第十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽注意事項(xiàng)：1首先填寫(xiě)所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號(hào)。2用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書(shū)寫(xiě)。3本試卷共有五個(gè)大題。每題除基本分外，還有加分。凡給出了多種解法、方法巧妙、充分運(yùn)用了數(shù)學(xué)工具等、表述條理性好等，都可加分。4答卷時(shí)間：20XX年 4 月 20 日 ( 星期日 ) 上午 9： 3011： 10。一、 (15 分十 4 分 ) 現(xiàn)在許多平房和多層建筑的屋頂都安裝了太陽(yáng)能熱水器，用于家庭洗浴。試分析熱水器對(duì)供水壓力、水管強(qiáng)度兩力面的要求。二、(15 分 +4 分) 采取什么方法可以把大塊馬鈴薯盡快煮熱?盡可能多地寫(xiě)出可行的方法，并說(shuō)明其中的物理原理和

2、這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)或適用場(chǎng)合。三、 (25 分+4 分 ) 當(dāng)你背對(duì)著路燈向前勻速行走時(shí)，定量分析你的身影長(zhǎng)度變化的規(guī)律。學(xué)習(xí)必備歡迎下載四、 (25 分+4 分 ) 利用空的塑料飲料瓶( 如礦泉水瓶 ) 能做哪些物理實(shí)驗(yàn)?盡可能多地寫(xiě)出來(lái)。要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的裝置和制作要點(diǎn)( 必要時(shí)畫(huà)出簡(jiǎn)圖) 、簡(jiǎn)明操作步驟、所根據(jù)的物理原理。五、(20 分 +4 分 ) 為了交通安全， 機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎時(shí)， 要使用轉(zhuǎn)向燈對(duì)其他車輛及行人發(fā)出信號(hào)，同時(shí)車內(nèi)的轉(zhuǎn)向指示燈裝置也會(huì)給駕駛員提供轉(zhuǎn)向燈是否正常的信息。具體地說(shuō)， 當(dāng)機(jī)動(dòng)車要向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，前、后兩只轉(zhuǎn)向燈D 右 1， D 右 2 均正常發(fā)光，車內(nèi)的轉(zhuǎn)向指示燈同時(shí)也閃亮

3、，而兩只左轉(zhuǎn)向燈 D 左 1、 D 左 2 不發(fā)光。左轉(zhuǎn)彎與右轉(zhuǎn)彎的情況類似。如圖所示，機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈電路的四只轉(zhuǎn)向燈D、D、D、D左 2以及轉(zhuǎn)向指示燈 D右 1右 2左 1尚未接入電路。已知四只轉(zhuǎn)向燈均為標(biāo)有“6V，10W”字樣的燈泡，轉(zhuǎn)向指示燈D 標(biāo)有“ 6V，1.5W”字樣，電源電壓為6V，圖中 RJ 為閃光器，它可以使電路間歇地通、斷。請(qǐng)回答：(1) 按題目要求將四只轉(zhuǎn)向燈 D 右 1、D 右 2、 D 左 1、 D 左 2 及轉(zhuǎn)向指示燈 D 接入電路，完成機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈電路圖。(2) 四只轉(zhuǎn)向燈的額定功率相同，為什么轉(zhuǎn)向燈電路工作時(shí)，總是兩只轉(zhuǎn)向燈發(fā)光，另外兩只轉(zhuǎn)向燈不發(fā)光 ?請(qǐng)運(yùn)用你學(xué)

4、過(guò)的電學(xué)知識(shí)加以分析、論證。學(xué)習(xí)必備歡迎下載第十三屆全國(guó)物理應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題答案( 一 ) 設(shè)熱水器距地面的高度為h，熱水器中的水在地面附近產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p= gh 供水管要能把水送到熱水器上，水壓要大于p例如，樓頂高lOm，要求供水壓強(qiáng)大于 p=1×10 3kg m3×1ONkg×lOm=l×10 5Pa, 這相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓底層的水管要能承受 1×10 5Pa 以上的壓強(qiáng)頂層水管的耐壓要求可以低些，例如直接與熱水器相連的水管可以使用塑料管評(píng)分建議：能得出供水壓力、水管耐壓強(qiáng)度為p= gh 即可得滿分給出具體數(shù)值的例子、能與大氣壓相比、

5、考慮到頂層與底層的差別，則加分最多加4 分(二 )1 使用高壓鍋 壓強(qiáng)增大， 鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)增高，可以用較短時(shí)間把馬鈴薯煮熟優(yōu)點(diǎn)是速度快，而且由于溫度高，馬鈴薯更好吃缺點(diǎn)是不能隨時(shí)開(kāi)鍋觀察，有可能把馬鈴薯煮爛2 把馬鈴薯切成小塊再煮這是因?yàn)闊崃勘容^容易到達(dá)小塊馬鈴薯的內(nèi)部，內(nèi)部溫度上升較快 優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行， 缺點(diǎn)是水分過(guò)多地深入馬鈴薯內(nèi)部，口味變差， 營(yíng)養(yǎng)也有損失評(píng)分建議：完整、正確地答出兩個(gè)方法即得滿分超過(guò)兩個(gè)方法且回答有道理，加分最多加4 分(三 ) 這時(shí)，身影越來(lái)越長(zhǎng)身影長(zhǎng)度l 與身高 h、燈高 H、人行速度v 的關(guān)系可以用如圖所示的幾何關(guān)系表示因?yàn)槿切?OED與三角形DBC相似，所以由

6、此解出這表明，身影越來(lái)越長(zhǎng)，而且影長(zhǎng)是勻速增加的，速度為從這個(gè)表達(dá)式中可以看出影長(zhǎng)增加的速度u 與人行速度v 成正比當(dāng)人比燈桿矮很多時(shí)，這表明影長(zhǎng)幾乎不隨人的行走而變當(dāng)人的身高與燈高相差無(wú)幾時(shí)，h H， H-h H, 所以 u=(h/H)v ，這表明影長(zhǎng)的變化速度遠(yuǎn)大于人行的速度評(píng)分建議：得出影長(zhǎng)與人行速度的關(guān)系式即得滿分對(duì)關(guān)系式進(jìn)行分析，加分最多加 4分( 四) 可以做一個(gè)抽水機(jī)模型如圖，在瓶蓋上挖一個(gè)直徑lcm 左右的孔，再剪一個(gè)比孔稍大的塑料片。用塑料片把孔蓋住，用軟布和萬(wàn)能膠把塑料片的一邊與瓶蓋粘牢，使它成為一個(gè)單向的閥門(mén)。在飲料瓶的側(cè)面開(kāi)一個(gè)小孔，再把瓶蓋擰牢，抽水機(jī)模型就做成了學(xué)習(xí)

7、必備歡迎下載使用時(shí)，把瓶蓋向下插入水中， 一只手用力捏瓶，排出瓶?jī)?nèi)部分空氣， 然后用另一只手堵住瓶側(cè)面小孔， 松開(kāi)捏瓶的那只手， 水就在大氣壓的作用下上升到瓶中。 再露出瓶側(cè)面小孔，用力捏瓶，水就在大氣壓的作用下上升到瓶中再露出瓶側(cè)面小孔，用力捏瓶，水就從小孔流出評(píng)分建議：按題目要求說(shuō)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)即得滿分說(shuō)出三個(gè)或更多實(shí)驗(yàn)則加分最多加4分(五 )(1) 電路如圖所示(2) 不論轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān) S 接至位置 1 還是位置 2，所有的燈都接入了電路若車向右轉(zhuǎn)向， 則開(kāi)關(guān) S 接 1，此時(shí) D右 1和 D右2常發(fā)光，而 D左 1和 D左 2并聯(lián)后與D串聯(lián)因?yàn)檗D(zhuǎn)向指示燈的規(guī)格是“ 6V 1 5W”，所以轉(zhuǎn)向指

8、示燈D 的電阻為： RD=U2PD=24 轉(zhuǎn)向燈的規(guī)格都是“ 6V、 10W”，所以轉(zhuǎn)向燈的電阻均為2R=UP=3 6左( 或右 ) 兩只轉(zhuǎn)向燈和轉(zhuǎn)向指示燈總電阻：R=R +2R=25 8 總D通過(guò)轉(zhuǎn)向指示燈 D 的電流 I D=U R 總 023A，所以轉(zhuǎn)向指示燈 D上獲得的功率： PDI 2R=1 36W由于 PD與轉(zhuǎn)向指示燈的額定功率(1 5W)相差不多，所以此時(shí)轉(zhuǎn)向指示燈能發(fā)光而此時(shí)通過(guò)左轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流：I I D 2 O 115A，所以每個(gè)左轉(zhuǎn)向燈的實(shí)際功率為： P 實(shí) =I 2R=0 052W由于左轉(zhuǎn)向燈的P 實(shí)遠(yuǎn)小于其額定功率10W，所以左轉(zhuǎn)向燈不能發(fā)光當(dāng)車向左轉(zhuǎn)向時(shí)，同樣的道理，只有左轉(zhuǎn)向燈發(fā)光而右轉(zhuǎn)向燈中雖然有電流通過(guò)但并不發(fā)光評(píng)分建議：本題第(1) 、(2) 問(wèn)各 10 分電路連接正確，充分利用已知條件進(jìn)行定量分析論證的得滿分 只定性說(shuō)明在 D 右 l 和 D 右 2 常發(fā)光時(shí)， D 左 1 和 D