1、上海市第十六届初中物理竞赛 (大同中学杯 )复赛试题 (2002 年 ) -1- 2002年上海市第十六届初中物理竞赛复赛试题 说明 :1、本试题共有五大题，答题时间为 120 分钟，试卷满分为 150 分。 2、答案及解答过程均写在答卷纸上。其中第一大题第二大题只要写出答案，不写解答过程；第三大题第五大题要写出完整的解答过程。 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.在下列四个事件中，经历时间最接近一秒钟的是 ( ) A 人眨一下眼。 B 人在安静时呼吸一次。 C 人在感冒时打一个喷嚏。 D 人在做剧烈运动时 (如快速蹬楼 )脉博跳动一次。 2.手
2、掌中托一小石块，将它竖直向上抛出，在小石块与手掌脱离时，则 ( ) A 小石块不受任何力的作用。 B 小石块与手掌的运动速度相等。 C 小石块比手掌运动得快。 D 小石块速度继续增大，手掌速度将减小。 3.向如图 1 所示的玻璃瓶内注入水，然后将插有细玻璃管的软木塞塞紧玻璃瓶，玻璃瓶壁有 A、 B两个孔，也用软木塞子塞住。瓶内液面如图 1所示，现将 A、 B 处的木塞同时拔去后，则下列说法中正确的是 ( ) A A、 B两孔中均无水射出。 B A、 B两孔中均有水射出。 C A孔中无水射出， B孔 中有水射出。 D A孔中有水射出， B孔中无水射出。 4.如图 2 所示，有三只底面积均为 S、
3、水面高度相同，但形状不同的盛水容器 a、 b、 c。现将三只相同的实心铝球分别放入容器 a、 b、 c 中，铝球受到的浮力为 F。设水对容器底部压强的增大值分别为 P1、 P2和 P3，则下列说法中正确的是 ( ) A P1= P2= P3=F/S。 B P1F/S， P2=F/S， P3F/S。 D P1F/S， P3F2。 C 若 CD 杆与 AB 杆接触处是有摩擦的，则 F1F2。 D 无论接触点是否光滑，及转动方向如何， F1=F2。 二 .填空题 (每格 4 分，共 40分 ) 9.我国已兴建抽水蓄能水电 站，它可调剂电力供应。深夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄
4、水池内，白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图6 所示。若上蓄水池长 150m，宽 30m，从深夜 11 时至清晨 4 时抽水，使上蓄水池的水面增加 20 米。而下蓄水池的水面下降 5m，开始抽水时，上、下蓄水池的水面高度差为 400m。已知：抽水机的效率为 80%，发电机的效率为 60%， g 为 10N/kg。则白天通过闸门放水发电将夜晚抽水蓄的能转化成电能，给电网补充的电能为 _J，抽水机的平均功率为 _KW。 10.图 7 是额定功率为 500W 电饭锅的电路示意图。 R1、 R2分别表示加热电热丝。电键 S是一个温度控制开关，当锅内食品温度低于 103时，电键 S 处于 _(选
5、填：“闭合”或“断开” )状态，使电饭锅以额定功率对锅内食品加热；当温度超过 103时，电键 S 会自动转换状态，减小电饭锅的加热功率，起到保温作用。若电饭煲在保温时消耗的电功率是加热时的 1/5，则电热丝 R1的电阻值为 _。 11.在图 8 所示的电路中，所有的电灯的额定电压为 U，额定电流为 I；其中 LG、 LR分别为绿色、红色指示灯， L1、 L2、 L3为照明灯。 A 为电 磁继电器中的电磁铁，B 为弹簧， C为可绕 O轴转动的铁质动触片， P、 Q 为静触片。请用笔线代替导线正确连接接线柱 a、 b、 c、 d、 e、 f，使指示灯起到这样的作用：当电路中的照明灯均不使用时绿灯亮
6、，当电路中开启的照明灯数目超过某个值时红灯亮。若当流过电磁铁 A 的电流达到 5I 时，红灯亮。则此时电路中至少有 _盏照明灯点亮。 图 5 图 6 图 7 图 8 上海市第十六届初中物理竞赛 (大同中学杯 )复赛试题 (2002 年 ) -3- 12.人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以 1.6 105Pa 的平均压强将 70ml 的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为 6000ml，则此 时，心脏的平均功率为 _W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加 20%，若此时心脏每博输出的血量变为 80ml，而输出压强维持不变，则心
7、脏每分钟搏动次数为 _。 13.如图 9 所示，一均匀木条可绕转轴 O 自由转动，现有材料相同，长度相同，横截面积之比 Sa:Sb:Sc=1:4:2 的三支蜡烛 a、 b、 c，垂直立于木条上，木条恰好处于平衡。三支蜡烛离转轴的距离分别为 L1、 L2和 L3，若 L1=4L2，则 L3=_L2。若同时点燃蜡烛 ， 蜡 烛 在 燃 烧 过 程 中 ， 要 使 杠 杆 保 持 平 衡 ， 则L1:L2:L3=_(设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同 )。 三 .计算题 (本题共 10分 ) 14.为了测定某种合金材料制成的球形工件的比热容，可以先将工件均匀加热到不同温度，然后将其置于 0的大冰块上，
8、分别测出工件陷入冰中的深度 h，如图 10 所示。己知：当工件初始温度分别为 t1=75和 t2=100时，对应工件陷入冰中的深度分别为h1=13.6cm， h2=16.7cm，球的体积 V 球 =34 4/3 r3，工件的密度约为冰的 3 倍。设实验过程中环境温度恒为 0，不汁热量损失。冰的熔解热 =3.34 105J/kg。试求该材料的比热容 C。 四 .实验题 (本题共 12分 ) 15.如图 11(a)所示，长为 L的丝线的一端与导体小球 A相连，另一端悬于固定 P点，小球静止在 O点。现用固定在 Q点的手电筒照射静止在 O点的小球 A，将其投影到贴在墙上的印有小方格的光屏上，记下 O
9、点在光屏上的投影 O。用丝绸摩擦玻璃棒，给小球 A和固定在绝缘棒一端的导体小球 B分别带上异种电荷，保持 B和 A在平行于屏幕的水平线上，将 B逐渐靠近 A，由于带电小球之间的吸引， A将向 B靠近，与竖直方向成夹角。 A、 B因手电筒照射而在屏幕上的投影 为 A， B。设： OA=d， AB=r， OA=D， AB=R，总小于 5。多次改变 A、 B间距离，将测得的一系列数据记录在表 1中。请在图 11(b)图 9 图 10 表 1 D(cm) R(m) R2(m2) 1/R2(m-2) 3.0 1.25 1.65 0.64 6.0 0.93 0.86 1.16 7.5 0.80 0.64
10、1.56 11.0 0.67 0.45 2.24 13.0 0.62 0.38 2.62 上海市第十六届初中物理竞赛 (大同中学杯 )复赛试题 (2002 年 ) -4- 中的坐标纸上选取合适的坐标，用作图法分析表中 D与 R的关系，并进一步推测出 A、 B两点带电小球之间的吸引力 F与 A、 B距离 r的关系。已知在 5的情况下，小球 A偏离 O点的距离 d与小球 B的吸引力成正比。 图 11 五 .说理题 (本题共 56分 ) 16.(8分 )图 12中三幅漫画 (a)(b)(c)生动地描述了一位学生的一次经历。针对上幅漫画，请你用已学的物理知识编制一个物理问题， 并写出问题的解答。 图
11、12 17.(8分 )某同学不小心掉了半块饼干在地上，五分钟后发现饼干上聚集了许多蚂蚁。那么五分钟前这些蚂蚁离饼干的最远距离为多少呢 ?确定这个最远距离的关键是测出蚂蚁的爬行速度。某班学生以小组为单位进行实验探究活动：估测蚂蚁的爬行速度，表 2是各小组的实验方案及结果。 表 2估测蚂蚁的爬行速度 组别 实验方案 平均速度 v (cm/s) 1 用面包吸引蚂蚁，使它在二直尺间运动 1.20 2 让沾有墨水的蚂蚁在纸槽内运动 0.30 3 让直玻 璃管内的蚂蚁向另一端运动 1.04 4 让蚂蚁在盛有粉笔的纸槽内运动 0.45 5 让蚂蚁在塑料吸管内爬行，同时点燃蚂蚁身后的塑料吸管 2.40 上海市
12、第十六届初中物理竞赛 (大同中学杯 )复赛试题 (2002 年 ) -5- 18.(40分 )回答以下与交通有关的物理问题： 图 13是某十字路口的平面示意图。该路口的交通指挥灯有四组红、黄、绿灯组成。表 1是学生对该路口交通指挥灯工作情况进行调查的记录表，它完整记录了交通指挥灯在南北方向上一组红、黄、绿灯的工作情况。 (1)(6分 )请在表 3中填上交通指挥灯在东西方向上一组红、黄、绿灯的工作情况，并估算该路口交通指挥灯一昼夜消耗的电能。 (设每盏 灯的功率为 100W) 表 3交通指挥灯中红、绿、黄灯工作情况 时间 (s) 0-88 88-90 90-178 178-180 南北 红灯 亮
13、 亮 不亮 不亮 黄灯 不亮 亮 不亮 亮 方向 绿灯 不亮 不亮 亮 (最后 2 秒闪亮 4次 ) 不亮， 东西 方向 红灯 黄灯 绿灯 (2)(4分 )在图 13所示的十字路口附近 P处，有外墙为玻璃幂墙 (可视为平面镜 )的一大厦，其中 MN侧面朝向西南方向。当过路行人观察到汽车在 MN侧玻璃幕墙内所成的像正在向正西方向运动，车上驾驶座一侧的 转向灯正在闪亮，则该车实际运行路线 _。 (3)(11分 )据统计，城市交通事故大多因违章引起。在图 13中，甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上，沿靠近各自道路的中心线 (图 13中虚线所示 )向前匀速行驶，当甲、乙两车的车头到十字路口 (道路中
14、心线 )的距离分别为 30m和 40m时，道口恰处于红、绿灯转换。甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施，以至两车相撞。已知两车型号相同，汽车外形数据如表 4所示，并己知甲车的速度为 v1=240km h，设两车相撞前均匀速行驶。试判断在穿过路口过程中，乙车车速 v2的范围。 (4)(8分 )某天司机驾驶表 4所示的汽车由南向北匀速驶向图 13所示十字路口，在接近图 13示的十字路口时，司机发现前方有情况，立即采取制动措施，并在出事点前将车停下。在司机采取措施的同时，坐在前排的乘客观察到交通指挥灯的绿灯恰好开始闪亮，闪亮一次后人有前冲的感觉，感觉车速开始明显减慢；当车停止前进时，恰好黄灯开始闪
15、亮。请利用根据对某型号汽车制动性能进行测试得到的数据 (如图 14(a)和 (b)所示 )，估计该图 13 表 4：汽车外形数据 车长 L:4.68m 车宽 d： 1.70m 车高 h:1.423m 最高时速： 200km/h 汽车外形： 上海市第十六届初中物理竞赛 (大同中学杯 )复赛试题 (2002 年 ) -6- 车制动前的车速，以及司机发现情况时车离出事点的距离。 图 14 (5)(11分 )在某雨天，司机驾 驶表 4所示的汽车从上海出发沿沪宁高速公路 (最高限速为 120km h)驶往昆山。当时的气象情况是：雨量：每小时 3mm，风速： 6m/s，风向：西偏北 15。试利用图 15所示的交通地图估测该车从上海出发至昆山途中车身接收到的雨水的最小质量 (设雨滴在空中随风斜向下匀速下落，竖直方向的速度为水平方向的 2倍 )。 图 15
