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2012—2013年“随园杯”南京物理奥林匹克(NPhO)选拔 初试 试卷 及 答案

发布时间:2013-12-16 09:33:19  

2012—2013年“随园杯”南京物理奥林匹克(NPhO)选拔 初试 考试时间:2013-1-1 上午8:30—10:30 全卷共计120分。答题时严禁超过密封线! 全卷g均取10N/kg。

A.大雪后,行驶的车辆减少,噪声减小 B.大雪蓬松且多孔,对噪声有吸收作用 C.大雪后,大地银装素裹,噪声被反射 D.大雪后,气温较低,噪声传播速度变慢 2. 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 3. 如图所示,墙面上挂着标有“255”数字的牌子,在其相邻的一墙面上挂着一平面镜,地面上也放有一平面镜,通过平面镜不可能看到的数字是( ) A.522 B.552 C.225 D.252 4. 电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为( ) A.灰尘的自然堆积 B.玻璃有较强的吸附灰尘的能力 C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘 D.电视机工作时,屏表面有静电而吸咐灰尘 5. 修补被扎破的自行车内胎时,修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛,再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛,然后再将锉毛的两个表面涂上胶水,待胶水晾一会儿之后,对准、压紧 ?? 。对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析,你认为最可能的是( ) A.使补胎处的橡胶更膨松,以增强补胎处橡胶的弹性 B.增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用 C.增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦,防止错位 D.防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀,避免外胎爆胎 6. 如图所示,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后( ) A.将有水从烧杯中溢出 B.不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降 C.烧杯中水面会下降 D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出 7. 在盛水的长方体容器上方的横木上,用细线竖直悬挂一个实心铁球,铁球位于水面上方。容器置于两支撑物上而保持静止,如图所示。容器对左边支撑物的压力为Nl,对右边支撑物的压力为N2。现将线放长,使铁球浸没在水里,则( ) A.N1变大, N2变小 B.N1变小,

N2

变大

C.N

1、

N2均变大

D

.N

1、N2均不变

第1页,共6页

8. 如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P移动

时,导致电压表V2读数变大,则下列关于其它电

表读数变化情况的说法中,正确的是( )

A.V1、A读数均变大

B.V3、V读数均变大

C.V、A读数均变大

D.V3、V1读数均变大

9. 用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的正方体,要求它们的边

长分别为0.1m、0.2m和0.3m。制成后经质量检验员称得它们的实际质量分别为3kg、21.6kg和54kg。质量检验员指出:有两个不合格,其中一个掺入了杂质为次品,另一个混入了空气泡为废品,则下列判断中正确的是( )

A.甲为废品,乙为合格品,丙为次品 B.甲为合格品,乙为废品,丙为次品

C.甲为次品,乙为合格品,丙为废品 D.甲为废品,乙为次品,丙为合格品

10. 载人飞船绕地球飞行时,宇航员在船舱中沿水平方向抛出一个橡皮球,这球的运动情况

是( )

A.沿一曲线落在地板上 B.球碰到墙壁后,停留在空间某一点

C.球在舱内两墙壁之间不断地碰撞下去 D.球离开手后,不久就停留在空中

二、填空题(每空2分,共40分)答案请写在答题区!!

20、____3:4___ ____3:4___

11. 甲、乙是两个质量相等的空心球,它们的空心部分体积完全相同,甲球恰好能在水中悬

浮,ρ甲=3.0×103kg/m3,ρ乙=2.0×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,则甲、乙两球的体积之比为_____。当把乙球放入水中时,乙球露出水面的体积占乙球体积的____。

12. 如图所示,ABCD是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,

木板外侧分别用1000N的力压紧,砖处于静止状态。则B砖与C砖之间的摩擦力大小为 N、A与B砖之间的摩擦力为 、板与D间的摩擦力为 。

13. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b

端,电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图 (b)所示。根据图线可以知道,滑动变阻器R的最大阻值为_ _Ω,定值电阻R2的阻值为_________Ω。

第12题图 第2页,共6页

14. 在如图所示的电阻分布中,ab两点间的电阻的大小为EF两点间的电阻大小

为 、CD两点间的电阻大小为 。

15. ___________增大,从而使_____ _____增大的缘故。

16. 医生用旧的血压计测某病人的血压,结果写上110/80mmHg的结论,请你算一算,这

病人的血压高约为____kPa,低压约为__ _kPa(lmmHg表示1mm水银柱产生的压强,水银密度:13.6×103kg/m3)。

17. 在月球上,宇航员面对面也要靠无线电交谈,这是因为

18. 边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,单独放在水平地面上对地的压强为5.4×103Pa。

如图装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横

杆B 端的细绳绕过动滑轮,动滑轮连着物体M。用力F

在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时

物体M 对地面的压强为1.8×103 Pa,若仍用力F在距离

A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,

此时物体M 对地面压强为1.0×103Pa,已知横杆上AB部

分的长为0.2m,AB:OA=1:3,不计横杆质量、绳质量和

摩擦。则力F的大小为_ N。

19. 如图所示,两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜,透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了

测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置,小李同学做如下实验:在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S,在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏,点光源S与光屏的距离为L。左右移动圆筒,当圆筒左端面距离点光源S为a时,恰好在光屏上成一个清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b,光屏上又出现了一个清晰的像。则凸透镜和圆筒左端面的距离x为____________,该透镜的焦距f为__________。

20. 一条河道被一行窄而浅的沙石隔成两条流速不同的支流。船从岸边A点开始渡河到对

岸,船相对水的速度大小始终不变。已知船渡河的最短路径如图所示,船最终到达了对岸B点。船先后渡过两条支流的时间恰好相等,且α=53°,β=37°。则两条支流的水速之比v1:v2=____;两条支流宽度之比d1:d2=____。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

第19题图 第20题图

三、计算题(6小题,共计60分)请在试题下方解答以下试题!

第3页,共6页

21. (8分)今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想:柑橘的密度是多少呢?于是,他将

柑橘带到学校实验室,用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g,测得装满水的溢水杯的总质量是360g;然后借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后再取出柑橘,接着测得溢水杯的总质量是240g。

请根据上述实验过程解答下列问题:

(1)溢水杯中排出水的质量是多大?

(2)这个柑橘的体积和密度各是多大?

(3)小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较,是偏大还是偏小? 答案(1)120g

(2)0.9g/cm3

(3)偏小

22. (8分)现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不

能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间;在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这段距离叫制动距离。下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离和制动距离。请回答:

(1)刹车过程中轮胎会发热,这是什么原因?是什么能转化为什么能的过程?

(2)利用上表数据,通过计算求出该司机的反应时间大约是多少秒?

(3)分析上表数据可知,汽车制动距离与行驶速度有什么关系?

(4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全,在高速公路旁边设置了“雨雪路滑,减速慢行”的警示牌,请简要说明这句话的物理道理。

解:(1)行驶的汽车刹车后,由于惯性仍要保持原来的运动状态,向前运动一段距离,因此不能立即停车;

(2)比较一、三列的数据可知,汽车的速度越快,其制动距离就会越长,因此,影响汽车制动距离的主要因素是汽车的速度;

(3)雨雪天路面湿滑,轮胎与地面的摩擦力减小,对汽车的阻力会变小,因此,其制动距离将会变长;

(4)装满货物的汽车质量大,因此在同样行驶时,其惯性更大,制动距离会变长.

23. (8分)已知盒内有三个电阻R1、R2、R3,连成RAC=20Ω,RCD=50Ω,RAD=30Ω,若

用导线将B、D相连,则RAD=20Ω。在图中连成电路,并标出你所选用的三个电阻的阻值。

答案:

24. (12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(图中未画出),则:方案一: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;方案二: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。

方案一:焦距是_____ f,置于凸透镜的____侧(选填“左”或“右”)距离为____f

方案二:焦距是_____ f,置于凸透镜的____侧(选填“左”或“右”) 距离为____f

答案:方案一:放置一个2f的凸透镜,放置在第一片后3f处

放置一个f/2的凸透镜,放置在第一片前3f/2处

方案二:放置一个-f/2的凹透镜,放置在第一片前f/2处

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25. (12分)两艘船A与B,在t=0时从港口O处同时以相同的速度v=10m/s分别向东、

向南匀速前进,如图所示。当A船距O点L1=50m处第一次鸣笛,发出短促的汽笛声,以后每前进50m鸣笛一次。声波以u=340m/s的速度向各个方向传播。

(1)求B船上的水手首次听到汽笛声的时刻。

(2)求B船上的水手首次听到汽笛声到第二次听到汽笛声的时间间隔,并判断B船上的水手以后听到相邻两次汽笛声的时间间隔是否发生变化。

(1)第一个声音信号从A船→B船,要经过?t1的时间,

由勾股定理有

2L1??L1?v?t1??(u?t1)2

?t1?L12

?t1??0.2124(s)t0?L1 ?5(s)v

船B上的水手听到第一声汽笛声的时刻为5.2124(s)

(2)由第一小题可知:

v?第二个声音信号从A船→B船,要经过的时间为?t2?L2 u2?v2

所以听到的声音信号的时间间隔ΔT为

L2L1L2?L1?T?(?t2?)?(?t1?)??(L2?L1 vvvL2?L150?T???5.212(s) v10由ΔT的计算式可知,ΔT的大小仅与ΔL=L2-L1有关,故时间间隔不变。

(其他解法结论正确同样得分)

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26. (12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'

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。

注:三角板三边边长分别为a、aa。

答:____同学的观点是对的。证明如下: 答案:

乙同学对,甲、丙两同学不对。

对三角板:设直角三角形斜边上的高为h。则均匀的三角板的重心P到斜边的 距离为h/3=O.333h。

对三角形:根据三根细杆的长度,质量分别设为

显然可知,总质量为2m0的两根直角边整体的重心与斜边的距离为h/2。 考虑斜边质量可知:三角形的重心到底边的距离为:

0.293 h<0.333h,所以P到斜边的距离大于P’到斜边的距离。

全卷共计6页,总题量为26题。全卷答题结束后请认真检查是否有漏做的题目!

第7页,共6页

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