2011上海市初中物理竞赛（大同中学杯）复赛解析.doc

上海市第二十五届初中物理竞赛（大同中学杯） 复赛试题（2011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·℃，水的密度1.0×103千克/米3，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） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B B C C C B D 1．潜泳的人，从水下向上看，会看到一彩色镶边、内有图像的圆面，那么 ( ) A．圆面内只能呈现水面上的部分景物 B．彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的 C．彩色镶边是由于不同颜色的光折射程度略有不同所致 D．圆面中图像呈现的是水面外的景物，且看到景物的高度比实际景物要低 解答 C 1 A,错，即使在圆圈内，没反射全反射，但是也不代表没发生反射，只不过反射的多少罢了，也能看到水下物体在水表面的反射。 B,错。见C的分析 C对，因为不同颜色的光的折射率不同，全反射角不同，反射回水下的角度不同，所以才形成一个圆圈。 D错，画光路图就知道了，透射光线向下偏折，所以如果光从水平上入射，也是向下偏折这样，反向延长以后会发现像的位置要不实际位置高！ 2．磁带录放机可高速播放正常录制的声音，在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时 ( ) A．音调较低的声音 B．音调较高的声音 C．响度较小的声音 D．响度较大的声音 解答：B 人的耳朵，听到声音的频率，是有限的。 当声音的频率太高时，人的耳朵就无能为力了，如大家都听不到超声波。 声音中的音调的高低，就是频率的高低。 在播放录制的声音时，播放的速度越快，则声音的频率就越高。当播放速度高到一定程度时，超过耳朵能收听到频率范围，从而导致听不到。 第3题图 3．两个人共同搬一个50 千克质量分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长1.25米，高0.5米；楼梯和地面成45o，而且木箱与楼梯平行。如果两人手的用力方向都是竖直向上的，那么在下面的人对木箱施加的力与上面的人对木箱施加的力的比值是 ( ) A．8/3 B．7/3 C．5/3 D．5/4 解：B 如图，木箱质量均匀故其重心在几何中心，标为G，则此题变为一个杠杆问题， 下面的人抬箱子时，支点在上面的人手B处，动力臂为BF，阻力臂为BH， 根据杠杆的平衡条件可得：F1×BF=G×BH； 上面的人抬箱子时，支点在下面的人手A处，动力臂为AC，阻力臂为AD， 根据杠杆的平衡条件可得：F2×AC=G×AD； ∵AC=BF，BH=CD， ∴两个力的比值为F1：F2=DC：AD 下面是DC：AD的求法 ∵∠BAC=45度 4．月球是地球的卫星，在地球上我们总是只能看到月球的一面，是因为月球绕地球公转的周期与自转的周期相等，请问登上月球的航天员在月球上看地球，将看到地球 ( ) A．既有绕月球的转动，又有自转 B．只有绕月球的转动，没有自转 C．只有自转，没有绕月球的转动 D．既没有绕月球的转动，也没有自转 解答：选C， 在地球上我们总是只能看到月球的一面，是因为月球绕地球公转的周期与自转的周期相等，也就是说，以月球上的某一点为参照物，整个地球相对于月球的位置没有发生变化，所以是静止的，即看不出绕月球的转动．又因为地球的整个位置虽然与月球之间保持不变，但地球自身在发生转动，即总是变换着朝向月球的一面．故登上月球的航天员在月球上看地球，将看到地球只有自转，没有绕月球的转动．选项C符合题意． 5．在图所示的电路中，当电键S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，电压表的示数增大了。则 （ ） R R1 R2 V S U 第5题图 A．可变电阻R被调到较小的阻值 B．电阻R2两端的电压减小，减小量等于 C．通过电阻R2的电流减小，减小量小于 D．通过电阻R2的电流减小，减小量等于 解：整个电路为串联电路，串联分压，电压大小与电阻成正比，电压表的示数增大了△U，说明R与R1并联后的总电阻是增大的，故A选项错误； 总电压U不变，电压表示数增大了△U，说明电阻R2和R0串联后的总电压减小了△U， R2两端的电压减小量要比△U小，因此电流减小量要比△U/ R2小，故选项BD都错误，选项C正确．故选C． A B C P D 乙 甲 第6题图 6．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5米/秒，相距10米，水平轨道AB和水平轨道CD的高度差为1.2米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，两小球在轨道BC上的平均速度均为6米/秒，在CD上的速度均为7米/秒，则（ ） A．两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米 B．两小球在水平轨道CD上运动时距离小于10米 C．两小球到达图示位置P点的时间差为2秒 D．两小球到达图示位置P点的时间差为1.4秒 解答：C AB、根据动能定理知 解得v=7m/s，知两球在CD段运动的速度为7m/s，大于AB段的速度大小，两球在轨道上的运动情况相同，所以在CD段上的间距大于10m．故A、B错误． CD、A、B两球在轨道上的运动情况相同，可知两球通过P点的时间差等于A球从初始位置运动到B球初始位置的时间， 故C正确，D错误．故选C． 第7题图 S 7．如图所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将电键S闭合，则该星形回路将 ( ) A．不会变形 B．会变形，所围面积增大 C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变 解答：B, 会变形，所围面积增大。 看星形的其中一个角，两条导线的电流方向相反（如下图），根据安培定则和左手定则可知，电流异向的两条导线会相互排斥，所以这个角会变大，其它三个角同理，所以整个星形的面积会增大。 8．过年的时候，桌上的菜肴非常丰富，其中多油的菜汤与少油菜汤相比不易冷却，这主要是因为 ( ) A．油的导热能力比水差 B．油层阻碍了汤的热辐射 C．油层和汤中的水不易发生热交换 D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发 解答：D 多油的菜汤与少油的菜汤相比不易冷却，这主要是因为油的密度比水小，漂浮在水面上，油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发，水蒸发吸热程度小，达不到冷却的效果。故选D． 二、填空题（每小题6分，共30分） 9、 虚 ， 凸 。 10、 p0 ， h 。 11、 圆弧 ， 。 12、 1062 。 13、 下降 ， 600 。 第9题图 9．如图所示，某同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像，这两个像为____________像(选填：“实”或“虚”)，是____________面镜(选填：“平”、“凹”、“凸”)所成的像， 解：近视镜从前面观察，会由于光的反射成像，镜片是有弧度的，从前面看向外凸，与凸面镜成像是一样的，成的是虚像，离镜片越近，所成的像越大． 故答案为：虚、凸． 10．一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计) 解答： 第10题图 11．如图所示，在同一平面上的AC、BD两杆，分别绕相距L的A、B两轴逆时针转动，转动快慢相同，初始时刻如图(a)所示，且∠CAB=300，∠DBA=900，经过一段时间，两杆运动到如图(b)所示，且∠CAB=900，∠DBA=300，则此过程中交点M的运动轨迹为______________（选填：“直线”、“圆弧”、“其它曲线”），M移动的路程为_________。 D A C M L B 第11题图(b) 第11题图(a) A B C D M L 此题可跳过 解答：以B为原点，BD为正方向，∠ACB=60°=π/3恒定 转动过程中，设θ为转过角 BM=ρ 过M做AB垂线交H BH=ρsinθ AH=ρcosθtan(π/3-θ) BH+AH=L ρsinθ+ρcosθtan(π/3-θ)=L ρ=(√3/3)L(√3sinθ+cosθ) 路径长度： 冰山 海水 第12题图 12．因为环境污染，北极的冰山上常年沉积着灰尘，使冰山表面吸收了更多太阳光，加速了冰山的熔化。假设覆盖着灰尘的冰山上表面每单位时间单位面积所吸收的太阳光为98瓦/米2(此数据已将太阳光白天和黑夜的不同日照量平均计算在内)。若有厚度为30米的冰山，如图所示，则仅靠阳光的暴晒，在0℃的海水中，需要约___________天才能将此冰山熔化。 第13题图 A B O 13．如图所示，两根长度相等的杆OA与OB在O点用螺母铰接在一起，两臂间的夹角可以改变，OA是没有质量的轻杆，而OB杆是有一定质量且质量均匀分布的重杆，初始时两杆间的夹角为900，用一根细线悬挂端点A，两杆处于静止状态，然后将两杆间的夹角变为1000，两杆再次处于静止状态时O点相对于初始状态是_________，（选填：“上升”、“下降”、“位置不变”）为使金属杆的顶点O（即两臂连接处）位置最高，金属杆两臂张开的角度应为____________。 解答：以A为原点,O始终在半径为A的圆弧上 在OB上找一个中点C（就是系统的重心），在A点悬挂后，C和A的连线必在竖直方向，C始终在A点正下方 在△OCA中，有OA/sin∠ACO = OC / sin∠OAC O点最高,则∠OAC最大, 则需sin∠ACO最大，即∠ACO=900 因为OA = 2 OC 故∠AOC=600 三、计算题（本题共36分） 14．一底面积是100厘米2的柱形容器内盛有适量的水，现将含有石块的冰块投入容器的水中，恰好悬浮，此时水位上升了6厘米。当水中冰块全部熔化后，相比熔化前水对容器底部的压强改变了55.28帕。求石块的密度。 14、（本题共9分）解：由投入含有石块的冰块可知，F浮＝G（冰+石块） ρ水gSΔh＝(m冰＋m石)g m冰＋m石＝ρ水SΔh＝1.0×103×100×10-4×6×10-2kg＝0.6kg 冰熔化后，水位下降的高度： 水位下降就是由于冰化成水体积减小引起的，即 V冰－V水＝SΔh’ 石块的质量m石＝0.6kg－0.498kg＝0.102kg 石块的体积