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上海市第二十八届大同杯复赛试卷参考答案

发布时间:2014-06-14 09:54:34  

上海市第二十八届初中物理竞赛(大同中学杯)

复赛试卷(2014年)

说明:

1.本试卷共有五大题,答题时问为l20分钟,试题满分为l50分. Word—小小虫

2.本试卷中常数g取10N/kg,水的比热4.2 ×103J/kg·℃,水的密度1.0×103 kg/m3

一、选择题(以下每小题只有一个选项符合题意,每小题4分.共32分)

1.当坐在野外的篝火旁时,我们看到篝火后面的物体是晃动的.原因是( )

A.视觉错误,因为火焰在跳动

B.火焰加热空气,使空气密度不均匀且不稳定

C.火焰作为光源在抖动.所以经后面物体反射的光也在晃动

D.火焰加热了另一边的物体,使它热胀冷缩.所以看到它在晃动

2.如图所示,将l44根长钉固定在木板上,尖端朝上,将一只气球置于上方,手轻轻放在气球上。若手轻轻下按,则( ) ’

A.气球会立即破掉,因为气球受到手的压力

B.气球会立即破掉,因为气球受到钉子的压强过大

C.气球不会破,因为气球受力平衡

D.气球不会破,因为气球受到的压力被分散,压强

不足以刺破气球

3.如果不慎在照相机镜头上粘上一个灰尘颗粒(如图),那么拍

摄的相片( ) A.其上部将出现一个黑点

B.其下部将山现一个黑点

C.其上部和下部皆无黑点

D.其上部和下部各出现一个黑点

4.太阳表面的温度约为6000℃,所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段;人体的 温度约为37℃,所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外波段。宇宙空间内的电磁辐射相当于零下270℃的物体发出的,这种辐射称为“3K背景辐射”。“3K背景辐射”的波段为( )

A.γ射线 B.x射线 C.紫外线 D.无线电波

5.往热水瓶里灌水,热水瓶在被灌满的过程中,从热水瓶口发出声音的音调( )

A.越来越高 B.越来越低 C.始终不变 D.忽高忽低

6.神州十号上天后,宇航员王亚萍在太空授课,做了一个水膜实验。将细圆环从水中取出形成水膜。有关水膜厚度的描叙正确的是( )

A.中央薄,四周厚 B.中央厚,四周薄

C.四周和中央一样厚 D.以上三种情况都会出现

7.如图所示,两个通电螺线管与电源构成图示电路,在其内部和两个螺线管之间中部上方分别放置一个小磁针,静止时小磁针的位置正确的是( )

1

8.如图所示,一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上,一个半

径为kR(k<1)的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表

面足够粗糙,圆柱体在滚动时不会打滑。刚释放时,圆柱体表面

的箭头指向凹槽中心O,当k=1/5时,圆柱体滚动到凹槽左端最

高点时的箭头指向为( )

A.水平向右 B.水平向左

C.竖直向上 D.竖直向下

二、填空题(每小置6分,共30分)

9.甲、乙两个水箱,上端开口,装有相同体积的水,乙水箱中的水位较高。

现在两个水箱底部开两个面积一样的小孔,水从孔中流出。实验观察发现.水

箱中的水流光所需要的时间与水箱横截面成正比、与储水高度的平方根成正

比。则 箱中的水先流光。设乙箱中的水流掉一半的时间为t,则剩下

的水流完所需时间为 。

10.某同学家的热水器的温度控制器未能正确安装,他从镜子里看到了如

图所示的像,则此时显示的温度是 ,如果显示的温度是64℃.请

在下面空格处画出通过镜子看到的数字的像 。

11.如图所示为“风光互补路灯”系统。它在有阳光时通过太阳能电池板

发电,有风时通过风力发电机发电,并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:

如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要 m2,当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率将变为50W,在仅靠风力发电的情况下,将蓄电池电能由20%充至90%所需时间为 h。

12.如图所示的电阻网络中,AC、CB、BD、DA四边形的电阻为r,其余各边的

电阻都相等,但阻值未知,测得AB两点之间的总电阻为R。当在C、D两点之

间连接一段阻值为R的电阻时,AB两点之间的总电阻R′= ;若将AC、CB、BD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻,则AB两点之间的总电阻R〞= 。

13.我们把闭合电路中大小和方向都随时间作周期性变化的

电流,叫做交流电。我国民用交流电的电压为220V,频率

为 Hz。上述220V是交流电的电压有效值。有效值是

指让交流电和直流电通过相同阻值的电阻,如果在相同时问

内产生的热量相等,就把这一直流电的量值称为该交流电的

有效值。右图所示为某交流电电流随时间变化的图象.该交

流电的电流有效值为 A。

2

三、计算题(本题共32分)

14.(8分)如图所示,一个用电阻丝绕成的线圈浸没在盛油的量热器中。量热器为绝热容器,不会与外界发生热交换。线圈的电阻为Rθ,Rθ会随温度变化,其变化

规律可以用公式Rθ=R0(1+αθ)表示,式中R0为0℃时线圈的电阻、θ

为线圈温度、α为电阻的温度系数。现将线圈两端接入电压恒定的电源,

线圈发热使油温缓慢地上升。已知油的初始温度为0℃,此时油温升高

的速率为5.0℃/min,持续一段时间后,油温上升到30℃,此时油温升

高的速率变为4.5℃/min。试求此线圈电阻的温度系数α。

15.(12分)如图(a)所示,一根质量分布均匀的细直硬杆,长度为L,质量为m在杆的最左端A与距右端L/4的B处立两个相同的支撑物,将细杆水平支起。求:

(1)A处与B处的支持力NA与NB。

(2)在杆的最右端C再加上一个同样的支撑物,如图(b)所示。假设支撑物均由相同的弹性材料制成,当它们受到挤压时会产生微小形变,其竖直方向上发生的微小形变与弹力成正比,则A、B、C三处的支持力NA、NB与NC分别为多少?

3

16.(12分)如图所示,两个焦距分别为f1和f2的薄透镜L1和L2平行放置,两透镜的光轴 略微错开。已知:两透镜相距为D,D< f1;两光轴间的距离为σ。以透镜L2的光心为原点,其主光轴为x轴(向右为正方向),向上为y

轴,在图示平面内建立坐标系。求此透镜组

右侧的焦点坐标。

四、实验题(本题共26分)

17、(12分)有一内阻约为1000Ω~2000Ω之间的电流表,因

年代久远标度值已经看不出,仅有刻度,某同学利用右表所列

器材、若干导线和电键等元件设计了一个测量该电流表内阻的

电路。下图为已经完成部分线路连接的实物连接图。

(1)请用笔线代替导线完成实物连接图。

(2)请完成以下实验步骤:

①将电键S断开,按电路图接好各元件,使滑片P先置于 (选填:“a”或“b”)端,电阻箱阻值调为 (选填:“零”或“最大”)。

G的指针偏转,②闭合电键S,调节滑片P于某一位置,使电流表○并使指针在“最大量程”、“最大量程的三分之二”、“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处。

G的指针指③调节 (选填:“滑动变阻器”或“电阻箱阻值”),使电流表○

在 (选填:“最大量程”、“最大量程的三分之二”、 “最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处,记下 (选填:“滑动变阻器”或“电阻箱阻值”)的阻值R。

④即得待测电流表内阻为 。

(3)利用此方法测得的电流表内电阻 其实际的内阻(选填“大于”、“小于”)。造成这种误差的原因是 。

4

18.(14分)某同学为测量某种油的密度,找到一个特殊的平底试管。该试管内、外截面均匀 ,管壁有一定厚度,试管底部很薄其厚度忽略不计。实验室有以下器材:盛水大容器、尺、滴管、作图用坐标纸、吸水棉和吸水纸、蒸馏水、装在塑料杯内的待测密度的油。他按照如下的方法进行测量:

(1)如图所示,将试管口向上,竖直浸入盛水大容器中;

(2)在试管中加水。先加一定量的水,待试管平衡后,用

尺测出lc、lz。然后不断地加水,始终保持试管平衡,测得多

组lc、lz记入表中:

(3)把试管中的水倒掉.并用吸水棉和吸水纸将试管擦干.

在试管中滴入待测密度的油,重复上述过程:

(4)作图求解油的密度。

请根据上述实验步骤,推导出求解油密度的关系式,并利用表中的数据,通过作图求出油的密度。

5

五.判断与说理题(本题共30分)

19.(8分)如图所示,用电阻率为ρ的导电物质制成内、外半径分别为a和b的半球壳形状的导体(图中阴影部分)。将半径为a、电阻不计的球形电极嵌入半球壳内,作为一个引出电极;在导电的外层球壳上镀一层金属膜(电阻不计)作为另外一个电极。设该半球壳导体的阻值为R。

(1)根据你的判断,R的合理表达式为( )

(2)请对你的判断给出合理的解释。

20.(8分)在一个大试管内装满水,将一个直径略小于试管内径的有机玻璃

棒插入试管内,如图所示将整个装置竖起,发现有时候有机玻璃棒会沿试

管内壁向上移动,有时会向下移动,请通过计算说明产生上述不同现象的

原因。

已知有机玻璃棒质量为m,水的密度为ρ,大气压强为P0,试管内部

截面积为S。

21.(14分)要使管道里的液体匀速运动,必须在管道两端有一个压强差△P,现有一根长为L,半径为r的水平直圆管,单位时间内通过管道截面的液体体积称为流量Q。已知流量Q与L,r,△P有关,还和液体的黏度η有关,η的单位为Pa·s。

?P?(1)已知Q?kr?????,其中k是一个没有单位的常数,所有力学量的单位都是由三L??

个基本物理量(质量、长度、时间)的单位组合而成。请根据等式两边单位应相同的原理,求出,α、β、γ的值。

-2(2)实验求得(1)题中k=π/8,设成年人主动脉的半径约为r=1.3×10m,主动脉的血流

-3量为100ml/s,血液的黏度为4.0×10Pa·s。试求在一段0.2m长的主动脉中两端的压强

差△P,并分析当病人患有动脉粥样硬化(相当于血管内径变小)后对人体健康的影响。

?

6

参考答案

一、1.B,2.D, 3.C, 4.D, 5.A,

6.B, 7.D,8.B,

二、9.乙、2?1t ?

10.29C,

11.1m,84.

12.R?R;R''?

13.50、5A.

14. a?3.7?10K 15. (1)NA?

(2) ?3?1'0 22Rr. 2r?R12mg,NB?mg; 33

11?N?mgA??26. ??N?8mgB?26?

16.F??

17.

?f2(f1?D)??f2?,?. f?D?ff?D?f212??1

7

(2)○1b,零;2最大量程的三分之二;3电阻箱阻值,最大量程的三分之一,电阻箱;4○○○R;

(3)大于,实际上是电流表内阻与滑动变阻器的阻值的差. 18.?油=

19.B

20. 当h?lZ油?lC油?水. lZ水?lC水mg时,有机玻璃棒向下移动; ?gS

mg时,有机玻璃棒向上移动; ?gS

mg时,有机玻璃棒静止. ?gS当h?当h?

21.(1)???1,??1,??4, 8?100?10?6?4?10?3?0.2(2)?p?Q?L/(kr)??7.136Pa; ?24?(1.3?10)4

当病人患有动脉粥样硬化后,血管内径变小,要维持正常的血流量,需要增加血管两端的压强差,引起高血压,加大心脏负担,还会进一步影响身体其他方面的健康..

8

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