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1998年第八届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题及答案

发布时间:2014-01-28 15:51:31  

1998年第八届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、(8分)如图所示,是一种自行车的打气筒的截面示意图,其中有一处地方结构没有画全,请根据打气的原理和过程,在图上补全结构,并用文字简要说明这种打气筒跟普通气筒不同的打气原理。

二、(7分)小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机(如图所示)。他把支架安在木棒的长处,每捆柴草重1000牛,为了使木棒平衡以达到省力的目的,他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重?(木棒密度0.8103千克/米3,g取10牛顿/千克。)

三、(9分)太阳和月亮位于如图所示的位置,请你根据光的直线传播规律,在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时,可以看到日全食、日偏食和日环食。

四、(8分)照明电路用电高峰时,电灯就会暗下来,这是由于电灯两端电压降低的缘故。某同学想测算电灯两端的实际电压,但手头没有交流电压表,只有一块手表、一把带有铭牌的电烙铁、配电盘上还有一块正在运行的带有铭牌的电度表。他利用这些器材就测算出了照明电路中用电器两端的实际电压,请你说明他的测算方法。

五、(12分)小华在假期探望外祖母,他乘坐火车时发现,每经过铁轨接头处,车身都要振动一次,他还发现,火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次。小华恰好坐在车尾,从听到笛声到车尾出洞,小华共数出84次车身振动,所用的时间是1分45秒。若车身总长175米,每节铁轨长12.5米,山洞的长度是多少?当时火车的速度是多少?(设火车一直匀速直线行驶,声音在空气中的传播速度是340米/秒。)

六、(7分)有一支杆秤,量程是2千克,现给你质量为2千克的标准砝码,一根足够长的刻度尺,

(1)请你说明,如何检验此杆秤是否准确?

(2)如果不准确,应重新刻度,写出简单的刻度方法(要求准确到50克)。

七、(13分)有两种灯泡,分别标有(110伏 60瓦)和(110伏25瓦),把它们接入家庭照明电路中。

(1)能不能各取一只串联使用?请说明原因。

(2)若把两种灯泡在同一电路中混合使用,并使它们都能正常发光,最少应各使用多少只,如何连接?

(3)这时总电功率是多少?

八、(11分)在四个外型完全一样的电阻中,有三个电阻的阻值完全相同,为了挑出那只阻值不同的电阻,并确定它的阻值是偏大还是偏小,小华设计了如图所示的电路。闭合开关后,他发现电流由Q流向P,电流计的指针向右偏转。请你帮助他完成实验,并回答他是如何得到结果的?(要求写出实验操作过程,过程要尽量简便。)

九、(13分)有一个形状不规则的石蜡块,现要测出它的密度,但身边没有天平,也没有量筒,只有两个可以放进石蜡块的杯子和一根自行车胎气门芯用的细长橡皮管,还有一桶水和一根大头针。请你设计一个实验来测出这块石蜡的密度。(要求写出实验的原理和主要步骤,并导出计算石蜡的密度的公式。)

十、(12分)某工厂设计了一个蓄水池(如图5所示),水源A罐的夜面高度h1保持不变。

罐底有一个小出水口,面积为S1。孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S3,BO是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子没入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的重量减去G'。试求浮子应减去重量G'的大小。(活塞及连杆的重量不计,杠杆所受浮力不记。)

1998年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题参考答案

一、如图1所示,在小筒右侧进气管处应装有活门,空气只能进入小筒,不能从小筒回到右侧大筒。这种气筒的特点是:打气时能在小筒中储存压缩气体,比较均匀地向车胎里打气。(正确画出图得4分,正确答案再得4分)

二、解:受力分析如图2所示。 (1分)

木棒重 G木=m木g=p木V木g=p木prr木2l木g. (2分)

代入数值,得:G木=847.8牛。 (1分)

根据杠杆平衡条件,有:G柴=l+G木l=G石l. (2分)

代入数值,得:G石=3848牛。 (1分)

三、如图3所示。

(答出日全食区域1得3分,答出日偏食区域2再得3分,答出日环食3再得3分)

四、解:只把电烙铁接在电路里,断开其它所有用电器。

1.记下电度表盘转一周所用的时间t。 (1分)

电度表盘转一周,用电器所做的功为 W= (1分)

2.记下额定电压下电度表盘转一周所用的时间t'。 (2分)

得出: (2分)

所以,U=。 (2分)

或:2。从铭牌可知,电烙铁的额定功率为P额,额定电压为U额,电度表为n转/千瓦时,可知电烙铁的电阻 R= (2分)

电度表盘每转一周,用电器所做的功为 W= (2分)

可得:W=

U=。 (2分)

五、解:1分45秒=105秒。

车速 V=. (2分)

设车身长为l,山洞长为L,

小华听到笛声时,车进洞距离为l',笛声传播距离为l-l' (2分)

所用时间为t=或t = (2分)

于是有 V=l'或V (2分)

代入数据,得:l'= (1分)

小华从听到笛声到火车车尾出洞,行驶的距离为

l+L-l'=V105秒。 (2分)

代入数据,得:L=880米。 (1分)

六、答:(1) ①把秤砣放在定盘星上,看杆秤是否平衡。 (1分)

②再将2千克的标准砝码放在秤盘里,看杆秤平衡时,秤砣是否放在2千克的位置上。 (1分)

③最后看秤杆上的刻度是否均匀。 (1分)

若①平衡,②在2千克的位置上,③均匀,则此杆秤是准确的。 (1分)

(2)①不挂重物时,把秤砣放在秤杆上,平衡时记下位置。 (1分)

②再把2千克的标准砝码放在秤盘里,移动秤砣,记下平衡位置。(1分) ③在两刻度(即两平衡位置)间均匀分成40等份。 (1分)

七、解:(1)不能各取一只串联使用。 (1分)

60瓦灯的电阻 R1==201.7欧 (1分)

25瓦灯的电阻 R2==484欧 (1分)

串联后,25瓦灯的电压为U2,根据串联分压,

U2= (2分)

代入数据,解得:U2=155伏,超过了灯的额定电压。 (2分)

(2)设使用60瓦的灯m只,使用25瓦的灯n只,分别并联后再串联使用,各分压110伏时,才能正常发光,

此时有:

。 (1分)

故使用5只60瓦的灯并联后,再与12只并联的25瓦的灯串联即可。(1分)

(3)此时总功率为W=W1+W2=560瓦+1225瓦=600瓦。 (2分)

八、答:将电阻a 、c的位置交换, (1分)

(1) (1) 如果电流计的指针仍向右偏转,说明a、c两只电阻的阻值相同,再将a 、d两只电阻的位置交换。 (1分)

① ① 如果电流计的指针仍向右偏转,说明a、d两只电阻的阻值也相同,则b是那只阻值不同的电阻,且其值偏小。 (2分)

② ② 如果电流计的指针改为向左偏转,说明d是那只阻值不同的电阻,且其值偏大。 (2分)

(2)如果电流计的指针改为向左偏转,说明a、c两只电阻中有一只电阻的阻值与其他电阻不同,再将a、d两只电阻的位置交换 , (1分)

① ①如果电流计的指针仍向左偏转,说明a、d的阻值相同,则c是那只阻值不同的电阻,且其值偏小。 (2分)

② ②如果电流计的指针改为向右偏转,说明a是那只阻值不同的电阻,且其值偏大。

(2分)

(如果答案正确,但分析过程中交换电阻超过两次,从本题得分中扣去2分。)

九、解:1,原理:

当石蜡块漂浮在水面时,由F浮=G (1分)

可得:ρ蜡=ρ水 . (2分)

设从同一水位高度,从同一根胶皮滴管滴出的每滴水滴的体积V0相同,则有

V排=n1V0 , V蜡=n2V0. (1分)

(1分)

ρ蜡=ρ水 .

2. 2.实验步骤:

(1) (1) 将杯子甲装满水,轻轻放入待测蜡块,排除部分水之后,小心取出蜡块。

用另一个杯子乙装满水,利用橡皮滴管的虹吸现象,把乙杯中的水逐滴滴入甲杯,直至甲杯

水位恢复原来装满的状态。此过程中必须记下滴入甲杯的全部水滴数n1. (3分)

(2) (2)在将蜡块用大头针顶住,使之完全浸入甲杯水中,待完全排出后,小心取出蜡

块,再重复上一步骤的方法,将水逐滴滴满甲杯,记下这次总水滴数n2。 (3分)

3. 3.公式: ρ蜡=ρ水 . (1分)

十、设浮子原重为G,杠杆长为l。浮子减重G'后,由倾斜变文水平。

上升高度为h3-h2, (1分)

活塞上升Δh=。 (2分)

活塞减重前,杠杆平衡时

(S3 h3ρ水g-G)l=ρ水gS2(h1+Δh) (1) (3分)

浮子减重后

〔S3h2ρ水g-(G-G')〕l=ρ水gS1h1 (2) (3分)

解上面的联立方程,可得

G'=ρ水g〔S1h1+3S3(h3-h2)-S2(h1+〕 (3分)

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