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第二十五届上海市初中物理复赛试题

发布时间:2014-01-23 16:58:02  

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题(2011年)

说明:

1.本试卷共有五大题,答题时间为120分钟,试题满分为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4.2×103焦/千克〃℃,水的密度1.0×103千克/米3,冰的密度0.9×103千克/米3,冰的熔化热为3.33×105焦/千克。

一、选择题(以下每题只有一个选项符合题意,每小题4分,共32分)

1.潜泳的人,从水下向上看,会看到一彩色镶边、内有图像的圆面,那么 ( )

A.圆面内只能呈现水面上的部分景物

B.彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的

C.彩色镶边是由于不同颜色的光折射程度略有不同所致

D.圆面中图像呈现的是水面外的景物,且看到景物的高度比实际景物要低

2.磁带录放机可高速播放正常录制的声音,在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时 ( )

A.音调较低的声音

B.音调较高的声音

C.响度较小的声音

D.响度较大的声音

3.两个人共同搬一个50 千克质量分布均匀的木箱上

楼梯,如图所示。木箱长1.25米,高0.5米;楼梯和

地面成45o,而且木箱与楼梯平行。如果两人手的用

力方向都是竖直向上的,那么在下面的人对木箱施加

的力与上面的人对木箱施加的力的比值是

( )

A.8/3 B.7/3 C.5/3 D.5/4

4.月球是地球的卫星,在地球上我们总是只能看到

月球的一面,是因为月球绕地球公转的周期与自转

的周期相等,请问登上月球的航天员在月球上看地

球,将看到地球 ( )

A.既有绕月球的转动,又有自转 第3题图

B.只有绕月球的转动,没有自转

C.只有自转,没有绕月球的转动

D.既没有绕月球的转动,也没有自转

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 1页 共14 页

5.在图所示的电路中,当电键S闭合后,电压表有示数,调节

可变电阻R的阻值,电压表的示数增大了?U。则 ( )

A.可变电阻R被调到较小的阻值

B.电阻R2两端的电压减小,减小量等于?U

?UC.通过电阻R2的电流减小,减小量小于 R2

?UD.通过电阻R2的电流减小,减小量等于 R1

小球的速度均为5米/秒,相距

10米,水平轨道AB和水平轨道

CD的高度差为1.2米,水平段

与斜坡段间均有光滑小圆弧连

接,且两小球在运动中始终未脱

离轨道,两小球在轨道BC上的

平均速度均为6米/秒,在CD上的速度均为7米/秒,则( )

A.两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米

B.两小球在水平轨道CD上运动时距离小于10米 第6题图 第5题图

6.如图所示,甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动,在水平轨道AB上运动时,两 C.两小球到达图示位置P点的时间差为2秒

D.两小球到达图示位置P点的时间差为1.4秒

7.如图所示,将一柔软的导线弯成星形,并将

其置于光滑水平桌面上,然后将电键S闭合,则

该星形回路将 ( ) S

A.不会变形

B.会变形,所围面积增大

C.会变形,所围面积减小

D.会变形,所围总面积不变

第7题图

8.过年的时候,桌上的菜肴非常丰富,其中多油的菜汤与少油菜汤相比不易冷却,这主要是因为 ( )

A.油的导热能力比水差

B.油层阻碍了汤的热辐射

C.油层和汤中的水不易发生热交换

D.油层覆盖在汤面,阻碍了水的蒸发

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 2页 共14 页

二、填空题(每小题6分,共30分)

9.如图所示,某同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后

同一个窗户的两个像,这两个像为____________像(选填:

“实”或“虚”),是____________面镜(选填:“平”、“凹”、“凸”)

所成的像, 第9题图

10.一端封闭的玻璃管自重为G,横截面积为S,内装一段高

为h的水银柱,封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用

弹簧测力计悬起,另一端没入水银槽中,如图所示。当玻璃管

没入一定深度后,弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为

p0,则此时管内上方气体的压强为_______,玻璃管内、外水

银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)

11.如图所示,在同一平面上的AC、BD两杆,分别绕相距L

的A、B两轴逆时针转动,转动快慢相同,初始时刻如图(a)所

示,且∠CAB=300,∠DBA=900,经过一段时间,两杆运动到

如图(b)所示,且∠CAB=900,∠DBA=300,则此过程中交点M

的运动轨迹为______________(选填:“直线”、“圆弧”、“其第10题图

它曲线”),M移动的路程为_________。

C D

A B A

B

第11题图(a) 第11题图(b)

12.因为环境污染,北极的冰山上常年沉积着灰尘,使冰山表面吸收了更多太阳光,加速了冰山的熔化。假设覆盖着灰尘冰山 的冰山上表面每单位时间单位面积

所吸收的太阳光为98瓦/米2(此数据

已将太阳光白天和黑夜的不同日照 量平均计算在内)。若有厚度为30米

的冰山,如图所示,则仅靠阳光的暴

晒,在0℃的海水中,需要约

___________天才能将此冰山熔化。

第12题图

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 3页 共14 页

13.如图所示,两根长度相等的杆OA与OB在O点用螺母铰接在一起,两臂间的夹角可以改变,OA是没有质量的轻杆,而OB杆是有一

定质量且质量均匀分布的重杆,初始时两杆间的夹角为

900,用一根细线悬挂端点A,两杆处于静止状态,然

后将两杆间的夹角变为1000,两杆再次处于静止状态

时O点相对于初始状态是_________,(选填:“上升”、

“下降”、“位置不变”)为使金属杆的顶点O(即两臂

连接处)位置最高,金属杆两臂张开的角度应为

____________。

O A

第13题图 三、计算题(本题共36分)

14.一底面积是100厘米2的柱形容器内盛有适量的水,现将含有石块的冰块投入容器的水中,恰好悬浮,此时水位上升了6厘米。当水中冰块全部熔化后,相比熔化前水对容器底部的压强改变了55.28帕。求石块的密度。

15.某处地面发生浅层地震。地震产生两种不同的地震波,一种是振动和地面平行的(纵向波),一种是振动和地面垂直(横向波),甲地震台先接受到纵向波,然后接受到横向波,两者之间的时间间隔为4秒;乙地震台也经历同样的情况,而时间间隔为10秒,已知甲和乙之间的直线距离为34.8千米,纵向地震波的速度为4千米/秒,横向地震波的速度为2千米/秒。利用以上的数据,求震中和甲处之间的距离为多少?震中和甲处的连线与震中和乙处的连线之间的夹角为多少?

16.将一功率为P=500瓦的加热器置于装有水的碗中,经过2.0分钟后,碗中水温从T1=85℃上升到T2=90℃,之后将加热器关掉1.0分钟,发现水温下降1.0℃。试估算碗中所装水的质量。

17.如图所示的电路中,电源电压E=6伏,R=2欧;S为电键;其他8个电阻一个未知,设为Rx。剩下的7个电阻的阻值

均为1欧。若闭合电键S以后,电源

的输出功率为12瓦,则Rx的阻值为

多少?通过Rx中的电流为多少?

第17题图 B

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 4页 共14 页

四、实验题(本题共12分)

18.用最小刻度值为1毫米的刻度尺测量物理课本的长度,下列记录结果中正确的是:

( )

A.238.0毫米

B.23.8厘米

C.237.90毫米

D.2.38分米

19.在做光学实验时,某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍,于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的,如图所示。若其中一片透镜是焦距f的凸透镜,则:

(1)如果另一片透镜采用的是凸透镜,则其焦距应为多少?应置于何处?请作图说明;

(2)如果另一片透镜采用的是凹透镜,则其焦距应为多少?应置于何处?请作图说明;

第19题图

五.判断与说理题(本题共40分)

20.2010上海世博会给广大的参观者带

来了很多新科技的体验,有亚克力杆、

喷雾降温、触摸屏、LED发光二极管等,

请通过阅读以下材料并回答相应的问

题。

(1)2010上海世博会英国馆是由6万根透

明亚克力杆组成——这些杆的顶端都带

有一个细小的彩色光源。白天,亚克力

杆会将室外的光线导入来提供内部照第20(1)题图

明,从而营造出敞亮的空间感,到了晚上顶端的光源又使整个展馆散发出璀璨迷人的光影。如图所示。请简述亚克力杆如何将光线从外界传导到馆内;

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 5页 共14 页

(2)2010上海世博会期间,气温较高的世博园区内许多区域都安装了喷雾降温装置,喷雾装置采用物理的方式,以水为原料,利用高压,将其以较高的速度输送到喷嘴,撞击喷嘴中的撞针后形成直径4微米左右的雾滴。请简述喷雾降温的原理;

(3)电阻式触摸屏将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。电阻式触摸屏有两层电阻,当未在触摸屏上施力时,两层电阻不接触。当有物体在触摸屏表面施以一定的压力时,上层电阻与下层电阻发生接触,该结构可以等效为如图(a)所示的电路。此时在Y+、Y-之间加驱动电压,测量X+电压,如图(b)所示;然后在X+、X-之间加驱动电压,测量Y+电压,如图(c)所示。利用两次测得的电压值可获得接触点的坐标。

x-

(a) (b) 第20(3)题图

(c)

现在有一块长10厘米,宽6厘米的手机触摸屏,以其中心为原点建立坐标轴,则触点坐标X方向的范围是[-3厘米,3厘米],Y方向的范围是[-5厘米,5厘米]。触摸屏的驱动电压为5伏。一位同学用笔按在屏上某点,当Y+电极施加驱动电压时,测得X+电极的电压为3.2伏;当X+电极施加驱动电压时,测得Y+电极的电压为1.5伏。请通过计算判断笔按在触摸屏上位置的坐标。

(4)2010年上海世博会大量使用LED发光二极管。小明设计了一个研究LED发光二极管特性的实验,他采用滑动变阻器改变阻值的方法,用电压表和电流表测LED发光二极管两端的电压UD和通过它的电流I,得到一组数据记录,如下表中所示:

①数据表中有一电压表的数据空白,根据下图(a)电压表的示数完成填写空白;

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 6页 共14 页

②用笔画线表示导线,在下图(b)中连接实验器材画出小明实验的实物图; ③在I—U图上用描点法画出LED发光

二极管的伏安特性曲线;

④已知该LED发光二极管的最佳工作电

压为2.5伏,现用5伏稳压电源供电,需

要串联一个电阻R才能使二极管工作在

最佳状态,试在I

—U图上画出R的图线。

第20(4)题图(b)

第20(4)题图(a)

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 7页 共14 页

(1)请你分析上述数据,猜测单位长度内的数目与薄膜的顶角的关系

(2)将一根金属丝,替换纸片夹在两玻璃板之间,数出条纹数量为6条,请问它的直径相当于几张纸。

(3)现在有两根粗细不相等(微有差别)的金属丝A和B,

将A和B放在钢质平台上,A和B上面用一透明平板T

压住,如图所示。则在T和钢质平台间形成了尖劈形空

气薄层,它们在某单色光垂直照射下各产生明暗相间的

条纹,试简述怎样判断A和B谁粗谁细?

第21(3)题图

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛参考答案

一、选择题(每小题4分,共32分)

二、填空题(每题6分,共30分)

9、

10、0,h。

11、23?L 9

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 8页 共14 页

12、

13、下降0。

三、计算题(本题共36分)

14、(本题共9分)解:由投入含有石块的冰块可知,F浮=G(冰+石块) ρ水gSΔh=(m冰+m石)g

3-4-2 m冰+m石=ρ水SΔh=1.0×10×100×10×6×10kg=0.6kg

?p55.28冰熔化后,水位下降的高度: ?h????5.528?10?3m 3?水g1.0?10?10

水位下降就是由于冰化成水体积减小引起的,即

V冰-V水=SΔh’ m冰

?冰?m冰?水?S?h?

?水?冰1.0?103?0.9?103

?4?3m冰?S?h???100?10?5.528?10kg?0.498kg ?水??冰1.0?103?0.9?103

石块的质量m石=0.6kg-0.498kg=0.102kg

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 9页 共14 页

石块的体积

V石?S?h?m冰?冰?100?10?4?6?10?2m3?0.498m3?4.67?10?5m3 30.9?10

石块的密度?石?m石V石?0.102?2.18?103kg/m3 ?54.67?10

15、(本题共8分)设v1=4km/s,v2=2km/s,O点为震中地点,t和t′分别为纵向地震波传至甲处(A点)和(B点)乙处的时间; 则

4OA?v1t?v2(t?4)?t??4s?OA?4km/s?4?16kmv1?1v2乙(B) 甲(A)

同理可得:OB?40km

O点位置如图,由余弦定理可得:

2OA?OB

???600

16.(本题共9分)解答:

加热器在2分钟内所供应的总热量,等于水温升高所吸收的热量,加上散失到周围环境的热量,即 Pt?cm(T2?T1)?Q

若水温变化不大,则散失到周围环境的热量与时间成正比。因此加热器关掉1分钟,1从热水散失的热量等于Q,此热量等于热水温度下降1.00C所方出的热量,即 2

从上两时可以解得: cos??OA?OB?AB222162?402?34.82??0.5, 2?16?40O 1Q?cm?T 2

Pt500?120??2.0kgc(T2?T1?2?T)4.2?103?(5.0?2?1.0)Pt?cm(T2?T1?2?T)?m?

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17.(本题共10分)解:如图所示

算AB两点之间的阻值,用圈圈出来的区域电压相同,可以收缩成点。

这样就很容易算出AB两点之间的总的阻值为R//2?//8

23?,

E的6V,输出功率为12W,由RE2

由总?P可知外电阻为3Ω,则AB两点之间的电阻为1Ω,

可算出R2?8?,

总电流是2A,?2电阻两端的电压为2V,

所以流过2电阻的电流为0.25A。

四、实验题(本题共12分)

18、(本题共3分)A

19、(本题共9分)解:

1.有两解

放置一个2f的凸透镜,放置在第一片后3f处。

上海市第二十五届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题 第 11页 共14 页

放置一个f/2的凸透镜,放置在第一片前3f/2处

2.放置一个-f/2的凹透镜,放置在第一片前f/2处

五.判断与说理题(本题共40分)

20、

(本题共6分)(1)亚克力杆的折射率比空气的折射率大, ........

入射光在杆内通过多次全反射,从一端传入室内。 .....

(本题共6分)(2)喷雾降温主要是利用了以下几点:

①水滴在变成4微米的雾滴的过程中,表面积增大了,易于水分子与外界交换热量,易于蒸发。

②水滴的体积变小了,质量变轻,易于随空气对流,被风带走,带走热量。 (本题共8分)(3)触点到Y-的距离为

触点到X-的距离为3.2?10cm?6.4cm,所以Y坐标为1.4cm 51.5?6cm?1.8cm,所以X坐标为-1.20cm 5

因此触点的坐标为(?1.2cm1.4cm)

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(本题共10分)(4)① 2.2伏

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(本题共10分)21.(1) 单位长度内的数目与薄膜的顶角成正比关系

(2)用内插法可知,直径相当于4张纸。

(3)可以在靠近某端施力向下压玻璃板,如果看到明暗相间的条纹变稀疏,则说明B

比A的直径要粗。如果看到明暗相间的条纹变密集,则说明B比A的直径要细。 其他合理的方法亦可给分

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