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2009年上海市第二十三届初中物理竞赛复赛试卷(大同中学杯)

发布时间:2014-06-28 15:14:35  

2009年上海市第二十三届初中物理竞赛复赛试卷

(大同中学杯)

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2009年上海市第二十三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)小明坐在前排听讲座时,用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来.由于会场比较暗,他

2.(4分)如图所示,弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α,撞击后离开地面时的速度方向与水

平地面的夹角为β,则下列说法中正确的是( )

4.(4分)2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天,实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球.已知:“

神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行,运行速度为7.76

3

5.

(4分)现有一扇形的均质金属物体,该材料具有热胀冷缩的性质,如图所示.室温状态下AB、CD边所成的圆心角为α.若使物体温度均匀升高,则α角的变化情况是( )

6.(4分)如图所示容器内放有一长方体木块,上面压有一铁块,木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图、c),木块浮出水面的高度为( ) ?2010-2014 菁优网

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7.(4分)如图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮,根据图中所示现象可知( )

8.(4分)氧化锡的电导(电阻的倒数)随周围环境中的CO(一氧化碳)浓度变化而变化,甲图中的直线反映了它的电导与CO浓度的关系.用氧化锡制成传感器,将它组成乙图所示的电路.图中电压表的示数即可反映传感器

周围环境中的CO浓度.则在下列表示CO浓度与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是( )

二、填空题<每小题6分,共30分)

9.(6分)桌面上放有一定量的铁屑,现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑.若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会 _________ (选填“增加”、“不变”或“减少”);如乙图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的铁屑会 _________ (选填:“增加”、“不变”或“减少”).

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10.(6分)如图是一种给农作物灌溉的“滴灌”装置,图中的p为进水总阔,q为一种特制的滴水头,该滴水头每分钟滴水的数目相同,每滴水的体积也相同.在横截面积相同的一根直管上共装有100个滴水头.第36个滴水头与第37个滴水头间水管中的水流速度为v1,第64个滴水头至第65个滴水头间水管中的水流速度为v2,则速度的大小关系为v1 _________ v2(选填:“>”、“<”或“=”),且vl:v2=

11.(6分)(2013?顺义区二模)在一个底面积为200平方厘米、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为10厘米的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某种液体.右图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h(0~6厘米)之间的关系.

3由此可知这种液体的密度大小为 _________ 千克/米,当倒入液体的深度h为12厘米时,物块对容器的底部压

力的大小F大小为 _________

牛.

12.(6分)如图所示,在一条长直路旁有一块草地,图中每个小方格的边长所代表距离为6米.小张同学沿草地边缘直路运动的最大速度是6米/秒,在草地上运动的最大速度为3米/秒.请在下图中标出小张同学从草地边缘A处出发,在6秒时间内所能到达草地的范围,他从A处出发,选择恰当的路径,到达P点的最短,时间为 _________ 秒(精确到0.1秒).

13.(6分)在如图所示的电路中,可以通过调整变阻器R和R',使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2,并由电流表指示出其电流值.

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菁优网 正确操作的步骤是:

①电路接通前,变阻器R的滑片应放在 _________ (选填:“A”或“B”)端,变阻器R'的滑片应放在 _________ (选填:“a”或“b”)端;

②电路接通后,先调节电阻 _________ (选填:“R”或“R'”),使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2,再调节 _________ (选填:“R”或“R'”),使电流表 _________ (选填:“A1”或“A2”)的示数达到 (选填:“I1”或“I2”)

三、计算题(本题共27分)

14.(8分)在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却.其温度随时间变化的关系如图所示.现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能.若不考虑容器的内能变化,水最终的温度是多少℃

15.(9分)图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开.曲轴与飞轮相连,飞轮每转动半周,有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.现有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离(即冲程长)的乘积,转速表示每分钟飞轮所转的周数.求:

(1)飞轮每转动半周,发动机做功多少?

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16.(10分)如图所示的装置,可以测定每千克100℃的水,在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q.该装置的测量原理是:用加热器使水沸腾,汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中;测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量,根据能量守恒关系即可求出Q的值.这个汽化装置 工作时的散热功率恒定不变,但散热功率的值未知.测得加热器的功率为285.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克;加热器的功率为100.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克.根据以上数据,求每千克100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q

四、实验题(本题共14分)

17.(14分)小王同学需要测量一个未知电阻Rx的阻值,但身边只有下列器材

(A)一个电压大小不变、数值未知电源;(B)一个总刻度为30格,量程没有标定的电流表;(C)一个电阻箱R0(0﹣9999欧); (D)一个电键及足够的导线.

(1)小王同学利用上述器材设计了如图所示的电路,测得未知电阻的阻值.请写出计算关系式(需标明关系式中各个量表示的含义).

(2)为了比较准确地测出未知电阻的阻值,需要改变电阻箱的阻值进行多次测量.第一次闭合电键测量时,电阻箱的取值是 _________ (选填:“最大 值9999欧”、“最小值0”或“任意值”).测得第一次电流表偏转1格,请你通过计算,分析第二次测量时电阻箱可取的范围.

(3)考虑到实验中可能产生读数的错误,我们可以通过多次测量,利用图象发现这类错误,剔除这些数据.下面是小王测量得到的6组数据,其中有一组读数错误,请你通过作圈回答,读数错误的是序号为第 _________ 组,

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五.判断与说理题(本题共47分)

18.(15分)(1)在古代,以亚里士多德为代表的古希腊哲学家通过观察,已经猜想地球是球形,在我们日常生活中有些现象也可以表明地球是球形.试举一例说明.

(2)人们观察地球以外的物体,会受到地球大气层的影响.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比 _________ 选填:“将提前”、“将延后”或“不变”).简述产生这种现象的原因是: _________

(3)人们在地球上观察月亮,发现月亮朝向地球的一面始终是不变的.这是由于: _________

(4)天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为啥勃常数.科学家由此提出了宇宙大爆炸学说:认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,距今已有137亿年,大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动.上述天文观测中测得的啥勃常数H= _________ .最近的测量发现哈勃常数在变大,这说明宇宙在 _________ (选填:“加速”、“匀速”或“减速”)膨胀.

19.(6分)均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上,均匀细杆的重心在杆的中点上.现有一块等腰直角三角板和三根均匀细杆.三根细杆的长度分别与三角板的边长相等,将这三根细杆构成如图所示的三角形.设三角板的重心为P,三根细杆构成的三角形的重心为P',P、P’未在图中画出.以下是三位同学的观点:甲同学认为P和P’的位置重合;乙同学认为P和P’的位置不重合,且P到斜边的距离大于P'到斜边的距离,丙同学认为P和P'的位置不重合,且P到斜边的距离小于P'到斜边的距离.

请你通过分析,对以上三位同学的观点做出判断.

20.(12分)容器水平底面上有一个大小为a×b的长方形洞.用半径为a,长度为b的圆柱体盖住此洞(如图所示为其侧视图).现往容器里慢慢注入密度为ρ的液体,试分析说明圆柱体的质量M应该多大,才能使它在任何液位

下不会浮起.

21.(14分)(1)小灯泡(点光源)发出的光沿半径向外传播,在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强.有同学设计并进行了如图1所示的实验:将一个“6伏,8.0瓦”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,测得多组数 ?2010-2014 菁优网

菁优网 据;将数据标在I﹣1/d坐标图2上,得到一根过原点的直线.根据图线,求出该小灯泡将电能转化为光能的效率.(已

2知球表面积计算公式为S=4πR,R为球半径)

(2)图3,L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯,其发光效率与光能的传播规律同上述实验.L1,L2

﹣2安装在离地面高5米处,P为路灯连线中点的正下方路面上的一点,为使照射到P点的光强不小于0.013瓦?米,

则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少?

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2009年上海市第二十三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)小明坐在前排听讲座时,用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来.由于会场比较暗,他

2.(4分)如图所示,弹性小球撞击地面前的速度方向与水平地面的夹角为α,撞击后离开地面时的速度方向与水

平地面的夹角为β,则下列说法中正确的是( )

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4.(4分)2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天,实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球.已知:“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行,运行速度为7.76

3

5.(4分)现有一扇形的均质金属物体,该材料具有热胀冷缩的性质,如图所示.室温状态下AB、CD边所成的圆心角为α.若使物体温度均匀升高,则α角的变化情况是( )

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6.(4分)如图所示容器内放有一长方体木块,上面压有一铁块,木块浮出水面的高度为h1(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为h2(图b);将细绳剪断后(图、c),木块浮出水面的高度为(

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7.(4分)如图是水平公路上从车后看到的一辆行驶着的汽车的右后轮,根据图中所示现象可知( )

8.(4分)氧化锡的电导(电阻的倒数)随周围环境中的CO(一氧化碳)浓度变化而变化,甲图中的直线反映了它的电导与CO浓度的关系.用氧化锡制成传感器,将它组成乙图所示的电路.图中电压表的示数即可反映传感器周围环境中的CO浓度.则在下列表示CO浓度与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是( )

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二、填空题<每小题6分,共30分)

9.(6分)桌面上放有一定量的铁屑,现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑.若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会 减少 (选填“增加”、“不变”或“减少”);如乙图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的

铁屑会 减少 (选填:“增加”、“不变”或“减少”).

10.(6分)如图是一种给农作物灌溉的“滴灌”装置,图中的p为进水总阔,q为一种特制的滴水头,该滴水头每分钟滴水的数目相同,每滴水的体积也相同.在横截面积相同的一根直管上共装有100个滴水头.第36个滴水头与第37个滴水头间水管中的水流速度为v1,第64个滴水头至第65个滴水头间水管中的水流速度为v2,则速度的大小关系为v1 > v2(选填:“>”、“<”或“=”),且vl:v2=

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11.(6分)(2013?顺义区二模)在一个底面积为200平方厘米、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为10厘米的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某种液体.右图反映了物块对容器底部压力的大小

F与容器中倒入液体的深度h(0~6厘米)之间的关系.

33由此可知这种液体的密度大小为 1.25×10 千克/米,当倒入液体的深度h为12厘米时,物块对容器的底部压力

的大小F大小为 7.5 牛.

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12.(6分)如图所示,在一条长直路旁有一块草地,图中每个小方格的边长所代表距离为6米.小张同学沿草地边缘直路运动的最大速度是6

米/秒,在草地上运动的最大速度为3米/秒.请在下图中标出小张同学从草地边缘A处出发,在6秒时间内所能到达草地的范围,他从A处出发,选择恰当的路径,到达P点的最短,时间为 16.4 秒(精确到0.1秒).

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13.(6分)在如图所示的电路中,可以通过调整变阻器R和R',使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2,并由电流表指示出其电流值.

正确操作的步骤是:

①电路接通前,变阻器R的滑片应放在 B (选填:“A”或“B”)端,变阻器R'的滑片应放在 a (选填:“a”或“b”)端;

②电路接通后,先调节电阻 R′ (选填:“R”或“R'”),使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2,再调节 R (选填:“R”或“R'”)“A1”或“A2” (选填:“I1”或“I2”). ?2010-2014 菁优网

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三、计算题(本题共27分)

14.(8分)在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却.其温度随时间变化的关系如图所示.现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能.若不考虑容器的内能变化,水最终的温度是多少℃?

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15.(9分)图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开.曲轴与飞轮相连,飞轮每转动半周,有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.现有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离(即冲程长)的乘积,转速表示每分钟飞轮所转的周数.求:

(1)飞轮每转动半周,发动机做功多少?

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16.(10分)如图所示的装置,可以测定每千克100

℃的水,在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q.该装置的测量原理是:用加热器使水沸腾,汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中;测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量,根据能量守恒关系即可求出Q的值.这个汽化装置 工作时的散热功率恒定不变,但散热功率的值未知.测得加热器的功率为285.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克;加热器的功率为100.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克.根据以上数据,求每千克100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量Q.

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四、实验题(本题共14分)

17.(14分)小王同学需要测量一个未知电阻Rx的阻值,但身边只有下列器材

(A)一个电压大小不变、数值未知电源;(B)一个总刻度为30格,量程没有标定的电流表;(C)一个电阻箱R0(0﹣9999欧); (D)一个电键及足够的导线.

(1)小王同学利用上述器材设计了如图所示的电路,测得未知电阻的阻值.请写出计算关系式(需标明关系式中各个量表示的含义).

(2)为了比较准确地测出未知电阻的阻值,需要改变电阻箱的阻值进行多次测量.第一次闭合电键测量时,电阻箱的取值是 “最大值9999欧” (选填:“最大 值9999欧”、“最小值0”或“任意值”).测得第一次电流表偏转1格,请你通过计算,分析第二次测量时电阻箱可取的范围.

(3)考虑到实验中可能产生读数的错误,我们可以通过多次测量,利用图象发现这类错误,剔除这些数据.下面是小王测量得到的6组数据,其中有一组读数错误,请你通过作圈回答,读数错误的是序号为第 2 组,未知电

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五.判断与说理题(本题共47分)

18.(15分)(1)在古代,以亚里士多德为代表的古希腊哲学家通过观察,已经猜想地球是球形,在我们日常生活中有些现象也可以表明地球是球形.试举一例说明.

(2)人们观察地球以外的物体,会受到地球大气层的影响.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比 将延后 选填:“将提前”、“将延后”或“不变”).简述产生这种现象的原因是: 大气层对太阳光的折射作用

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菁优网 (3)人们在地球上观察月亮,发现月亮朝向地球的一面始终是不变的.这是由于: 月球自转的周期等于月球绕地球公转的周期

(4)天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为啥勃常数.科学家由此提出了宇宙大爆炸学说:认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,距今已有137亿年,大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动.上述天文观测中测得的啥勃常数H= 2.19×10千米/(秒?光年) .最近的测量发现哈勃常数在变大,这说明宇宙在 加速 (选填:“加速”、“匀速”或“减速”)膨胀.

﹣5

19.(6分)均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上,均匀细杆的重心在杆的中点上.现有一块等腰直角三角板和三根均匀细杆.三根细杆的长度分别与三角板的边长相等,将这三根细杆构成如图所示的三角形.设三角板的重心为P,三根细杆构成的三角形的重心为P',P、P’未在图中画出.以下是三位同学的观点:甲同学认为P和P’的位置重合;乙同学认为P和P’的位置不重合,且P到斜边的距离大于P'到斜边的距离,丙同学认为P和P'的位置不重合,且P到斜边的距离小于P'到斜边的距离.

请你通过分析,对以上三位同学的观点做出判断.

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20.(12分)容器水平底面上有一个大小为a×b的长方形洞.用半径为a,长度为b的圆柱体盖住此洞(如图所示为其侧视图).现往容器里慢慢注入密度为ρ的液体,试分析说明圆柱体的质量M应该多大,才能使它在任何液位下不会浮起.

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21.(14分)(1)小灯泡(点光源)发出的光沿半径向外传播,在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强.有同学设计并进行了如图1所示的实验:将一个“6伏,8.0瓦”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,测得多组数

2据;将数据标在I﹣1/d坐标图

2上,得到一根过原点的直线.根据图线,求出该小灯泡将电能转化为光能的效率.(已

2知球表面积计算公式为S=4πR,R为球半径)

(2)图3,L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯,其发光效率与光能的传播规律同上述实验.L1,L2

﹣2安装在离地面高5米处,P为路灯连线中点的正下方路面上的一点,为使照射到P点的光强不小于0.013瓦?米,

则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少?

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参与本试卷答题和审题的老师有:pydrx;pywl;wdnyx2011;wdsxg;951574352;碧浪淘沙;外星人;fhp826;dongfeng(排名不分先后)

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2014年6月27日

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