2012大同杯复赛试题及答案详解

1、上海市第26届初中物理竞赛复赛(大同中学杯)(2012)描述：1.试卷中有五个主要问题，回答时间为120分钟，试题满分为150分2.答案和回答过程都写在答题纸上。其中，第一个和第二个主要问题只需要写答案，不需要回答过程；根据问题的要求，为第三至第五个主要问题写一个完整的回答过程。在求解过程中可以使用计算器。3.本文中，常数G为10 N/kg，水的比热容为4.2103 J/kg，冰的比热容为0.9103 kg/m3，冰的熔化热为3.33105 J/kg。首先是选择题(以下每个问题只有一个选项符合问题的含义，每个小问题有4分，共32分)1.儿童应该多参加户外运动，因为阳光中一定频率的电磁波可以促进

2、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.红外线紫外线x光绿光2.冬天雨雪过后，停在户外的汽车前窗玻璃上经常会有一层冰。如果你想清除冰，以下做法不应该采用()A.喷洒盐溶液。用硬纸直接清除C.发动汽车，打开热空气，吹前窗玻璃。在前窗玻璃上洒少量开水3.在“才艺表演”中，冬瓜和土豆被用作演奏乐器，用它们演奏的声音可能具有与()相同的特征A.音色；音色；响度4.在电视节目中，我们经常看到“特斯拉线圈”的表演，表演者通过变压器和电磁振荡制造人造闪电。在表演过程中，表演者和“特斯拉线圈”之间会发出奇妙的电火花。出于这个原因，你认为不会对人体造成伤害的是()A.特斯拉线圈产生的火花电压

3、非常低，电流非常小B.表演者穿的防护服是绝缘的，电流不会流过防护服C.人体的电阻非常小，特斯拉线圈产生的电流通过人体被引入地面D.表演者穿的防护服里有许多电线，电流流过眼睛防护服5.小轩非常喜欢爸爸的新数码相机。在旅途中，他拍摄了火车上桌子上塑料杯的不同状态。如下图所示，以下关于列车运动状态的判断可能是正确的()a，火车正在加速，b，它突然向左加速，c，它突然向左减速B.在图A中，列车以恒定的速度行驶，在图B中，列车突然向右加速，在图C中，列车突然向左加速C.图一中的火车正在减速，图二中的火车突然向左减速，图三中的火车突然向右加速D.在图A中，列车以恒定的速度行驶，在图B中突然向左加速，在图C

4、中突然向右减速6.如图所示，将一根有长度的光杆放在一个有半径的光滑半球形碗中，该碗在图中所示的位置保持平衡。碗固定在一个长木板上，可以绕O点旋转。现在，一个外力F被施加到长木板的另一端，使它慢慢逆时针旋转。在球甲和球乙不与碗分离的过程中，球甲与中心和垂直方向的角度变化如下A.变小。变大。先变大，然后变小。保持不变7.如图电路所示，它分别表示电流表或电压表，电流表是理想的，所以在下面几组电气表示中可以实现的是()A.s指示为1安培、2伏特和0.5安培B.s指示为2伏、1安培和0.5安培C.s的数字是0.5安培，它的数字是1安培，它的数字是2伏特直流的值是2伏，直流的值是0.5安培，直流的值是1安

5、培8.由于地震，许多堰塞湖已经形成。让我们假设有一块立方体石头挡住了水。假设水的密度是，石头的质量是，石头的左右两边是正方形，边长是，宽度是。石头和地面不够粗糙9.“客运效率”在运输中用来反映一定的运输效率，即客运效率=人数/能源消耗。一个人骑一辆电动自行车可以行驶30公里，消耗100万焦耳的能量，一辆载4个人的普通汽车可以行驶100公里，消耗3.2亿焦耳的能量，所以电动自行车和这辆汽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。当骑自行车的人用力踩踏板或自己滑行时，自行车可以与发电机连接，给电池充电，电池被转换成电能储存起来。当有人

6、骑自行车在初始动能为500焦的崎岖水平路面上滑行时，如果自动加料装置关闭，汽车自由滑行，动能与位移的关系如图所示。如果自动充电装置启动，其动能与位移之间的关系如图所示，充入电池的能量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。10.如图所示，这是一个研究钢丝伸长变形的实验。底板的一端固定有滑轮a，另一端安装有立柱b。在靠近滑轮的一端，有一个小平面镜，带有一个小轮子c，可以绕垂直轴旋转。钢丝的一端固定在立柱上，钢丝的另一端紧紧缠绕在小轮上一周，然后将重物挂在滑轮上。在平面镜前放置一个激光器，这样光就发射到平面镜上，并被反射和投射到长木板末端的光屏上。这样，钢丝受力拉伸，平面镜以

7、小角度旋转，因此反射光在屏幕上有大的位移。为了估算BC之间钢丝的伸长量，除了测量平面镜上光线的反射点与屏幕上反射光的位移量之间的距离外，实验中要测量的物理量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(用上述测量量表示)。11.因为眼睛有视觉持久性，它会引起一些奇怪的现象。例如，如图所示，黑色磁盘中有一条白色窄条。圆盘围绕垂直于圆盘表面的中心轴顺时针旋转，频率为赫兹，并由频率为赫兹的频闪灯照亮。在磁盘上，可以看到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _个稳定的白色窄条。喜欢观察昆虫的小华发现了类似的奇怪现象。晚上，他看到

8、蜜蜂的翅膀在支撑点的照射下似乎在缓慢地振动，从上到下持续了大约两秒钟。当已知支撑点的频率为50 Hz时，蜜蜂翅膀振动的频率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _12.如图所示，六个电阻完全相同，所有电阻的功率为_ _ _ _ _ _ _。如果电源连接到线路中的“”；”；”；”；”；”；所有电阻)。13.两个相同的开口容器由两个相同的管道连接，并充有水，每个容器由一个阀门关闭(如图所示)。两个容器中的水温恒定，左容器

9、中的水温为0，右容器中的水温为0。如果阀门保持关闭和打开，容器中的水将通过阀门(可选：从左到右，从右到左，否)；打开阀门后，容器中的水将通过阀门。第三，计算问题(这个问题总共有36分)14.(8分)如图所示，它是一个用于向保温水箱注水的水龙头，一个用于冷水管的阀门和一个用于热水管的阀门。注满水箱所需的时间由水压(由泵产生)和流经管道和阀门的水的阻力决定。阻力与压力的传递无关。假设当水箱充满时，我们研究的系统中的压力和阻力是恒定的。记录以下情况：完全打开冷水管阀门，关闭热水管阀门，并在8分钟内注满水箱；如果热水管道的阀门完全打开(1)请写出华氏f和摄氏t之间的换算公式。(2)将相同体积的零度华氏

10、温度的冰和90摄氏度的水混合后，计算温度。排除整个过程中的能量损失。16.(14分)如图所示，一个底部非常薄的圆柱形杯子中充满了密度较大的液体，该液体刚好漂浮在密度较大的界面之间，液体密度低于。众所周知，杯子的外径和内径是，杯子浸入下面液体的深度是。如果杯子底部有一个小孔，有密度的液体会通过这个小孔流入杯子。当液体不再通过小孔流入杯子时，圆柱形的杯子将被浸入具有密度的液体中。第四，实验题(共26分)17.(12分)为了研究制动距离s(从发现情况到停止车辆运动的距离)和反应时间(从发现情况到采取制动措施的时间)之间的关系，实验室通过实验获得了以下数据。实验中，每次制动时车速相同，制动系统的制动力

11、不变。(1)请用图解法画出制动距离s和反应时间之间的关系；(2)请用图表来确定实验中汽车刹车时的速度。18.(14点)复印机的扫描仪由一个横截面为正六边形的圆柱体和一个镜面组成。正六边形的边长为，圆柱体可以绕旋转轴旋转(如图所示)。薄透镜并排垂直放置在扫描仪的右侧。透镜的焦距是透镜的主光轴穿过扫描仪的旋转轴。一个光屏放置在透镜的右焦平面上，光屏的中心位于主光轴上。有一个垂直光束，其延伸距离旋转轴一段距离，并从图中所示的位置指向扫描仪。(1)请用直尺画出光线通过系统后照射到光屏的位置。(2)找出主光轴上方屏幕上的光点到主光轴的最大距离。V.判断和推理问题(共26分)19.(12点)如图所示，是航

12、天控制中心大屏幕上的卫星轨迹图，记录卫星在地球表面垂直投影的位置变化；图中显示卫星在一段时间内绕地球中心飞行四次，并依次飞越中国和太平洋地区四次。每个点的经度和纬度分别在图中标出(例如，轨迹通过赤道时的经度是西经，轨迹经过一圈后再次通过赤道时的经度是180)。以地球的半径为例，卫星离地面的高度是343公里。(1)卫星运行的周期是什么？(2)请用纬度表示卫星上的摄像设备可以拍摄的地面范围。20.利用光和粒子之间的相互作用(约100毫米)，科学家发明了一种通过激光光镊操纵粒子的工具。原理是：当会聚的激光束从光学稀疏的介质进入光学稠密的介质时，被折射(如图20-1所示)，光束的会聚度减弱，光束在界面处被迫向下；当会聚的激光束从光学致密的介质进入光学稀疏的介质时，它被折射(如图20-2所示)，光束的会聚度将被增强，并且光束将在界面处