长郡“澄池杯”物理决赛试卷

2015年长郡“澄池杯”物理决赛试卷
满分100分 时量60分钟
一、单项选择（每题6分，共计36分）
1．在滨海地区，白昼和夜晚的风向往往是（ ） A ．白昼从海面吹来，夜晚从陆地吹向海面 B ．夜晚从海面吹来，白昼从陆地吹向海面 C ．不论白昼、夜晚，风均从海面吹来
D ．不论白昼、夜晚，风均从陆地吹向海面
2．用直径为20cm 的凸透镜正对着阳光方向，在透镜的另一侧15cm 处，有一垂直于主轴的光屏，此光屏上呈现一个直径是10cm 的光源，则该透镜的焦距（ ）
A ．一定是10cm
B ．一定是15cm
C ．可能是30cm
D ．可能是45cm
3．如图两块同材料的木块A 和B 被水平力F 通过轻质的光滑挡板被压在竖直墙上，处于静止状态，则（ ）
A ．物体
B 对A 的静摩擦力方向竖直向下
B ．物体B 对A 的静摩擦力大小可能大于A 的重力
C ．物体A 对B 的静摩擦力方向竖直向下
D ．物体A 对B 的静摩擦力大小一定等于B 的重力
4．如图甲所示，煤气管道包括户外和户内两部分，二者之间连接着一只煤气表，工人师傅给每户安装完内管道后，都要检查一下管道是否漏气．有一种检测装置如图乙所示，在两端开口的透明的U 型管中装有水，当U 型管两端压强相等时，两侧水面相等．检测时，关闭开关后，用力向用户管道口Y 内吹气，然后迅速将U 型管的一端Y 与用户管道口Y 相连接，U 型管内水面出现高度差（如图丙所示）．观察U 型管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气（ ）
A ．若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气
B ．若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气
C ．若水面高度差保持不变，则表明漏气
D ．若水面高度差保持不变，则表明不漏气
木管
透明软管
煤气表
接户外管道接炉具接用户管道丙乙甲B B A A Y Y Y
5．如图所示是在高速公路是超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号间的时间差测出被测物体的速度．图中1P ，2P 是测速仪发出的超声波信号，1n ，2n 分别是1P ，2P 由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，1P ，2P 之间的时间间隔0.2s t ∆=，超声波在空气中的传播速度是340m/s v =，若汽车是匀速行驶，则根据图像下列说法正确的是（ ）（汽车运动方向沿车与测速仪的连线）
A ．汽车在靠近超声波测速仪，速度大小为17．0m/s
B ．汽车在靠近超声波测速仪，速度大小为17．9m/s
C ．汽车在远离超声波测速仪，速度大小为17．0m/s
D ．汽车在远离超声波测速仪，速度大小为17．9m/s
6．如图一所示，电源电压保持不变，1L 上标有“1.2V ?W ”，2L 上标有“9V
?W ”．闭
合开关1S 后，当开关S 接“1”，滑片P 在最左端时，电压表示数为5.4V ，1L 此时的实际功率是额定功率的1/4；当开关S 接2时，P 在中点，电压表示数为2V ．若将1L 和2L 串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A ，下面说法中正确的是（设灯丝电阻不随温度改变）（ ）
A ．电源电压为10V
B ．1L 的额定功率为2W
C ．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D ．电路中滑动变阻器可能达到的最大功率为1.92W
二、填空题（每空3分，共计21分）
7．某刻度均匀但读数不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，示数是4℃，当冰熔化后，水温度升高到某一数值时，发现它的示数恰好与真实温度相等，让水温再增加10℃，而温度计的示数只增加了9℃，那么，当用此温度计去测量某热水温度时，它的实际示数为85℃，则实际温度为_________．
1
2
1S 1
L 2
L 1
8．细心的小华在修理自行车时，将撑脚支撑起来，车轮离开地面，用力推动一下运转灵活的车轮，车轮转动若干周后停止．多次试验，发现车轮总是车胎气门位置在下时停止．如图（F 为车胎气门）．
（1）根据以上情况，可以初步确定飞轮重心P 可能在图中 ． A ．轴心正下方的某一位置 B ．轴心左侧的某一位置 C ．轴心右侧的某一位置
（2）在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上．如果图是一个质量为M=80kg 、半径为R=0.6m 的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心（图中两虚线的交点）自由转动．
工人在飞轮边缘上的某点E 处．焊接上质量为m 0.4kg 的金属后，再用力推动飞轮，当观察______________________________________________的现象时．说明飞轮的重心已调整到轴心上了．
9．柱状容器内放入一个体积大小为3200cm 的柱状物体，现不断向容器内注入水，并记录水的总体积V 和所对应的水的深度h ，如下图所示，物体的底面积为_________2cm 和物体的
__________
10．被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在纤维中的传输用于光学通信”的成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，而不折射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播，如图所示．请根据如图回答：当增大入射光线AB 的入射角是，CD 光线的入射角_________（填“增大”、“减小”或“
不变”），D 点将要向___________（填“左”或“右”）侧移动．
F
三、计算题（11题4分，12题14分，13题15分）
11．图示是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动．工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A 和物体B ，物体A 的底面积为A S ，密度为A ρ，高度为A h ；物体B 的底面积为B S ，密度为B ρ，高度为B h ．当物体A 所受竖直向上的拉力1T 为1500N 时，物体A 静止，地面对物体
A 的支持力为1N ．挂在滑轮组挂钩上的物体A 匀速竖直上升4m 的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为1F ，拉力1F 做的功为W ．当物体
B 所受竖直向上的拉力2T 为1000N 时，物体B 静止，地面对物体B 的支持力为2N ．挂在滑轮组挂钩上的物体B 以速度v 匀速
竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为2F 为625N ，拉力2F 做功的功率P
为500W ，滑轮组的机械效率为80%．已知：122N N =，54A B S S =，87A B ρρ=，25A B h h =．不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦．求： （1）物体B 匀速上升的速度v ； （2）拉力1F 做的功W ．
滑轮组挂钩
电动机
滑轮组绳子自由端
12．工程是长江流域治理开发的关键工程，建成后是中国规模最大的水利枢纽工程．枢纽控制流域面积621.010km ⨯，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为1134.5110m Q =⨯．水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，三峡电站安排水轮发电机组26台，总装机容量（指26台发电机组同时工作时的总发电率）为71.8210kW P =⨯,年平均发电量约为108.4010kW h W =⨯⋅．该电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面．阅读上述材料，解答下列问题：（水的密度331010kg/m ρ=⨯，g 取10N/kg ） （1）若三峡电站上、下游水位按差计算，试求三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的数值．
（2）若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t 为多少天？
（3）将该发电站的电能输送到华中地区，送电功率为6
1 4.510kW P =⨯，采用超高压输电，输电电压为500V U k =，要使输电线上损耗的功率等于输送电功率的5%，求输电线路的总电流和总电阻．
13．如图所示，正方体合金块A 的边长为0.2m ，把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的M 点处，在A 的下方放置一个密度为A 的2倍的材料制成的边长为0.1m 的立方体B ，物体B 放置在水平地面：:1:3OM ON =，一个重为600N 的人在杠杆的N 点通过定滑轮用力1F 使杠杆在水平位置平衡，此时A 对B 的压强A ρ为42.210Pa ⨯．人对水平地面的压强1P 为
41.3510Pa ⨯；若人用力280N F =仍使杠杆在水平位置平衡，此时物体B 对地面的压强为p ；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强p 为41.510Pa ⨯．（g 取10N/kg ）求：
（1）力1F 的大小； （2）合金块A 的密度； （3）压强p 的大小．
O
N
M
B
A。