第十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽復(fù)賽試題與答案

2003年第十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題一、以下各題所列答案中只有一個(gè)是正確的。把正確答案前面的字母填在題后的方括號(hào)內(nèi)（共12分，每小題3分）1．許多照相機(jī)鏡頭到膠片的距離是可調(diào)的。某次拍攝前攝影師已經(jīng)把相機(jī)“調(diào)焦”。使被攝者在膠片上形成了清晰的像．如果在拍攝前被攝者移動(dòng)了位置，他和攝影者的距離變大。為使他在膠片上仍然形成清晰的像。鏡頭與底片的距離應(yīng)該()A．變小B．變大C．先變小后變大D.先變大后變小2．拖拉機(jī)深耕時(shí)的行駛速度一般比在公路上慢，這主要是為了()A.提高機(jī)械傳動(dòng)效率B.增大牽引力C.節(jié)省燃料D.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率3.安全用電的常識(shí)之一就是不要靠近高壓電．但是，兩爪站在高壓線上的鳥卻不會(huì)發(fā)生觸電事故，這是因?yàn)?)A.鳥爪上的角質(zhì)層不導(dǎo)電B.鳥爪很干燥C.電線上有絕緣層D.鳥的兩爪間的電壓很低4.我國(guó)最近發(fā)射的神舟四號(hào)飛船返回艙的表面有一層叫做“燒蝕層”的物質(zhì)，它可以在返回大氣層時(shí)保護(hù)返回艙不因高溫而燒毀．燒蝕層能起這種作用，除了它的隔熱性能外，還由于()A.它的硬度大，高溫下不會(huì)損壞B.它的表面非常光滑，能減少艙體與空氣的摩擦C.它在汽化時(shí)能吸收大量的熱D.它能把熱輻射到宇宙空間5．(4分)一種微型手電筒的燈泡做成圖l所示的形狀，它的前端相當(dāng)于一個(gè)．使用這種燈泡可以省去一般手電筒中的一個(gè)零件，它是．6．(4分)圖2是一個(gè)電表的表盤．也許你沒有學(xué)過(guò)這種電表的用法．但根據(jù)所學(xué)的其它電表的讀數(shù)方法。你也能知道。它的示數(shù)是，單位是．7．(4分)一架飛機(jī)水平勻速地從小明的頭頂飛過(guò)．當(dāng)他聽到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音從頭頂正上方傳來(lái)時(shí)。發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方與地面約成60°角的方向，這架飛機(jī)的速度大約是聲速的倍。8．(6分)圖3為農(nóng)用揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的示意圖．谷物脫粒后。谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪W和皮帶B的帶動(dòng)下被拋出．谷粒、糠皮、碎石落地的遠(yuǎn)近不同。從而形成l、2、3三堆，達(dá)到分離的目的．其中1是，2是．從能量的角度看。它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中能夠分離，是因?yàn)椋?．(5分)如果用鐵絲代替家庭電路中的保險(xiǎn)絲。在什么情況下，可能出現(xiàn)什么危險(xiǎn)?寫出一種可能的危險(xiǎn)，并說(shuō)明會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的理由．10．(4分)城市中的氣溫通常比郊區(qū)的氣溫高一些。這種現(xiàn)象叫做城市的“熱島效應(yīng)”．形成熱島效應(yīng)的主要原因是人類的活動(dòng)．(1)舉出兩個(gè)例子，說(shuō)明人類的一些活動(dòng)可以引起熱島效應(yīng)．(2)提出兩點(diǎn)切實(shí)可行的建議，用于改善熱島效應(yīng)．11．(6分)圖4(a)是一個(gè)指甲刀．(1)這個(gè)指甲刀是由哪幾個(gè)杠桿組成的?它們的支點(diǎn)各在哪里?(2)小明的指甲刀有圖(a)和圖(b)兩種組裝方式．請(qǐng)分析哪種組裝方式更合理．12．(6分)如圖是一臺(tái)常見的臺(tái)秤．參照天平的使用方法，從放置；臺(tái)秤開始，到稱出物品的質(zhì)量為止，說(shuō)出它的使用步驟．各步驟用序號(hào)(1)、(2)、(3)標(biāo)出．13．(8分)小明家新買了一條標(biāo)有“220V50W”的電熱毯，他想用電流表和電壓表測(cè)量電熱毯的電阻值，于是連接了如圖所示的電路。其中R為待測(cè)電熱毯的電阻，電源兩端的電壓為6V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω．但是，小明在測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器，電表的示數(shù)都幾乎沒有變化，且查得各元件完好，電路連接無(wú)誤．請(qǐng)分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因．如果仍然使用這些器材，怎樣連接電路才能有效地改變電熱毯兩端的電壓?請(qǐng)畫出你的電路圖．14．(7分)手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電器中多使用可充電電池，電池上所標(biāo)的“電壓”和“容量”是兩個(gè)重要參數(shù)．容量的單位通常為“毫安時(shí)”(符號(hào)mA．h)．某種可充電電池所標(biāo)的電壓是1．2V，容量是1300mA·h，請(qǐng)估算這種電池可儲(chǔ)存的電能，15．(8分)在不同地區(qū)，車用燃油的價(jià)格會(huì)有不同，不同日期的油價(jià)也可能不一樣，但都不會(huì)相差很大．趙明生活在沿海地區(qū)，暑假到新疆探親，在新疆乘坐汽車時(shí)卻發(fā)現(xiàn)了下面的奇怪現(xiàn)象．車輛在甲加油站時(shí)，他看到加油機(jī)上的示數(shù)如右表所示；走過(guò)一段路之后，在乙加油站的小黑板上又看到一個(gè)如下的價(jià)目表．趙明最初非常吃驚：為什么在相距不遠(yuǎn)的兩地，油價(jià)相差這么多!但仔細(xì)思考之后他恍然大悟，原來(lái)兩站的計(jì)量方式不同．油品價(jià)格密度：溫度一覽表(2002．7．14)品名密度溫度價(jià)格值班人93號(hào)汽油0．753028．63．545發(fā)油：×××90號(hào)汽油0．730028．33．344安全：×××0號(hào)柴油0．835028．63．103計(jì)量：×××10號(hào)柴油0．84站長(zhǎng)：×××(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，兩個(gè)加油站的計(jì)量方式有什么不同．(2)為什么在新疆會(huì)有兩種不同的燃油計(jì)量方式，而在沿海地區(qū)一般只用一種方式計(jì)量?16．(12分)照相時(shí)，選擇不同的“光圈”以控制鏡頭的進(jìn)光面積：選擇不同的快門速度，以控制鏡頭的進(jìn)光時(shí)間．兩者結(jié)合的目的是使底片受到的光照能量保持一定，光照能量過(guò)大或過(guò)小都不能得到好照片．下面的表格是某種情況下光圈與快門的幾種正確組合．在“快門”一行中，“15”表示快門打開的時(shí)間是1/15s，依此類推；在“光圈”一行中，“16光圈161185.642.8快門153060125250500100017．(14分)電氣化鐵路的輸電線常用如圖所示的方式懸掛在鋼纜上．鋼纜的A端固定在電桿上，B端通過(guò)滑輪組連接在電桿C上．(1)配重D是n個(gè)混凝土圓盤(圖中只畫出3個(gè))，每個(gè)盤的質(zhì)量是m．按圖示的配置，鋼纜在B端所受的拉力大約是多少?(2)如果只考慮B端的牢固性，本來(lái)可以把它直接固定在電桿C上，也可以用一個(gè)很硬的大彈簧連接B和C，實(shí)際上卻用滑輪組來(lái)連接，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是什么?2003年第十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題答案1．A．2．B．3．D．4．C．5．凸透鏡、反光罩．6．26Ω或歐姆，7．√3/3或0．58．8．糠皮，谷粒，它們以同樣的速度被拋出，碎石的質(zhì)量最大，動(dòng)能最大，所以克服空氣阻力運(yùn)動(dòng)的距離最大，糠的質(zhì)量最小，運(yùn)動(dòng)的距離最小．9．如果戶內(nèi)電線短路，電流將會(huì)很大，這時(shí)鐵絲不能熔斷，電路將會(huì)過(guò)熱，可能引起火災(zāi)．10．(1)工業(yè)、民用的鍋爐以及汽車等．燃燒燃料時(shí)產(chǎn)生熱；人體本身也產(chǎn)生熱．(2)擴(kuò)大綠地面積，增加城市的人工水面．11．(1)AC、DE和GE是三個(gè)杠桿．它們的支點(diǎn)分別是C、E和E．(2)圖(a)的組裝更合理．對(duì)于杠桿DE來(lái)說(shuō)，指甲在D點(diǎn)對(duì)它的作用力是阻力。AC在B點(diǎn)對(duì)它的作用力是動(dòng)力．兩種組裝方式中，阻力和阻力臂是一樣的，但圖(a)中的動(dòng)力臂BE大于圖(b)中的動(dòng)力臂，因此圖(a)的組裝方式要比圖(b)的方式省力．12．(1)把秤放在水平桌面上；(2)砝碼盤上不放砝碼，秤盤不放物品，游碼放到最左邊，調(diào)整調(diào)零螺絲使秤桿平衡；(3)把被稱物品放到秤盤中；(4)從大到小依次把槽碼放到砝碼盤上進(jìn)行試稱，當(dāng)某一砝碼能夠壓下砝碼盤而比它小一級(jí)的砝碼剛好不能壓下時(shí)，保留后一砝碼；(5)移動(dòng)游碼，使秤桿平衡；(6)把所用槽碼上面刻寫的質(zhì)量數(shù)與游碼位置所標(biāo)的質(zhì)量數(shù)相加，就得到被稱物品的質(zhì)量．13．根據(jù)電熱毯的額定功率和額定電壓可以推算出，它的電阻約為R==968Ω．滑動(dòng)變阻器是與它串聯(lián)的，它們的總電阻是兩者之和．但滑動(dòng)變阻器只有20Ω，遠(yuǎn)小于電熱毯的電阻，滑動(dòng)變阻器阻值的變化對(duì)總電阻的影響很小，所以對(duì)電路中的電流和電熱毯兩端電壓的影響很?。磮D8所示的電路連接，測(cè)量時(shí)可以有效地改變電熱毯兩端的電壓．14．從容量單位的組成看，它是放電電流與放電時(shí)間的乘積．原則上，這種電池應(yīng)該能夠以1300mA的電流放電lh．放電功率P＝UI＝1．2×1．3W＝1．56W，放電1h釋放的能量E＝Pt＝1．56W×3600s＝5．6×103J，所以，這種可充電電池可以儲(chǔ)存的能量大約是5．6千焦．15．(1)乙站給出了油的密度．為什么乙站要這樣做?密度這個(gè)物理量與體積、質(zhì)量相關(guān)聯(lián)，看來(lái)乙站有可能按質(zhì)量售油．另一方面，油的密度小于l，如果以千克為單位售油，單價(jià)的數(shù)值會(huì)大于以升為單位標(biāo)價(jià)的數(shù)值．乙站確實(shí)是這樣．如果3．103元是lkg0號(hào)柴油的價(jià)格，lL的價(jià)格就是3．103元×0．8350＝2．59元．這與甲站的標(biāo)價(jià)只差0．01元．看來(lái)乙站的確是按質(zhì)量計(jì)量售油的．(2)新疆的晝夜溫差、季節(jié)溫差都很大。同樣質(zhì)量的油，不同溫度時(shí)的體積相差較多．有的加油站為了減小銷售誤差，就采用質(zhì)量計(jì)量的方法．沿海地區(qū)溫差沒有新疆那么大，一般只用體積計(jì)量．16．表中快門一行每格中的數(shù)值大約總是左邊相鄰數(shù)值的2倍，這表示鏡頭進(jìn)光時(shí)間只有左邊相鄰一擋的一半．為了保證光照能量一定，鏡頭進(jìn)光量應(yīng)該是左邊一擋的2倍．這就是說(shuō)，鏡頭的進(jìn)光面積應(yīng)該是左邊一擋的2倍．從圓面積的公式S＝可以得出,這表示，要使進(jìn)光量擴(kuò)大為原來(lái)的2倍，鏡頭的直徑應(yīng)該擴(kuò)大為原來(lái)的倍，即1．4倍．由于表中“光圈”值的16實(shí)際是指鏡頭焦距的(依此類推)，所以光圈一行每個(gè)數(shù)值應(yīng)為它右側(cè)數(shù)值的1．4倍．用表中的數(shù)值驗(yàn)證一下這個(gè)關(guān)系：這與我們的推斷相符，所以，光圈一行最右一格的數(shù)值應(yīng)該是2．8÷1．4＝2．17．(1)F＝3nmg，因?yàn)閯?dòng)滑輪右側(cè)的l條鋼纜與它左側(cè)的3條鋼纜承受相同的力，而左側(cè)每條鋼纜受的力是nmg．(2)機(jī)車運(yùn)行中，拾電器會(huì)把輸電線向上托起．如果使用兩端固定的鋼纜，懸線會(huì)因此松馳，輸電線將左右搖擺，有可能脫離拾電器造成斷電事故．使用滑輪組可以保證輸電線的高度變化時(shí)鋼纜始終保持張緊狀態(tài)．如果用彈簧代替滑輪組，情況好于兩端固定的鋼纜，但鋼纜的張緊程度仍隨彈簧的長(zhǎng)度有較大的變化，而且不易確定鋼纜的最佳長(zhǎng)度．2003年第十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題一、(15分+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)度兩方面的要求。二、(15分+4分)采取什么方法可以把大塊馬鈴薯盡快煮熟?盡可能多地寫出可行的方法，并說(shuō)明其中的物理原理和這種方法的優(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。四、(25分+4分)利用空的塑料瓶如礦泉水瓶能做哪些物理實(shí)驗(yàn)?盡可能多地寫出來(lái)。要求寫出實(shí)驗(yàn)的裝置和制作要點(diǎn)(必要時(shí)畫出簡(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，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右1、D右2、D左l、D左2以及轉(zhuǎn)向指示燈D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)過(guò)的電學(xué)知識(shí)加以分析、論證。2003年第十三屆全國(guó)初中應(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＝ρgh供水管要能把水送到熱水器上，水壓要大于p。（到此可得15分，答出以下再加4分）例如：樓頂高10m，要求供水壓強(qiáng)大于p＝ρgh＝103×10×10＝1×105Pa，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。底層的水管要能承受105Pa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用塑料管。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)開鍋觀察，有可能性把馬鈴薯煮爛。2、把馬鈴薯切成小塊再煮。這是因?yàn)闊崃勘容^容易到達(dá)小塊馬鈴薯內(nèi)部，內(nèi)部溫度上升較快。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，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。用三角形相似推出此式得25分，對(duì)公式進(jìn)行討論加4分。四、可做一個(gè)抽水機(jī)模型。在瓶蓋上挖一個(gè)直徑1cm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)單向閥門。在飲料瓶的側(cè)面開一個(gè)小孔，再把瓶蓋擰牢，抽水機(jī)模型就做成了。使用時(shí)，把瓶蓋向下插入水中，一只手用力捏，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，水就從小孔流出。說(shuō)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)即得25分，說(shuō)出更多可加分。五、（1）電路如圖所示。（2）不論轉(zhuǎn)向開關(guān)S轉(zhuǎn)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，則開關(guān)S接1，此時(shí)D右1和D右2正常發(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)向指示燈D的電阻為RD＝U2/P＝24Ω。轉(zhuǎn)向燈規(guī)格都是“6V、10W”所以