物理應(yīng)用知識競賽試題七

1、物理應(yīng)用知識競賽試題七一、(8分)l千克20的水吸收42×105焦的熱量后，它的可能溫度是多少?在下列4個答案中選出正確答案的序號并說明選擇該答案的理由。A80 B100 C120 D130二、8分小浩制作了一個彈簧秤，如圖所示，彈簧一共20匝。經(jīng)檢驗，該彈簧秤在測量范圍內(nèi)(0-5N)示數(shù)是準(zhǔn)確的該彈簧不但“伸長的長度跟所受的拉力成正比”，而且彈簧受拉力伸長時，各匝伸長的長度都相等。有一次不慎把彈簧靠近O端的一小部分?jǐn)D壓變形，小浩把變形的3匝剪去，并把彈簧上端重新固定在O點，然后把指針C適當(dāng)向下移，使它在彈簧秤豎直放置時指針C仍指在“O”刻線處。1寫出這個新改制的彈簧秤受到的拉力F與

2、它的示數(shù)F測的關(guān)系式并說明理由2用這個新改制的彈簧秤稱量一個重物，它的示數(shù)為40N，該物實重是多少?三、10分1甲、乙、丙三人要合扛一重物物重600牛，三人肩頭所能承受的最大壓力均為200牛。現(xiàn)有兩根一樣長的硬棒及必要的繩子(硬棒及繩的自重不計)，請你設(shè)計出一種方法，使三人肩頭承受的壓力都不超過最大壓力面出示意圖表示你設(shè)計的扛重物的方法2小明推一輛滿載重物的獨輪車，手握在車把A處(圖中未畫人)，遇到一個較高的臺階，他自己推不上去，小華趕快跑來幫忙小華選擇了一種最省力且效果最好的施力方法，請畫出小華所施力F的示意圖四、20分教學(xué)中常用的投影儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在水平放置的凸透鏡的正上方有一與水平

3、成45°角的平面鏡，右邊豎直放一屏幕物體的光線經(jīng)凸透鏡和平面鏡后，可在屏上成一清晰的像。圖2是這一裝置的示意圖，AB是物AB的像圖中BOl=30cm, OlO2=20cm，O2O3=90cm1對凸透鏡而言，物距和像距各是多少?2在圖2中畫出物AB的成像光路圖3若將凸透鏡向上移動一點，像將向何方移動?4說明螺紋透鏡的作用五、16分圖(甲)所示為一個電磁繼電器的示意圖，a、b是它的兩個端點；B是銜鐵，D是安在一塊金屬板上的觸點，B和D都安在一個彈性片C上，C的左端固定。c和c、d和d分別是安在絕緣板上的金屬觸點，當(dāng)線圈A不通電時，D上的觸點與c及c接觸，把c和c連接起來，因此c、c稱為常

4、閉觸點；而d及d此時是斷開的，稱為常開觸點當(dāng)線圈A通電時，銜鐵B被吸下，c和c斷開而d和d被連接起來?，F(xiàn)在利用這個電磁繼電器控制帶動水泵的電動機(jī)工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中豎直立一根絕緣棒，在棒上分別安有P，Q、R三個電極，如圖(乙)所示。現(xiàn)在希望控制水箱內(nèi)的水位總在Q、R之間，即水位降到Q處，電動機(jī)啟動，開始抽水，水位達(dá)到R處，電動機(jī)自動關(guān)機(jī)，停止抽水。(水是導(dǎo)電的)圖(丙)和圖(丁)分別是控制電路和電動機(jī)的供電電路，圖中R0是與電磁繼電器線圈并聯(lián)的一個電阻，它的阻值很小，當(dāng)R0接入電路后，電磁繼電器的線圈相當(dāng)于被短路。丙、丁兩圖中標(biāo)有16的6個接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點相連的。

5、1寫出這6個接線柱分別與電磁繼電器的何處連接。2開始水箱內(nèi)沒有水，說明閉合開關(guān)s后，水箱內(nèi)的水位為什么能保持在Q、R之間。六、18分課外活動小組的同學(xué)設(shè)計制作了一個電熱孵卵器，他們用兩根額定電壓和額定功率都相同的電熱絲作熱源再連入一個電阻R0，使這臺孵卵器即使斷了一根電熱絲，單絲工作產(chǎn)生熱量的效果仍然與雙絲工作時產(chǎn)生的熱量效果完全相同。若電源兩端的電壓為U，兩絲的額定電壓均為UL、額定功率均為PL。1畫出孵卵器的電路圖。2Ro的阻值是多大?3R0在單絲工作與雙絲工作狀態(tài)下消耗功率之比是多少?七、20分小剛家的一個水龍頭擰不緊，水一滴一滴斷續(xù)地滴落到地上。小剛發(fā)現(xiàn)，在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲

6、音的同時，看到下一滴水剛好開始下落(如圖)。他為了測算水滴下落的平均速度和一天來浪費的水量， 找來了秒表和卷尺。首先量出水龍頭口離地面的高度h，再用秒表計時，計時的方法是：當(dāng)聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3、”，一直數(shù)到“n”時，按下秒表停止計時，讀出秒表的示數(shù)為t。1寫出用上述測量量表示水滴在空中運動的平均速度v的表達(dá)式。2小剛測得h=l米，當(dāng)數(shù)到n=20時秒表的示數(shù)t=87秒，則水滴下落的平均速度v是多少?3若每滴水質(zhì)量是o25克，則一晝夜要浪費多少水?4小剛為了進(jìn)一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的關(guān)系，又做了以下

7、實驗：找來一塊擋板，讓水滴落到擋板上。改變擋板和水龍頭口之間的距離h，并仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭滴水的快慢，使得耳朵聽到前一滴水滴在擋板上的聲音的同時，下一滴水剛好開始下落.計時方法仍和上面一樣他從實驗中又獲得了如下表所示的6組數(shù)據(jù)(連同上面的一組共有7組數(shù)據(jù))請你幫助小剛繼續(xù)完成以下的工作：<1)把這些數(shù)據(jù)分別標(biāo)示在(甲)(乙)兩個坐標(biāo)系中，并作出相應(yīng)的圖象其中(甲)的縱坐標(biāo)是水滴在空中運動的平均速度v.(乙)的縱坐標(biāo)是水滴在空中運動的平均速度的平方，即v2，它們的橫坐標(biāo)都是高度h。(2)根據(jù)圖象寫出V與h的函數(shù)關(guān)系次數(shù)123456高度h(米)02030405 0608平均速度v(米秒)0971

8、l91381541681955考慮到聲音傳播的速度遠(yuǎn)小于光的傳播速度這一因素，上面測出的水滴的平均速度會有二定的誤差，測量值與真實值相比，是偏大還是偏小?為什么?附加(另選)1、（13分）有一個形狀不規(guī)則的石蠟塊，現(xiàn)要測出它的密度，但身邊沒有天平，也沒有量筒，只有兩個可以放進(jìn)石蠟塊的杯子和一根自行車胎氣門芯用的細(xì)長橡皮管，還有一桶水和一根大頭針。請你設(shè)計一個實驗來測出這塊石蠟的密度。（要求寫出實驗的原理和主要步驟，并導(dǎo)出計算石蠟的密度的公式。）2、（10分）學(xué)校淋浴用的簡易太陽曬水箱內(nèi)裝水60 kg，水箱玻璃蓋的面積為0.84 m2。從手冊中查得，地球上與太陽光線垂直的表面接收的太陽輻射能為7

9、.56×104J/(minm2)；這類水箱吸收太陽能的效率約為50；散熱損失約為20。假設(shè)使用中能夠及時調(diào)整水箱朝向，使陽光總能垂直射入玻璃蓋，計算4小時后箱中的水升高的溫度。水的比熱容為4.2 × 103 J/（kg·）。物理應(yīng)用知識競賽試題七之答案一 A、B、C 說明：經(jīng)計算，若不考慮物態(tài)變化，水溫可升高100，即達(dá)到120，但題中未給出大氣壓的值，在不同氣壓下水的沸點不同，因此當(dāng)沸點在120以上時可選C；當(dāng)沸點為80或100，水溫分別達(dá)到80或100，剩余的熱量不足以使1Kg水全部汽化，故可選 A或B。二1對于一定的拉力F，彈簧改制前后每匝的伸長量是相同的，

10、但改制后的彈簧只有17匝，故總的伸長量只有原來的17/20倍，而彈簧刻度的示數(shù)未變，因而示數(shù)F測與實際拉力F的關(guān)系為：F測=(17/20)F，或F=(20/17)F測1.18F測三1如圖2沿垂直過支點(臺階棱)的輪直徑向上施力最小。圖略四1物距、像距各為30cm 110cm23像向左方移動(物距變大，像距變小)4螺紋透鏡對光起會聚作用，能擴(kuò)大聚光面積使成像更清晰。五116接線柱分別與電磁繼電器的c、c、a、b、d、d連接2閉合開關(guān)S，電磁繼電器線圈通電，產(chǎn)生磁性吸引銜鐵使d、d接通，電動機(jī)帶動水泵抽水，水位上升，升至R時，P、R接通使電阻R0接入電路，線圈短路，銜鐵彈回電動機(jī)停止抽水，同時使c

11、、c接通線圈仍處于短跑。當(dāng)水位下降R以下(Q以上)，此時因R0通過c、c、P、Q接入使線圈繼續(xù)被短路，當(dāng)水位降到Q以下，此時P、Q斷開，線圈通電，電動機(jī)工作，水位回升，故水箱內(nèi)水位能保持在Q、R之間。六1電路圖(兩絲并聯(lián)再與電阻R0串聯(lián))略2由效果相同可得 U/(R0+R/22(R/2)=U/(R+R0)2R 解得 R0= 3P0單/P0雙=(I單/I雙)2=(R0+R/2)/(R0+R)=1/2七1v=(n-1)h/t 2、平均速度v=(20-1)/(8.7s) ×1m2.18m/s3一晝夜浪費水量 W=(24×3600/8.7) ×(20-1) ×0

12、.25g47172g=47.172Kg4(1)如圖 (2)可得出v2與h成正比 (或v與h 的平方根成正比 )5偏小，因為若不放置檔板，在看到“下一滴水剛好開始下落”的同時，前一滴水實際下落的高度比h要大些，即用聽聲的辦法測得的高度偏小，故偏小。附加解：1，原理：當(dāng)石蠟塊漂浮在水面時，由F浮=G (1分) 可得：蠟=水 . (2分)設(shè)從同一水位高度，從同一根膠皮滴管滴出的每滴水滴的體積V0相同，則有 V排=n1V0 , V蠟=n2V0. (1分) (1分) 蠟=水 .2實驗步驟：（1）將杯子甲裝滿水，輕輕放入待測蠟塊，排除部分水之后，小心取出蠟塊。用另一個杯子乙裝滿水，利用橡皮滴管的虹吸現(xiàn)象，把乙杯中的水逐滴滴入甲杯，直至甲杯水位恢復(fù)原來裝滿的狀態(tài)。此過程中必須記下滴入甲杯的全部水滴數(shù)n1. （3分）（2）在將蠟塊用大頭針頂住，使之完全浸入甲杯水中，待完全排出后，小心取出蠟塊，再重復(fù)上一步驟的方法，將水逐滴滴滿甲杯，