上海第二十一初中物理竞赛大同中学杯复赛

上海市第21届中学物理竞赛(大同中学杯)比赛问题(2007年)说明：本试卷共有五道题，答题时间为120分钟，题目满分为150分钟2 .解答和解答过程写在试卷上。 其中第一第二题只写答案，不写答案过程的第三第五题根据问题类型的要求写完整的答案过程。 解答可以使用计算机。考试结束后只给答卷，答卷可以带回去。4 .本试卷的常数g为10N/kg，水的比热为4.2103J/kg，水的密度为1.0103kg/rn3。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，每个小问题4分，共32分)。1 .统计结果显示，一般体型的人的高度和足迹(面积)的大小有一定的关系。 刑警估计有关人员身高和体重的方法如下： ()(a )只要取足迹的大小，就能估计有关人员的体重(b )只要获得软弱地面足迹的深度，就能估计有关人员的高度(c )只需在软弱的地面上获得足迹的大小和深度，就能估计相关人员的高度和体重(d )人体千差万别。 刑警无法根据足迹的大小和深度来估计相关人员的身高和体重。翻炒花生、向日葵、栗子的时候，锅里一定要加沙。 这样决定的是()(a )提高炒锅的温度；(b )让沙子吸收水分，使炒菜更脆(c )均匀加热炒菜，避免直接接触锅底；(d )让沙子吸收部分热量。 不要因为温度太高而缩放商品3 .有“水壶在“穿裙子”之日会下雨”的说法。 水筒“穿裙子”是指在装水的水筒的外表面，水面所处的位置下，出现均匀分布的小水珠。 关于出现小水珠的原因，以下说法正确的是()(a )是水的蒸发现象(b )是水蒸气的液化现象(c )是水分子的扩散现象，(d )是缸有裂纹，水渗出4 .人骑自行车时，直接使车前进的力量是()(a )脚蹬力(b )链条对后车轮的拉力(c )前轮从地面受到摩擦力(d )后轮从地面受到的摩擦力5 .用带正电的物体接触不带电的检电器时，检电器的金属箔打开。 此时的验电器的金属箔()(a )失去电子，带正电(b )得到电子，带负电(c )得到质子，失去带正电的(d )质子，带负电6 .制作了三个厚度均匀的板，大小相同的长方体形状的不透水容器，每个容器的密度都比板小，把三种不同规格的塑料球整齐地装入木箱，每个木箱只有一个规格的球。 第一个箱子装满的是8个球；第二个箱子装满的是64个球；第三个箱子装满的是512个球。 把装满球的三个容器浸入水中，对于浸入水中的深度，以下的说法是正确的： ()(a )三个箱子浸在水中的深度相等；(b )第一箱浸水深度最大，第三箱最小；(c )第一个箱子浸水深度最小，第三个箱子最大(d )第一个和第三个箱子浸水深度相等，第二个箱子最大7 .图为金属管的横截面，d1为内径。 d2是外径。 加热金属管时()(A) d1变大，d2变小(B) d1变大，d2变大(C) d1变小，d2变大(D) d1不变，d2变大8 .有家庭用的大型保冷袋，当它折叠得很小时，用测力传感器测量重量g。 在大气压下充满了g的空气，但没有充满，堵住袋口。 使用相同的测力传感器，测量新鲜袋子填充空气后的总重力，测力传感器的读数为()(a ) g-g(b ) g(c ) g (d ) g二、填空问题(每小题6分，共30分)9 .有时盖子太紧，为了打开盖子，目的是卷上毛巾再拧和。10 .如图2所示，两个体积质量不同的块a、b分别浮在u型水槽的左、右臂的水面上。 把水槽支撑在o点，水槽正好平衡。 如果更换物块a、b位置，则为水槽(可选：左端向下倾斜保持平衡；从右端向下倾斜的水槽的右臂取出块b，堆积在块a上时，水槽(可选：左端向下倾斜； 保持平衡；右端向下倾斜)。11 .如图3所示，按键s关闭时，a、b、c三个灯泡的亮度相同。 三灯泡中电阻最大的是灯泡。 电阻最小的是灯泡。12 .以速度v垂直落下的雨滴落到水平等速行驶的汽车驾驶室的挡风玻璃和天花板上。 驾驶室的挡风玻璃和水平天花板看起来是平面的，面积都是s的挡风玻璃和水平面是53。 角，如图4所示。 司机看到雨点垂直地打在挡风玻璃上时，汽车的行驶速度。 挡风玻璃与落在天花板上的雨水量之比1-3 .如图5所示，重力g的物体搭载于水平横杆的右端c点。 水平横杆的左端具有可旋转的固定轴a。轻杆AC的长度为l。 轻绳b端可以固定在AC棒的任何点，绳d端可以固定在垂直壁面的任何点，绳BD为l长，轻绳AC始终保持水平。 若设AB间的距离为，则绳索BD的张力的最小值为。三、计算问题(正题共28分)14.(正题9分钟)实验表明，光电池是能够将光能转换为电能的装置，在一定条件下，光电池输出的电流大小与单位时间内照射到光电池上的光能大小成比例，输出电压的变化不大。 直径为d的圆形光电池，当太阳的平行光垂直照射时，能够正常地向小电灯供电。 目前，利用焦距为f=3d的凸透镜，可将该电池正常供应给相同类型的小电灯电。(1)用钢笔代替导线，完成电路图(2)求出该透镜的最小直径，说明透镜的配置方法。 (需要绘制光路图)。15.(正题9分钟)图7是轿车的俯视示意图。 QP、MG分别是安装在两侧的镜像(近似)视为平面镜)。 r是司机头部所在的位置。 司机的眼睛和两个后视镜离地面的高度相等，从r到q的距离为s，RQ为垂直于QP的RQ，RM和车身侧面所成的角度分别为a和，从m点到尾车的距离为l，车身宽度为d。(1)如果驾驶员能够从右后视镜看到尾部，右后视镜MG和车身侧面的最大角度是多少(需要画出必要的光路图)(2)如果驾驶员正好能从左后视镜看到正后方的同型轿车的右端，后续车辆与前车辆尾部之间的距离是多少(需要画出必要的光路图)16.(正题10分钟)小王看到报道说警察在北京逮捕了驾驶两轮车的嫌疑犯。 他以13min环绕全长32.7km的两环，他的车速将达到151km/h。 北京二环路设计车流量为时速80公里，流量为8000辆/小时。 这名嫌疑人在驾驶两轮车时，如果其他车辆在正常的车道上行驶，他每分钟超过该车道的266辆车。 (1)在上述文字上划线，判断两个数据，通过计算说明判断的过程。(2)小王在二环的某个地方遇到过交通堵塞。 当时，观察到通过拥挤地点的车辆只有20km/h，在拥挤地点的后方受到影响的道路区域内的各车辆的先头车辆到后方车辆的距离约为通常行驶时的一半。 15分钟后，受影响的道路有多长？假设堵车前两轮车以设计流量正常行驶。四、实验问题(正题共十分)17、(正题5分钟)修理家电产品需要4.75k的电阻，手头只有l0k、8k、500l、300的电阻各2个。 从现有电阻器中干电阻可以得到最接近所需电阻值的电阻值。 在右侧的虚线框上画电路图，表示电阻的电阻值。 得到的电阻值为。18.(正题5点)请利用图8所示的器材，设计利用太阳能从海水中获得少量淡水的简易装置。(1)画出装置的结构图(二)提出提高淡化效率的简便方案；五、判断和讲解问题(正题共50分)19.(正题14分)造纸术是我国古代四大发明之一，纸的发展在一定程度上反映了科学技术和社会文谎的发展，以下是有关纸的主题。(1)(2分钟)新买的家用印刷用纸包装上写着“a 4，70 g，500张”，我想这种印刷用纸的品质最接近()(a ) 70克(b ) 7克(c )0. 7克(d )0. 14克(2)(2分钟) 1个质量m的球在水平放置处固定的纸高h处静止释放(图9 )。 正好可以破这张纸片。 如果打破这个球重叠的同样的两张纸片，球至少要在高处静止放开。 (假设破一张纸所需的能量相同)(3)(4分钟)不使用其他工具和材料，将一元硬币和比其它硬币稍小的圆形纸片(图10 )从同一高度静止放出。 同时落在桌子上，写下你的设计方法。 可以帮助对象说明。方法1 :方法2 :(4)(2分钟)普通纸由许多细纤维制成。 具有一定的吸水性，如果某人在一张纸上滴下水滴后，所形成的水如图11所示倒塌，则沿着方向最能撕破纸片。(5)(4分钟)把白色家用卫生纸盖在有花纹的大理石上，在纸上滴水，纸就会变成“透明”，看到大理石的花纹。 其理由是。 请设计符合目的的实验，验证你的推测是否正确。实验方案：20.(正题18分钟)“电”与现代生活密切相关，请阅读以下资料，充分利用“电”相关知识知识和法则，回答问题。(1)(4分钟)小王想测量在家新买的绿色冰箱的耗电量，所以把家里其他所有的电器都拆掉。 只用这个冰箱观察电表的旋转情况。 测量冰箱冷却的时间。 转台每12s转一圈保温时，每2min转一圈。 电表显示千瓦小时内转动2000圈。 同学还测定了每小时冷气时间10min，保温了50min。 一天之内，这个冰箱冷气时的电力约为w，按每月30日计算的话，这个冰箱的月消耗电力为kWh。(2)(8分钟)某抽水蓄能电站可贮存夜间多馀电力。 白天用。 其原理是，晚上利用多馀的电能将水汲取到高处的水库中，白天发出高水来补充电能。 假设：泵功率为75w，发电机功率为80w，无其他损失。 水库水位平均高度为100m。 白天千瓦电费0.617元，晚上千瓦电费0.307元。 每公斤水的上升lm的能量是loJ。 发电厂利用1109 T储水转换，白天和晚上的电费价格差得到多少利润？(3)(6点)图12表示辅助车的转向信号灯线路。 电路中LDl、LDL2。 前后两个左转指示器。 RD1，RD2。 前后两个右方向指示器，d是仪表盘上的方向指示器。 4个转向灯分别是“6V、2.5A”的灯，d是“6V、0.25A”的小灯，灯的实际电压不足额定电压的60%时。 灯泡不发光，灯泡的电阻不变。 RJ是一种无电阻断路器。 可间歇地开/关电路，然而，如果中心电流小于4A，则闪烁RJ不间歇地关断电路，即使有电流通过RJ。 k是转向开关。 单刀直投开关。 正常情况下，将k转到第1位时，LD1、LD2闪烁，辅助车左转的同时，d指示灯闪烁，向驾驶员显示方向指示器的动作状况的k转到第2位时，RD1、RD2闪烁，辅助车右转的同时，d灯闪烁，向驾驶员显示方向指示器的动作状况。驾驶员把k转到第一位时，d灯发光但不闪烁。 根据这个现象，可以判断电路的哪里发生了什么样的故障，请说明理由。21.(正题l8点)以下是有关浮力的问题，请根据主题回答。数字液体压力计由压力传感器p和数据收集显示器q两部分构成。 将压力传感器p放置在大气中使其为零后。 把圆柱状物体放在浮