2023年第29屆大同杯復(fù)賽試卷及答案

說明：

上海市其次十九屆初中物理競賽〔大同中學(xué)杯〕復(fù)賽試題〔2015年〕1本試卷共有五大題，答題時間為 120分鐘，試題總分值為150分。2.答案及解答過程均寫在答卷紙上。其中第一、二大題只要寫出答案夕不寫解答過程：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?考試完畢將試卷、一答題紙、草稿紙分開上交。4.常數(shù)g9.8牛/千克，水的比熱容4.2X103焦/千克水的密度千克/31.01X10513.6X103千克/3。

本試卷中1.0X103一、選擇題〔以下每題只有一個選項(xiàng)符合題意，每題1.

432分〕

50年前華裔物理學(xué)家高錕在光導(dǎo)纖維通信領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展并因此獲得

2023年的諾貝爾物理學(xué)獎。光纖傳播信息利用的原理是 〔 〕光的全反射

光的折射

光的衍射

光的散射對以下物理現(xiàn)象的分析和解釋正確的選項(xiàng)是 〔〕①在有雪的路面上撒些食鹽，使冰雪的熔點(diǎn)上升，更簡潔溶化。險事故。③通常冰凍的肉在水中比在同溫度的空氣中解凍得快， 燒燙的東西放入水中比在同溫度的空氣中冷卻得快，這些物理現(xiàn)象都說明水的比熱容比空氣大。氣流速度不同，導(dǎo)致紙片上各處受力不均勻。

是由于紙片外表各處的〔A〕①② 〔B〕②③ 〔C〕③④ 〔D〕①④為了節(jié)能，商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人走近扶梯時，它會先漸漸加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)這樣的功能，需要安裝傳感器，則一般承受的傳感器為〔〕〔A〕位移傳感器 〔B〕電壓傳感器 〔C〕光電傳感器 〔D〕溫度傳感器4?某同學(xué)站在圓心0處用細(xì)繩拉著小球，使球跟著身體在水平面內(nèi)作逆時針運(yùn)動，俯視圖如下圖。當(dāng)小球運(yùn)動中經(jīng)過某點(diǎn)時，該同學(xué)釋放細(xì)繩，小球恰擊中

P處豎直硬桿，則釋放時小球位于圖中的〔A點(diǎn)

〕B點(diǎn)4題圖5. —個質(zhì)量為M，電量為q的小球上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第1頁共10頁由一根質(zhì)量不計(jì)的絕緣細(xì)線懸掛在真空中，真空中存在如下圖的勻強(qiáng)電場，在此區(qū)域中小球所受電場力大小相等、 方向一樣，且方向與圖示中電上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第2頁共10頁場線方向平行，小球在圖中所示的

0點(diǎn)保持平衡。當(dāng)細(xì)線被切斷之后，小球的運(yùn)動軌跡是〔〕OA

直線OB

曲線OC 〔D〕直線0D6?如下圖，在靜止的小車上有一布滿液體的密閉容器，容器內(nèi)分別靜止著氣泡 A、懸浮在液體中的物體B、沉底的金屬球C。當(dāng)小車帶著容器由靜止開頭向右運(yùn)動時，三個小球的位置相對容器的運(yùn)動狀況是 〔 〕〔A〕A球不動，B球向左，C〔B〕A球向左，B球不動，C球向右〔C〕A球向右，B球不動，C〔D〕A球向左，B球向右，C球不動第6題圖 圖〔a〕 第8題圖 圖〔b〕7?小軒乘飛機(jī)時覺察了電視屏幕上顯示飛機(jī)有兩個不同的速度，如圖斷她得出了結(jié)論，請教了乘務(wù)員后得知自己推斷是正確的。她的推斷是

〔a〕、〔b〕所示，經(jīng)過判〔〕 8：LocalTime 35atKastrup:亠顯示的是.丄機(jī)相對■下；3f方-面j”. ” :”*J S”_41“j.

1” _“i 2：L的是飛機(jī)相對下?地tii顯示的是飛機(jī)相對地地球球心“wAirspeedS4Smph■—”顯示示的是飛機(jī)■相》對對空，的第7題圖〔a〕 TimetoiOesthationI「fl7題圖〔b〕&己知無限長通電直導(dǎo)線四周某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式： B=kl/r，其中r是該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離，I為電流強(qiáng)度，k為比例系數(shù)〔單位為牛/安2〕，如圖〔a〕所示。則依據(jù)上式可以推斷，如圖〔b〕〕所示，一個通電圓線圈半徑為 R,電流強(qiáng)度為I，其軸線上距圓心0點(diǎn)距上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第3頁共10頁離為h的某一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式可能正確的選項(xiàng)是〔 〕<A)

~2(2?3+A,)?

(j?2

并kRI<C)B

^kR2!(/?2+A2/ri (R24-A:)1:上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第4頁共10頁二、填空題〔每題6分，共30分〕9?如下圖是一種型彈弓式安全錘，利用兩個吸盤將安全錘固定在玻璃窗的邊緣，緊急狀況下，使用者像拉動彈弓一樣將錘頭向后拉，釋放后擊破玻璃。假設(shè)吸盤的直徑為4厘米，為保證安全錘能正常使用，則拉開錘頭時允許施加的最大拉力為牛；實(shí)際允許施加的最大拉力往往小于該值，則可能的緣由是 。10.—束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為 a、b兩束單色光，其傳播方向如下圖。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為為Va和Vb,則nanb,VaVb。〔><”或“=”〕。9題圖11?如下圖一個足夠長的兩端開口的 U形管內(nèi)裝著水銀，U形管左管橫截面積為6.5cm2,右管橫截面積為15cm2。將800克水緩慢灌入U形管左管，平衡后在水和水銀面的交界處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為 帕，U形管右管水銀面高度上升了 厘米。第11題圖 第12題圖12.如下圖電路中，三個電表 R、S、T連接無誤，兩個電燈M、N均正常發(fā)光，但R、S、T是電壓表還是電流表未知，只知道讀數(shù)依次為

1.5、1.2、2.4〔單位是伏特或安培〕。依據(jù)題設(shè)條件，可得出M、N的阻值分別是 歐姆、 歐姆。13?無風(fēng)時，以速度V跑步，人所受的空氣阻力

f

C孝阻力系數(shù)，，為空氣的密度，A為人在垂直于運(yùn)動方向上的截面積，阻力功率 P=fv。己知某人于平地上勻速跑步時，身體為跑步持續(xù)供給 80W的功率，假設(shè)此人質(zhì)量m=60千克，A=0.40米2,C=2.0,P空=1.3千克/米3,且跑步時沒有任何打滑，則此人的跑步速度為 米/秒。假設(shè)肌肉消耗能量做功的效率為 25%,則此人跑步30分鐘消耗

焦耳的能量。上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第5頁共10頁三、計(jì)算題〔34分〕〔10分〕在工業(yè)以及科研中為解決機(jī)器的過熱問題，除通過空氣自然散熱之外，還承受水冷卻技術(shù)，其原理是將冷水注入與機(jī)器接觸的水冷管， 冷水吸熱舞溫后被排出， 使機(jī)器工作溫度保持穩(wěn)定?，F(xiàn)有一臺輸入功率

P、效率為的發(fā)動機(jī)，為使其在室溫為t的環(huán)境下正常工作時不能過熱，每秒扶水冷管入口處通入體積為

V、溫度為t的冷水，出口處的水溫為T。假設(shè)該發(fā)動機(jī)的總散熱面積為

S,其中與水冷管接觸的面積為

Si,其余局部與空氣接觸，且空氣接觸局部只能帶走按面積安排的 25%的熱量，余下熱量全部由水冷管帶走。求該發(fā)動機(jī)正常工作時，Si與S的比值。〔己知水的比熱容為C,密度為P〕〔12分〕有一半徑為R、長為L,質(zhì)量均勻分布的圓柱體，將其水平放入密度為中，圓柱體浮于水面，截面如圖〔 a〕所示。測得圓柱體頂端距離水面高度為〔1〕T和T0的比值；

0的水H=0.5R?！?〕示?，F(xiàn)將其水平放入

假設(shè)將圓柱體中間挖出半徑r、長度為L的圓柱型空腔，截面如圖〔b〕所水中，空腔恰好全部沒入水中，測得此時。的多少倍？

H=0.48R，則挖去局部的半徑 r是圓柱體半徑R計(jì)算中可能用到的角度與對應(yīng)余弦值如下表所列。題圖〔a〕 題圖〔b〕0(c) 62.6 6L3 60.0

58.7

57.3航弧度〉0.348ac1 33加0341X!0326*O.328ffcosfl0.460.48050+0.520.54〔12分〕一輛卡車以速度v=72公里/小時通過減速帶，司機(jī)利用擱置在儀表盤上的車載計(jì)時儀記錄汽車前輪和后輪先后與減速帶撞擊的聲音的時間間隔來測量聲速。 車載計(jì)時儀位于前輪軸的正上方，在前輪通過減速帶時開頭記時，

在t1=0.006秒第一次接收到聲音信號， 在t2=0.312秒其次次接收到聲音信號。汽車前后輪軸之間的距離

L=5.86米，求聲音在空。氣中的速度秒V 〔不考慮除空氣外其他介質(zhì)對聲音傳播的影響，結(jié)論保存小數(shù)點(diǎn)后兩位 〕。。上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第6頁共10頁四、試驗(yàn)題(20分)(4分)誤差的產(chǎn)生有多方面的緣由，依據(jù)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的緣由，可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差、過失誤差3種，以下屬于系統(tǒng)誤差的是( )20C40C溫度下測量物體長度，由于尺的收縮引起的誤差用浮力測物體的密度，由于溫度的轉(zhuǎn)變而使液體密度變化引起的誤差測某些精度較高的參量時，受到外界環(huán)境的干擾某學(xué)生對儀器使用的方法不正確引起的誤差

(如振動、氣流等)引起的誤差長度L/m橫截面積S/104m2伸長量長度L/m橫截面積S/104m2伸長量X/102mF/N0.050.050.050.100.202505007501000123110.040.080.120.020.010.080.160.240.040.020.120.240.360.060.030.160.320.480.080.04請答復(fù)以下問題：這種測試方法，運(yùn)用了怎樣的科學(xué)思想依據(jù)樣品的測試結(jié)果，該材料制成的線材受力后的伸長量橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為 。

xL、材料的現(xiàn)有一該材料制成的金屬桿，長為 5米，橫截面積為0.8厘米2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長不超過0.4厘米。其能承受的最大拉力為 。(880C的熱水的熱水袋懸掛在空中，

并用一支溫度計(jì)插入熱水中來測t(分)T(C)t(分)T(C)010203040506080.056.442.133.428.124.923.0(1)請依據(jù)表中數(shù)據(jù)找出T—t的函數(shù)關(guān)系。80C30C，經(jīng)過的時間為多少？上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第7頁共10頁五?推斷與說理題〔34分〕〔9分〕攪拌水的時候可以對水做功，使水的內(nèi)能增加，但幾乎不行能讓一個人通過攪拌的方法使一杯水沸騰，請說明理由。〔10分〕如下圖，某同學(xué)做了一個氣體膨脹的小試驗(yàn)，他將瓶蓋的平滑頂部沾水，翻轉(zhuǎn)后放在輕輕地將可樂瓶握實(shí)，幾秒鐘后，將會看到瓶蓋在瓶口始終跳動。他在做試驗(yàn)的時候有以下幾點(diǎn)思考：〔1〕〔2〕比冬天好或差

瓶蓋有沾水和沒沾水是否會影響演示效果 ？夏天做這個試驗(yàn)，效果會⑶小瓶子〔750毫升〕和大瓶子〔2023毫升〕的效果有差異嗎請你依據(jù)所學(xué)的物理學(xué)問對以上三個問題進(jìn)展分析。21題圖22. 〔15分〕在一個足夠大的水平圓盤中心O點(diǎn)處固定放置一個焦距為 f的凸透鏡，在透鏡的主光軸上與透鏡相距為m〔r1>f〕處放一點(diǎn)光源背景學(xué)問：

所成的像為⑦，俯視圖如下圖。①物體經(jīng)過某位置時的速度可以用在很短的時間內(nèi)移動的距離s與所用的時間t的比值來表示。②可以證明當(dāng)a?b時，近似有a〔a_b〕=a2_ab：、a2。試結(jié)合以上背景學(xué)問求解以下問題：假設(shè)圓盤繞OS1與透鏡保持距離為r1,隨透鏡一起運(yùn)動的速度為秒V，則此時像sv2為多大假設(shè)圓盤靜止不動，光源S1沿透鏡的主光軸以速度V”向透鏡移動，則當(dāng)S1U時，實(shí)像S2的移動速度V”為多大22題圖上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第8頁共10頁上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽〔大同中學(xué)杯〕參考解答、選擇題〔432分〕題號12345678答案ACCBCCDC二、填空題〔630分〕9、253.8〔252255都給分〕：吸盤中空氣未排盡，〔答案合理皆給分〕410、> < 11、1.23*10

52.74 12、 82 13、5.4 5.67*10r〔34分〉14,〔10分〕解答；發(fā)動機(jī)每秒發(fā)出熱量：0二P〔】—°〕當(dāng)發(fā)動機(jī)通過水冷管散發(fā)的熱量及空氣散發(fā)的熱量之和等于發(fā)動機(jī)發(fā)出的熱量，發(fā)動機(jī)溫度不會再上升，即Q0空氣0空氣二5%

—2分……2分發(fā)動機(jī)與空氣接觸將接觸而上的25怖的熱晝散發(fā)掉’余下彷％仍由水冷吸取.有:P^=<?^+2^X75%MQ=CpV〔T-t〕M由以上各式解得：§二弘％〔 1〕 _3

……2分……2分—2分15、〔12分〉解〔I〕3〕中幾何關(guān)系□川“二_11上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第9頁共10頁pg^R~LI048A上水面由平衡條件pg壯Rj*)L=Pag 2肚-2。廠収nH7R75代入數(shù)據(jù),解得r=0.237/?,0.237倍口16、〔12分〕解答;設(shè)車載儀距離地面的高度為力，在B點(diǎn)，如下圖。當(dāng)車載儀經(jīng)過B點(diǎn)正上方A點(diǎn)〔車輪第一次撞擊隔離帶〕開頭計(jì)時，經(jīng)過￡車載儀運(yùn)動到C點(diǎn)，經(jīng)過gD點(diǎn)。由圖中幾何關(guān)系得；/r+AC2=BC,/?2+AD2=BD2②?①得Ap =VxA代入數(shù)據(jù)得：v=346.07rn/soI海審第：］匕廂初中物理竟磁〔人同中學(xué)杯” 題爪上海市其次十九屆初中物理競賽復(fù)賽試卷 第10頁共10頁四、試驗(yàn)題〔20分〕17. 〔4分〕答案:AB18〕解答：〔B這是一種間接測最法，運(yùn)用了類比.掌握變量、外推等方法口—G〕代入可得.8000N19. 解答：

“…4分—2分60,0

36.4

=1.65364 13.4水的終溫為室溫20°C,我們預(yù)期水的降溫速率與溫差有關(guān)「故將表改列為：丄〔分〕 0

)0 20 30 40

50 ------ 60_T-20(°C)

60.0

364+

22A

1工4 8J

4.9一

3.0_由此表可以看出每隔⑴