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
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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
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中，此时，B受到___个力的作用。若术块A的密度为O.8×lOkg/m．木块A与金属块B的体
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积之比为79：2，则金属块的密度为_____ kg/m。
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
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一定质量的水。已知大气压强为1.O×10Pa。塑胶立方体的密度为O.6×lO
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kg/m。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
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化，其变化规律为ρ=ρ。+kh，式中ρ0=1.O×lOkg/m。为了求出式中的k值，现向溶液中
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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=1cm，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 导体1 O℃ 4 -21O℃ 3.68 -220℃ 3.36 -230℃ 3.04 -240℃ 2.72 -250℃ 2.40 -2 导体2 1.O×10 1.06×lO 1.12×1O 1.18×10 1.24×10 1.30×10
16．(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
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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
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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 A、B两端分别A表示 序号 连接接线柱 数(安) 1 2 3 4 a、d d、b(或b、d) a、c(或c、d) b、c 3.000 1.500 1.000 0.750 A1表示 数(安) 1.500 O.750 0.500 O.375 V1表示 数(伏) 3.00 4.00 4.50 V2表示 数(伏) 3.00 1.OO 0.75 V表示 数(伏) 4.50 5.00 5.25 V3表示 数(伏) 3.OO 1.50 O.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 对应表一中的电流(安) 实验 流过R2的 序号 1 2 3 4 电压(伏) R2两端的电压 分析结论： (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A表示数 A1表示数 V1表示数 V2表示数 V表示数 V3表示数 中的实验(安) (安) (伏) (伏) (伏) (伏) 序号 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。
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