大同杯物理復(fù)賽試題

1、上海市第二十四屆初中物理競(jìng)賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題（2010年）說明：1本試卷共有五大題，答題時(shí)間為120分鐘，試題滿分為150分2答案及解答過程均寫在答卷紙上。其中第一第二大題只要寫出答案，不寫解答過程；第三第五大題按題型要求寫出完整的解答過程。解答過程中可以使用計(jì)算器。3本試卷中常數(shù)g取10N/kg，水的比熱容4.2×103J/kg·。一、選擇題（以下每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題4分，共32分）1教室里用投影儀放映課件時(shí)，銀幕上出現(xiàn)了正常畫面，若有一只小蟲正好落在投影儀的鏡頭上，此時(shí)對(duì)畫面的影響是（ ）A畫面變得模糊 B畫面稍微變暗了一些C畫面上出現(xiàn)該小蟲清晰的像

2、D畫面上出現(xiàn)該小蟲的像，但不清晰2蝴蝶飛行時(shí)能產(chǎn)生每秒振動(dòng)56次的聲波，蜜蜂飛行時(shí)能產(chǎn)生每秒振動(dòng)300400次的聲波。假如你的眼睛被蒙上，那么有蝴蝶和蜜蜂分別從你頭頂附近飛過，則（ ）A蝴蝶、蜜蜂飛過時(shí)，都能被發(fā)覺B蝴蝶、蜜蜂飛過時(shí)，都不能被發(fā)覺C蝴蝶飛過時(shí)能被發(fā)覺，蜜蜂飛過時(shí)不能被發(fā)覺D蜜蜂飛過時(shí)能被發(fā)覺，蝴蝶飛過時(shí)不能被發(fā)覺3大雪后，人們會(huì)感到外面萬籟俱靜。其主要原因是（ ）A大雪后，氣溫降低，人的聽覺變遲鈍 B大雪蓬松且多孔，對(duì)噪聲有吸收作用C大雪后，大地銀裝素裹，噪聲被反射 D大雪后，氣溫較低，噪聲傳播速度變慢4人類燃燒礦物燃料放出大量的CO2，使大氣的平均溫度上升。這其中的主要原因是

3、（ ）ACO2對(duì)紅外線的反射 BCO2對(duì)紅外線的吸收CCO2對(duì)可見光的反射 DCO2對(duì)可見光的吸收5在煮餃子時(shí)，將餃子投入沸騰的水中，并用勺子輕輕在鍋底推動(dòng)沉下的餃子，等到水重新沸騰后，加上些涼水繼續(xù)燒煮一會(huì)兒使水再次沸騰，這時(shí)煮熟的餃子會(huì)浮出水面。熟餃子會(huì)浮起來的主要原因是（ ）A鍋里的水量多了 B餃子在水里經(jīng)過燒煮變輕了C水溫低時(shí)水對(duì)餃子的浮力小，水溫高時(shí)水對(duì)餃子的浮力大 D水沸騰后，餃子內(nèi)的小部分水汽化后變成水蒸氣，使餃子體積增大6一列車由北向南在雨中行駛，坐在窗口的乘客看到雨滴相對(duì)車窗豎直下落，則（ ）A窗外有風(fēng)，但無法判斷風(fēng)的方向 B窗外有風(fēng)，而且是由北向南的風(fēng)C窗外有風(fēng)，而且是由南

4、向北的風(fēng)D窗外沒有風(fēng)，站在鐵軌邊的人看到雨滴是豎直下落的第7題圖7右圖中的容器內(nèi)有一個(gè)凹面鏡，容器內(nèi)注滿水，平行于主軸的光線經(jīng)凹面鏡反射后會(huì)聚于焦點(diǎn)，且焦點(diǎn)低于水面，設(shè)此時(shí)焦距為f。若其它條件不變，將水抽去，設(shè)焦距為f1。再在容器里注滿折射率比水大的液體，設(shè)焦距為f2。則（ ）Af1=f = f2 Bf1< f< f2 Cf< f1< f2 Df1> f> f28質(zhì)量相等的甲、乙兩金屬塊，其材質(zhì)不同。將它們放入沸水中，一段時(shí)間后溫度均達(dá)到100，然后將它們按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升溫。第一種方式：先從沸水中取出甲，將其投入冷水，當(dāng)達(dá)到熱平衡后將甲從

5、杯中取出，測(cè)得水溫升高20；然后將乙從沸水中取出投入這杯水中，再次達(dá)到熱平衡，測(cè)得水溫又升高了20。第二種方式：先從沸水中取出乙投入冷水，當(dāng)達(dá)到熱平衡后將乙從杯中取出；然后將甲從沸水中取出，投入這杯水中，再次達(dá)到熱平衡。則在第二種方式下，這杯冷水溫度的變化是（ ）A升高不足40 B升高超過40 C恰好升高了40 D條件不足，無法判斷 二、填空題（每小題6分，共30分）9如圖(a)所示，一根垂直于紙面的導(dǎo)線P放置在一水平放置條形磁鐵的正上方，若導(dǎo)線受到磁鐵給它的作用力的方向豎直向下，則導(dǎo)線中電流的方向是垂直紙面_（選填：“向外”或“向內(nèi)”)；現(xiàn)將該導(dǎo)線稍微向右平移一段距離，如圖(b)所示，則這根

6、導(dǎo)線受到磁鐵對(duì)它的作用力的方向?yàn)開（選填：“右下方”、“右上方”、“左下方”或“左上方”)。N S(a)N S(b)第9題圖PP第10題圖AB10如圖所示，大水槽里有不相溶的A、B兩種液體，A液體的密度為，B液體的密度為2。一個(gè)邊長(zhǎng)為a的小立方體物塊，一半浸沒在A液體中，另一半浸沒在B液體中，物塊的上表面與A液體上表面齊平，則物塊的密度為_。若在物塊上端加一個(gè)大小為物塊重力0.1倍的豎直向下的壓力，則物塊下沉的距離為_a。（物塊始終未與水槽底部接觸）11血管變細(xì)是“高血壓”病的誘因之一。為研究這一問題，我們可做一些簡(jiǎn)化和假設(shè)：設(shè)血液通過一定長(zhǎng)度血管時(shí)受到的阻力f與血液流速v成正比，即f=kv

7、(其中k與血管粗細(xì)無關(guān))，為維持血液勻速流動(dòng)，在這血管兩端需要有一定的壓強(qiáng)差。設(shè)血管內(nèi)徑為d1時(shí)所需的壓強(qiáng)差為p，若血管內(nèi)徑減為d2時(shí)，為了維持在相同時(shí)間內(nèi)流過同樣多的血液，此時(shí)血液的流速是原來的_倍；血管兩端的壓強(qiáng)差必須變?yōu)樵瓉淼腳倍。(b)(a)第12題圖12如圖(a)所示直角三角板ABC的邊長(zhǎng)BC=a，AC=b，開始時(shí)AB邊靠在y軸上，B與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合。今使A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向朝O點(diǎn)移動(dòng)，B點(diǎn)沿x軸正方向移動(dòng)，可知三角板從圖(a)所示的初始位置到圖(b)所示終止位置的過程中，C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為_（選填：“單方向的直線”、“往返的直線”、“一段圓弧”或“非圓弧狀的其他曲線”），C點(diǎn)在此過程中通

8、過的路程為_。第13題圖13在圖(a)所示的電阻網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)電阻的阻值為R。某同學(xué)用如圖(b)所示的裝置去測(cè)量網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點(diǎn)之間的電流。設(shè)電源的電壓恒為E，則最大電流為_，最小電流為_。三、計(jì)算題（本題共27分）14（12分）甲同學(xué)從學(xué)校出發(fā)步行去附近的郵局寄信，前15min內(nèi)行走的速度為1m/s，為了盡快到達(dá)郵局，以后的速度提高到2m/s。在甲同學(xué)出發(fā)6min后，乙同學(xué)也想去郵局，為了趕上甲同學(xué)，乙同學(xué)以3m/s的速度行走。求：(1)（6分）乙同學(xué)經(jīng)過多少時(shí)間能追上甲同學(xué)？(2)（6分）若乙同學(xué)比甲同學(xué)晚出發(fā)12min，則經(jīng)過多少時(shí)間乙同學(xué)能追上甲同學(xué)？第15題圖(a)ab小木樁第15題

9、圖(b)ab小木樁風(fēng)45°15（15分）密度為=500kg/m3、長(zhǎng)a、高b、寬c分別為0.8m、0.6m、0.6m的勻質(zhì)長(zhǎng)方體，其表面光滑，靜止在水平面上，并被一個(gè)小木樁抵住，如圖(a)所示。(1)（3分）無風(fēng)情況下，地面的支持力為多大？第15題圖(c)ab小木樁風(fēng)(2)（6分）當(dāng)有風(fēng)與水平方向成45°角斜向上吹到長(zhǎng)立方體的一個(gè)面上，如圖(b)所示。風(fēng)在長(zhǎng)方體光滑側(cè)面產(chǎn)生的壓力為F，則力F要多大才能將長(zhǎng)方體翹起？(3)（6分）實(shí)驗(yàn)表明，風(fēng)在光滑平面上會(huì)產(chǎn)生垂直平面的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)的大小跟風(fēng)速的平方成正比，跟風(fēng)與光滑平面夾角正弦的平方成正比。現(xiàn)讓風(fēng)從長(zhǎng)方體左上方吹來，風(fēng)向與水平

10、方向成角，如圖(c)所示。當(dāng)大于某個(gè)值時(shí)，無論風(fēng)速多大，都不能使長(zhǎng)方體翹起。請(qǐng)通過計(jì)算確定的值。四、實(shí)驗(yàn)、作圖題（本題共20分）第16題圖（1）BAC+16（14分）如圖（1）所示盒內(nèi)的電路由三個(gè)阻值均為R的電阻組成，盒外有三個(gè)接線柱A、B、C。某位同學(xué)用伏安法測(cè)量各個(gè)接線柱之間的電阻，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。請(qǐng)完成以下問題：(1)（2分）用筆線代替導(dǎo)線，完成測(cè)量A、B接線柱之間電阻時(shí)的電路；(2)（3分）在測(cè)B、C接線柱之間的電阻時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖（2）所示，請(qǐng)讀出并填入表格中。接觸點(diǎn)U(v)I(A)A、B1.500.50B、C0.30A、C2.40第16題圖(2)(3)（3分）測(cè)量A、C接

11、線柱之間的電阻時(shí)，電壓表的示數(shù)讀數(shù)為2.40V，請(qǐng)將電流表的示數(shù)填入表格。(4)（6分）畫出盒內(nèi)三個(gè)等值電阻可能的連接方式，并求出三個(gè)等值電阻的阻值R。17（6分）如圖所示，一寬為ab的平面鏡，垂直紙面放置，平面鏡可以繞其中心軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，MN為離平面鏡一段距離的直線。人眼在ab與MN之間的某固定位置P點(diǎn)（圖中沒有標(biāo)出），通過平面鏡ab觀察MN。轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡，人眼可以通過平面鏡觀察到MN上不同的區(qū)域。當(dāng)平面鏡ab與直線MN平行時(shí)，人眼通過平面鏡恰能觀察到MN上從A點(diǎn)到B點(diǎn)的整個(gè)區(qū)域。（1）（3分）利用刻度尺等工具，確定人眼所在位置。（2）（3分）將平面鏡ab繞O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過角，利用刻度尺等工具，畫出

12、人眼此時(shí)通過平面鏡在MN上觀察到的區(qū)域。OabMANB第17題圖五判斷與說理題（本題共41分）18在科學(xué)研究中，常利用物體某些性質(zhì)的互補(bǔ)性，制成各種器件。請(qǐng)對(duì)以下問題作出解答。 (1)（6分）研究表明，導(dǎo)體的電阻隨溫度t變化的規(guī)律為RR0（1at），其中a稱為電阻溫度系數(shù)。在一定的溫度范圍內(nèi)a是與溫度無關(guān)的常量。金屬的電阻一般隨溫度的升高而增大，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負(fù)溫度系數(shù)。利用具有正負(fù)電阻溫度系數(shù)的兩種材料，可以制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻。現(xiàn)將橫截面積相同的銅棒和碳棒串接成1.0m長(zhǎng)的導(dǎo)體，要求其阻值在0°C附近不隨溫度變化，求所需碳棒的

13、長(zhǎng)度。已知：在0°C附近，銅的電阻溫度系數(shù)為3.9´10 3°C 1，該銅棒每米長(zhǎng)的電阻為1.7×10 5 ；碳的電阻溫度系數(shù)為-5.0´10 4°C-1，該碳棒每米長(zhǎng)的電阻為3.5×10 2，銅棒與碳棒的尺寸隨溫度的變化可忽略。第18題圖（a）H 2H 1(2)（6分）如圖(a)所示，在相同的直筒中，分別用不計(jì)厚度、質(zhì)量和摩擦的活塞封閉體積為V1的不同氣體I、II，此時(shí)氣體溫度均為T1，活塞距直圓筒底高為H1。加熱直筒內(nèi)氣體，氣體溫度為T2時(shí)，兩活塞均上升到H2。兩直筒中活塞距筒底的高度H隨溫度T變化的情況如圖(b)所示。

14、現(xiàn)用兩只活塞在同一直筒中封閉溫度為T1的一定量的上述兩種氣體，封閉在直筒中的兩種氣體被活塞隔開，總體積仍為V1。試根據(jù)HT圖提供的信息，判斷封入上述兩種氣體的初始體積之比滿足什么條件時(shí)，被封閉氣體的溫度從T1升高到T2的過程中，總體積隨溫度升高均勻增大。第18題圖(b)H氣體圖線TT1T2H2H1氣體圖線第19（1）題圖太陽(yáng)地球木星及衛(wèi)星 地球地球軌道木星軌道19（15分） 光速的測(cè)定在光學(xué)的發(fā)展史上具有非常特殊而重要的意義。它不僅推動(dòng)了光學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，也打破了光速無限的傳統(tǒng)觀念，引發(fā)了一場(chǎng)物理革命，愛因斯坦提出了相對(duì)論。 (1)（4分）最初的光速值是根據(jù)丹麥科學(xué)家羅默的理論測(cè)出的。羅默對(duì)木星

15、系進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)的觀察和研究。他發(fā)現(xiàn)，離木星最近的衛(wèi)星木衛(wèi)一繞木星運(yùn)行，隔一段時(shí)間就會(huì)被木星遮食一次，這個(gè)時(shí)間間隔在一年之內(nèi)的各個(gè)時(shí)間里并不是完全相同的。羅默在解釋這個(gè)現(xiàn)象時(shí)說，這是因?yàn)楣獯┰降厍蜍壍佬枰獣r(shí)間，最長(zhǎng)時(shí)間可達(dá)22min，已知地球軌道半徑。請(qǐng)根據(jù)羅默的數(shù)據(jù)算出光速的大小。P第19（2）題圖(2)（5分）如圖所示是邁克爾遜用轉(zhuǎn)動(dòng)八面鏡法測(cè)光速的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖中P可旋轉(zhuǎn)的八面鏡，S為發(fā)光點(diǎn)，T是望遠(yuǎn)鏡，平面鏡O與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為ABL（L可長(zhǎng)達(dá)幾十千米），且遠(yuǎn)大于OB以及S和T到八面鏡的距離?，F(xiàn)使八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)起來，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速，當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)達(dá)到n0時(shí)，恰能在望遠(yuǎn)鏡中第一次看見發(fā)光點(diǎn)S，由此邁克爾遜測(cè)出光速c。請(qǐng)寫出測(cè)量光速的表達(dá)式。L0光源第19（3）題圖（a）v(3) （6分）一車廂以速度v在水平地面上行駛，車廂底部有一光源，發(fā)出一光信號(hào)，射到車頂。已知在車廂里的觀察者測(cè)量到這一過程所用的時(shí)間為Dt0，如圖（a）所示。另外一個(gè)觀察者站在地面，他測(cè)量到的這一過程所用的時(shí)間為Dt，如圖（b）所示。研究表明不論觀察者是站在車廂里還是在地面上，車廂的高度L0都是不變的，光在車廂里和地面上傳播的速度都是c，試判斷Dt和Dt0哪一個(gè)更大一些，從中可以