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上海市第22届物理竞赛及答案

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-09 19:12
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-

2021年2月9日发(作者:homesick)



二十二届初中物理竞赛复赛试卷


2008


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;

< br>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。< /p>



3


.考试完毕只交答卷纸,试卷可以带 回。



4



本 试卷中常数


g



10 N/kg



水的比热容


4.2


?


10


3


J/kg

< br>?


C



水的密度


1.0


?


10


3


kg/m


3



冰的密度< /p>


0.9


?


10


3


kg/m


3




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


.根据你的日常生活经验,你认为雪的密度




A


)大于


10


3


kg/m


3




C


)等于


10


3


kg/m


3


< /p>



A


)红、橙、黄




C


)橙、靛、紫





















B


)小于


10


3


kg/m


3




D


)以上三种情况都有可能



(< /p>


B


)黄、绿、蓝





D


)绿、 红、蓝

















2


.彩色电视荧光屏上呈现各种颜色,都是由


3


种基本色光合成的,这


3


种基本色光是(



3


.如图所示,斜面上质量为


m


的物体受到方向沿斜面向上、大小为


7 N


的力


F


作用物体






F


静止在斜面上,则关于斜面对物体的静摩擦力,以下说法中 正确的是(




A

)方向一定沿斜面向上





B


)方向一定沿斜面向下




C


)大小不可能大于


7 N





D


)大小可能等于


7 N


4



如果不考虑散热的影响,


给一定质量的水加热,


水的温度与时间的关系如图中实


线


a


所示,其他条件不变,仅将水的质量增加,则水的温度与时间的关系图像正确

< br>的是










C



c





D



d





< br>A



a





B



b






温度







b


















c




a














d





















时间



5


.< /p>


在大楼电梯的箱顶上用绳悬挂一个物体,


电梯静止时剪断悬绳,< /p>


物体下落至电梯底板所需时间为


t


1



电梯


在匀速下降过程中,剪断悬绳,物体 下落至电梯底板所需时间为


t


2


,则(





A



t


1


大于


t


2



< p>
C



t


1


等于


t


2








B



t


1


小于


t


2

< p>



D


)无法判断








B


)发热 的功率最大




D

)电阻率最大




6


.白炽灯泡用旧后,灯丝容易在最细处熔断。这是因为旧白炽灯在工作时,灯丝最细处






A


)通过的电流最大





C


)通过 的电量最大




7

.如图


a


所示,


在一个电阻均匀的 金属圆环上有两


A



B



C



D

四点。


其中


O


为圆心,

< p>
AB



CD


为圆环的两条 互相垂直的直径。现把


A



B



点接入电源电压保持不变的如图


b

< p>
所示的电路


MN


两端时,


发现电流表


示数为


I


0


,当换接


A



D


两点,则此时电流表的示数应为(



< p>
A



I


0


/4




B



3


I


0

/4




C


I


0







D



4


I


0


/3









C


















M




N




A






O








B




A
















K











D









a





















b



8


.如图所示电路,电源电压恒为< /p>


U



8 V


,小 灯泡上标有“


6V



4W


”字样,电阻


R


2



30Ω


,闭合电键后,若滑动变阻器


R


1


的滑臂


P


在离


b



1/4


处时, 小灯泡的实际功


率为


1 W


。不考虑电 阻随温度的变化,为了使滑臂


P


左、右移动时,灯泡两端电压不


超过额定电压,变阻器


R


1

< p>
阻值(有电流部分)的变化范围是(





A



0-

< p>
40Ω




< p>


B



3.4Ω


-40


Ω




C



7.5Ω


-30


Ω






D



10Ω


-


30Ω








R


2









R


1




P






a






b

















二、填空题(每小题


6


分,共


30


分)



9


.有一根长度为


L


的弹簧,它能承受的最大拉力为< /p>


F


,在最大拉力


F


的作用下,弹簧伸长了


?


L


。现用剪 刀


将弹簧剪成长度为


L


/3

< p>


2


L


/3


的两段,


则长度为


2


L


/3


的弹簧能承受的最大拉力为


_____ _____


F


,在这个最大


拉力作用下 ,弹簧伸长了


__________


?


L




R






10< /p>


.家用电热灭蚊器中电热元件是用钛酸钡材料制成的,它具有控温功能。图中给出了这



种电热元件的电阻随温度变化的曲线。请你根据这条曲线分析,灭 蚊器稳定工作时发热元




件处于


_________


温度区间,环境温度在


_________


区间时这种灭蚊器可以正常使用。




T


0





T


1







T


2



T



11


.< /p>


洗澡时将


11


?


C


的冷水与


66


?

C


的热水充分混合成


550 kg



36


?


C


的 温水,


在混合的过程


中有


2.31


?


10


6


J


的热量损失掉了,则所用冷水为


__________kg


,所用热水为


__________kg




12



一密闭容 器中,


盛有高温的油,


放在温度保持不变的环境中慢慢冷却。< /p>


小明每隔


30


分钟记录一次容器内


的油温,


共记录七次,


具体数据如下表:



根据表中数据可知在冷却时间为


60 m in


时,内外温度之差为


__________


?


C


,油温


T


与冷却时间


t



关系式为


__________




冷却时间


t



min




油温


T

< p>


?


C




内外温差


?


T



?


C


< br>


0


30


60


52



90


36


16


120


150


180


28


8


24


4


22


2


148


84


128


64














r



13


. 如图所示,在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面面接触,圆锥的轴



(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形。有一半径为


r


的圆柱形平行



光束垂直入射到圆锥的底面上,


光束的中心轴与圆锥的轴重合。

已知玻璃的折射率为


1.5



则< /p>


光束在桌面上形成的光斑半径为


__________

< p>
,并在图中画出光路图。



三、计算题(本题


32


分)



14< /p>




12


分)< /p>


水在热电厂的锅炉中变为水蒸气,


通过涡轮机带动发电机发电,< /p>


用过的水蒸气在液化器中凝结成水,再到锅炉,循环使用。溶化器中的冷却


水则流到冷却塔中降温,如图所示,求:




1



夏天,


来自冷却塔 的水温为


16


?


C


而回到冷却塔的水温为


30


?< /p>


C.


若冷却


塔和液化器间水的流量为


15 m


3


/s


, 试求这个系统通过冷却塔散热的功率。



2


)如果发电机的发电功率为


5.6


?


10


5


kW

,发电机把机械能转化为电能的


效率为


80%



不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡


轮机的摩擦,试求水蒸气的能量转化为电能


的效率。



15




10


分)让液体在管道中流动,液体可


以看作是由片液层组成的,各 片液层之间存


在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液


体的粘 滞性。小王用长度相同的细管来研究


液体的粘滞性,在温度相同的情况下,通过


实验测得


1 s


内通过细管的液体体积如下:



(< /p>


1


)在小王用油做的实验中,若细管


的半 径是


3 mm



1 s


内通过细管的油的体积



40.5 mm


3


,则细管两端的压强差是多少?




实验序




1


2


3


4


5


6


7


液体


种类

















细管半



/mm


1


1


2


2


3


1


1



桌面









涡轮机


































发电机



水蒸气




































液化器







细管两端


压强差



P


P



P



P



P



2


P



3


P



通过细 管的液体


体积


/mm


3


100


2


1600


32


8100


200


300


v






v


r





O















t







2


)由于 液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为


R


的小球以速



v


运 动时,所受的液体阻力可用公式


f



6


??


Rv


表示。一个密度为

< p>
?


、半径为


R


的小球,在 密度为


?


0


、粘滞

系数为


?


的液体中由静止自由下落时的

v


-


t


图像如图所示,

< p>
请推导出速度


v


r


的数学


表达式。



16




10


分)如图所示是一种水闸, 闸门的底部与铰轴


O


相连,厚度不计的闸门

高为


H


、宽为


a

< br>。


AB


为一根不计质量的杆,


A


端通过铰链与闸门相连,


B


端通过


铰链与地面相连。杆


AB


与地面成


60


?


角,


A


端距离地面高


h


。已知水的密度为


?













A






B






O



试求杆


AB


对闸门的作用力。










17




6


分)


如图所示,


一根无弹性的轻绳悬挂着一个 砝码,


另外用一个轻质弹



簧秤沿水平 方向拉着砝码,


使轻绳与水平方向成


?


角,


一位同学尝试以实验求









?



得弹簧 秤的拉力


F



?


的关系。他不断改变


?


并记录相应的弹簧秤的示数。




1



请以


F



y


轴,



1/tan


?


以为


x


轴,


在方格纸上 画出


F



1/tan

< br>?



关系图。并判断在这些拉力数据中,哪一个最有可能 是由于测量或记录的疏忽


而产生的错误。



实验序号



1


2


3



2


)求


?



45


?


时绳子的张力。









?



F


/N


50


?



8.0


45


?



10.0


40


?



13.0


4


35


?



14.5


5


30


?



17.0


18



6


分)如图


a

< br>所示是一个用不变形的硬纸片环(图中灰色部分)


和橡皮筋(图中轮辐部分)制成 的转盘,橡皮筋一端与转盘的中心轴


相连且均绷紧。现将转盘的中心轴水平放置在支架上 ,如图


b


所示,


使转盘处于竖直平面内 。




1


)通 过怎样的操作,


可以判断转盘的重心恰好在中心轴上?




2


)将一个发光的白炽灯泡,靠近放在图< /p>


a


中转轴右侧水平橡


皮筋附近,你会看到 什么现象?并简述产生这一现象的原理。



五、判断与说理题( 本题共


44


分)


19




14

分)



















a




















b



(< /p>


1




4


分)


小王同学为了测量积雪的密度,


设计了< /p>


“根据雪地上的脚印深度进行估测”


的方法。

他采


用的方法是:利用一块平整地面上的积雪,用脚竖直向下踩在雪上,形成一个向 下凹的脚印。然后通过测量


积雪原来的厚度


H

< br>,用脚踩后在雪上形成脚印的深度


h


,就可以估测雪的密 度。请通过扒导得出雪的密度的


计算表达式。




2



5


分)


大雪过后,


会造成路面积雪 和积水,


危及交通安全。


为了尽快消除路面积水,


可以通过撒


盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施。



下表反映的是盐的浓度与凝固温度之


间的关系,利用这一表格, 请你估计当桥面


上积水的厚度达到


2 cm

,环境温度为-


3


?


C

< p>
盐的浓度(


%




0


凝固温度(


?

C




0


5



3


10



7.5


15



12


20



17


时,撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面上的积水?




3



5


分)


雪地车在松软的雪地上行驶时,

所受阻力主要源于履带或车轮与雪层的挤压。


某型号的履


带 式雪地车的每根履带宽为


d


,空载时与雪地接触的压强为


p


0


.

-


-


-


-


-


-


-


-



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