上海市2020年第二十三屆初中物理競(jìng)賽(大同中學(xué)杯)復(fù)賽試卷

上海市第二十三屆初中物理競(jìng)賽(大同中學(xué)杯)復(fù)賽試題(2020年)說(shuō)明：本試卷共有五大題，答題時(shí)間為120分鐘，試題滿分為150分答案及解答過(guò)程均寫(xiě)在答卷紙上。其中第一~第二大題只要寫(xiě)出答案，不寫(xiě)解答過(guò)程；第三~第五大題按題型要求寫(xiě)出完整的解答過(guò)程。解答過(guò)程中可以使用計(jì)算器．考試完畢只交答卷紙，試卷可以帶回。本試卷中常數(shù)g取10牛/千克，水的比熱容4.2X103焦/千克?°C,水的密度1.0X103千克/米3。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．小明坐在前排聽(tīng)講座時(shí)，用照相機(jī)把由投影儀投影在銀幕上的彩色圖像拍攝下來(lái)。由于會(huì)場(chǎng)比較暗，他使用了閃光燈。這樣拍出來(lái)的照片：()比不用閃光燈清楚多了與不用閃光燈的效果一樣看不清投影到屏幕上的圖像色彩被“閃”掉了，拍到的僅有黑色的字和線條如圖所示，彈性小球撞擊地面前的速度方向與水平地面的夾角為a,撞擊后離開(kāi)地面時(shí)的速度方向與水平地面的夾角為B,則下列說(shuō)法中正確的是：()無(wú)論地面光滑與否，總有B=a無(wú)論地面光滑與否，總有B<a地面的粗糙程度越大，B越小地面的粗糙程度越大，B越大摩托車做飛躍障礙物的表演時(shí)為了減少落地時(shí)向前翻車的危險(xiǎn)，則落地時(shí)應(yīng)采取的措施是：()僅前輪制動(dòng)(B)僅后輪制動(dòng)(C)前、后兩輪均制動(dòng)(D)前、后輪均不制動(dòng)2020年9月25日21時(shí)10分“神舟”七號(hào)飛船載著三名航天員飛上藍(lán)天，實(shí)施太空出艙活動(dòng)等任務(wù)后于28日17時(shí)37分安全返回地球。已知：“神舟”七號(hào)飛船在距地球表面高343千米的圓軌道上運(yùn)行，運(yùn)行速度為7.76千米/秒；地球半徑6.37X103千米。則在“神舟”七號(hào)飛船運(yùn)行期間，飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)為：()15(B)30(C)45(D)60現(xiàn)有一扇形的均質(zhì)金屬物體，該材料具有熱脹冷縮的性質(zhì)，如圖所示。室溫狀態(tài)下AB、CD邊所成的圓心角為a。若使物體溫度均勻升高，則a角的變化情況是：變大不變變小無(wú)法確定6?如圖所示容器內(nèi)放有一長(zhǎng)方體木塊M,上面壓有一鐵塊m,木塊浮出水面的高度為h(圖a)；用細(xì)繩將該鐵塊系在木塊的下面，木塊浮出水面的高度為h(圖b)；將12細(xì)繩剪斷后(圖c),則木塊浮出水面的高度h為：()3ababc(A)h+P(h(A)h+P(h-h)/p1鐵21水(c)h+P(h-h)/P1木21水h+P(h-h)/P2鐵21水(D)h+P(h-h)/P2鐵21木7.右圖是水平公路上從車后看到的一輛行駛著的汽車的右后輪，根據(jù)圖中所示現(xiàn)象可知：()(A)汽車正在向左轉(zhuǎn)彎，右后輪對(duì)地面作用力的方向?yàn)橄蛳缕螅˙）汽車正在向左轉(zhuǎn)彎，右后輪對(duì)地面作用力的方向?yàn)橄蛳缕遥–）汽車正在向右轉(zhuǎn)彎，右后輪對(duì)地面作用力的方向?yàn)橄蛳缕螅―）汽車正在向右轉(zhuǎn)彎，右后輪對(duì)地面作用力的方向?yàn)橄蛳缕??氧化錫的電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）隨周圍環(huán)境中的CO（—氧化碳）濃度變化而變化，甲圖中的直線反映了它的電導(dǎo)與CO濃度的關(guān)系。用氧化錫制成傳感器，將它組成乙圖所示的電路，圖中電壓表的示數(shù)即可反映傳感器周圍環(huán)境中的CO濃度。則在下列表示CO濃度與電壓表示數(shù)Uo之間關(guān)系的圖象中正確的是：（）［電導(dǎo)-1氣代僵F傳膊器1民護(hù)電阻二<70濃度L11甲圖乙圖二、填空題（每小題6分，共30分）9.桌面上放有一定量的鐵屑，現(xiàn)將兩根完全相同的條形磁鐵A的N極和磁鐵B的S極如甲圖所示放置在靠近鐵屑的上方，吸附一定量的鐵屑。若將吸附有鐵屑的兩極靠在一起，則吸附在連接處的鐵屑會(huì)（選填“增加”、“不變”或“減少”）；甲圖乙圖如乙圖所示，將一根長(zhǎng)度略大于兩磁鐵間距的軟鐵棒，輕輕擱在兩磁鐵上，則被吸附的鐵屑會(huì)（選填：“增加”、“不變”或“減少”）。IO.如圖是一種給農(nóng)作物灌溉的“滴灌”裝置，圖中的p為進(jìn)水總闊，q為一種特制的滴水頭，該滴水頭每分鐘滴水的數(shù)目相同，每滴水的體積也相同。在橫截面積相同的一根直管上共裝有100個(gè)滴水頭。第36個(gè)滴水頭與第37個(gè)滴水頭間水管中的水流速度為vl，第64個(gè)滴水頭至第65個(gè)滴水頭間水管中的水流速度為v2,則速度的大小關(guān)系為vl____v2（選填：“〉”、“〈”或“=”），且vl：v2=。11?在一個(gè)底面積為200厘米2、高度為20厘米的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放入一個(gè)邊長(zhǎng)為10厘米的實(shí)心正方體物塊，然后逐漸向容器中倒入某種液體。右圖反映了物塊對(duì)容器底部壓力的大小F與容器中倒入液體的深度h（0?6厘米）之間的關(guān)系。由此可知這種液體的密度大小為千克/米3，當(dāng)?shù)谷胍后w的深度h為l2厘米時(shí)，物塊對(duì)容器的底部壓力的大小F大小為牛。12．如圖所示，在一條長(zhǎng)直路旁有一塊草地，圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)所代表距離為6米。小張同學(xué)沿草地邊緣直路運(yùn)動(dòng)的最大速度是6米/秒，在草地上運(yùn)動(dòng)的最大速度為3米/秒。請(qǐng)?jiān)谙聢D中標(biāo)出小張同學(xué)從草地邊緣A處出發(fā)，在6秒時(shí)間內(nèi)所能到達(dá)草地的范圍；他從A處出發(fā)，選擇恰當(dāng)?shù)穆窂?，到達(dá)P點(diǎn)的最短時(shí)間為_(kāi)___秒（精洛1:閥:：.'i'a；：；：I-?4；>![:?■■,$::::V<<:：:洛厲:■::亡十:2;;<<:十::十艮:?:*:卜：：：：；AJ::::恥;tq;<:::::我7；；補(bǔ):J1i'1I4A::::XI確到0.1秒）。在如圖所示的電路中，可以通過(guò)調(diào)整變阻器R和R',使通過(guò)電阻R和R的電流12正確操作的步驟是：①電路接通前，變阻器R的滑片應(yīng)放在（選填：“A”或“B”）端，變阻器R'的滑片應(yīng)放在（選填：“a”或“b”）端；②電路接通后，先調(diào)節(jié)電阻（選填：“R”或“R'”），使電流表A和電流1表A的示數(shù)比值為I/I，再調(diào)節(jié)（選填：“R”或“R'”），使電流表212（選填：“A”或“A”）的示數(shù)達(dá)到（選填：“I”或“I”）。l212三、計(jì)算題（本題共27分）（8分）在一攪拌機(jī)的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水，把水加熱到70°C后讓其在室溫下自動(dòng)冷卻。其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)開(kāi)動(dòng)電動(dòng)攪拌機(jī)對(duì)該冷卻的水不停地?cái)嚢?，電?dòng)機(jī)的功率尸為900瓦，其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。若不考慮容器的內(nèi)能變化，水最終的溫度是多少C?（9分）圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過(guò)連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過(guò)程錯(cuò)開(kāi)。曲軸與飛輪相連，飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作?，F(xiàn)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示，其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積等于活塞的面積與活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（即沖程長(zhǎng)）的乘積，轉(zhuǎn)速表示每分鐘飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。求：（1）飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少?（2）若在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞壓強(qiáng)可以看作恒壓，則壓強(qiáng)多大?

排量排量2.0L輸出功率I20kW轉(zhuǎn)速6Q00r/inin16（10分）如圖所示的裝置，可以測(cè)定每千克100°C的水，在大氣壓下汽化成100°C的水蒸氣所需吸收的熱量Q。該裝置的測(cè)量原理是：用加熱器使水沸騰，汽化的水蒸氣通過(guò)凝聚器液化后被收集在量杯中；測(cè)量加熱器的發(fā)熱功率及一段時(shí)間內(nèi)在量杯中收集到的水的質(zhì)量，根據(jù)能量守恒關(guān)系即可求出Q的值。這個(gè)汽化裝置工作時(shí)的散熱功率恒定不變，但散熱功率的值未知。測(cè)得加熱器的功率為285.0瓦時(shí)，在300秒時(shí)間內(nèi)被冷凝和收集的液體質(zhì)量為28.0克;加熱器的功率為100.0瓦時(shí)，在300秒時(shí)間內(nèi)被冷凝和收集的液體質(zhì)量為4.0克。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求每千克100C的水在大氣壓下汽化成100C的水蒸氣所需吸收的熱量Q。四、實(shí)驗(yàn)題（本題共14分）17、小王同學(xué)需要測(cè)量一個(gè)未知電阻R的阻值，但身邊只有下列器材X

—個(gè)電壓大小不變、數(shù)值未知電源；—個(gè)總刻度為30格，量程沒(méi)有標(biāo)定的電流表;一個(gè)電阻箱R0(0—9999歐)；—個(gè)電鍵及足夠的導(dǎo)線。(4分)小王同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，測(cè)得未知電阻的阻值。請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算關(guān)系式(需標(biāo)明關(guān)系式中各個(gè)量表示的含義)。請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算關(guān)系式(需標(biāo)明關(guān)系式中各個(gè)量表示的含義)。(4分)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)出未知電阻的阻值，需要改變電阻箱的阻值進(jìn)行多次測(cè)量。第一次閉合電鍵測(cè)量時(shí)，電阻箱的取值是(選填：“最大值9999歐”、“最小值0”或“任意值”)。測(cè)得第一次電流表偏轉(zhuǎn)1格，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算，分析第二次測(cè)量時(shí)電阻箱可取的范圍。(6分)考慮到實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生讀數(shù)的錯(cuò)誤，我們可以通過(guò)多次測(cè)量，利用圖像發(fā)現(xiàn)這類錯(cuò)誤，剔除這些數(shù)據(jù)。下面是小王測(cè)量得到的6組數(shù)據(jù)，其中有一組讀數(shù)錯(cuò)誤，請(qǐng)你通過(guò)作圈回答，讀數(shù)錯(cuò)誤的是序號(hào)為第組，未知電阻的阻值為歐姆。序號(hào)l23456電阻箱讀數(shù)/歐姆230130105805540電流表讀數(shù)/(格)6.09.012.015.020.025.0五、判斷與說(shuō)理題（本題共47分）18．（15分）（1）在古代，以亞里士多德為代表的古希臘哲學(xué)家通過(guò)觀察，已經(jīng)猜想地球是球形在我們?nèi)粘Ｉ钪杏行┈F(xiàn)象也可以表明地球是球形。試舉一例說(shuō)明。（2）人們觀察地球以外的物體，會(huì)受到地球大氣層的影響。假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比選填：“將提前”、“將延后”或“不變”）。簡(jiǎn)述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：（3）人們?cè)诘厍蛏嫌^察月亮，發(fā)現(xiàn)月亮朝向地球的一面始終是不變的。這是由于：（4）天文觀測(cè)表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的星體（或星系）都在以各自的速度背離我們而運(yùn)動(dòng)，離我們?cè)竭h(yuǎn)的星體，背離我們運(yùn)動(dòng)的速度（稱為退行速度）越大；也就是說(shuō)宇宙在膨脹不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比Pv=Hr，式中H為一常量，稱為啥勃常數(shù)。科學(xué)家由此提出了宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)：認(rèn)為宇宙是從一個(gè)大爆炸的火球開(kāi)始形成的，距今已有137億年，大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運(yùn)動(dòng)。上述天文觀測(cè)中測(cè)得的啥勃常數(shù)H=。最近的測(cè)量發(fā)現(xiàn)哈勃常數(shù)在變大，這說(shuō)明宇宙在（選填:“加速”、“勻速”或“減速”）膨脹。19．（6分）均勻三角板的重心在三角形三條中線的交點(diǎn)上，均勻細(xì)桿的重心在桿的中點(diǎn)上?，F(xiàn)有一塊等腰直角三角板和三根均勻細(xì)桿。三根細(xì)桿的長(zhǎng)度分別與三角板的邊長(zhǎng)相等，將這三根細(xì)桿構(gòu)成如圖所示的三角形。設(shè)三角板的重心為P,三根細(xì)桿構(gòu)成的三角形的重心為P'，p、p'未在圖中畫(huà)出。以下是三位同學(xué)的觀點(diǎn)：甲同學(xué)認(rèn)為P和P'的位置重合；乙同學(xué)認(rèn)為P和P'的位置不重合，且P到斜邊的距離大于P'到斜邊的距離，丙同學(xué)認(rèn)為P和P'的位置不重合，且P到斜邊的距離小于P'到斜邊的距離。請(qǐng)你通過(guò)分析，對(duì)以上三位同學(xué)的觀點(diǎn)做出判斷。20.（12分）容器水平底面上有一個(gè)大小為aXb的長(zhǎng)方形洞。用半徑為a,長(zhǎng)度為b的圓柱體蓋住此洞（如圖所示為其側(cè)視圖）?，F(xiàn)往容器里慢慢注入密度為P的21．（14分）（1）（8分）小燈泡（點(diǎn)光源）發(fā)出的光沿半徑向外傳播，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)與傳播方向垂直的單位面積的光能叫做光強(qiáng)。有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6伏，8.0瓦”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)傳感器，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I,測(cè)得多組數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)標(biāo)在I7/d2坐標(biāo)圖上，得到一根過(guò)原點(diǎn)的直線。根據(jù)圖線，求出該小燈泡將電能轉(zhuǎn)化為光能的效率。（已知球表面積計(jì)算公式為S=4nR2,R為球半徑）°0-5LOL5Z02.S（2）（6分）L1、L2為兩盞額定電功率為200瓦照明用的路燈，其發(fā)光效率與光能的傳播規(guī)律同上述實(shí)驗(yàn)。L1,L2安裝在離地面高5米處，P為路燈連線中點(diǎn)的正下方路面上的一點(diǎn)，為使照射到P點(diǎn)的光強(qiáng)不小于0.013瓦?米-2,則相鄰兩盞路燈之間的最遠(yuǎn)距離為多少？上海市第二十三屆初中物理競(jìng)賽（大同中學(xué)杯）參考答案、選擇題（每小題4分，共32分）曰豐口.韙號(hào)12345678答案CDBCBABD二、填空題（每小題6分，共30分）9、減少，減小10、>,16:911、1.25x103,7.512、16.413、①B,a②R',R,A1(A2),11(12)三、計(jì)算題（本題共27分）14、（8分）A"解：攪拌機(jī)每秒鐘使水增加的內(nèi)能：E=Pt=900XlX0.8=720焦……(2分)由Q=cmAt可知，這些能量可以使水溫度升高:衛(wèi)寧蛍——=口門(mén)匚m4.2xlOJ-r)r5只需在圖中找出水冷卻時(shí)溫度隨時(shí)間變化的快慢等于0.343°C/秒的位置，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)所表示的溫度即為水的最終溫度。在圖中作直線AB,使沿AB的溫度變化快慢等于0.343C/秒，作AB的平行線A'B'與圖線相切，讀出切點(diǎn)P的縱坐標(biāo)，可知水的最終溫度為30C。說(shuō)明根據(jù)作圖的情況，答案在27C?33C均給分。(4分)(9分)該發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘做功：w=P.t=120千焦每秒鐘曲軸完成6000/60=100轉(zhuǎn)口°■—-600S飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周里，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功瓦每個(gè)做功沖程里，氣體做功為W=p.AV=pX0.5L=600焦可得P=1.2X106帕

16.（1016.（10分）P=-■0—片）由能量守恒定律知加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的功率f其中m為300秒內(nèi)收集到的水的質(zhì)量，Q為每千克100攝氏度的水汽化所需吸收的熱量，P為損失的功率。利用表中數(shù)據(jù)可以得到兩個(gè)方程0（4分｝分〕四、實(shí)驗(yàn)題（本題共14分）17（1）第一次測(cè)量：電阻箱的取值為R，電流表示數(shù)為N格；01I改變電阻箱的阻值，第二次測(cè)量：電阻箱的取值為R，電流表示數(shù)為N格。022隠+竝1）?心（丘+為）入，可解得耳'常賈"……2分）由電池兩端電壓一定可得關(guān)系式：⑵最大值9999歐姆……（2分）設(shè)電流表偏轉(zhuǎn)1格表示的電流為I,則電源電壓為：E=I（9999歐姆+Rx）第二次電流表指針的偏轉(zhuǎn)格數(shù)最大為30格，對(duì)應(yīng)電阻箱的取值R0,有：30I（R+R）=I（9999歐姆+R）Ro=333.3歐姆-0.967Roxxx由于R未知，可取任意值，可知：x⑶由￡=兀&）土盤(pán)』可蟲(chóng)L醐=￡?（j）S作隔氣上圖像可求出屍的值電阻箱的可取值范圍：最小值334歐姆，最大值9999歐姆（2分）由圖象可知：讀數(shù)錯(cuò)誤的是序號(hào)為2-組，未知電阻阻值為20歐姆。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：圖像（2分