2012年上海市第二十六届初中物理竞赛复赛试卷(大同中学杯)

2012年上海市第二十六届初中物理竞赛复赛试卷（大同中学杯）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（）A．红外线B．紫外线C．X射线D．绿色光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（）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（）A．音色音调B．音色响度C．音调响度D．音色音调响度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（）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，电流都从防护服流过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．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．甲图中火车在加速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速6．(★★★★)下列各种情况中，属于动能转化为势能的是（）A．“无边落叶萧萧下，不尽长江滚滚来”B．空中匀速下降的跳伞运动员C．拧紧的钟表发条带动指针走动D．正在上升的滚摆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＜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X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．10．(★★★)如图所示的情景是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程，关于对这个方案中说法正确的是①②③④①图（a）是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的．②图（b）是研究蒸发快慢与温度高低关系的．③图（c）是研究蒸发快慢与液体表面附近气流快慢关系的．④整个过程中是利用“控制变量法”和“对比法”进行探究的．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）．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．513．(★★)两个同样的开口容器用两根同样的管子连通且装满水，两管各用阀门关闭（如图所示）．两容器里水温保持恒定，左边的容器里水温为t1，右边的容器里水温为t2，并且t1＞t2＞4摄氏度．如果阀门K1保持关闭状态，打开阀门K2，则容器里的水将从右向左（选填：从左向右、从右向左、不会）通过阀门K2；此后打开阀门K1，则容器里的水将从左向右（选填：从左向右、从右向左、不会）通过阀门K1．三、计算题（本题共36分）14．(★★★)如图所示是给某一保温水箱注水的水龙头，K1是冷水管的阀门，K2是热水管的阀门．灌满水箱所需时间由水的压强（由水泵产生）以及水流经水管以及阀门所受阻力决定．阻力与压强的传递无关，假设在灌满水箱时间内我们所研究的系统中压强和阻力不变．现就以下情况进行记录：完全打开冷水管的阀门K1，关闭热水管的阀门K2，在时间t1=8分钟内灌满水箱；若完全打开热水管的阀门K2，关闭冷水管的阀门K1，则在时间t2=12分钟内灌满水箱．试求：若将冷、热水管阀门完全打开，则灌满水箱需要多少时间？15．(★★★)1724年，荷兰人华伦海特引入华氏温度．他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零华氏度，把纯水凝固时的温度定为32华氏度，把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度，中间分为180等份，每一等份代表1华氏度．用符号F表示华氏温度．根据上述文字，回答以下问题：（1）请写出华氏温度F与摄氏温度t的转换式．（2）求相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度．不计整个过程的能量损失．16．(★★)如图所示，一个底部非常薄的圆柱形杯子，装满密度为ρ1的液体，恰好浮在密度分别为ρ1和ρ2的两种不相容液体的分界面间，下方液体密度ρ2，且ρ2＞ρ1．已知杯子的外径为2R，内径为2r，杯子浸入下方液体的深度为h．若杯底出现一个小洞，密度为ρ2的液体将经小洞流入杯里，求当液体不再经小洞流入杯里时，圆柱形杯子浸入密度为ρ2的液体的深度．四、实验题（本题共26分）17．(★★★)某实验室为了研究刹车距离S（发现情况到车辆停止运动所行驶的距离）与反应时间t（发现情况到采取制动措施的时间）的关系，通过实验得到以下数据．设在实验中，每次刹车时车速相同，刹车系统的制动力大小不变．（1）请用作图法画出刹车距离S与反应时间t的关系图；（2）请利用图线确定实验中汽车刹车时的速度大小．18．(★★)复印机的扫描器是由截面为正六边形、表面为镜面的柱体构成，正六边形的边长为a，柱体可以绕转动轴O转动（如图所示）．在扫描器右侧并排竖直放置一个薄透镜，透镜的焦距为f，透镜的主光轴通过扫描器的转动轴O．在透镜右焦平面放置一光屏，光屏的中心位于主光轴上．现有一竖直光束，其延长线与转动轴距离，从图示位置射向扫描器．（1）请用尺规作图，画出该光线通过系统后射到光屏上的位置．（2）求射到主光轴上方光屏的光点到主光轴的最大距离d．五、判断与说理题（本题共26分）19．(★★★)如图所示是航天控制中心的大屏幕上的一幅卫星运行轨迹图，它记录了卫星在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内卫星绕地球中心圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5o，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时的经度为180o），设地球半径为R=6400千米，卫星离地面的高度为343千米．（1）卫星运行的周期是多少？（2）请用纬度表示卫星上摄像设备能拍摄到的地表范围．20．(★★)科学家利用光与微粒（100毫米左右）发生相互作用的特性，发明了一种用激光来操纵微粒的工具---光镊子．其原理是：当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射（如图题1所示），光束的会聚程度将减弱，光束在界面受到向下的力；当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射（如图题2所示），光束的会聚程度将增强，光束在界面受到向上的力．（1）现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球，试分析图3所示情况下，小球受到激光束的总作用力方向．（2）用光镊子捕获和移动水中的玻璃小球十分方便．图4是利用光镊子把水中玻璃小球排成“人”字形或“口”字形的照片．实验时，将混有直径为2.5微米的玻璃小球的水溶液滴在载玻片上，然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片，并在水中移动．设光镊子的捕获力与激光的功率成正比．已知玻璃小球的密度ρ=2.0X103千克/米3，激光的最大功率为Pmax=30毫瓦，球体的体积V=πr3．实验发现当激光功率为P=16毫瓦时，恰好能将玻璃小球提离载玻片．求该光镊子能产生的最大捕获力．