上海市第十九届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题

1上海市第十九届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试题(2005年)说明：答题时间为120分钟，试题满分为150分。第一～第二大题只要写出答案。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。常数g取10牛/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．在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。当你通过红包玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时，观察到的现象是：()A．清晰的红色“F”字。B．清晰的黑色“F”字。C．清晰的红底白色“E”字。D．几乎看不出“E”字。2．小明把粗细均匀的细铜丝紧密地绕在铅笔杆上．用刻度尺测得绕有17匝细铜丝的铅笔的长度L=50.7mm．如图1所示。则正确的表示细铜丝直径的是：()A．1.1mm。B．1.08mm。C．1.079mm。D．1.0787mm。3．在弹性限度内。当弹簧的长度为16cm时．它产生的弹力大小为20N；弹簧的长度变为7cm时．它产生的弹力大小为10N。则弹簧的劲度系数为：()A．1.25N/cm。B．1.43N/cm。C．3.33N/cm。D．1.11N/cm。4．某中学的科技研究小组．为太空工作站的宇航员设汁了如图2所示的四种电加热水壶．其中设计合理的是：（）5．将阻值相等的电阻R1和R2串联后接在一个电压恒定的电源两端。若其中R1的电阻值不随温度的变化而变化．而R2的电阻值随温度升高而增大．随温度的下降而减小。则对R2加热或冷却，R2的电功率的变化情况为：()A．加热升温时，电功率增大．而冷却降温时．电功率减小。B．加热升温时。电功率减小，而冷却降温时．电功率增大。C．无论是加热还是冷却．电功率均增大。D．无论是加热还是冷却，电功率均减小。6．夜晚有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，相距d．他们分别站在路灯下，o’点是路灯。在地面上的投影．A、B两人的连线通过o’点，如图3所示。他们头部分别在地面上留下两个影子A’和B’，相距d’，当两人沿过O'点的直线，以相同的速度行进时．A’和B’的距离将：()A．不断增大。B．不断减小C．先增大．后减小D．先减小．后增大。7．一焦距为f的凸透镜．主轴和水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源．点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中点光源经2透镜所成的像将：()A．一直向右移动。B．一直向左移动。C．先向右移动。接着向左移动。D．先向左移动，接着向右移动。8．如图4所示。A为电磁铁．B为铁芯．C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、c放置在天平的左盘上．当A中通有电流I时，C悬停在空中．天平保持平衡。当增大A中电流时．绝缘磁环B将向上运动。在绝缘磁环B上升到最高点的过程中．若不考虑摩擦及空气阻力．则下列描述正确的是：()A．天平仍保持平衡。B．天平左盘先下降后上升。C．天平左盘先上升后下降。D．天平左盘一直下降至最低点。二、填空题(每小题6分，共30分)9．如图5所示，用细线将术块A和金属块B连接在一起，放入水中。A、B恰好悬浮在水中，此时，B受到___个力的作用。若术块A的密度为O.8×lO3kg/m3．木块A与金属块B的体积之比为79：2，则金属块的密度为_____kg/m3。10．火车以20m/s的速度沿某一段直线轨道驶向道口，为厂提醒看守道口的工作人员，司机在距道口940m处开始鸣响汽笛，每次笛声持续1s，停5s，然后再次拉响汽笛。当道口工怍人员听到第三次笛声结束时，火车距道口的距离为___m．道口工作人员昕到火车司机前后两次拉响汽笛的时间间隔为____s。(已知声波在空气中传播的速度为340m/s)11．如图6所示，在一根长为2m，质量为2kg的细金属杆AB(质最分布不均匀)的A端施加一个与杆垂直的拉力F．使杆静止在图示位置。已知杆与地面成37°角，地面对杆怍用的静摩擦力大小为3.6N，地面对杆的支持力大小为15.2N．则杆的重心距B端的距离为____m．F的大小为______N。(已知：sin37°=O.6．cos37°=0.8)12．如图7所示，A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上，A的密度为ρA，B的密度为ρB，若它们的边长比为lA：lB=1：1，A对B的压强与B对桌面的压强之比pA：pB=2：3，则ρA：ρB=____。若不断地缩小A立方体的体积，但始终保持A的形状为立方体，使A、B两立方体的边长lA：lB的比值由1：1逐渐变为1：2，则压强PA：pB的比值变化情况为____(提示：通过计算分析后．写出变化情况)。13．如图8所示，容器底部一根中间为圆柱形的管子与大气相连，管的直径为20cm，不计管壁的厚度。现在管子上方压一个边长为50cm的塑胶立方体，将管口封住．使容器中盛有一定质量的水。已知大气压强为1.O×105Pa。塑胶立方体的密度为O.6×lO33kg/m3。当水面恰好在塑胶方立体高的中点时。塑胶立方体受到水对它的浮力大小为______N。当容器中所盛水的水面到塑胶立方体底面的高度满足一定的条件时，塑胶立方体能封住管口，不让水从管子的孔中流水．该条件是_____。(计算时保留小数点后两位)三、计算题(本题共28分)14.(本题8分)某食盐溶液的密度随深度h变化而变化，其变化规律为ρ=ρ。+kh，式中ρ0=1.O×lO3kg/m3。为了求出式中的k值，现向溶液中投入两只用一根细线系在一起的小球A和B，每个球的体积为V=1cm3，其质量分别为mA=1.2g和mB=1.4g。当将小球A置于水下，球心距水面的距离为O.25m时．A、B两个球在溶液中均处于静止，且线是拉紧的，两球心的距离为10cm。试求k值的大小。15．(本题10分)现有两个不同材料制成的．粗细相同的圆柱形长导体，它们的电阻均会随温度变化而发生变化。下表列出了两个导体在不同温度时的电阻。试问：怎样利用这两个导体(可以截取导体的一部分或使用导体的全部)制成一个阻值最大，但不随温度变化的电阻?温度O℃1O℃20℃30℃40℃50℃导体143.683.363.042.722.40导体21.O×10-21.06×lO-21.12×1O-21.18×10-21.24×10-21.30×10-216．(本题lO分)阅读下列两段材料，回答相关问题。材料一、实验表明：用…台输出功率恒定的电动牵引机拖动静止在光滑水平面上的物体时，物体获得的速度与牵引时间的平方根成正比；如果从静止开始，拖动不同质量的物体，经过相等的拖动时间．物体获得的速度与物体质量的平方根成反比。材料二、实验表明：在相同高度用不同的水平速度抛出的物体，在空中飞行的时间相等。现用安装在一个大贮水池的两台水泵从中抽水，如图9所示。已知水泵抽水的功率相等．离地面高度相等。喷出水的水平射程分别为D和2D，并分别射人两个深度相等．底面积为1：2的空池A和B中。试求为A、B两池注满水所需的时间tA和tB的比值。设在抽水过程中，大贮水池内水面保持不变。四、实验题(本题共14分)17．(本题5分)有一块如图1O所示的均匀薄板abcd，用作图法标出薄板的重心位置。18．(本题9分)现有A、B两杯液体，其4中A杯内液体为纯水，密度为ρA,B杯内液体的密度ρB未知。为测量B杯内液体的密度，某同学在实验室内利用刻度尺制作了一个有固定转轴的杠杆，两力臂长之比l1：l2=1：2．并用不同材质、相同厚度的板制成形状相同的甲、乙两把毫米刻度直尺，并将甲、乙两把尺分别悬挂在杠杆的两侧端点上，如图11所示。此外，该同学还取来了一些橡皮泥请你顺着以上叙述，写出某同学接下来的实验步骤、需要测量的物理量，并推导得出用这些物理量求B杯内液体密度的计算公式。五、判断与说理题(本题共46分)19．(本题9分)小强为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤。杆秤的刻度模糊不清。秤砣遗失，只有5kg和6kg的刻度清晰可辨。小组成员对杆秤的外形进行了测量，测量结量如图12所示。请根据以上情况，判断该杆秤的重心(不包括秤砣)应该在提扭的哪一侧．并求出秤砣的质量。20．(本题12分)人类对火的认识和利用，改变了世界．也改变了自己，可以说人类文明史，就是火的利用史。(1)(3分)如果你身处遥远的古代．你有哪几种获得火种的方法，请写出三种获取火种的方法：(2)(3分)由于对流，热空气上升，在日常我们所见的烛焰，如图13所示。但假如在完全失重充满空气的太空船里，你认为烛焰的形状是()D．不能点燃(3)(3分)由于火焰温度很高．会使空气发生电离．从而火焰周围充满了正、负离子。如果你用手摩擦一束细塑料包扎带，由于静电作用，包扎带会张开，如图14。当你把火焰靠近包扎带时会发生()A．包扎带张得更开B．包扎带会合拢。C．包扎带张开的情况不变。D．包扎带先合拢后张开。(4)(3分)如果在一个比较深且窄的直筒型玻璃容器的底部点燃一根蜡烛，一段时间后，蜡烛会熄灭或火焰变得很小。请利用翦刀和一张足够大的硬纸片，设计一个简单方案，让蜡烛能长时间正常地燃烧。把设计图画在纸上，并对操作步骤作简要说明。21．(本题25分)在图16所示的电路中，电源电压恒定，A、B两端接电阻。图17为一个5暗盒，盒中装有由导线和三个阻值相等电阻组成的电路。盒外的a、b、c、d是该电路的四个接线柱，某同学按图16所示的电路连接电路进行实验。实验时，某同学先把接线柱a、d，a、b(或b、d)，a、c(或c、d)，b、c分别连接到图16电路中A、B两端．测得各电表的示数，如表1所示。2请你根据实验数据，回答下列问题：(1)(4分)表1中有几个空格漏填，请你根据题意完成表1的填写。表1：实验数据表实验序号A、B两端分别连接接线柱A表示数(安)A1表示数(安)V1表示数(伏)V2表示数(伏)V表示数(伏)V3表示数(伏)1a、d3.0001.5003.003.OO2d、b(或b、d)1.500O.7503.004.501.503a、c(或c、d)1.0000.5004.001.OO5.004b、c0.750O.3754.500.755.25O.75(2)(3分)某同学对表1中实验序号l与2(或2—3或3—4)中电压表V1、V2、V示数进行深入地研究后发现，三个电压表读数的变化量之间存在一定的关系，该关系的表达式为：__________.(3)(6分)某同学为了研究通过电阻R2的电流跟它两端电压关系，设计了如表2所示的表格。请你利用表1中的实验数据在表2的空白处填写数据．根据填入表2中的实验数据，分析得出你的结论(填在表格中)。表2：通过电阻R2的电流跟它两端电压关系对应表一中的实验序号电流(安)流过R2的电压(伏)R2两端的电压分析结论：1234(4)(6分)某同学为了验证实验数据．依照表1的实验序号重新实验。在某次实验过程中，某同学发现两个电流表示数相等。两个电压表示数电相等，电压表V3示数为1.2伏。请你完成表3的填写，并分析产生这现象原因是______________.表3：第三次实验测得数据对应表一中的实验序号A表示数(安)A1表示数(安)V1表示数(伏)V2表示数(伏)V表示数(伏)V3表示数(伏)1.2(5)(6分)根据表l中的实验数据，请通过分析，在图2中画出黑盒内的电路图。67