2013年大同杯復(fù)賽試題

1、2013年上海市第二十七屆初中物理競(jìng)賽（大同中學(xué)杯）復(fù)賽試題說(shuō)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(guò)程均寫(xiě)在答題紙上。其中第一、第二和第四大題只要寫(xiě)出答案，不寫(xiě)解答過(guò)程；第二、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。3. 測(cè)試完畢后將試卷和答題紙一并交給監(jiān)考人員。4. 本試卷中常數(shù)g取10牛/千克；水的密度為1.00 X 103干克/米3,水的比熱容4.2 X 103焦/ （千3克C）；空氣密度為 1.29 干克/米;sin37 =0.6,cos37 =0.8。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3

2、2分）1、 據(jù)報(bào)道，我國(guó)載人空間站工程已正式啟動(dòng)實(shí)施，2020年前后將建成規(guī)模較大、長(zhǎng)期有人參和的國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室。在太空實(shí)驗(yàn)室中可以正常使用的實(shí)驗(yàn)器具是（）A. 天平、測(cè)力計(jì)、電磁爐、微波爐；B. 測(cè)力計(jì)、液體溫度計(jì)、微波爐、指針式電壓表；C. 機(jī)械式秒表、超聲波測(cè)距儀、液體式氣壓計(jì)；D. 測(cè)力計(jì)、滴（液）管、數(shù)字式電壓表和電流表。2、 我國(guó)載人神舟飛船返回艙的表面有一層叫做“燒蝕層”的物質(zhì)（如圖1所示），可以在返回大氣層時(shí)保護(hù)返回艙不因高溫而燒毀。燒蝕層能起這種作用，除了它的隔熱性能外， 還主要由于（）A. 它能把熱輻射到宇宙空間；B. 它的硬度大，飛行時(shí)不易損壞；C. 它在汽化時(shí)能吸收大

3、量的熱；D. 它的表面非常光滑，能減少艙體和空氣的摩擦。圖1圖23、在蜻蜓翅膀末端的前緣，會(huì)看到有一塊加厚而發(fā)暗的色素斑，生物學(xué)上它被稱(chēng)為“翅痣” 如圖2所示，它的作用可能是（）A. 吸收太陽(yáng)的光能，產(chǎn)生飛行的動(dòng)力；B. 發(fā)出超聲波，通過(guò)吸收反射波辨別方位，給蜻蜓的飛行導(dǎo)航；C. 調(diào)整翅膀的振動(dòng)，減弱飛行過(guò)程中翅膀上的有害振動(dòng)；D. 就像人的眼睛一樣，通過(guò)吸收紅外線，來(lái)獲取外界的信息。A、盼別是在螺線管軸線上的兩點(diǎn),4、如圖3所示，是一根長(zhǎng)直密繞通電螺線管的剖面圖,點(diǎn)在螺線管的端面處，B點(diǎn)在螺線管的內(nèi)部，則 B點(diǎn)的磁場(chǎng)（）A. 比A點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)；B. 比A點(diǎn)磁場(chǎng)弱；C. 和A點(diǎn)磁場(chǎng)大小相等；D.

4、無(wú)法確定。5、如圖4所示，是一種裝咖啡的壺?？Х葔氐膫?cè)面裝有一個(gè)透明的長(zhǎng)直玻璃管，它和咖啡壺構(gòu) 成了一個(gè)連通器，用以顯示壺中液面的高度。當(dāng)閥門(mén)（俗稱(chēng)龍頭）打開(kāi)后，就會(huì)有咖啡流出，閥門(mén) 關(guān)閉時(shí)，咖啡立即停止流出，那么玻璃管中的咖啡液面的變化情況是（）A. 無(wú)論閥門(mén)打開(kāi)還是關(guān)閉，都始終和壺中的液面等高；B. 閥門(mén)打開(kāi)時(shí)和壺中的液面等高，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)先上升到比壺中液面稍高處，然后再降到和壺中 液面等高處；C閥門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì)突然上升一小段高度，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)先下降到比壺中液面稍低處，然后再升到和 壺中液面等高處；D閥門(mén)打開(kāi)時(shí)會(huì)突然下降一小段高度，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)先上升到比壺中液面稍高處，然后再降到和 壺中液面等高處。

5、圖46、如圖5所示，是某同學(xué)用一次性紙杯自制的走馬燈模型，用支架支在白熾燈上， 點(diǎn)亮白熾燈,紙杯就旋轉(zhuǎn)了起來(lái)。更換不同瓦數(shù)的白熾燈泡，以及利用透明塑料片卷成的不同長(zhǎng)度的圓筒加在走馬燈上方，都可以觀察到紙杯的轉(zhuǎn)速發(fā)生了改變。同學(xué)們就此發(fā)表了四條意見(jiàn)： 因?yàn)榭諝鈱?duì)流，紙杯發(fā)生了旋轉(zhuǎn)；塑料圓筒長(zhǎng)度越長(zhǎng)，紙杯旋轉(zhuǎn)得越慢；白熾燈的瓦數(shù)越大，紙杯旋轉(zhuǎn)得越快；紙杯的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和杯底開(kāi)口方向相反。其中和事實(shí)符合是（）A. ;B. ;C. ;D. 。圖57、有五個(gè)完全相同的杯子，其中一個(gè)盛滿開(kāi)水，其他杯中沒(méi)有水，僅利用杯子的吸熱作用， 將開(kāi)水的溫度降低，則下列方法中效果最好的是（）A. 將第一杯中的水，平均倒入其

6、余四個(gè)杯子中；B. 先將第一杯中的水整杯倒入第二個(gè)杯子中，等到杯子不再吸熱時(shí)，再倒入第三個(gè)杯子中，以 此類(lèi)推，最后倒入第五個(gè)杯子中；C. 先平均倒入其中兩個(gè)杯子中，等到杯子不再吸熱，再平均倒入剩下的二個(gè)杯子中；D. 無(wú)論怎樣，最終的結(jié)果都是相同的。8、 有一“不倒翁”，形狀可以簡(jiǎn)化成由半徑為R的半球體和頂角為740的圓錐體組成（如圖6所 示），它的重心在對(duì)稱(chēng)軸上。為使“不倒翁”在任意位置都能恢復(fù)豎直狀態(tài)，則該“不倒翁”的重心到半球體的球心的距離必須大于A. 0 ；B. 2R/3;C. 3R/5；圖6、填空題（每小題 6分，共30分）9、射電望遠(yuǎn)鏡是用來(lái)觀測(cè)和研究來(lái)自天體的射電波的基本設(shè)備，可以

7、測(cè)量天體射電波的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量。射電望遠(yuǎn)鏡的基本原理和光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡相似。射電望遠(yuǎn)鏡接收的射電波是 （選填“無(wú)線電波”、“紅外線”、“可見(jiàn)光”、“紫外線”、“ X射線”、“伽瑪射線”），射電望遠(yuǎn)鏡的工作時(shí)段是 （選填“只能白天工作”、“只能夜晚工作”、“只能在晴朗的天氣工作”、“可以全天候工作”）。10、 如圖7所示，A球?yàn)榫鶆驇д姷慕^緣球體，當(dāng)它繞著白己的軸做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（由上往下看）時(shí)，則A求上方的小磁針的 N級(jí)將, A球左側(cè)的小磁針的N級(jí)將 （均選填：“指向左”、“指向右”、“指向上方”、“指向下方”）。圖812、如圖所示，正四面體 ABCDfe屬絲框架，接在直流電源上，電流從A點(diǎn)

8、進(jìn)，B點(diǎn)出，四面體各棱的電阻相同，都為 R。則A B兩點(diǎn)之間的阻值為;若將A、B C D各點(diǎn)之間的棱任意拆去一個(gè)，則 A B兩點(diǎn)之間的最大阻值為圖711、如圖8所示，是一個(gè)簡(jiǎn)易的吊鉤裝置，它是由4根長(zhǎng)度不一的剛性輕桿 AD DF BC CE鉸接而成，A端通過(guò)固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接在墻上，C端可以在光滑水平地面上左右白由移動(dòng)。Li表示AD勺長(zhǎng)度，L2表示AB的長(zhǎng)度，L3表示DF的長(zhǎng)度，L4表示BC勺長(zhǎng)度，忽略吊鉤到 F點(diǎn)的長(zhǎng)度，BCE構(gòu)成一個(gè)平行四 邊形。若吊鉤上不管掛上多重質(zhì)量的物體，吊鉤裝置在水平面上的不同位置時(shí)都能處于平衡狀態(tài)， 則Li、L2、L3、L4必須滿足的關(guān)系是。吊鉤裝置處于平衡狀態(tài)時(shí)，C

9、端受到地面的作用力方向?yàn)椤?3、各種運(yùn)動(dòng)比賽常以體重區(qū)分量級(jí)。己知運(yùn)動(dòng)員肌肉施力的大小和肌肉的截面積成正比。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員的形體雖有不同，但密度幾乎相等，且肌肉的伸縮速率也大致相同，則運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的功率P和其質(zhì)量M勺關(guān)系可以寫(xiě)成P=KlM,式中的K為一比例常數(shù)。由此可推出 x的大小為三、計(jì)算題（本題共33分）14、（ 9分）已知太陽(yáng)正射到地球表面每平方米上的功率為1.0千瓦，現(xiàn)有一太陽(yáng)能熱水器，其收集陽(yáng)光的面積為3. X 8.0米2,轉(zhuǎn)換太陽(yáng)輻射能為水的熱能的效率為80%,假設(shè)此熱水器的進(jìn)水溫度和室溫皆為25C，該熱水器的熱量損失率正比于熱水器內(nèi)水溫和室溫之溫差。當(dāng)熱水器出水口關(guān)閉 時(shí)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間照

10、射后，熱水器內(nèi)的水溫可以達(dá)到85C，問(wèn)當(dāng)熱水器以每分鐘 6升的流量出水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其穩(wěn)定的出水溫度為多少攝氏度？15、（ 12分）如圖9是多檔位電熱器的工作電路圖，電熱器內(nèi)只有兩個(gè)阻值分別為R1=50歐和R2=100歐的電熱絲；旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤(pán)，在圓盤(pán)的邊緣依次有“O 1、29”共10個(gè)金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋鈕開(kāi)關(guān)兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)可以將相鄰的觸 點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時(shí)，金屬滑片將2、3觸點(diǎn)接通，同時(shí)另一端將 7、8觸點(diǎn)接通。電源電壓為220伏。用這個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器有多檔位加熱功率的要求。請(qǐng)回答：（1 ）該電熱器可有幾個(gè)不同加熱檔位

11、？（2 ）將此電熱器接入家庭電路中，電熱器在正常工作時(shí)每個(gè)檔位的功率各是多大？并分別指出旋鈕開(kāi)關(guān)接在哪個(gè)檔位。圖916、（ 12分）某密閉房間內(nèi)有一臺(tái)空調(diào)，當(dāng)房間內(nèi)溫度為t2,房間外溫度為ti,正常工作時(shí)空調(diào)每秒消耗的電功 W=千焦，此時(shí)空調(diào)每秒從房間吸取的熱量為Q，向室外釋放的熱量為 Qi,Q、Q之間滿足如下關(guān)系式：W+（2=Q;設(shè)：T=t+273,則有：Q/Qi=T2/Ti若室外向房間每秒漏進(jìn)（或漏出）的熱量和房間內(nèi)外的溫差成正比。當(dāng)室外溫度為30C，溫度控制器開(kāi)關(guān)使其間斷運(yùn)轉(zhuǎn)30%的時(shí)間（例如開(kāi)了 3分鐘就停7分鐘，如此交替開(kāi)停），發(fā)現(xiàn)這時(shí)室內(nèi)保持 20C不變。試問(wèn)； 在夏天仍要求維持室

12、內(nèi)溫度為20C，則該空調(diào)器可允許正常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高室外溫度是多少攝氏度？ 若在冬天，空調(diào)從外界吸熱，網(wǎng)室內(nèi)放熱，仍要求維持室內(nèi)為20C，則它能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最低室外溫度是多少攝氏度？四、實(shí)驗(yàn)題（本題共27分）17、（ 12分）某同學(xué)利用以下實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一個(gè)輸出電壓恒定，但是數(shù)值未知的電源。實(shí)驗(yàn)器材有：兩個(gè)電阻箱R1和R2、一個(gè)理想的最大測(cè)量值為 50吩的直流電流表G （電流表上只有0刻度和最 大刻度）、一個(gè)電流表保護(hù)電阻Rg （阻值未知）、一個(gè)電鍵、若干導(dǎo)線。他設(shè)計(jì)了如下電路圖，進(jìn)行了如下操作。請(qǐng)?jiān)跈M線處填寫(xiě)必要的文字或數(shù)據(jù)，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程完整、正確。第一步操作：先不接電阻箱 A （選填“ R

13、或“ R），其它元件按如圖接上。合上電鍵S,調(diào)節(jié)另一電阻箱B的阻值，讓電流表的指針指在 _ （選填“C刻度”或“最大刻度”），記下此時(shí)電阻箱B的示數(shù)為27200歐。第二步操作：斷開(kāi)電鍵S,接入電阻箱A,并將其阻值調(diào)為 _ （選填“O或“最大”）,同時(shí)將電阻箱B的阻值減半，然后合上電鍵 S,逐步 _ （選填：“增大”或“減小”）電阻箱 _ （選填：“A”或“ B）的阻值，使電流表的指針指在 _ （選填” 0刻度”或”最大刻度”）位置，記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)為3160歐。根據(jù)以上測(cè)得值，可以推算出 Rg的阻值為 _歐；被測(cè)電源的電壓為伏。 （結(jié)果請(qǐng)保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）18、 （15分）現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)器材

14、：物理天平一臺(tái)，盛有水的燒杯一個(gè)， 銅管材料一小塊，蠟（蠟 芯材料）一大塊和細(xì)線若干。某學(xué)生在沒(méi)有測(cè)量比度的器材的情況下，利用所給儀器，按以下實(shí)驗(yàn)3步驟測(cè)量一根己知長(zhǎng)度的銅管內(nèi)徑。已知銅管長(zhǎng)度L=8.12厘米，水的密度po=1.00克/厘米。請(qǐng)?jiān)跈M線處填寫(xiě)相應(yīng)的表達(dá)式或數(shù)據(jù)： 調(diào)節(jié)物理天平； 把小銅塊分別置于空氣中、水中稱(chēng)量，得出平衡時(shí)砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2;則小銅塊的密度計(jì)算表達(dá)式：p= _; 把小蠟塊在空氣中稱(chēng)量，平衡時(shí)砝碼的質(zhì)量為m3;把小銅塊和小蠟塊捆在一起浸沒(méi)于水中稱(chēng)量，平衡時(shí)祛碼的質(zhì)量為 m4則蠟的密度計(jì)算表達(dá)式：p2= _;m m。則可求出 將銅管中塞滿蠟； 把含有蠟芯的銅管

15、分別置于空氣中和水中稱(chēng)量，平衡時(shí)砝碼的質(zhì)量分別為銅管內(nèi)徑d；下表為某次測(cè)量得到的數(shù)據(jù):物理量m1m2m3m4mm平均值6.155.414.304.9517.2013.19根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求解出的銅管內(nèi)徑d的值為：d=五. 判斷和說(shuō)理題(本題共 28分)19、( 12分)某同學(xué)出家門(mén)就可以看到東方明珠塔，他拿出書(shū)包里的直尺，伸直手臂量了一下塔高3cm,該同學(xué)記得上課時(shí)老師曾介紹過(guò)東方明珠塔高約460m,于是他估算出他家到東方明珠的直線距離。這位同學(xué)的家旁有一個(gè)地鐵站，從此站出發(fā)乘坐N站即可直接抵達(dá)陸家嘴。從地圖上看,地鐵線路接近直線。請(qǐng)分析說(shuō)明：(1) 該學(xué)生如何估算他家到東方明珠的直線距離L。(2) 畫(huà)出相應(yīng)的示意圖，并計(jì)算 L約為多少千米。20、( 16分)空氣的阻力和速度有關(guān)，我們把研究的對(duì)象近似的簡(jiǎn)化成球體，當(dāng)物體的速度比較慢時(shí)，空氣阻力的表達(dá)式是 f=6 n rV, n是空氣的黏度，取1.8 x 105帕秒，不考慮它隨溫度的 變化，r是物體的半徑，V是物體的速度大小；當(dāng)物體的速度比較快時(shí)，空氣的阻力的表達(dá)式是f= np空r2V2/5，式中