上海大同杯初中物理竞赛复赛试题及详解解答.docx

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上海大同杯初中物理竞赛复赛试题及详解解答

2016上海大同杯初中物理竞赛复赛试题及详解解答

说明：

1.本试卷共有五大题，答题时间为120分钟，试题满分为150分

2.答案及解答过程均写在答卷纸上。

其中第一、第二大题只要写出答案，不写解答过程;第三至第五大题按题型要求写出完整的解答过程。

解答过程中可以使用计算器。

3.本试卷中常数g取10牛/千克，水的比热容4.2×103焦/千克·℃，冰的比热容2.1×103焦/千克·℃，冰的密度0.9×103千克/米3，冰的熔化热为3.33×105焦/千克。

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.儿童要多参加户外运动，这是因为太阳光中的某种频率的电磁波可以促成维生素D的活化，从而促进骨骼对钙的吸收，这种电磁波是（B）

A.红外线B.紫外线C.X射线D.绿色光

解：

阳光中的紫外线可以促成维生素D的活化，从而促进骨骼对钙的吸收．

故选B．

2.冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。

要想除去这些冰，下列做法中不可采用的是（D）

A.喷洒盐溶液B.用硬的纸质物体直接清除

C.启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃D.将少量沸水洒在车前窗玻璃上

解：

喷洒盐溶液，可以降低冰的熔点，从而达到熔化的目的．故A做法可采用；用硬的纸质物体直接清除可以除去一些冰，故B做法可采用；启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃可以使冰因吸热而熔化，达到除冰的目的，故C做法可采用；将少量沸水洒在车前窗玻璃，因水的温度很高，会使冰和玻璃迅速吸热膨胀而造成对物体的破坏，故这种做法不可采用。

故选D．

3.“达人秀”中用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用它们吹奏出来的声音可能具有的相同特征是（C）

A.音色音调B.音色响度C.音调响度D.音色音调响度

解：

不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类。

所以用冬瓜、土豆做成吹奏乐器，用它们吹奏出来的声音的音色一定是不同的，具有的相同特征可能是音调和响度．

故选C．

4.在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈”的表演，表演者通过变压器与电磁振荡制造出人工闪电。

在表演时，表演者与“特斯拉线圈”之间会放出美妙的电火花，对此，你认为对人体不会造成危害的原因是（D）

A.“特斯拉线圈”产生的电火花电压很低，电流很小

B.表演者穿的防护服是绝缘的，电流并没有流经防护服

C.人体的电阻很小，“特斯拉线圈”产生的电流经人体导入地面

D.表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流都眼防护服流过

解：

“特斯拉线圈”产生的电火花电压是非常高的，电流也会很大，故A选项说法错误，不合题意；表演者穿的防护服并非是完全绝缘的，而是有很多金属丝，使电流能够通过，从而产生电火花，故B选项说法错误，不合题意；在表演时，电流的确要通过人的身体，但人体的电阻却是比较大的，且电流主要是通过防护服来流入地面的，故C选项说法错误，不合题意；表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流基本上都从防护服流过，最终导向地面，故D选项说法正确，符合题意．

故选D．

5.小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机，在旅途中拍下了火车内桌面上塑料杯瞬间的不同状态，如下图的甲乙丙，则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是（A）

A.甲图中火车在加速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速

B.甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速

C.甲图中火车在减速运动，乙图中火车突然向左减速，丙图中火车突然向右加速

D.甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速

解：

甲图中，物体相对于桌面的位置没有发生改变，因此它们的运动状态是相同的，说明此时火车在匀速运动；

乙图中，物体向右倾倒，说明火车突然向左加速（或向右减速），因为，火车突然向左加速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着加速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会向右倾倒；火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释；丙图中，物体右左倾倒，说明火车突然向左减速（或向右加速），因为，火车突然向左减速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着减速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会向左倾倒；火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释．

综上所述，甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速（或向右减速），丙图中火车突然向左减速（或向右加速），只有选项A符合题意．

故选C．

6.如图所示，一根轻杆长为L=R，两端固定A、B两球，mA：

mB=：

1，放置在半径为R的光滑半球形碗中，在图示位置平衡，A球与球心连线和竖直方向的夹角为θ，碗固定在长木板上，长木板可绕O点转动，现对长木板的另一端施加外力F，使其逆时针缓慢转动，在A、B两球均未脱离碗的过程中，A球与球心连线和竖直方向的夹角θ的变化情况是（　　）

A．逐渐变小B．逐渐变大C．先变大后变小D．保持不变

解：

细杆的长度为，故球与圆心的连线与细杆的夹角为45°；

取杆方向为x轴，与杆垂直为y轴，对A受力分析，受重力GA、拉力F和支持力FN1，如图

根据共点力平衡条件，有

x方向：

F+mAgsin（45°﹣θ）=FN1cos45°

y方向：

mAgcos（45°﹣θ）=FN1sin45°

整理得：

F+mAgins（45°﹣θ）=mAgcos（45°﹣θ）

对B，同理得：

F=mBgsin（45°﹣θ）+mBgcos（45°﹣θ）

解得：

tan（45°﹣θ）===

故θ=45°﹣arctan（）

可知该夹角与小球的质量关系有关，而与碗的位置无关，在A、B两球均未脱离碗的过程中，A球与球心连线和竖直方向的夹角θ保持不变．故选：

D

7.如图电路，a、b、c分别表示电流表或电压表，电表都是理想的，则下列各组电表示数中可能实现的是（　　）

A．a的示数为1安培，b的示数为2伏特，c的示数为0.5安培

B．a的示数为2伏特，b的示数为1安培，c的示数为0.5安培

C．a的示数为0.5安培，b的示数为1安培，c的示数为2伏特

D．a的示数为2伏特，b的示数为0.5安培，c的示数为1安培

解：

（1）由电路图可知，如果a与c为电流表，则电阻R1与R2被短路，只有电阻R3与两电流表组成串联电路，等效电路图如图甲所示，两电流表示数相同，故A错误；

（2）由电路图可知，如果b与c是电流表，a是电压表，则电阻R1与R2并联，然后再与R3串联，电压表测并联电路电压，电流表b测干路电流，电流表c测通过R1的支路电流，等效电路图如图乙所示，电流表b示数大于c的示数，故B正确，D错误；

（3）由电路图可知，a与b是电流表，等效电路图如图丙所示，a被短路，电流为零，故C错误；

故选B．

8.因为地震，造成了很多堰塞湖，假设有一块立方体石块堵住了水的去路，设水的密度为ρ，石块的质量为m，石块的左右侧面为正方形，边长为a，宽度为b，石块与地面足够粗糙，不会滑动，水若能推倒石块，则石块的宽度b应该满足的条件是（　　）

A．b＜B．b＜C．b＜D．b＜

解：

如图，石块与地面足够粗糙，不会滑动；水若能推倒石块，就是石块沿O点转动，设水对石块的平均压力为，则其力臂为a；重力力臂为b，

水对石块的平均压强：

=ρga，

水对石块的平均压力：

=S=ρga×a2=ρga3，

由杠杆平衡条件可知，水要推倒石块：

×a＞mg×b，

即：

ρga3×a＞mg×b，解得：

b＜

故选B．

二、填空题（每小题6分，共30分）

9.交通运输中用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，即客运效率=人数×路程/消耗能量．一个人骑电动自行车，消耗100万焦的能量可行驶30千米，一辆载有4人的普通轿车，消耗32000万焦的能量可行驶100千米，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是　24：

1　．

有一种自动充电式电动车，前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或车自行滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，转化成电能储存起来．某人骑车以500焦的初动能在粗糙的水平路面上滑行，若关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；若启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则向蓄电池所充电能是　200　焦．

解：

（1）自行车的客运效率=轿车的客运效率=

所以电动自行车与这辆轿车的客运效率之比==24：

1；

（2）由图象①可以算出克服摩擦走1m消耗的能量==50J/m

由图象②看出第二次走了6m，克服摩擦消耗掉的能量=50J/m×6m=300J

骑车以500焦的初动能在水平路面上滑行，根据能量守恒定律，向蓄电池所充电能=500J﹣300J=200J

故答案为：

24：

1；200

10.如图所示是研究钢丝伸长形变的实验．在底板一端固定一个滑轮A，另一端装一立柱B．在靠近滑轮一端处有一个带有小轮C和可绕竖直轴转动的小平面镜．把钢丝的一端固定在立柱上，另一端在小轮上紧绕一周后跨过滑轮挂上重物．在平面镜前置一激光器，让光线射向平面镜并反射投影至长木板末端的光屏上，这样，钢丝受力伸长，带平面镜转动一个小角度，反射光线在屏上就有一较大位移．为估算出BC间钢丝的伸长量△L，除了测量平面镜上光的反射点与光屏的距离L，以及反射光线在屏上的位移d，实验中还应测定的物理量是　小轮C的半径R　，可得伸长量△L=　　（用以上测量量表示）．

解：

由题意知，要测量钢丝的伸长量，还需测定出小轮C的半径R；

设伸长量为△L，则平面镜转动角度为，根据光的反射定律，反射光线与入射光线的夹角变化为轮转动角度的2倍，则：

=解得：

△L=．

故答案为：

小轮C的半径R；．

11.由于眼睛有视觉暂留，因此会造成一些奇特现象．例如，在如图所示的黑色圆盘中有一白色窄条OA，圆盘绕垂直于盘面的中心轴以频率f0=30赫兹顺时针旋转，用频率f=150赫兹的频闪光去照射，在盘上能看到　5　根稳定的白色窄条．

喜欢观察昆虫的小华发现了类似的奇特现象，傍晚看到蜜蜂的翅膀在频闪灯的照射下，似乎在缓慢的震动，自上而下一次约为2秒，已知频闪灯的频率为50赫兹，则蜜蜂的翅膀振动的频率为　450.25　赫兹（已知这种蜜蜂的振动频率的范围是450～480赫兹）．

解：

（1）当f0=30Hz时，与转盘的频率相同，每次频闪时，白条都恰好转到同一个位置，

当f=150Hz时，相当于转盘转一周，频闪5次，白条有5次机会被照亮．所以，用频率f=150赫兹的频闪光去照射，在盘上能看到5根稳定的白色窄条；

（2）昆虫的翅膀振动过程中，频闪灯一亮一灭，灭的瞬间看不见，亮的瞬间又看见了，那么要出现这种现象，只能是昆虫的翅膀振动时从上到下的过程中又经过了频率的整数倍，即50Hz的整数倍，900倍在这个范围内，现自上而下一次是2秒，那么频率最小是0.25Hz，即为450Hz再加一次就是450.25Hz．

故答案为：

5；450.25．

12.如图所示，六个电阻完全相同，阻值都是R，将电压为U的电源接在C、D两点之间，则BC两点间电阻R4的功率为　　．若将电源接在线路中的A、C两点，则　R5　（选填“R1”；“R2”；“R3”；“R4”；“R5”；“R6”；所有电阻）中无电流流过．

解：

（1）将电压为U的电源接在C、D两点之间时，从C点开始到D点结束，等效电路图如下：

由图可知：

R2、R3和R4、R5；构成电桥电路，由于它们的阻值相同，

所以UCB=UBD=UCA=UAD，且UCB+UBD=U；

∴BC两点间电阻R4的电压为：

UCB=U；

∴R4的功率P===．

（2）由图可知：

R1、R4和R3、R6；构成电桥电路，由于它们的阻值相同，

所以UAB=UBC=UAD=UDC，且UAB+UBC=U；UAD+UDC=U；

∴UAB=UBC=UAD=