到绳的距离为h；绳子能承受的最大拉力为F。为保证绳子不断裂，则两根长圆木的长度L不能超过多少?20(本题20分)请回答下列与家用电器有关的问题。(1)(3分)现有两个额定电压分别为12V和6V，电阻恒定不变的小型电热器。甲同学认为将两个电热器串联后接入18V的电源上就可以使它们正常工作：乙同学认为将两个电热器串联后接入18V的电源A上并不能使它们正常工作。请你作出判断并说明理由。(2)(5分)如图(a)所示为某种型号的电热饮水机的电路图。接通加热开关K，制热指示灯亮，电加热器给贮水箱中的冷水加热。当贮水箱中的水温达到90C时，停止加热，制热指示灯灭，保温指示灯亮。如此反复，使贮水箱中的水温保持在80C-90C之间。如果水温意外超过98C，其中一个温控器会终止电加热器对贮水箱中水的加热，并需要通过手动复位后饮水机才会恢复正常，该温控器叫做过热温控器。根据电路图可知，图中温控器 为过热温控器(选填“A”或“B”)。在加热过程中，温控器A处于 状态；温控器B处于状态；在保温阶段，温控器A处于 状态，温控器B处于 状态(以上均选填“闭合”或“断开”)。 (3)(4分)上题中的电加热器为“220V，500w”的电热丝，电路中的指示灯为“4V，002A”的发光元件。为实现正常指示，电路中的电阻R2 (选填：大于、等于或小于)R 3，其中R2= 。 (4)(3分)上题中的电热饮水机不能煮沸水。如图(b)所示，是一种常见的可以煮沸水的电开水壶，电开水壶的容积为1L。如图(c)所示，是用温度传感器测量得到的电开水壶在加热和冷却过程中温度随时间变化的图线。请利用图线，求加热过程中水吸收热量的功率。(5)(5分)如果给电开水壶加装一个自动加热功率摔制器。当电开水壶将水煮沸后自动调整加热功率使水温保持在80。请利用图线，求保温时的电加热功率。21(本题15分)以下是与浮力相关的问题，请按题目要求作出回答。(1)(5分)如图(a)所示，盛热水的茶杯中有一片茶叶，茶叶上附有两个大小均为3mm3的球形气泡，此时它恰好处于悬浮状态，则这片茶叶的重力至少为 N：若在如图(a)所示的茶