(好資料)1999年全國(guó)初中物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題

1999年全國(guó)初中物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題AB一、（10分）（1）畫(huà)圖并簡(jiǎn)要說(shuō)明月食時(shí)太陽(yáng)、地球、月亮的相對(duì)位置。（2）畫(huà)圖并簡(jiǎn)要說(shuō)明陰歷每月初七前后太陽(yáng)、地球、月亮的相對(duì)位置。（3）圖A和圖B哪個(gè)是新月的圖案？哪個(gè)是月偏食的圖案你是根據(jù)什么做出判斷的？二、（10分）小明用薄玻璃管做了一個(gè)液體密度計(jì)，他先把管的下端密封，裝入少許鉛粒，然后豎直放入水中，在水的位置做個(gè)刻度，標(biāo)為1.0。這個(gè)刻度的單位是什么？如果再設(shè)法做出其它刻度，較大的刻度是在上面還是在下面？管中為什么要放入鉛粒？如果不放入鉛粒，對(duì)這種物質(zhì)的密度有什么要求？BmgFA O三、（15分）由于冬季供暖系統(tǒng)發(fā)生故障，某房間內(nèi)溫度下降。小強(qiáng)在測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，3小時(shí)內(nèi)溫度下降50C。后來(lái)臨時(shí)用電熱器供暖。耗電功率為2kw，電-熱轉(zhuǎn)換效率為80%，這時(shí)室內(nèi)溫度恰好保持不變，求室內(nèi)溫度降低10C時(shí)大約向外散熱多少。你在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)所做的主要近似假設(shè)是什么？四、（20分）某工地在冬季水利建設(shè)中設(shè)計(jì)了一個(gè)提起重物的機(jī)械，右圖是這個(gè)機(jī)械一個(gè)組成部分的示意圖，OA是個(gè)鋼管，每米長(zhǎng)受重力30N，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，重物的質(zhì)量m為150kg，掛在B處，OB=1米，拉力F加在A點(diǎn)，豎直向上，g=10N/kg。為維持平衡，鋼管OA為多長(zhǎng)時(shí)所用的拉力最小？這個(gè)最小的拉力是多少？左右電源A組B組五、（25分）小紅做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)一只溫度計(jì)不準(zhǔn)確。把它和標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)一同插入水中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)際溫度為20C時(shí)他的示數(shù)是40C，820C時(shí)的示數(shù)為800C。仔細(xì)觀(guān)察，他的刻度是均勻的。（1）請(qǐng)以X表示任意溫度時(shí)這只溫度計(jì)的示數(shù)，以Y表示這時(shí)的實(shí)際溫度，導(dǎo)出用X表示Y的公式。（2）這只溫度計(jì)的示數(shù)為260C時(shí)，實(shí)際溫度是多少？（3）在什么溫度時(shí)，這只溫度計(jì)的溫度等于實(shí)際溫度。六、（20分）用10盞220V、100W的白熾燈每晚7:00到次日早6:00為一個(gè)地下過(guò)街通道照明，原方案為始終將10盞燈并聯(lián)后接在220V的電源上。為節(jié)約用電，小強(qiáng)設(shè)計(jì)了一個(gè)改進(jìn)方案：將10盞燈分為A、B兩組，每組內(nèi)的5盞均為并聯(lián)，每晚7:0011:00將兩組燈并聯(lián)后接在220V的電源上；晚11:00至次日早6:00將兩組燈串聯(lián)后接在220V的電源上。1、請(qǐng)按小強(qiáng)設(shè)計(jì)的方案連接圖中所示電路：當(dāng)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S接在左側(cè)時(shí)兩組燈并聯(lián)后接在電源上；接在右側(cè)時(shí)兩組燈串聯(lián)后接在電源上。2、已知串聯(lián)時(shí)每盞燈的電阻為并聯(lián)時(shí)電阻的2/3，按小強(qiáng)的方案，每天用多少度電？與原方案相比，每月（30天）節(jié)約多少度電？答案一、（1）如圖1，月食時(shí)地球位于太陽(yáng)和月球之間，地球的影正好落在月球上。（2）如圖2，陰歷初七前后地球和太陽(yáng)、月球正好位于一個(gè)直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，月球是直角的頂點(diǎn)。（3）圖B中左側(cè)弧線(xiàn)的半徑大，而且兩端不通過(guò)右側(cè)弧線(xiàn)的半徑，那是地球的影的輪廓，所以圖B是月偏食的圖案，圖A是新月的圖案。日月地日月地123二、1.0的單位是g/cm3，較大的刻度在下面。管中放入鉛粒是為了使管能直立在液體中，如果不放鉛粒而放別的顆粒，這種物質(zhì)的密度越大越好。三、解：t3h1.08104s， P2KW，80%3h內(nèi)電熱器散發(fā)的熱量為：QP t0.821031.081041.73107J此熱量即室溫下降5時(shí)所放出的熱量，故室溫每降低1所平均散發(fā)的熱量為：QQ53.5106J實(shí)際上,室內(nèi)外溫差較大時(shí)室溫每降低1所平均散發(fā)的熱量要多一些，計(jì)算時(shí)認(rèn)為在不同溫度差時(shí)每降低1所散發(fā)的熱量是相同的。這是主要近似假設(shè)。四、設(shè)OAx，OBb，每米長(zhǎng)鋼管重為w30N/m。則有bmgwx2/2Fx 整理得：wx22Fx2bmg0由（2F）28 wbmg0，解得F300N x10m五、（1）因?yàn)榭潭仁蔷鶆虻?，所以溫度?jì)每增加相同的示數(shù)時(shí)，實(shí)際溫度的增加也是相同的，根據(jù)這一點(diǎn)可以試探性地寫(xiě)出yax（a為某一常量）。但是根據(jù)題中所述的實(shí)際情況，當(dāng)x0時(shí)，y不大可能也是0，這時(shí)yb，于是y和x的關(guān)系在形式上應(yīng)為yaxb 由于x4時(shí)y2，x80時(shí)，y82，把這兩組數(shù)據(jù)分別代入式，得到4ab2 80ab82 解之得a1.05 b2.21即y1.05x2.21 解出x44這表示，在44時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)與實(shí)際溫度相同。注意：式中各量該寫(xiě)單位的要寫(xiě)單位，不該寫(xiě)的不能寫(xiě)，否則扣分。六、1、答案如圖。2、（1）每晚7:0011:00用電W1P1t1100W104h4kwh兩組電燈串聯(lián)時(shí)每盞燈兩端的電壓變?yōu)轭~定電壓的一半，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2/3。由于用電器的功率跟電壓的二次方成正比，所以每盞燈的功率不再是100W，而變?yōu)檫@樣，每天晚上11:00到次日早6:00用電 W2P2t237.5W107h2.63kwh每天共用電 WW1W24 kwh2.63kwh6.63kwh（2）10盞燈始終并聯(lián)接入電路，每天11:00到次日早6:00用電為W 100W107h7kwh每天多用電WW W27kwh2.63kwh4.73kwh每月可節(jié)電 4.73kwh30131kwh左右電源A組B組2000年第十屆全國(guó)初中物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試卷一、網(wǎng)球拍的拍面有若干條經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)，它們組成了一個(gè)個(gè)正方形的小格。如果光源安裝在天花板，球拍在光源的正下方，要使經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)在地面的影呈如下所列的幾種形狀，應(yīng)該用什么樣的光源，怎樣放置球拍？影為正方形格子，邊長(zhǎng)放大到約為原來(lái)的2倍。1、 影為矩形（不是正方形）。2、 影為若干條平行的直線(xiàn)。3、 無(wú)論怎樣放置球拍，都看不清經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的影。二、1920年觀(guān)測(cè)到，金牛昨附近的蟹狀星云（如圖）對(duì)地球的視角正以每年0.21角秒的速率膨脹，當(dāng)時(shí)的視角為180角秒。似乎恰巧的是，我國(guó)在宋代至和元年（公元1054年），就在同一位置，觀(guān)測(cè)到一顆“客星”（即原來(lái)看不見(jiàn)而突然出現(xiàn)的亮星，天文學(xué)上叫做新星或超新星）。以上數(shù)據(jù)是否支持這樣的結(jié)論，即現(xiàn)在的蟹狀星云就是在公元1054年我國(guó)觀(guān)測(cè)到的那顆“客星”爆發(fā)后形成的？ 三、一種家用滅蚊器中的電熱元件是用鈦酸鋇材料制成的，它具有控溫功能。圖中給出了這種電熱元件的電阻隨溫度變化的曲線(xiàn)。請(qǐng)你根據(jù)這條曲線(xiàn)分析，滅蚊器穩(wěn)定工作時(shí)發(fā)熱元件處于哪個(gè)溫度區(qū)間，環(huán)境溫度在哪個(gè)區(qū)間時(shí)這種滅蚊器可以正常使用。四、1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了一輛太陽(yáng)能汽車(chē)。車(chē)上電池的太陽(yáng)能接收板的面積是8 m2，它正對(duì)太陽(yáng)時(shí)電池能夠產(chǎn)生120V的電壓，并對(duì)車(chē)上電動(dòng)機(jī)提供10A的電流。電動(dòng)機(jī)的直流電阻為4，而太陽(yáng)光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為1.0103W/m2。1、 該車(chē)的太陽(yáng)能電池的效率是多少？電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？2、 若太陽(yáng)輻射的總功率為3.91026W，且太陽(yáng)光在穿過(guò)太空及地球大氣層到達(dá)地面的途中有28%的能量損耗，還知道半徑為R的球面面積為S = 4R2。請(qǐng)根據(jù)這些資料計(jì)算太陽(yáng)到地球的距離。五、有一種五角棱鏡實(shí)際上是一個(gè)玻璃棱柱，幾個(gè)平面都經(jīng)過(guò)精密磨光，是一種常用的光學(xué)器件，圖a是它的橫截面圖。圖中A=B=C=D=112.5。，E=90。，AB和CD兩個(gè)平面外側(cè)鍍銀。1、 如圖a所示，一束光線(xiàn)PQ垂直射入AE平面，畫(huà)出它射入棱鏡后直至射出的路徑，標(biāo)出在每一個(gè)鍍銀界面上的入射角。2、 如圖b所示，一束平行光以45。的入射角射向平面鏡M。如果用一個(gè)箭頭形小紙片“ ”擋光，請(qǐng)?jiān)谀ド安Ａ上以箭頭標(biāo)出紙片的影。設(shè)光源、小紙片的方向和磨砂玻璃的位置都不變（圖c），用上述五角棱鏡代替平面鏡，如果也要在磨砂玻璃上得到小紙片的影，應(yīng)該怎樣放置這個(gè)棱鏡？在圖c中作出五角棱鏡位置的示意圖并以箭頭標(biāo)出磨砂玻璃上的影。3、 圖d是一種單鏡頭反光相機(jī)的示意圖，鏡頭L的焦距f滿(mǎn)足關(guān)系式f AB+BC+CD 2f。取景時(shí)來(lái)自鏡頭的光經(jīng)過(guò)兩個(gè)小平面鏡M、N的反射后在磨砂玻璃R上成像（曝光時(shí)小鏡M向上彈起，處于水平位置，來(lái)自鏡頭的光在膠片上成像）。試作簡(jiǎn)圖分析，這種取景器的最大缺點(diǎn)是什么，提出解決辦法。2000年第十屆復(fù)賽參考解答和評(píng)分建議 一、參考解答： 1、用一個(gè)普通燈泡，使球拍平行于地面，與燈和地面等距。 2、用一個(gè)普通燈泡，使經(jīng)線(xiàn)(或緯線(xiàn))與地面平行，緯線(xiàn)或經(jīng)線(xiàn)不與地面平行。 3、用一條直管型日光燈，使經(jīng)線(xiàn)（或緯線(xiàn)）與燈管平行。 4、用兩條直管型日光燈，互相不平行地放置 全題14分。第1、2、3、4題分別為2、3、4、5。 二、參考解答：180/（0.21/a）=857a。這表示，蟹狀星云是在857年前從一個(gè)點(diǎn)膨脹而成的。1920年857年=1063年，這與我國(guó)宋代觀(guān)剛到的超新星年代十分接近。從圖中可以看出，蟹狀星云的邊界不清晰，題中所說(shuō)它的視角及視角的膨脹速率，誤差都是很大的，因此可以認(rèn)為這些數(shù)據(jù)支持題述的結(jié)論。 評(píng)分建議：全題16分。如果計(jì)算正確而由于1063不等于1054而得出否定結(jié)論，最多只能給4分。如果肯定地說(shuō)蟹狀星云就是宋代的超新星爆發(fā)后形成的，而沒(méi)有“支持結(jié)論”或類(lèi)似的說(shuō)法，不能給滿(mǎn)分。沒(méi)有對(duì)于誤差的分析，也不能給滿(mǎn)分。 三、參考解答：當(dāng)鈦酸鋇元件的溫度T處于T0TT1時(shí)，隨著溫度的上升，電阻減小，電流增大，溫度上升得更快；當(dāng)T1TT2時(shí)，隨著溫度的上升，電阻增大，電流減小，溫度上升速率變慢，到一定程度時(shí)溫度不再上升， 達(dá)到干衡；T2T的區(qū)間，情況與T0TT1時(shí)相同。因此，滅蚊器穩(wěn)定工作時(shí)發(fā)熱元件處于T1TT2區(qū)間。環(huán)境溫度在T0TT1和T1TT2兩個(gè)區(qū)間時(shí)元件都可以正常工作，但在T2T的區(qū)間時(shí)，發(fā)熱元件將會(huì)因過(guò)熱而損壞。 全題20分。能正確分析各區(qū)間的溫度變化趨勢(shì)，給15分；得出正確結(jié)論后給滿(mǎn)分。 四、參考解答： 1太陽(yáng)能集光板接收的功率：P1=1.01038W=8103W (1) 電池輸出功率：P2=12010W=1.2103W (2) 電機(jī)線(xiàn)圈發(fā)熱功率P3=1024W=0.4103W (3) 電池的效率：1=P2/P1=1.2103/（8103） (4) 電動(dòng)機(jī)的效率：2=（P2P3）/P2=0.8103/（1.2103）=67% (5) 2設(shè)太陽(yáng)到地球的距離為R，以太陽(yáng)為球心，以R為半徑的球面枳就是S=4R2 (6)太陽(yáng)的輻射總功率和太陽(yáng)能電池的集光板的面積分別記為P0和S，則P0=3.91026W，S=8m2因?yàn)镻1/P0（128%）=S/S (7) 由此解出R=（0.72SP0/4P1） (8) 代入數(shù)值后計(jì)算，得到太陽(yáng)到地球的距離 R=1.51011m (9) 全題30分（7）式6分（其中“128%”給2分，功率等于面積比給4分，（3）（5）兩式各5分，（2）（4）兩式各3分 (1)、(6)、(8)、(9)四式各2分。 五、參考解答： 1見(jiàn)圖e2見(jiàn)圖f、圖g。 3圖d所示相機(jī)的最大缺點(diǎn)是，取景器中看到的景物是倒立的，分析如下，相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它使遠(yuǎn)處物體在膠片上所成的像是倒立的，