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2011年上海物理第25届复赛

发布时间:2014-06-28 15:14:34  

2011年上海市第25届“大同中学杯”初中物理竞赛

复赛试卷

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2011年上海市第25届“大同中学杯”初中物理竞赛

复赛试卷

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)

3.(4分)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45°,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( )

4.(4分)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

5.(4分)(2012?武侯区一模)在如图所示的电路中,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( )

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6.(4分)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(

7.(4分)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( )

8.(4分)(2013?吴中区三模)随着人民生活水平的提高,饭桌上的菜肴日益丰富,吃饭时发现多油的菜汤与少油

二、填空题(每小题6分,共30分)

9.(6分)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(填“实”或“虚”),是 _________ 面镜(填“平”“凹”或“凸”)所成的像.

10.(6分)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)

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12.(6分)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

2设覆盖着灰尘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(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 (冰的熔化热为3.33×10J/kg

) 5

三、计算题(本题共36分)

214.(10分)一底面积是100厘米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.

16.(10分)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.(10分)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?

四、实验题(本题共12分)

19.(9分)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.

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)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.

五.判断与说理题(本题共40分)

20.(20分)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1所示.请简述亚克力杆如何将光线从外界传导到馆内;

(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2(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2(b)所示;然后在X+、X﹣之间加驱动电压,测量Y+电压,如图2(c)所示.利用两次测得的电压值可获得接触点的坐标.

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

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①数据表中有一电压表的数据空白,根据图3电压表的示数完成填写空白;

②用笔画线表示导线,在下图4中连接实验器材画出小明实验的实物图;

③在I﹣U图5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.

21.(20分)薄膜干涉是一种重要的光学现象,其装置如图1所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入几张纸片,从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当某单色光垂直入射后,利用显微镜可观测到空气薄膜附近的明暗相间条纹,当纸张数不同时,条纹数也不同.如图2所示,条纹平行且等间距.某同学测量

(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3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?

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2011年上海市第25届“大同中学杯”初中物理竞赛

复赛试卷

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)

3.(4分)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45°,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( )

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4.(4分)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

5.(4分)(2012?武侯区一模)在如图所示的电路中,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( )

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6.(4分)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( )

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菁优网 7.(4分)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(

8.(4分)(2013?吴中区三模)随着人民生活水平的提高,饭桌上的菜肴日益丰富,吃饭时发现多油的菜汤与少油

二、填空题(每小题6分,共30分)

9.(6分)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 虚 像(填“实”或“虚”),是 凸 面镜(填“平”“凹”或“凸”)所成的像.

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10.(6分)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△x为 h .(设玻璃管壁的厚度不计)

12.(6分)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(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 1062

5天才能将此冰山熔化.(冰的熔化热为3.33×10J/kg) 2

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三、计算题(本题共36分)

214.(10分)一底面积是100厘米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.

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16.(10分)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.

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17.(10分)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?

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四、实验题(本题共12分)

19.(9分)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.

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五.判断与说理题(本题共40分)

20.(20分)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1所示.请简述亚克力杆如何将光线从外界传导到馆内;

(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2(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2(b)所示;然后在X+、X﹣之间加驱动电压,测量Y+电压,如图2(c)所示.利用两次测得的电压值可获得接触点的坐标.

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菁优网 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

①数据表中有一电压表的数据空白,根据图3电压表的示数完成填写空白;

②用笔画线表示导线,在下图4中连接实验器材画出小明实验的实物图;

③在I﹣U图5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.

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21.(20分)薄膜干涉是一种重要的光学现象,其装置如图1所示,将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入几张纸片,从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当某单色光垂直入射后,利用显微镜可观测到空气薄膜附近的明暗相间条纹,当纸张数不同时,条纹数也不同.如图2所示,条纹平行且等间距.某同学测量

(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. ?2010-2014 菁优网

菁优网 (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3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?

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参与本试卷答题和审题的老师有:739830;pywl;wscdd;聪儿;刘伟;东方星;wdnyx2011;wdsxg;外星人;951574352;dongfeng;pydrx;刘治强(排名不分先后)

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2014年5月18日

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