2021上海市第26届大同杯复赛试题及答案详解

1、2021 上海市第 26 届大同杯复赛 试题及答案详解 上海市第二十六届初中物理竞赛大同中学杯复赛 2021 年 试题说明：1本试卷共有五大题， 答题时间为 120 分钟， 试 题总分值为 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 至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 10 牛 /千克，水的比热容 4.2 X 103焦/千克C,冰的比热容2.1 io3焦/千克c，冰的密度0.9 x 103千克 咪3，冰的熔 化热为3.33 X 105焦/千克一、选择题以下每题只有一个选项符合

2、题意， 每 小题 4 分，共 32 分 1 .儿童要多参加户外运动， 这是因为太阳光中的 某种频率的电磁波可以促成 维生素 D 的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，这种电磁波是( )A. 红外线 B. 紫外线 C. X 射 线 D. 绿色光2. 冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃 常会结有一层 上要想除去这些冰，以下做冰。不可采用的 法中是(A.喷洒盐溶液)B. 用硬的纸质物体直接去除 翻开热风，吹车前窗玻璃D.将少量沸水洒在车前窗玻璃上3. “达人秀中用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用 它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是 ( )A. 音色音调 B. 音色响度 C. 音调响度 D. 音 色音调响

3、度4. 在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈 的表演，表演者通过变压器与电磁振荡制造出人 工闪电。在表演时，表演者与“特斯拉线圈之 间 会放出美妙的电火花， 对此，你认为对人体不 会造成危害的原因是 ( )A. “特斯拉线圈产生的电火花电压很低，电 流很小B. 表演者穿的防护服是绝缘的， 电流并没有流 经防护服C. 人体的电阻很小， “特斯拉线圈产生的电 流经人体导入地面D. 表演者穿的防护服里有很多金属丝， 电流都 眼防护服流过5. 小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机，在旅途中 拍下了火车内桌面上塑料杯瞬间的不同状态， 如 以下列图的甲乙丙，那么以下关于火车运动状态的判断 可能正确的选项是 (

4、 )A. 甲图中火车在加速运动， 乙图中火车突然向 左 加速，丙图中火车突然向左减速B. 甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向 右加速，丙图中火车突然向左加速C. 甲图中火车在减速运动，乙图中火车突然向 左减速，丙图中火车突然向右加速D. 甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速6.如下列图，一根轻杆长为L 2R, 两端固 定A、B两球，mA :mB 3 :1，放置在半径为R的光滑半球形 碗中，在图示位置平衡，A球与球心 连线和竖 直方向的夹角为，碗固定在长木板上， 长木板 可绕0点转动，现对长木板的另一端施 加外力F， 使其逆时针缓慢转动，在A、B两球均未脱离碗

5、 的过程中，A球与球心连线和竖直方 向的夹角 的 变化情况是A.逐渐变小B.逐渐变大C.先变大后变小D.保持不变7. 如图电路，a、b、c分别表示电流表或电压表， 电 表都是理想的， 那么以下各组电表示数中可能 实现的是A. a的示数为1安培，b的示数为2伏特，c的 示数为0.5安培B. a的示数为2伏特，b的示数为1安培，c的 示数为0.5安培C. a的示数为0.5安培,b的示数为1安培，c的示 数为2伏特D. a的示数为2伏特，b的示数为0.5安培,C的示 数为1安培8. 因为地震，造成了很多堰塞湖，假设有一块立 方体石块堵住了水的去路，设水的密度为，石块的质量为m，石块的左右侧面为正方形

6、，边长为 a，宽度为b，石块与地面足够粗糙，不会滑动，水假设能推倒石块，那么石块的宽度b应该满足的条件是4a4 a4 a 4mA.b 9mB.b k C. b 3m D. b二、填空题每题6分，共30分9. 交通运输中用“客运效率来反映交通工具的 某项效能，即客运效率 =人数X路程/消耗能量。 一个人骑电动自行车， 消耗100万焦的能量可 行驶30千米，一辆载有4人的普通轿车，消耗32000万焦的能量可行驶100千米，那么电动自行车与这 辆轿车的客运效率之比是 .有一种自动充电式电动车，前轮装有发电机， 发电机与蓄电池连接。 当骑车者用力蹬车或车自行滑行时，自行车就可以连通发电J机向蓄电池充电

7、，转化成电能储存起来。某人骑车以500焦的初动能oVAjF 在粗糙的水平路面上滑行，假设关闭自动充电装 置， 让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图 线O 所示；假设启动自动充电装置，其动能随位移 变化 关系如图线C2所示，那么向蓄电池所充电能是10. 如下列图是研究钢丝伸长形变的实验。在底 板一端固定一个滑轮A,另一端装一立柱B。在靠 近滑轮一端处有一个带有小轮 C并可绕竖直轴 转动的小平面镜。把钢丝的一端固定在立柱上，另 一端在小轮上紧绕一周后跨过滑轮挂上重物。在平面镜前置一激光器，让光线射向平面镜并反 射 投影至长木板末端的光屏上， 这样，钢丝受力 伸 长，带平面镜转动一个小角度，反射光

8、线在屏上就有一较大位移。为估算出BC间钢丝的伸长 量L ,除了测量平面镜上光的反射点与光屏的距离L，以及反射光线在屏上的位移d，实验中还可得伸长量应测定的物理量是_，L = 用以上测量量表示用频率11. 由于眼睛有视觉暂留，因此会造成一 些奇特现象。例如，在如下列图的黑色 圆 盘中有一白色窄条OA，圆盘绕垂直于 盘 面的中心轴以频率fo 30赫兹顺时针旋转， f 150赫兹的频闪光去照射，在盘上能看到根稳定的白色窄条喜欢观察昆虫的小华发现了类似的奇特现象，傍晚看到蜜蜂的翅膀在频闪灯的照射下，似乎在缓慢的震动，自上而下一次约为2秒，频闪灯 的 频率为50赫兹，那么蜜蜂的翅膀振动的频率为 赫兹这种

9、蜜蜂的振动频率的范围是450480赫兹.12. 如下列图，六个电阻完全相同，阻值都是R,将电压为U的电源接在C、D两点之间，那么BC两点间电阻R4的功率 为假设将电源接在线路中的A、C两点，贝I “ R3；R4“ v“ v选填Ri；R2；所有电阻中无电流流过a aR5；R6A力Jti13. 两个同样的开口容器用两根同样的管子连通且装满水，两管各用阀门关闭如下列图. 两容器里水温保持恒定，左边的容器里水温为ti, 右边的容器里水温为t2，并且tl t2 4摄氏度。如果 阀门Ki保持关闭状态，翻开阀门K2，那么容器里 的 水将 选填：从左向右、 从右向左、不会 通过 阀门K2；此后翻开阀门Ki，那

10、么容器里 的水 将选填：从左向右、从右向左、不会 通过阀门K2。三、计算题此题共36分14. 8分如下列图是给某一保温水箱注水的水龙头，Ki是冷水管的阀门，K2是热水管的阀门。 灌满水箱所需时间由水的压强由水泵产生以及 水流经水管以及阀门所受阻力决定。阻力与压强的传递无关，假设在灌满水箱时间内我们 所研究 的系统中压强和阻力不变。现就以下情况进行记录：完全翻开冷水管的阀门Ki，关闭热水管的阀门K2， 在时间ti=8分钟内灌满水箱；假设完全翻开热 水管 的阀门，关闭冷水管的阀门Ki,那么在时间t2 = 12 分钟内灌满水箱。试求：假设将冷、热水管 阀门完 全翻开，那么灌满水箱需要多少时间？15.

11、 14分1724年，荷兰人华伦海特引入华氏温度。他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零 华 氏度，把纯水凝固时的温度定为32华氏度，把标准大气压下水沸腾的温度定为 212华氏度，中 间分为 180 等份，每一等份代表 1 华氏度。 用符 号 F 表示华氏温度。 根据上述文字， 回 答以下问题：1 请写出华氏温度F与摄氏温度t的转换式。2求相同体积零华氏度的冰与 90摄氏度的水 混合后的温度。不计整个过程的能量损失16. 14分如下列图，一个底部非常薄 的圆柱形杯子，装满密度为i的液体， 恰好浮在密度分别为1和2的两种不相容液体的 分界面间，下方液体密度2,且2 1。杯子的外径为2R，内径为2r，

12、杯子浸入下方液 体 的深度为h。假设杯底出现一个小洞，密度为2的液 体将经小洞流入杯里，求当液体不再经小洞流入 杯里时，圆柱形杯子浸入密度为2的液体的深度。四、实验题此题共26分17. 12分某实验室为了研究刹车距离 S 发现情况到车辆停止运动所行驶的距离与反响 时间七发现情况到米取制动措施的时间 的关系，通过 实验得到以下数据。 设在实验中， 每次刹 车时车 速相同，刹车系统的制动力大小不变。反响时 间t 秒0.540.630.701.051.281.48刹车距 离S 米575961687378r：1请用作图法画出刹车 距离反响时间t的关系图；2请利用图线确定实验中汽车刹车时的速 度大小。1

13、8. 14分复印机的扫描器是由截叫冷,IL- 面为正六边形、 外表为镜面的柱体构成， 正六 边形的边长为a，柱体可以绕转动轴0转动如 图所示。在扫描器右侧并排竖直放置一个薄透 镜，透镜的焦距为 f ,透镜的主光轴通过扫描器的 转动轴 0。在透镜右焦平面放置一光屏，光屏的 中心位于主光轴上。 现有一竖直光束， 其延长 线与转动轴距离2a，从图示位置射向扫描器 1请用尺规作图，画出该光线通过系统后射到 光屏上的位置。2求射到主光轴上方光屏的光点到主光轴的最 大距离 d.五、判断与说理题 此题共 26 分19. 12 分如下列图是航天控制中心的大屏幕上 的一幅卫星运行轨迹图， 它记录了卫星在地球表

14、面垂直投影的位置变化； 图中表示在一段时间内 卫星绕地球中心圆周飞行四圈， 依次飞经中国和 太平洋地区的四次轨迹 O1、C2、C3、C4，图中分 别 标出了各地点的经纬度如：在轨迹O1通过赤道时的经度为西经 157.5 0 ,绕行一圈后轨迹 O2 再次经过赤道时的经度为180 ，设地球半径为 R 6400 千米，卫星离地面的高度为 343千米(1)卫星运行的周期是多少？(2)请用纬度表示卫星上摄像设备能拍摄到的地表 范围。20. 科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互 作用的特性，创造了一种用激光来操纵微粒的工 具-光镊子。其原理是：当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射(如

15、图题20-1 所示)，光束的会聚程度将减弱，光束在界面受 到 向下的力；当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射(如图题20-2所示)，光束的 会聚程度将增强，光束在界面受到向上的力。(1)现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球，试分析图题-3所示情况下，小球受到激光束的总作用力方向2用光镊子捕获和移动水中的玻璃小球十分方便以下列图是利用光镊子把水中玻璃小球排成“人字形或“口字形的照片。实验时，将混有直径 为 2.5微米的玻璃小球的水溶液滴在载玻片上，然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片，并在水中 移动。设光镊子的捕获力与激光的功率成正比。玻璃小球的密度=2.0 103

16、千克/米3,激光的 最大功 率为Pmax 30毫瓦，球体的体积V 34 r 3。实验发现当激 光功率为P 16毫瓦时，恰好能将玻璃小 球提离载玻片。求该光镊子能产生的最大捕获力。2021上海市第二十六届初中物理竞赛 大同中学杯复赛试题参考答 案、选择题每题4分，共32分题号12345678答案BDCDADBB1解：阳光中的紫外线可以促成维生素 D的活化， 从而促进骨骼对钙的吸收.应选B .人体内的胡萝卜素经紫外线照射后变成 维生素D，维生素D能促进人体对钙的吸收.2解：A、喷洒盐溶液，可以降低水的凝固点，从 而到达熔化的目的.故 A做法可采用；B、 用硬的纸质物体直接去除可以除去一些冰，故B做

17、法可采用；C、启动车子，翻开热风，吹车前窗玻璃可以使 冰 因吸热而熔化，到达除冰的目的，故 C做法可 采用；D、将少量沸水洒在车前窗玻璃，因水的温度很 高， 会使冰和玻璃迅速吸热而膨胀引起对物体的 破坏， 故这种做法不可采用；应选D .根据冰熔化吸热来进行判断.汽车的前窗玻璃上结的冰是由于空气中的水蒸气遇冷凝固而形成 的，除去这些冰就是让冰熔化的过程3解：不同乐器、不同发声体的材料和结构不同， 产生的音色会不同， 我们是靠音色来区分乐器的 种类；所以用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用它们吹 奏出来的声音的音色一定是不同的，具有的相同特征可能是音调和响度应选 C 声音的特性有三个：音调、响度和音 色音

18、调是 指声音的上下， 响度是指声音的大 小， 音色是指 声音的感觉特性4 解：A、“特斯拉线圈产生的电火花电压是非常高 的， 电流也会很大，故本选项说法错误，不合题 意；B、表演者穿的防护服并非是完全绝缘的， 而是有 很多金属丝， 使电流能够通过， 从而产生电火 花， 故本选项说法错误，不合题意；C、在表演时，电流确实要通过人的身体，但人体 的电阻却是比较大的， 且电流主要是通过防护 服 来流入地面的，故本选项说法错误， 不合题意；D、表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流基 本 上都从防护服流过， 最终导向地面， 故说法正 确， 符合题意应选 D 5 解： 甲图中，物体相对于桌面的位置没有发生

19、 改变， 因此它们的运动状态是相同的， 说明此 时火车在 匀速运动；乙图中， 物体向右倾倒， 说明火车突然向左加 速或向右减速 ，因为，火车突然向左加速时， 塑料杯的下部由于摩擦也随着加速， 而上部由于 惯性仍保持原来的运动状态， 所以才会向右倾 倒； 火车向右减速时的情形也可用类似的方法解 释； 丙图中， 物体右左倾倒， 说明火车突然向左减 速或向右加速 ，因为，火车突然向左减速时， 塑料杯的下部由于摩擦也随着减速， 而上部由于 惯性仍保持原来的运动状态， 所以才会向左倾 倒； 火车向右加速时的情形也可用类似的方法解 释 综上所述， 甲图中火车在匀速运动， 乙图中火 车 突然向左加速或向右减

20、速 ，丙图中火车 突然 向左减速或向右加速，只有选项 A 符合 题意 应选 A 7 解： 1 由电路图可知， 如果 a 与 c 为电流 表， 那么电阻 R1 与 R2 被短路，只有电阻 R3 与两 电流 表组成串联电路， 等效电路图如图甲所示， 两电 流表示数相同，故 A 错误； 2 由电路图可知，如果 b 与 c 是电流表， a 是电压表，那么电阻R1与R2并联，然后再与R3串 联，电压表测并联电路电压，电流表 b 测干路 电流，电流表 c 测通过 R1 的支路电流，等效电 路 图如图乙所示，电流表 b 示数大于 c 的示数， 故 B 正确， D 错误；(3)由电路图可知，a与b是电流表，等

21、效电 路图如图丙所示，a被短路，电流为零，故 C错 误；应选B .np十乙8解：如图，石块与地面足够粗糙，不会滑动；水假设能 推倒石块，就是石块沿 0点转动，设水 对石块的平均压力为、填空题每格3分，9、 24:1200O共30分dR/2L10、小轮C的半径R,11、5,450.25将圆盘五等分向左转|向右转频闪光频率为150赫兹，也就是1秒照150下， 所以照一下用150分之一 “秒。白条转动频率为30赫兹，也就是1秒转30圈， 所以转一圈用“30分之一 秒，所以转“分之一圈用“150分之一秒，也就是说白条从1处 转到2处用“150分之一 秒开始白条在1处， 频闪光照了一下， 过了 “150

22、分之一秒之后，白条到了 2处，频闪光又照了一下过了 “150分之一秒之后，白条到了 3处，频 闪光又照了一下过了 “150分之一秒之后，白条到了 4处，频 闪光又照了一下过了 “150分之一秒之后，白条到了 5处，频 闪光又照了一下过了 “150分之一秒之后，白条到了 1处，频 闪 光又照了一下？ ？如此重复？ ? 所以白条在1、2、3、4、5这五个地方都会被频 闪 光照一下 频闪光1秒就能照150下，这过程是 很快的，所以我们就能看到有5条“稳定的 白条。昆虫的翅膀振动过程中， 频闪灯一亮一灭， 灭 的瞬间看不见，亮的瞬间又看见了，那么要出现这 种现象，只能是昆虫的翅膀振动时从上到下 的过

23、程中又经过了频率的整数倍，即50Hz的整数倍，900倍在这个范围内，现一次是2秒，那么频率最小是0.25Hz，即为450Hz再加一次 就是 450.25Hz12、U2/4R, R1解：1 将电压为U的电源接在 C、D两点之间 时，从C点开始到D点结束， 等效电路图如下H RIl-nR1 rh R4R5R?13、从右向左；从左向右；从右向左最后两 个 空格全部填对才能得分解：因为ti t24 C,根据水的热胀冷缩可知， 左侧水的密度小于右侧水的密度， 又因为两侧水 深相同，根据p= ph可知，右侧底部的压强大 于左侧，所以，翻开阀门 K 2，容 器里的水将从 右向左通过阀门 K2； 由于两容器都

24、装满水， 所 以当水从右向左流动 时，右侧水面下降，左侧水 溢出，此后翻开阀门 K 1 ，由于在这一位置， 左侧的水 深 明显大于右侧，根据 p=pgh 可知，左侧此处 的 压强大于右侧， 那么容器里的水将从左向右通过 阀 门 K 1故答案为：从右向左；从左向右 水在4 C时热胀冷缩，即温度越高，密度越小， 据此可判断两容器底部压强的大小， 从而判断打 开阀门 K 2 时水的流向； 当水流动之后， 会造成两侧水的深度不同， 在 同一水平面处， 即阀门 K1 处，两侧深度明显差 异， 会造成两侧压强的再次不同， 进而会使水再 次 发生流动三计算题 共 36 分14、8 分将水流过管道类比于电流， 那么压强 可视为电压，阻力可视为电阻1 P1 ,1 P2 ,1 P1 P2，解得 t=4.8 分t1 f1 t2 f2 t f1 f215、 14 分 1 0 32a b100 212a b 解得： 6 分设 t aF bt 95 F 1690(2)( 8分)设冰和水的体积是 V，混合后的最后温度是 t 摄氏度16090t3 90 t t2 t ，t1V i Ci t1 V iQi V wCw t2 Vw wCw t30.9 2.1103 16900.9 3.33103 0.9 4.2103t 4.2 103 (90 t)t 5.6 0C16( 14 分)设杯的质量为m,杯高为