上海第十八初中物理竞赛大同中学杯复赛

上海市第十八届中学物理竞赛(大同中学杯)比赛问题说明：1 .本试卷共5道题，答题时间120分，题目满分150分。2 .本卷第一第二题只需写答案，不写答案过程的第三第五题可根据题型要求写完整的答案过程，在答案过程中使用计算机。3 .本试卷的常数g为10牛/kg。另一方面，选择问题(以下每个问题只有一个选项符合问题的意思)。1 .某同学家所有的灯都正常亮着，现在突然熄灭，检查保险丝没有断开，用电笔测试室内的活线和零线，霓虹灯管发光。 这位同学对故障做了以下四项判断。 其中正确的是 a .入户活线切断。 b .入户零线断路。c .灯泡全烧光了。 d .室内线路的某处短路。2 .相同物体的温度可由摄氏温度坐标或热力学温度坐标表示。 例如，某天白天的自来水的温度在摄氏温度坐标下为20，在热力学温度坐标下为293K。 那么，自来水的温度上升1时，用热力学的温度表示该温度上升，以下的说法正确： a .温度上升大于1K。 b .温度上升等于1K。c .温度上升低于1K。 d .不知道温度上升值和1K大小的关系。3 .如图1所示，有长方体形状的不透光的房间，在其中一面的墙壁上开有圆形的小孔。 这面墙的对面有一个正方形的平面镜，房间里有人靠近垂直于平面镜的一面墙面，垂直于圆孔的平行光通过圆孔照射到平面镜上时，他可以看到 。a .镜面上有圆点。 b .正方形镜子整体的形状。c .整个房间都很明亮。 d我感到整个房间都很黑暗。图1图2图34 .如图2所示，水平放置的圆形长管中有平滑自由运动的活塞，将长管正好左右分开，活塞的左右两端面的形状如图所示。 左右两个部分的气体压力分别为p1和p2时，活塞停止在图示的位置。 现在，左右两部分的气体压力同时逐渐增大，活塞仍停留在图示位置。 如果是左右两个部分的气压变化量p1和p2，则以下关系的说法是正确的： A. p1p2。 B. p1p2。C. p1=p2。 d .不能确定。5 .如图3所示，甲、乙、丙为三个光滑的线状轨道，带孔的光滑球嵌入光滑的轨道，沿轨道滑动。 轨道的高度和全长是一样的。 把球从轨道的最上方从静止中解放出来，经过时间t后滑入轨道的最下方。 关于时间t的大小，以下说法是正确的： a .甲图的中小球最费时间。 b .乙图中中小球花费的时间最少。c .丙图花在中小球上的时间最少。 d .在甲、乙、丙三个图中，中小球花费的时间相同。6 .如图4所示，自动扶梯的a端只能沿着墙面无摩擦地上下滑动，最初自动扶梯与墙面所成的角度为30度。 由于地面的静摩擦力太小，自动扶梯的a端沿墙壁下降，b端沿地面向右滑动。 对于自动扶梯a、b两端的运动速度，以下说法是正确的： A. A端的滑动速度总是大于b端的滑动速度。B. A端的滑动速度总是小于b端的滑动速度。C. A端的滑动速度比b端的滑动速度先小，比b端的滑动速度后大。D. A端的滑动速度比b端的滑动速度先大，比b端的滑动速度后小。图4图5图67 .图5是潜望镜的工作原理图。 现有军舰在s地点时，潜艇中的人用潜望镜看军舰像的位置： a .在图5的a中。 b .在图5的b中。c .在图5的c中。 d .在图5的d中。8 .在图6所示的电路中，数值电阻器R3的电阻值小于滑动电阻器R2的最大电阻值，当使滑动电阻器的滑块从a侧向b侧滑动时，在移动中： a .电压表V1和V2的显示数据总是变大。b .电压表V1和V2的显示数据总是变小。c .电压表V1的显示数据总是变大，在电压表V2的前端变大后变小。d .电压表V1的显示数据变大后变小，电压表V2的显示数据总是变小。二、填空问题9 .小明的父亲骑自行车上班，以普通的速度上班，每个人都要花30分钟。 有一天，他上班的时候顺便去文具店买练习本，文具店离单位3000米远。 购买练习本需要5分钟，开始时以5米/秒的速度行驶，最终在30分钟以内跑完的话，考虑到安全性，要求购买练习本后的速度尽量小，小明的父亲选择_ (填写：“上班时”或“下班时”)去文具店10 .家用电淋浴分为贮水式和无水箱式。 无水箱型淋浴器在使冷水流入电加热器时达到必要的温度，立刻从淋浴头喷出热水供给淋浴器。 目前自来水温度为16，淋浴所需热水温度为38左右，淋浴所需热水流量为110-3米3/分钟，水比热c为4.2103焦炭/(kg)。 该淋浴电加热器电力为_瓦，其工作电流的大小为_安(忽略加热中的能量损失和水的密度变化)。11 .在图7所示的电路中，当向电路的两端施加电压u时，电路正常操作。 当电阻R2断开时，电阻R3两端的电压减小一半，电阻R2断开前的电阻R1和R2的总电力与电阻R2断开后的电阻R1的电力相等。 三个电阻器的电阻值之比R1:R2:R3在_电阻器断开之前和之后，R3消耗的功率为_ (可选：“增大”、“减小”或“不变”)。图7图8图912 .如图8所示，有半径1米、重量300牛的均匀球，放置在倾斜角60的斜面上，用水平的细绳拉球使其处于平衡状态时，该均匀球受到_个力，水平的绳张力大小为_牛。 (sin60=0.866，cos60=0.5)13 .如图9所示，AB、CD是两条平行且均匀的相同电阻线，另一条电阻线EF的长度比AB、CD两条轨道之间的宽度稍大，能够在AB、CD上滑行，能够与AB保持垂直，EF与AB、CD接触良好，图中的电压计是理想的电压计EF位于图中的位置时的电压表的读取值为6.0伏，将EF从图中的位置向左移动距离l时，电压表的读取值为5.0伏，将EF从图中的位置向右移动相同的距离l时，电压表的读取值为_ _ _ _ _ _伏，AB、CD的电阻线的单位长度图10三、计算问题14 .钢铁工厂的轧制工厂有如图10所示的钢板冷轧机，厚钢板通过轧辊轧制成薄钢板后，整齐地卷绕在钢板辊上。 经过时间t的钢板卷材的半径变成了2倍。 之后，半径再加倍需要多长时间？图1115 .如图11所示，将长2米的细铜棒放置在水平托架上，并将右端放在固定的垂直挡板上。 在细铜棒的左端，有以c点为中心旋转的指针，指针的ac段总是接近细铜棒的左端。 只考虑细铜棒热膨胀收缩的作用，细铜棒的温度变化时，指针的上端指向刻度盘的不同位置，可以制作温度计。 试析：(1)度盘的温度值是顺时针增加还是减少？(2)现在，细铜棒长度随温度的变化关系为L=L0 (1 at )，a=1.710-5/，指针全长为7厘米，ab=bc=1厘米。 细铜棒温度为0时，指针位于刻度盘中央0刻度处，细铜棒的左端正好与指针上的b点接触，指针在0刻度两侧能够旋转的角度都为30。 求出这个温度计的测定范围。图1216 .某个同学把粗细均匀的铁棒，一边是a的正方形的重箱子立起来小的角度(如图12所示，图的角度扩大了)。 已知作用在铁棒单位长度上的重力为p的重物箱承受的重力为g。 现在，把铁棒的一端插入箱子的底部，另一端加上力把重箱撬开。 插入的长度是箱宽的四分之一，如果保持其长度不变，选择满足什么条件的铁棒长度时施加的力最小，这个最小的力是多少图13四、实验问题17 .如图13所示，有弹簧力表。 由于某种原因，其表面的刻度值消失了，但弹簧力表的其他部件完整。 为了利用这个弹簧力表，把以短的长度均等分割的刻度线粘贴在弹簧力表上。 用一头牛的拉力拉弹簧力计的钩，弹簧秤的指针正好指向刻度线5下面的第三条黑线的位置。用两头牛的拉力拉弹簧力计的钩，弹簧力计的指针正好指向刻度线7的位置。 由此可知，利用图中的刻度线，该弹簧力计可测量的范围为_。 将刻度线的粘贴位置稍微向挂钩方向移动，弹簧测量的最大值与最小值之差为_ (选项：“变大”或“不变”或“变小”)18 .一种特殊结构的部件(如图14所示)，包括两个部分a、b并且关于透明玻璃壳中的每一个，其中a、b是两个终端。 有的学生为了研究a、b的电特性，通过调查资料，发现a是一定的电阻，其U-I值如表1所示，b是用特殊的金属丝制成的导体，其元件的额定电压为7伏特。 为了不破坏部件的结构并且还能够测量b的额定功率，他在使用图15所示的设备来测量该组部件的ui值(如图16所示)之后，通过使用这些数据来测量b的额定功率。 请回答下面的问题图14图15图16表1U(V )0.52.54.56.58.510.51(10-3A )5.024.845.065.285.0104.8(1)用笔代替引线，将图15所示的器件连接到一个测量元件的U-I值的电路上。(2)b正常动作时的额定功率p请使用表1和图16所示的数据求出。五、判断和说明问题19 .在我们的日常生活、工业生产和高科技领域，磁力被广泛使用。 请回答下面关于磁性的问题。(1)目前世界上开发的磁悬浮列车主要有两种：一种是超导型，一种是常导型。 磁悬浮列车主要由悬浮系统、导向系统、推进系统等部分组成。 我国在上海浦东建设了世界上第一列商用磁悬浮列车。 这是： a .超导型，其悬浮系统用同名磁极相互排斥b .超导型，其悬浮系统用异名磁极吸引c .常导型，其悬浮系统以同名磁极相互排斥d .常导型，其悬浮系统由异名磁极吸引(2)将磁铁钢m固定在铁块c上，如图17所示，用手重叠一元硬币B1、B2，竖立在磁铁钢的上端。 稍微放开手指，所观察到的现象是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。图17图18图19(3)图18所示的是生产中常用的2种斩波开关，图18中a是导电性的斩波器，b是引线(能够与斩波器紧密接触或分离)，c是电磁铁的线圈，图18(a )中的杆d (右下降时左上升)，在图18(b )中的电枢e产生吸引力o是固定旋转轴，即支点。 k是弹簧。 图中的箭头是电流方向。 让我们来解释一下这两个开关分别在什么情况下可以自动关闭电源。图18 (a ):图18 (b ):(4)关于电饭煲的原理说明如下。 请在线条空格中填写适当的物理名词或数值，然后回答问题。 电饭煲是自动控制电流加热的程序，把米饭煮软不烧焦的是图19所示的自动控制开关。按下开关按钮后，如图19(a )所示。 开关杆向上推磁铁，磁铁吸附感温软铁后，发热电阻线接通电源，开始加热。 锅内的米饭一沸腾，锅内的水就会随着而逐渐减少。 锅内的水蒸气干燥后，锅内的温度超过_，温度达到103时，感温软铁不受磁铁的吸引，开关的杆在弹簧的弹力和自重的作用下下降，接触点分离，发热电阻线和电源被切断。 与此同时，加入另一个保温回路(省略图示)，将米饭的温度保持在70左右。(a )“温度达到103时，感温软铁就无法被磁铁吸引”这一现象，说明了什么样的物理道理呢？(b )用这个电饭煲可以烧开热水，能自动保温到70左右吗？ 写下你的判断，简单说明理由。20 .请回答有关下列声音的问题：(1)以下是两个同学的对话： 请判断和证明两个同学对话的正确性。甲先生：如果飞机无风水平飞行的话，从头顶听到飞机的轰鸣声时，发现飞机通过头顶，在你面前，说明飞机是超音速飞行。乙先生：如果飞机是无风水平飞行的话，无论飞机是否在超音速飞行，当从头顶听到飞机的轰鸣声时，飞机一定会经过你的头顶，在你的前面，我们不能据此判断飞机是否在超音速飞行(2)接下来的3张照片分别反映了飞机以3种速度在空中(与气流无关)水平飞行时产生的声波的情况。 图20中的一系列圆表示声波的传播状况，a点表示飞机的位置。 请利用给定的图，使用标尺和直角尺等工具，估计图20a、图20 b中的飞机的飞行速度。 众所周知，空气中声音的速度是每秒340米。 (要求写出完整的解答过程)图2021 .某同学用弹簧力吊起均匀的实心金属圆柱体浸入液体中。 分别研究弹簧表示数与液体密度、液体中物体深度