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2012年上海竞赛第26届复赛

发布时间:2014-06-28 15:14:33  

2012年上海市第二十六届初中物理竞赛复赛试卷

(大同中学杯)

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2012年上海市第二十六届初中物理竞赛复赛试卷

(大同中学杯)

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.(4分)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

2.(4

分)冬天雨雪过后,停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰.要想除去这些冰,下列做法中不可采用3.(4分)(2013?桂林模拟)“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

4.(4分)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

5.(4分)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,如下图的甲乙丙,则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是( )

7.(4分)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,则下列各组电表示数中可能实现的是( )

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8.(4分)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ρ,石块的质量为m,石块的左右侧面为正方形,边长为a,宽度为b,石块与地面足够粗糙,不会滑动,水若能推倒石块,则石块的宽度b应该满足的条件是( )

二、填空题(每小题6分,共30分)

9.(6分)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×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,则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机向蓄电池充电,转化成电能储存起来.某人骑车以500焦的初动能在粗糙的水平路面上滑行,若关闭自动充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图线①所示;若启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则向蓄电池所充电能是 _________ 焦.

10.(6分)如图所示的情景是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程,关于对这个方案中说法正确的是①图(a)是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的.

②图(b)是研究蒸发快慢与温度高低关系的.

③图(c)是研究蒸发快慢与液体表面附近气流快慢关系的.

④整个过程中是利用“控制变量法”和“对比法”进行探究的.

11.(6分)由于眼睛有视觉暂留,因此会造成一些奇特现象.例如,在如图所示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f0=30赫兹顺时针旋转,用频率f=150赫兹的频闪光去照射,在盘上能看到

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菁优网 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,已知频闪灯的频率为50赫兹,则蜜蜂的翅膀振动的频率为 _________ 赫兹(已知这种蜜蜂的振动频率的范围是450~480赫兹)

12.(6分)如图所示,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,则BC两点间电阻R4的功率为 _________ .若将电源接在线路中的A、C两点,则 _________ (选填“R1”;“R2”;“R3”;“R4”;“R5”;“R6”

;所有电阻)中无电流流过.

13.(6分)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(如图所示).两容器里水温保持恒定,左边的容器里水温为t1,右边的容器里水温为t2,并且t1>t2>4摄氏度.如果阀门K1保持关闭状态,打开阀门K2,则容器里的水将 _________ (选填:从左向右、从右向左、不会)通过阀门K2;此后打开阀门K1,则容器里的水将 _________ (选填:从左向右、从右向左、不会)通过阀门K1

三、计算题(本题共36分)

14.(8分)如图所示是给某一保温水箱注水的水龙头,K1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:

完全打开冷水管的阀门K1,关闭热水管的阀门K2,在时间t1=8分钟内灌满水箱;若完全打开热水管的阀门K2,关闭冷水管的阀门K1,则在时间t2=12分钟内灌满水箱.试求:若将冷、热水管阀门完全打开,则灌满水箱需要多少

时间?

15.(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)如图所示,一个底部非常薄的圆柱形杯子,装满密度为ρ1的液体,恰好浮在密度分别为ρ1和ρ2的两种不相容液体的分界面间,下方液体密度ρ2,且ρ2>ρ1.

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菁优网 已知杯子的外径为2R,内径为2r,杯子浸入下方液体的深度为h.若杯底出现一个小洞,密度为ρ2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ρ2

的液体的深度.

四、实验题(本题共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)与反应时间t(发现情况到采取制动措施的时间)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.

(1)请用作图法画出刹车距离S与反应时间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.

18.(14分)复印机的扫描器是由截面为正六边形、表面为镜面的柱体构成,正六边形的边长为a,柱体可以绕转动轴O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O.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,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.

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五、判断与说理题(本题共26分)

20.(14分)科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互作用的特性,发明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(如图题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.图4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,

33并在水中移动.设光镊子的捕获力与激光的功率成正比.已知玻璃小球的密度ρ=2.0×10千克/米,激光的最大功

率为Pmax=30毫瓦,球体的体积V=πr.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3

该光镊子能产生的最大捕获力.

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2012年上海市第二十六届初中物理竞赛复赛试卷

(大同中学杯)

参考答案与试题解析

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.(4分)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

2.(4

分)冬天雨雪过后,停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰.要想除去这些冰,下列做法中不可采用

3.(4分)(2013?桂林模拟)“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

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4.(4分)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

5.(4分)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,如下图的甲乙丙,则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是( )

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7.(4分)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,则下列各组电表示数中可能实现的是( )

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8.(4分)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ρ,石块的质量为m,石块的左右侧面为正方形,边长为a,宽度为b,石块与地面足够粗糙,不会滑动,水若能推倒石块,则石块的宽度b应该满足的条件是( )

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二、填空题(每小题6分,共30分)

9.(6分)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×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,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是 24:1 .

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机向蓄电池充电,转化成电能储存起来.某人骑车以500焦的初动能在粗糙的水平路面上滑行,若关闭自动充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图线①所示;若启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则向蓄电池所充电能是 200 焦.

10.(6分)如图所示的情景是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程,关于对这个方案中说法正确的是 ①②③④ ①图(a)是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的.

②图(b)是研究蒸发快慢与温度高低关系的.

③图(c)是研究蒸发快慢与液体表面附近气流快慢关系的.

④整个过程中是利用“控制变量法”和“对比法”进行探究的.

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11.(6分)由于眼睛有视觉暂留,因此会造成一些奇特现象.例如,在如图所示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f0=30赫兹顺时针旋转,用频率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,已知频闪灯的频率为50赫兹,则蜜蜂的翅膀振动的频率为 450.25 赫兹(已知这种蜜蜂的振动频率的范围是450~480赫兹).

12.(6分)如图所示,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,则BC两点间电阻R4的功率为 .若将电源接在线路中的A、C两点,则 R (选填“R1”;“R2”;“R3”;“R4”;“R5”;“R6”;所有电阻)中无电流流过.

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13.(6分)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(如图所示).两容器里水温保持恒定,左边的容器里水温为t1,右边的容器里水温为t2,并且t1>t2>4摄氏度.如果阀门K1保持关闭状态, ?2010-2014 菁优网

菁优网 打开阀门K2,则容器里的水将 从右向左 (选填:从左向右、从右向左、不会)通过阀门K2;此后打开阀门K1,则容器里的水将 从左向右 (选填:从左向右、从右向左、不会)通过阀门K1

三、计算题(本题共36分)

14.(8分)如图所示是给某一保温水箱注水的水龙头,K1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:

完全打开冷水管的阀门K1,关闭热水管的阀门K2,在时间t1=8分钟内灌满水箱;若完全打开热水管的阀门K2,关闭冷水管的阀门K1,则在时间t2=12分钟内灌满水箱.试求:若将冷、热水管阀门完全打开,则灌满水箱需要多少时间?

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15.(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.

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16.(14分)如图所示,一个底部非常薄的圆柱形杯子,装满密度为ρ1的液体,恰好浮在密度分别为ρ1和ρ2的两种不相容液体的分界面间,下方液体密度ρ2,且ρ2>ρ1.

已知杯子的外径为2R,内径为2r,杯子浸入下方液体的深度为h.若杯底出现一个小洞,密度为ρ2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ρ2

的液体的深度.

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四、实验题(本题共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)与反应时间t(发现情况到采取制动措施的时间)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.

(1)请用作图法画出刹车距离S与反应时间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.

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18.(14分)复印机的扫描器是由截面为正六边形、表面为镜面的柱体构成,正六边形的边长为a,柱体可以绕转动轴O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O.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,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.

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五、判断与说理题(本题共26分)

20.(14分)科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互作用的特性,发明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(如图题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.图4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.已知玻璃小球的密度ρ=2.0×10千克/米,激光的最大功率为Pmax=30毫瓦,球体的体积V=πr.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333

该光镊子能产生的最大捕获力.

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参与本试卷答题和审题的老师有:刘治强;wscdd;外星人;东方星;pywl;wdnyx2011;951574352;pydrx;wdsxg(排名不分先后)

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2014年5月18日

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