全國初中應用物理知識競賽試題-免費_圖文

1、2008年第十八屆全國初中應用物理知識競賽試題本試卷共有七個大題,滿分100分。一、選擇題(共10分以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的,把正確選項前面的字母填在題后的括號內(nèi)。1.長途汽車經(jīng)過長時間行駛后,駕駛員常常會停下車,拿根鐵棒敲打車輪,憑借聲音可以判斷輪胎內(nèi)的空氣是否充足。這主要是因為敲擊的輪胎內(nèi)空氣充足時發(fā)出聲音的(A.響度較大B.音調(diào)較高C.音調(diào)較低D.響度較小 2.檢查視力時,要求眼睛與視力表相距5 m。醫(yī)院里常按圖1所示的方式檢查視力,讓被檢查者面對平面鏡而坐,身后是視力表。已知人距平面鏡2 m,那么視力表離平面鏡的距離是(A.5mB.2mC.3mD.4m3.光在同種均勻

2、介質(zhì)中是沿直線傳播的,小紅直不明白:在光纖通信中,光信號是怎樣經(jīng)過漫長而又曲折的線路,從一端傳到另一端的呢?后來通過“探究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中,她終于明白了:光信號在光纖中(A.是靠光纖壁不斷地反射而向前傳播B.就像電流沿彎曲導線那樣傳播C.就像水流沿彎曲水管流動那樣傳播D.是靠光纖壁不斷地折射而向前傳播4.某工廠要制造一種特殊用途的鋼罐,要求在鋼罐內(nèi)表面牢牢地壓接上一層0.25mm 厚的鋁膜。技術人員聯(lián)合攻關提出了以下方案:先把鋁膜緊貼到鋼罐內(nèi)表面,排出鋁膜與鋼罐之間的空氣,冉向鋼罐內(nèi)灌滿水并插入冷凍管使水結冰,鋁膜就可以與鋼罐接觸牢了。對于使鋁膜與鋼罐接牢的方法,下列分析中正確的是

3、(A.鋁膜與鋼罐之間的水把它們凍牢了B.水結冰時放出的熱量使鋁膜焊接在鋼罐表面上了C.大氣壓的作崩把鋁膜壓接到鋼罐上了D.水結冰膨脹產(chǎn)生的壓力把鋁膜與鋼罐緊緊地壓牢在一起了 5.圖2所示的是高壓輸電線路,其中高壓輸電線與變壓器之司安裝有避雷器,它的作用是防止變壓器遭受雷擊。關于這種避雷器,下列說法正確的是(A.避雷器在通常電壓下是導體,在遇到雷擊的電壓時是絕緣體B.在任何電壓下避雷器都是導體C.在任何電壓下避雷器都是絕緣體D.避甫器在遇到雷擊的電壓叫是導體,在通常電壓下是絕緣體二、填空題(共18分1.金秋十月,小琪一家人來到郊區(qū)游玩,看 到農(nóng)民過去用來舂米粉的工具(如圖3所示和磨面的工具(如圖

4、4所示。小琪聯(lián)想學過的簡單機械,發(fā)現(xiàn)這兩件工具其實就是_都是物理知識在生活生產(chǎn)中的應用。2.國慶假期,愛動腦的小明和李志乘坐火車去旅游。并計劃在途中觀賞車外景色的同時,做次測定火車速度的活動,事先商定了方案,明確了分工。當他們發(fā)現(xiàn)有另一列客車迎面開來時,記錄了如下數(shù)據(jù):對面客車從他們窗邊駛過的時間約為8 s;對面客車共有17節(jié)車廂,而日與他們乘坐的車的車廂是相同的;他們所乘坐的車廂內(nèi)電子顯示屏上顯示的時速為 108 km /h。在火車?？寇囌緯r,小明又觀察到車廂外表面標有“換長2.2”的字樣,并通過詢問列車員得知,“換長”就是換算長度的意思,且1個換長=11m。根據(jù)這些信息,他們估算出迎面開來

5、的客車的行駛速度約為_。 3.圖5所示的是醫(yī)院為病人輸液時用的吊瓶,瓶中插入兩條管子,A管是輸液管、B 管是空氣管。在輸液的過程中,如果發(fā)現(xiàn)病人的血液沿輸液管回流,可將吊瓶適當?shù)厣?血液就會隨著藥液重新流入患者的血管而不再回流。這是因為當?shù)跗可吆?增大了流入患者血管藥液的_ ,阻止了血液的流出。B管的作用是_。4.圖6所示為種環(huán)保型手電筒,筒內(nèi)沒有電池。使用時,只要來回搖晃手電筒,使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間來回運動.燈泡就能發(fā)光。而且來回搖晃的越快,燈泡越亮。這種手電筒能發(fā)電的依據(jù)是_原理,這個原理足英國科學家_發(fā)現(xiàn)的。5.1821年,德國物理學家塞貝克發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象:把兩根

6、銅絲和一根鐵絲與靈敏電流計串聯(lián)成閉合電路,然后把銅絲和鐵絲的一個連接點放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫:另一個連接點放在火焰上加熱。發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針發(fā)生丁偏轉,這一現(xiàn)象表明這時閉臺電路中產(chǎn)生了電流。塞貝克把這種電流叫做“熱電流”.把這一電路叫“熱電偶電路”。某研究小組的同學們按如圖7所示的電路,模擬塞貝克實驗,探究了決定“熱電流”大小的因素.通過實驗測得了電流的大小與溫差關系的一組數(shù)據(jù): 請根據(jù)以上資料數(shù)據(jù)說明:(1產(chǎn)生熱電流的條件是 ;(2根據(jù)熱電流的特點,猜想并寫出熱電偶電路的一種應用:。三、簡答下列各題(共22分 1.(6分如圖8是一把廚房里常見的多功能剪刀,特別是圖中標有l(wèi) 、2

7、、3、4、5序號的部位都具有一定的功能,且每一項功能都與物理知識息息相關。請你寫出其中的三項功能,并說明所用到的物理知識。2.據(jù)報道:2005年4月20日上午8時38分,由重慶飛往上海的CA4541航班在重慶江北機場起飛后撞上一群鴿子,飛機多處破損.左發(fā)動機停止工作,直接經(jīng)濟損失達295萬元人民幣。所幸機長沉著冷靜依靠右發(fā)動機單機工作,在空中盤旋59min 后成功迫降,機上所有人員安然無恙。小小的鴿子怎能把結實的飛機撞壞昵?請你應用學過的知識解釋鴿子撞壞飛機的原因。3.圖9是李陽把刻度尺直立在玻璃鏡面上拍得的一張照片,請根據(jù)照片上的信息,估算一下玻璃鏡的厚度,并說明估算的依據(jù)。4.為什么汽車前

8、燈的玻璃燈罩要用有一些橫豎條紋的玻璃(如圖10所示制成。5.我國南方某些地區(qū)有用“番薯、酒曲、水”做原料釀造“地瓜酒”的習俗。首先將番薯煮熟,晾到一定的溫度后,把“番薯、酒曲、水”按。定比例混合并攪拌均勻,經(jīng)艘酵40天左右,其間每天攪拌一、二次;最后在“酒料”中分離山“地瓜酒”。圖11是從“酒料”中提取“地瓜酒”的裝臵示意圖。小馴同學利用放假期間,在家協(xié)助爺爺完成了釀造“地瓜酒”的最后一道工序在小鍋中加入冷水;取適量消料放入大鍋里加熱;在大杯中得到“地瓜酒”:適時用冷水替換小鍋中變熱的水;把“渣”取出.重復以上步驟。請你說叫釀造“地瓜酒”的這最后一道工序中用到了哪些物理知識。四.(13分圖12

9、是一種牲畜飲水用自動裝臵的示意圖。水箱底部有一出水孔,底蓋A 甲時頂住水箱的出水孔。一旦飲水槽水位下降,浮球C受到的浮力減小,底蓋A打開,水就通過出水孔從水箱流入飲水槽。設計水箱的最高水位為60cm。水箱出水孔橫截面積是30 cm2。 底蓋A及豎桿B的總的總質(zhì)量是400 g,浮球c的質(zhì)量是600 g,體積是2dm3,g取10N/g。(1寫出此裝臵應用到的物理知識(至少說出 2條;(2通過計算說明,這個自動裝臵在水箱蓄滿水時是否能正常工作:(3若能正常工作,請分析說明影響此自動裝臵能否正常工作的因素:若不能正常工作,請?zhí)岢鍪乖撟詣友b臵正常工作的改進方案。五.(13分如圖l 3是一個電熱器的工作原

10、理圖,電熱器內(nèi)有兩個阻值分別為R1=60和R2=120的電熱絲;旋轉開關內(nèi)有一塊絕緣圓盤,在圓盤的邊緣依次有0,1,2,9共10個金屬觸點;可以繞中心軸轉動的開關旋鈕兩端各有一個金屬滑片,轉動開關旋鈕可以將相鄰的觸點連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位臵D時,金屬滑片將2、3觸點接通,同時另一端將7、8觸點接通。用這個旋轉開關可以實現(xiàn)電熱器有多擋位工作的要求。請回答:(1這個電熱器可有幾個不同加熱擋位?并指出每個 加熱檔位旋轉開關的箭頭指向的位臵;(2將此電熱器接人家庭電路中,電熱器在正常工作時每個擋位的功率各是多大。六.(12分2000年8月12日.在巴倫支海參加軍事演習的俄羅斯北方艦隊“庫爾斯克

11、”號核潛艇(圖14意外沉沒,所有艙室都灌滿了海水,艇上118名官兵全部遇難。引起了國際社會的普遍關注。已知“庫爾斯克”號核潛艇的質(zhì)量m=1.4X107kg,海水密度近似取作水=l.0xl03kg/m3.制造潛艇的材料的平 均密度取作船=7.0x103kg/m3。g取10N/kg。請回答:(1核裂變和核聚變是大量獲得核能的兩種途徑,核潛艇中反應堆的核能是通過哪種選徑獲得的?(2為了精確地探測到潛艇沉沒的位臵,在潛艇正上方海面向下發(fā)出超聲波,從發(fā)出信號至接收到由潛艇反射舊來的信號經(jīng)歷的時間t= 146 s,如果超聲波在海水中的傳播速度v=1450m/s,則潛艇沉沒的實際深度h約為多大?(計算結果取

12、整數(shù)(3有人提出一種打撈“庫爾斯克”號的方案,就是在潛艇周圍纏滿可充氣的負載量大的浮力袋,若每只浮力袋的質(zhì)量為50 kg,充氣后的體積V0=10 m3,試估算要將“庫爾斯克”號核潛艇打撈起來,至少需用多少只浮力袋?七.(12分頻率為300MHz-300GHz的電磁波,它的波長很短,通常稱之為微波。微波能沿直線傳播,在遇到金屬材料時能發(fā)生反射:遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料叫可以穿透;遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等介質(zhì)可被吸收,并將微波的電磁能量變?yōu)閮?nèi)能。人們熟悉的手機就是利用微波進行通訊的。GSM手機的工作頻率般為900 MHz1800 MHz波段。使用手機通話時,微波會對人體產(chǎn)生一種“加熱效應

13、”,微波頻率越高,人對其能量吸收率就越尚,危害也就越大。下表提供了某種型號手機的技術參數(shù)。請根據(jù)這砦技術參數(shù)和微波的上述特性解決下列問題。某型號GSM手機的主要技術參數(shù)表 (1手機的最大工作電流約是多少?在300 min的通話時間內(nèi).手機的平均功率約為多少?(2請列舉兩項減小手機微波輻射危害的措施;(3某網(wǎng)站刊載了一則“手機煮雞蛋”的消息:兩名實驗人員將一個生雞蛋放臵在陶瓷杯子里,在雞蛋兩側各放臵部手機,讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2 cm左右。用其中一部手機撥通另一部手機,并保持通話狀態(tài)。在實驗進行到65 min時,實驗人員取出雞蛋,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)完全熟透。請判斷這則消息的真?zhèn)?并簡要說明理由。參考

14、解答和評分標準一、選擇題(每小題2 分.共 10 分1、B2、C3、A4、D5、D二、填空題(共 18 分1、杠桿.輪軸(每空 2 分,共 4 分2、 21.4m/s(3 分3、壓強;使瓶內(nèi)保持一定的氣壓(與大氣相通(每空 2 分.共 4 分4、電磁感應(2 分,法拉第(l 分5、(1用不同金屬絲組成閉合回路;兩連接點之間有溫度差;(2制成溫度計。(將圖 7 中的G端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處,保持D端接點溫度t0穩(wěn)定。并將靈敏電流表盤按溫度刻度.即可用來測溫度。只要說明制成溫度計即可得分.(每空 2 分.共 4 分三、簡答題(共 22 分1、 ( 6 分參考答案(1做瓶蓋撬

15、:應用了杠桿的知識,是一個省力扣一桿.(2做擠壓鉗:應用了壓強和摩擦力的知識。擠壓齒尖且參差不齊,不僅通過減小受力面積的方法增大了壓強,還通過增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力,既利于擠壓果殼.又避免堅果滑落。(3做剪刀:應用了杠桿的知識。(4做罐頭蓋(或瓶蓋撬:應用了杠桿的知識.這是一個以與瓶蓋接觸的點為支點的省力杠桿。(5做削皮刀:應用了壓強的知識。說明:每列舉對一種功能得2 分,最多6 分:2、( 4 分參考答案有三個要點:(1物體動能的大小是由速度和質(zhì)量決定的,所以在質(zhì)量一定時,速度越大動能越大。(2雖然鴿子飛行速度不大,但飛機起飛后的速度很大.所以飛機與鴿子之間的相對速度很大。(3鴿

16、子相對于飛機所具有的動能很大,它對飛機的破壞力也就很大。說明:要點(1、(2各1分,要點(32 分.共 4 分.3、( 5 分參考答案(1利用平面鏡成像的特點可知,鏡中刻度尺的像與鏡面上的刻度尺之間的即離等于鏡厚的2倍.根據(jù)該距離的大小,就可估側鏡子的厚度。(3分(2以圖中的刻度尺為測量標準.刻度尺與其在鏡中的像之間的距離約為 6 mm ,所以鏡厚為10 mm (誤差在±0.5 mm 內(nèi)均給滿分(2分4、( 4 分參考答案汽車前燈裝有橫豎條紋的玻璃罩相當于一些小棱鏡:燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射鏡反射后形成近似平行光向前射去.通過燈罩上的這些小棱鏡折射后分散到需要的各個方向上,便光柔和地照亮汽

17、車前進的道路、路邊的景物及路標和里程碑,從而確保行車安全。(3 分同時可以增加玻瑞罩的機械強度.使其更堅實。(1分5、 ( 3 分參考答案對酒料加熱,酒料吸熱溫度升高.汽化加快;酒氣上升至小鍋底部遇冷液化.形成液體“地瓜酒”附在小鍋底部;在重力作用下積聚到小鍋底部,滴入導管并沿導管流到大杯中。說明:其他正確的說法也同樣得分.每一項1分,最多得3分。四、(13 分參考解答(1此裝臵應用了壓強、浮力、連通器、力的平衡等物理知識。(2分(2以ABC為一整體進行受力分析:ABC整體受到重力、水箱及其中的水向下的飯力和向上的浮力(1分當浮球受到的向上的浮力大于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水

18、對底蓋A向下的壓力的合力時,底蓋A會頂住水箱的出水孔.不再有水從水箱流入飲水池(1分底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg×10N/kg=10N(1分水箱中蓄滿水時,由公式p=gh及p=F/S得:水箱中的水對底蓋A向下的壓力F=ghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N(1分由阿基米德原理,可得浮球受到的最大浮力F浮m=水gV排m=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3

19、=20N (1分因為在水箱中蓄滿水時,浮球受到的最大浮力(20N 小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力(10N + l SN = 28N ,所以.這個自動裝臵在水箱蓄滿水時不能王常工作。( 2 分(3第一種情況:從上述計算過程可以看出,該自動裝臵能正常工作的條件是要保證浮球受到的向上的浮力不小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A 向下的壓力的合力,因此浮球受到的重力(質(zhì)量;浮球的體積;底蓋A和豎桿B受到的重力;出水孔橫截面積的大小等都是影響此自動裝臵能否正常工作的因素。(其他說法正確的同樣得分.解個因素 l 分,最般多 4 分第二種情況:要

20、使這個自動裝臵在水箱蓄滿水時仍能正常工作,可以采取的改進措施有:適當減小出水孔的橫截面積;適當降低水箱蓄滿水時的水位高度;保持浮球質(zhì)量不變的情況下,適當增大浮球的體積;在保持浮球體積不變的情況下,適當減小浮球的質(zhì)量。(其他說法正確的同樣得分,每個因素1分.最多4分五、(13分參考答案(1有五個檔位:A檔:當旋紐上的箭頭指向圖中位臵A或F時;B檔:當旋紐上的箭頭指向圖中位臵B或G時;C檔:當旋紐上的箭頭指向圖中位臵C或H時;D檔:當旋紐上的箭頭指向圖中位臵D或I時;E檔:當旋紐上的箭頭指向圖中位臵E或J 時。(4分(2A檔:R1、R2并聯(lián)連入電路,電路的總電阻最小,為最大功率檔(1分222211

21、2(220(220121060120U U V V P W R R =+=+=(1分 B 檔:只有R 1接入電路,為較大功率檔(1分2221(220806.760U V P W R =(1分 C 檔:R 1、R 2串聯(lián)連入電路,電路的總電阻最大,為最小功率檔(1分1260120180R R R =+=+=2232(220268.9180U V P W R =(1分 D 檔:只有R 2接入電路,為較小功率檔(1分2242(220403.3120U V P W R =(1分 E 檔:空擋,接此檔時功率為零(1分六、(12分參考答案(1核裂變(2分t h v m m =(3分 (3設至少需要N 個浮

22、子袋才能把潛艇拉離海底。潛艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力,要使?jié)撏Ц∑?潛艇受到的浮力和浮子袋的拉力之和必大于潛艇受到的重力(浮子袋的質(zhì)量與潛艇的質(zhì)量相比可忽略(2分潛艇受到的浮力 F 浮1=水gV 排m =水gm/潛 (1分潛艇受到的浮子袋的拉力可近似為(如果學生回答是考慮了浮子袋的質(zhì)量,同樣給分 F 浮2=水gNV 0(1分為了使?jié)撏苌细?至少應滿足:F 浮1+ F 浮2=mg (1分即水gm/潛+水gNV 0=mg , 解得:N =1.2×103只(2分七、(12分參考答案(1手機的最大工作電流 I=P/U=2W/4.1V=0.49A (2分W P W W t = ( 2 降

23、低手機的發(fā)射功率(如CDMA 手機的最大發(fā)射功率是0.2W 減少通話時間 用耳機和小麥克風通話使手機離開頭部遠一些,減少對于頭部的傷害說明:每列舉一項l 分,最多2分。( 3 這則消息敘述的事實是不能實現(xiàn)的(1分以一個雞蛋的質(zhì)量為50g 計算, 因為雞蛋的主要成分是水,所以比熱和水差不多,設煮熟雞蛋的溫度升高最大約為 80 (1分即煮熟一個雞蛋相當于把50g 水加熱溫度升高80 需要吸收的熱最:Q 吸=cm (t 2-t 1=1.68×104J兩個手機通話,根據(jù)(1的計算,其發(fā)射微波的平均功率可取0.55W ,那么通話65min ,提供的能且大約是4.3×103J(0.55

24、W×65×60s ×2=4290J.即使按最大功率2W計算,手機也只能提供大約是1.56×104J 的能量。考慮到手機是向四面八方發(fā)射電磁波,設各個方向的強度是大致相同的.雞蛋所接受的電磁波只可能是手機發(fā)射電磁波中的很小一部分(小于1/6。因此手機不可能把雞蛋煮熟,網(wǎng)站的消息是虛假的。( 3 分說明:本題為一個開放題.這一問的解答,只要學生提出合理的假設、條件,分析的合情合理.即可以得分。2010年第二十屆全國初中應用物理競賽復賽試題注意事項:1.請在密封線內(nèi)填寫所在地區(qū)、學校、姓名和考號。2.用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3.本試卷共有六個大題,滿分為

25、100分。4.答卷時間:2010年4月18日(星期日上午9:3011:10。一、(16分干簧管(也叫干簧繼電器比一般 機械開關結構簡單、體積小、速度高、工作壽命長;而與電子開關相比,它又有抗負載沖擊能力強的特點,工作可靠性很高。如圖1甲所示為干簧管的結構簡圖,其中磁簧片是一種有彈性的薄鐵片,被固定于玻璃管上。1.當將一個條形磁鐵與干簧管平行放置時,如圖1乙,干簧管的磁簧片觸點就會閉合,將電路接通;當條形磁鐵遠離干簧管時,觸點就會斷開。請簡述其原理。2.某同學設想用干簧管制作水位自動報警器,圖2是他設計的一部分情況,請幫助他完成其余部分的設計:(1設永久磁鐵所受的重力為3N,浮球的體積為200c

26、m3,不計滑輪處的摩擦。則要想讓此裝置能正常工作,浮球的質(zhì)量應滿足什么條件(取g=10N/kg? (2他手邊還有開關、紅燈、綠燈和電鈴各一個,導線若干,請在圖中的虛線方框內(nèi)畫出報警電路,要求:水位到達A處時,紅燈亮,電鈴報警;水位到達B 處時,綠燈亮,電鈴報警。 二、(16分小星同學為實驗室設計了一個多擋位電加熱器,其工作原理圖如圖3所示。其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻。三個燈泡為上述發(fā)熱電阻相應的的工作指示燈,其所消耗的電功率可忽略不計。小星設想通過開關的組合,使電加熱器能有200W、300W、900W共七擋功率。為此他還設計了下面這份簡單的表格,表中的“”表示對應的開關閉合,相應的指示燈亮

27、:“×”表示對應的開關斷開,相應的指示燈熄滅。功率欄給出了相應狀態(tài)時電加熱器的功率值。 1.按照他的設想,幫他計算出R1、R2、R3的阻值各為多少? 三、(16分如圖4為過去郵局里用來稱量郵件質(zhì)量的雙桿臺秤的主要結構簡圖,這種臺秤的兩條秤桿是固定在一起的,兩條秤桿分別裝有秤錘A、B,其中秤錘A只能處于其所在秤桿上有槽的特定位置處,秤錘B則可停在其所在秤桿上的任意位置。 1.這個臺秤的量程和分度值分別是多少?2.寫出用這種秤測量一個郵包的質(zhì)量時的操作步驟(包括校零的具體步驟3.若用調(diào)整好的臺秤稱量一個郵包的質(zhì)量時,秤桿水平平衡后,秤錘A、B所處的位置如圖4所示,則這個郵包的質(zhì)量為多少?4.由圖中的信息推導出A、B兩秤錘的質(zhì)量m A、m B的關系四、(16分小華家買了新房,準備改裝客廳頂燈的電路時,他發(fā)現(xiàn)爸爸拿來一幅如圖5所示電路圖,他很好奇,看 了一會兒之后,發(fā)現(xiàn)這幅圖有些眼熟,但又和過去所看的圖不同,他拿著圖去問爸爸:S3是什么開關,爸爸告訴他這叫“雙刀雙擲”開關,相當于兩個單刀雙擲開關“聯(lián)動”。爸爸還告訴他要將這三個開關分別裝在三個與客廳相連的房間的門旁邊。這是為什么?這樣裝有什么好處呢?小華決定仔細研究一下。1.小華準備首先用列表的方法分析