上海市第二十四届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题(2010年).pdf

3 2 卷第 7期 2 0 1 0年 7月 物理教学 P H YS I CS TEAcH I N G Vo I 3 2 No 7 J u l y 2 01 0 上海市第二十四届初 中物理竞赛 大同中学杯 复赛试题 2 0 1 0年 说 明 1 本试卷共有五大题 答题时间为 1 2 0 分钟 试题满分为 1 5 0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 本试卷 中常数 g取 1 0 N k g 水 的比热容 4 2 1 O J k g 一 选择题 以下每题 只有一个选项符合题意 每小题 4 分 共 3 2分 1 教室里用投影 仪放 映课 件 时 银幕 上 出现 了正常 画 面 若有一只小虫正好落在投 影仪 的镜头 上 此时对 画面 的 影 响是 A 画面变得模糊 B 画 面 稍 微 变 暗 了 一 些 c 画面上 出现该小虫 清晰的像 D 画面上 出现该小虫 的像 但不清晰 2 蝴蝶飞行 时能产生 每秒 振动 5 6次的声 波 蜜蜂飞 行时能产 生每秒振动 3 0 0 4 o 0次的声波 假如你 的眼睛被 蒙上 那么有蝴蝶和蜜蜂分别从你头顶附近飞过 则 A 蝴蝶 蜜蜂 飞过时 都能被发觉 B 蝴蝶 蜜蜂 飞过 时 都不能被发觉 C 蝴蝶飞过时能被发觉 蜜蜂 飞过 时不 能被发 觉 D 蜜蜂飞过时能被发觉 蝴蝶 飞过 时不 能被发 觉 3 大雪后 人们会感到外面万籁俱静 其主要原因是 A 大雪后 气温降低 人 的听觉变 迟钝 B 大雪蓬 松且 多孔 对噪声有吸收作用 C 大雪后 大地银装素裹 噪声被反射 D 大雪后 气温较低 噪声传播速度变慢 4 人类燃烧矿 物燃料 放 出大量 的 C O 使 大 气的平 均 温度上升 这其 中的主要原 因是 A C 0 z 对红外线 的反射 B C0z对 红 外 线 的 吸收 C C 0 z 对可见光的反射 D C0z对 可 见 光 的 吸 收 5 在煮饺子时 将饺子投入沸 腾的水 中 并用 勺子轻轻 在锅底推动沉下 的饺子 等 到水 重新 沸腾后 加 上些 凉水继 续烧煮一会儿使水再次沸 腾 这 时煮 熟 的饺 子会 浮 出水 面 熟饺子会浮起来的主要原因是 A 锅里 的水量 多了 B 饺子在水 里经过烧煮变轻 了 C 水温低 时水对饺子 的浮 力小 水温高 时水对饺 子 的 浮力大 D 水沸腾后 饺 子 内的小 部分 水汽化 后变 成水 蒸气 使饺子体积增大 6 一列车 由北 向南在 雨 中行 驶 坐在 窗 口的乘 客看 到 雨滴相对车 窗竖 直下落 则 A 窗外有风 但无 法判断风的方 向 B 窗外有风 而且是 由北 向南 的风 c 窗外有风 而且是 由南 向北 的风 D 窗外 没 有风 站在铁 轨边 的人看 到 雨滴 是竖 直下 落的 7 图 1中 的 容 器 内 有 一 个 凹 面镜 容器 内注满水 平行 于主 轴 的光线经凹面镜 反射后 会聚 于焦 点 且焦点低 于水 面 设此 时焦距 为 厂 若 其 他 条 件 不 变 将 水 抽 去 设焦距 为 l 再 在容 器 里注 满折射 率 比水 大 的 液体 设 焦距 为 2 则 图 1 A f f 2 B f 1 f f 2 C f f f 8 质量相等的 甲 乙两金属块 其 材质不 同 将它们放 入沸水 中 一段 时 间后 温度 均达 到 1 0 0 然后 将它们 按不 同的方式投入一杯冷水 中 使冷 水升温 第一种 方式 先从 沸水中取出 甲 将其投 入冷水 当达到热平 衡后 将 甲从 杯 中 取出 测得水温升高 2 0 C 然后将 乙从 沸水 中取 出投 人这杯 水 中 再次达到热平衡 测 得水 温又升高 了 2 O 第 二种方 式 先从沸水 中取 出乙投 入冷水 当达到热 平衡 后将 乙从杯 中取 出 然后将 甲从沸水 中取 出 投入这杯水 中 再次 达到热 平衡 则在第二种方式下 这杯冷水温度的变化是 A 升高不足 4 0 B 升高超过 4 O C 恰好升高 了 4 O D 条件不足 无 法判断 二 填空题 每 小题 6分 共 3 O分 9 如 图 2 a 所 示 一根垂 直于纸 面的导线 P放置在 一 水平放置条形磁铁的正上方 若 导线受到磁铁给它的作用 力 的方 向竖直 向下 则 导线 中电流的方向是垂直纸 面 选填 向外 或 向 内 现将该 导线稍 微 向右平移 一段距 离 如 图 2 b 所示 则这根导线受 到磁铁对 它的作 用力 的方 49 向为 选填 右下方 右上方 左下方 或 左上 方 oP oP 匝二j 匝二j l a b 图 2 1 0 如图 3 所示 大水槽里有不相溶 的A B两种液体 A 液体的密度为 lD B液体的密度 为 2 P 一个边长为 a的小立 方体物块 一半浸没在 A液体 中 另一半浸 没在 B液体 中 物 块的上表面与 A液体上 表面齐平 则物块 的密度为 P 若在物块上端加一个 大小为物块重力 0 1 倍 的竖直 向下 的压力 则物块下沉的距离为 n 物块始终未与水 槽底部接触 幽 3 1 1 血管变细是 高血压 病的诱因之一 为研究这一 问 题 我们可做一些简化和假设 设血液通过一定长 度血管时受 到的阻力 与血液流速 成正 比 即 f一幻 其 中k与血管粗 细无关 为维持血液匀速流 动 在这血管两 端需 要有一定 的 压强差 设血管 内径 为 d 时所需 的压强差 为 A p 若血管 内 径减为 d 时 为 了维持在相 同时问内流过 同样 多的血液 此 时血液 的流速是原来 的 倍 血管两端 的压强差必须 变为原来 的 倍 l 2 如图 4 a 所示 直角三角 板 AB C的边长 BC 一 口 AC b 开始时 A B边靠在 y轴上 B与坐 标原点 O重 合 今使 A点沿 Y轴负方 向朝 0 点移 动 B点沿 轴正 方向移 动 可知三 角板从 图 a 所示 的初始位置到图 b 所示终止位 置的过程中 C点 的运动 轨迹 为 选 填 单方 向 的 直线 往 返 的直 线 一段 圆 弧 或 非 圆弧状 的其他 曲 线 C点在此过程 中通过的路程为 a b 图 4 l 3 在 图 5 a 所示的电阻网络中 每一个电阻 的阻值 为 R 某同学用如图 5 b 所示 的装置 去测量 网络 中任意两 节 5 O 点之 间 的 电 流 设 电 源 的 电 压 恒 为 E 则 最 大 电流 为 最小 电流为 a b 图 5 三 计算题 本题共 2 7 分 1 4 1 2 分 甲同学从学校 出发步行去附近的邮局寄信 前 1 5 mi n内行走的速度 为 1 m s 为 了尽快 到达 邮局 以后 的速度 提高到 2 m s 在 甲同学 出发 6 mi n后 乙同学也想 去邮局 为了赶上甲同学 乙同学以 3 m s 的速度行走 求 1 6分 乙同学经过多少时间能追 上甲同学 2 6分 若 乙同学 比甲同学晚出发 1 2 mi n 则经过多 少时间乙同学能追上 甲同学 1 5 1 5 分 密度 为 p一 5 0 0 k g m 长 a 高 b 宽 c 分别 为 0 8 m 0 6 m 0 6 m 的匀质长方体 其表面光 滑 静 止在 水平 面上 并 被一个小木桩抵住 如图 6 所示 互 椭 图 6 1 3分 无风情况下 地 面的支持力为多大 2 6分 当有风 与水 平方 向成 4 5 角 斜向上吹到 长立 方体的一个 面上 如图 7所示 风在长方体光滑侧 面产 生的 压力为 F 则力 F要多大才能让长方体翘起 风 椭 图 7 3 6 分 实验表 明 风在光 滑平面上会 产生垂直 平面 的压强 压强 的大小跟 风速的平方 成正 比 跟 风与光滑 平面 夹角正弦的平方成正比 现让 风从长方体左上方 吹来 风向 与水平方 向成 0角 如图 8所示 当 0 大于某个值时 无论风 速多大 都不能使长方体翘起 请通过计 算确定 0的值 C 一 r 风 木桩 图 8 四 实 验 作 图题 本题 共 2 0分 1 6 1 4 分 如图 9所示 盒 内的电路 由三个 阻值均 为 R 的电阻组成 盒外有三个 接线 柱 A B C 某位 同学用伏 安 法测量各个接线柱之间的 电阻 并将数据记 录在表格 中 请 完成 以下 问题 图 9 1 2分 用笔线代替导线 完成测量 A B接线柱之间 电阻时的电路 2 3分 在测 B C接线柱之 问的电阻 时 电压表的示 数如图 1 0所示 请读 出并填人表格 中 l 5 3 o 图 1 O 接触点 U V 工 A A B 1 5 O 0 5 0 B C 0 3 0 A C 2 4 0 3 3 分 测量 A C接线柱之 间的电阻时 电压表的示 数读数 为 2 4 0 V 请 将电流表的示数填入表格 4 6分 画出盒 内三个 等值 电阻可能 的连接 方式 并 求出三个等值 电阻的阻值 R l 7 6分 如 图 1 1 所示 一宽为 n 6的平面镜 垂直纸 面 放置 平面镜可 以绕 其中心轴 转 动 MN 为离平面镜一 段 距离 的直线 人跟在 n 6与 MN 之间 的某 固定位置 P 点 图 中没有标 出 通 过平 面镜 观察 MN 转 动平 面镜 人 跟 可以通过平面镜观察到 MN 上不同的区域 当平面镜 n 6与 直线 MN 平行 时 人眼通 过平面 镜恰能 观察到 MN 上从 A 点到 B点 的整个 区域 1 3分 利用刻度尺等工具 确定人 眼所在位 置 2 3分 将平 面镜 6绕 轴顺时针转过 角 利用刻 度尺 等工具 画 出人 眼此 时通过 平 面镜在 MN 上观察 到 的 区域 国 A B 图 1 1 五 判断与说理题 本题共 4 1 分 l 8 在 科学研究中 常 利用物 体 某些性 质 的互 补性 制 成各种器件 请对 以下 问题作 出解答 1 6 分 研究 表 明 导体 的 电阻随 温度 t 变 化 的规 律 为 R R 1 a t 其 中 a称为电阻温度系数 在一定的温 度范围内 是 与温度无 关 的常量 金属 的电阻一 般随 温度 的升高而增大 具有 正温度 系数 而某些 非金 属如 碳等则 相 反 具有负温度 系数 利用具有正 负电阻温度系数 的两种 材 料 可 以制成阻值在一 定温度 范 围内不 随温度 变化 的电 阻 现将横截 面积相同的铜棒和碳棒 串接成 1 0 m 长的导体 要 求其 阻值 在 O 附近不随温度变 化 求 所需碳 棒的长 度 已 知 在 O 附近 铜 的电阻温度系数 为 3 9 l O 一 该铜 棒每米长 的 电 阻 为 1 7 1 O l l 碳 的 电阻 温 度 系数 为 一 5 o X1 0 一 该碳棒 每米长的电阻为 3 5 l O 一 Q 铜 棒与碳棒 的尺 寸随温度 的变 化可忽略 2 6分 如 图 1 2所 示 在相 同的直 筒 中 分 别用 不 计厚 度 质 量和摩擦 的活 塞封 闭体 积 为 V 的 不同气体 I 此 时气 体温 度 均 为 活 塞距 直 圆筒 底 高 为 H 加热 直 筒 内气 体 气体 温度 为 T 2 时 两 活 塞 均上 升 到 H 两 直筒 中活塞距 筒底 的高 度 H 随温度 T 变 化 的 情 况 如 图 1 3所 示 现 用 两 只活塞在 同一 直筒 中封 闭 温度 为 图 1 2 丁l 的一定量 的上述两种气 体 封 闭在 直筒 中 的两种气 体 被 活塞隔开 总体积仍为 V 试 根据 H T图提供 的信息 判 断封入上述两种气体的初始体积之 比满足什么条件 时 被封 闭气体 的温度从 T 升高 到 T 2的过 程 中 总体积 随温 度升 高均匀增 大 5 l f i 气体 I图线 L N b 时 长 方 体 将 不 会 翘 起 即 to ga 如 6 C O S 0一 a s i n 由于 可 以取 足够 大 为 使 上式 对 任 意大 口 都 成 立 必须有 b z C O S 2 0 a 2 S i n 2 0 即 t a n b 一了 3 o 3 7 四 实 验题 本 题 共 2 O分 l 6 图 1 9 1 4分 1 2 3 图 1 9 接触点 U V f A A B 1 5 O 0 5 0 B C 2 7 0 O 3 0 A C 2 4 0 O 4 0 4 RA 日一 1 5 o o 9 0 3 0 Q RB c一 2 7 O O 3 0 9 0 0 有以下两种可 能 连 接 如 图 2 O 左 图 中每个 电阻 值 为 6 Q 右 图中每个 电阻值为 3 n 1 7 6分 幸币 图 2 O 1 利用 直线 AP B P 找 到 P在平 面镜 中的像 P 利 用 刻度 尺找 到人 眼位 置 P 2 利用 刻度 尺找到人 眼在转过 0 角后的平面镜 中的像 P 利用过平 面镜端 点的直线 找到观察 到的区域 五 判 断 与说 理 题 本 题 共 4 1分 1 8 1 6分 设 0 C时碳棒 长为 z m 则 O 时铜棒长 为 1 一z m 根 据 R R o 1 a t 可得 要 使电阻阻值不变 则 1 7 1 0 5 1一 1 3 9 1 0 3 5 1 O z 1 5 0 1 0 不随温度 t 变化 即与温度 t 相关的 系数等于零 可得 1 7 1 0 一 1一 3 9 1 0 一 一3 5 1 0 z 5 0 1 0 一 0 z 一 3 8 1 0 m 2 解答 6分 在图 1 3中 以温 度 为 T 时 和 丁 2时 为端 点 用 直 线 连 接 通 过测量不 同温度 时的数 据 发现气体 I的高度 与线性 变化 的高度 的差值始 终等 于气 体 的高度 与线性 变化 的高 度 的差值一半 因此 可利用两种气体 的互补特性 取气体 I 的体积 等于气体 体积 的两 倍 使直 筒 中气 体 的总体 积 在 丁 时仍为 V 且 随温度 的增 加而均匀 增加 即初 始时气 体 I的体积与气体 的体积之 比为 2 1 9 1 4 分 c 一 一兰 i 2 3 N 1 0 k in s 2 5分 由第一次看见发光点可知 光传播 2 L的距 离 所用 的时 间 等 于 八 面 镜 转 过 1 8转 所 用 的 时 间 即 t一 1 8 勘 可得光速为 f一 一 1 6 L 8 3 6分 在 车厢 内观察 A t 一 在 地 面 上观 察 53 c L 5 一 c 一 击 等A to o 结论 运动 的参照系里时钟变慢 2 0 1 6 分 第一个 声音信 号从 A船一 B船 要 经过 A t 的时间 由勾股定理有 L L1 v A t 1 u At 1 f L v zv v z 一 5 0 X 1 0 2 3 4 0 2 1 0 2 一 一 一 5 s 船 B上的水手 听到第一声汽笛声的时刻为 5 2 1 2 4 s 2 8 分 由第一小题 可知 第二个声音信号从 A船一B船 要经过的时间为 L2旦 所以听到的声音信号 的时间间隔 T为 A T 等 L 一 L1 口 一矿 T 7 3 等王 一 一 而5 0 3 4 0 2 1 0 2 X 3 4 车0 2 夏 1 0 z 5 2 1 2 s 由 AT的计算式可知 T的大小仅与 L L 一L 有 关 故时间间隔不变 其他解法结论正确 同样得分 上 接 第 4 8页 评析 这道题 通过小敏 设计了一种 闯红灯违规证据模 拟记 录器 为情景 考查学生的电磁继 电器 的工作 原理 光控 开关 压敏电阻的综合应用 利用继 电器 的 自动开关 替 交 通警察解决 了一件实事 为交通警察拍摄违规车辆提供 真实 性 科学性 八 汽车车型的选择 例 9 绍兴市 选择公交车还是 出租车 1 全班 5 2位师 生准备 去离校 1 O千米 的市 内德育基 地参观 提 出乘 出租车 普通轿车 和公交车二种 出行方法 请你从 师生最小人均耗油量和人均 占有路面面 积的角度 通 过计算说 明选择公交车 的优点 人均 占有路面面积 一车辆 占有道路 面积 载客人 数 假设城市中两种 车速度相 同 某普通轿车