第24届上海市初中物理竞赛复赛试题详解.docx

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第24届上海市初中物理竞赛复赛试题详解

上海市第二十四届初中物理竞赛(大同中学杯)

复赛试题(仅供参考)(2010年)

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~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10N/kg,水的比热容4.2×103J/kg·℃。

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.教室里用投影仪放映课件时,银幕上出现了正常画面,若有一只小虫正好落在投影仪的镜头上,此时对画面的影响是()

A.画面变得模糊

B.画面稍微变暗了一些

C.画面上出现该小虫清晰的像

D.画面上出现该小虫的像,但不清晰

解:

如图所示不透明的小虫落在镜头上,只是阻挡物体发出的无数射向凸透镜的一部分物体光线,物体发出的其它光线会通过小虫子以外的部分通过凸透镜而成像.但由于透过凸透镜的光线减少,所以物体透过凸透镜所成的像的亮度变暗.

综上分析故选B.

2.蝴蝶飞行时能产生每秒振动5~6次的声波,蜜蜂飞行时能产生每秒振动300~400次的声波。

假如你的眼睛被蒙上,那么有蝴蝶和蜜蜂分别从你头顶附近飞过,则()

A.蝴蝶、蜜蜂飞过时,都能被发觉

B.蝴蝶、蜜蜂飞过时,都不能被发觉

C.蝴蝶飞过时能被发觉,蜜蜂飞过时不能被发觉

D.蜜蜂飞过时能被发觉,蝴蝶飞过时不能被发觉

解:

蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5-6次,则飞行时翅膀振动的频率为:

5~6HZ,

蜜蜂飞行时翅膀每秒振动300-400次,则飞行时翅膀振动的频率为:

300~400HZ,

人能够听到的频率范围是20HZ~20000HZ,所以能听到的是蜜蜂飞过,而不能听到蝴蝶飞过

故选D.

3.大雪后,人们会感到外面万籁俱静。

其主要原因是()

A.大雪后,气温降低,人的听觉变迟钝

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

解:

大雪蓬松且多孔,声波进入后在微孔中发生摩擦而将声音的能量消耗掉,因此对噪声有吸收作用;

故选B.

4.人类燃烧矿物燃料放出大量的CO2,使大气的平均温度上升。

这其中的主要原因是()

A.CO2对红外线的反射B.CO2对红外线的吸收

C.CO2对可见光的反射D.CO2对可见光的吸收

解:

地球表面的在受热后,是通过红外线发散热量,而大气中CO2多了以后,会吸收红外线,从而导致平均气温上升.

故选B.

5.在煮饺子时,将饺子投入沸腾的水中,并用勺子轻轻在锅底推动沉下的饺子,等到水重新沸腾后,加上些凉水继续烧煮一会儿使水再次沸腾,这时煮熟的饺子会浮出水面。

熟饺子会浮起来的主要原因是()

A.锅里的水量多了

B.饺子在水里经过烧煮变轻了

C.水温低时水对饺子的浮力小,水温高时水对饺子的浮力大

D.水沸腾后,饺子内的小部分水汽化后变成水蒸气,使饺子体积增大

解:

水的浮力与水温无关,与水量也无关,同时饺子的重量也不会变轻;其上浮的原因是因为饺子内的水受热汽化后形成水蒸气,使饺子膨胀体积变大,故使饺子所受浮力变大;当浮力大于饺子的重力时,饺子上浮.

故选D.

6.一列车由北向南在雨中行驶,坐在窗口的乘客看到雨滴相对车窗竖直下落,则()

A.窗外有风,但无法判断风的方向

B.窗外有风,而且是由北向南的风

C.窗外有风,而且是由南向北的风

D.窗外没有风,站在铁轨边的人看到雨滴是竖直下落的

解:

以地面为参照物列车正在由北向南行驶;雨竖直下落,说明雨与列车保持相对静止;

所以风向南刮,即刮北风,而且风速与车速相同.

故选B.

7.右图中的容器内有一个凹面镜,容器内注满水,平行于主轴的光线经凹面镜反射后会聚于焦点,且焦点低于水面,设此时焦距为f。

若其它条件不变,将水抽去,设焦距为f1。

再在容器里注满折射率比水大的液体,设焦距为f2。

则()

A.f1=f=f2B.f1

C.ff>f2

解:

由于是镜面反射,总有反射角等于入射角,因此不管是将水抽去还是替换为折射率更大的另一种液体,在入射光线不变的前提下,反射光线也不会发生变化,即焦距不变。

故选A

8.质量相等的甲、乙两金属块,其材质不同。

将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。

第一种方式:

先从沸水中取出甲,将其投入冷水,当达到热平衡后将甲从杯中取出,测得水温升高20℃;然后将乙从沸水中取出投入这杯水中,再次达到热平衡,测得水温又升高了20℃。

第二种方式:

先从沸水中取出乙投入冷水,当达到热平衡后将乙从杯中取出;然后将甲从沸水中取出,投入这杯水中,再次达到热平衡。

则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是()

A.升高不足40℃

B.升高超过40℃

C.恰好升高了40℃

D.条件不足,无法判断

二、填空题(每小题6分,共30分)

9.如图(a)所示,一根垂直于纸面的导线P放置在一水平放置条形磁铁的正上方,若导线受到磁铁给它的作用力的方向竖直向下,则导线中电流的方向是垂直纸面________(选填:

“向外”或“向内”);现将该导线稍微向右平移一段距离,如图(b)所示,则这根导线受到磁铁对它的作用力的方向为___________(选填:

“右下方”、“右上方”、“左下方”或“左上方”)。

解:

如图(a)所示,磁铁在P处的磁场方向水平向右,根据左手定则,可知导线中电流的方向垂直纸面向内。

导线稍微向右平移一段距离后,如图(b)所示,磁轶在P处的磁场方向水平向右偏下,根据左手定则,可知这根导线受到磁铁对它的作用力的方向为左下方。

10.如图所示,大水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为ρ,B液体的密度为2ρ。

一个边长为a的小立方体物块,一半浸没在A液体中,另一半浸没在B液体中,物块的上表面与A液体上表面齐平,则物块的密度为________ρ。

若在物块上端加一个大小为物块重力0.1倍的竖直向下的压力,则物块下沉的距离为________a。

(物块始终未与水槽底部接触)

11.血管变细是“高血压”病的诱因之一。

为研究这一问题,我们可做一些简化和假设:

设血液通过一定长度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比,即f=kv(其中k与血管粗细无关),为维持血液匀速流动,在这血管两端需要有一定的压强差。

设血管内径为d1时所需的压强差为△p,若血管内径减为d2时,为了维持在相同时间内流过同样多的血液,此时血液的流速是原来的______倍;血管两端的压强差必须变为原来的______倍。

解:

设由于血液压强产生的推力为F,血管横截面积为S,T时间内血液流量为Q。

Q=π(d/2)^2·v·T

若保持两次的Q相同,则有π(d1/2)^2·v1·T=π(d2/2)^2·v2·T

化简得v2/v1=d1^2/d2^2

F=△p·S

若要维持血液匀速流动,则F-f=0

即△p·S=kv

得△p1·π(d1/2)^2=kv1

(1)

△p2·π(d2/2)^2=kv2

(2)

(2)/

(1)得

△p2/△p1=(v2·d1^2)/(v1·d2^2)

△p2/△p1=d1^4/d2^4

注意:

^2代表平方,^4代表四次方

 

12.如图(a)所示直角三角板ABC的边长BC=a,AC=b,开始时AB边靠在y轴上,B与坐标原点O重合。

今使A点沿y轴负方向朝O点移动,B点沿x轴正方向移动,可知三角板从图(a)所示的初始位置到图(b)所示终止位置的过程中,C点的运动轨迹为______________(选填:

“单方向的直线”、“往返的直线”、“一段圆弧”或“非圆弧状的其他曲线”),C点在此过程中通过的路程为_________________。

如图,黑色三角形ABC中,AC平行x轴,

当直角三角形ABC转过θ角时,转到了A'B'C'位置,

此时C点转到C'点,它向左的位移设为Δx,向右的位移设为Δy,

Δx/Δy=(b-bcosθ)/(a-acosθ)=b/a=常数

所以不论转过的θ角为多大,C点移到的位置都在C和原点O的连线上,所以它是一条往返的直线。

(另解)取过程中间态如下图所示,可以看出O、A、B、C四点共圆,图中标以α的两个角因对应同一圆弧而相等,可见CO与X轴夹角应是定值,过程中C必沿此连线作直线运动。

可见C点开始时沿直线背离O点运动,离O点最远距离为根号(a2+b2),而后沿直线指向O点运动,直到图(b)的所示位置,据此,得S=2根号(a2+b2)-(a+b)

13.在图(a)所示的电阻网络中,每一个电阻的阻值为R。

某同学用如图(b)所示的装置去测量网络中任意两节点之间的电流。

设电源的电压恒为E,则最大电流为__________,最小电流为_________。

 

三、计算题(本题共27分)

14.(12分)甲同学从学校出发步行去附近的邮局寄信,前15min内行走的速度为1m/s,为了尽快到达邮局,以后的速度提高到2m/s。

在甲同学出发6min后,乙同学也想去邮局,为了赶上甲同学,乙同学以3m/s的速度行走。

求:

(1)(6分)乙同学经过多少时间能追上甲同学?

(2)(6分)若乙同学比甲同学晚出发12min,则经过多少时间乙同学能追上甲同学?

14、(12分)

当乙同学晚出发时间为6min时,小于10min,必定在甲同学行走速度为1m/s时追上。

1(6×60+t)=3t

即t=180s=3min追上

当晚出发时间为12min时,大于10min,必定在甲同学行走速度为2m/s。

1×15×60+2(t-3×60)=3t

即t=540s=9min追上

15.(15分)密度为ρ=500kg/m3、长a、高b、宽c分别为0.8m、0.6m、0.6m的匀质长方体,其表面光滑,静止在水平面上,并被一个小木桩抵住,如图(a)所示。

(1)(3分)无风情况下,地面的支持力为多大?

(2)(6分)当有风与水平方向成45°角斜向上吹到长立方体的一个面上,如图(b)所示。

风在长方体光滑侧面产生的压力为F,则力F要多大才能将长方体翘起?

(3)(6分)实验表明,风在光滑平面上会产生垂直平面的压强,压强的大小跟风速的平方成正比,跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比。

现让风从长方体左上方吹来,风向与水平方向成θ角,如图(c)所示。

当θ大于某个值时,无论风速多大,都不能使长方体翘起。

请通过计算确定θ的值。

 

15、(15分)

(1)

(2)即

(3)风在侧面产生的压力:

风在顶面产生的压力:

当时,长方体将不会翘起,即

由于可以取足够大,为使上式对任意大都成立,必须有

即,

四、实验、作图题(本题共20分)

16.(14分)如图

(1)所示盒内的电路由三个阻值均为R的电阻组成,盒外有三个接线柱A、B、C。

某位同学用伏安法测量各个接线柱之间的电阻,并将数据记录在表格中。

请完成以下问题:

 

(1)(2分)用笔线代替导线,完成测量A、B接线柱之间电阻时的电路;

(2)(3分)在测B、C接线柱之间的电阻时,电压表的示数如图

(2)所示,请读出并填入表格中。

接触点

U(v)

I(A)

A、B

1.50

0.50

B、C

0.30

A、C

2.40

 

 

(3)(3分)测量A、C接线柱之间的电阻时,电压表的示数读数为2.40V,请将电流表的示数填入表格。

(4)(6分)画出盒内三个等值电阻可能的连接方式,并求出三个等值电阻的阻值R。

16、(14分)

接触点

U(v)

I(A)

A、B

1.50

0.50

B、C

2.70

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