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2007年全国初中应用物理知识竞赛试题

发布时间:2013-09-27 17:35:16  

第十七届全国初中应用物理知识竞赛试题

注意事项:

1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有八个大题,满分100分。

4.答卷时间:2007年3月24日(星期六)上午9:30~11:10。

一、选择题 以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的,把正确选项前面的宇母填在题后的括号内(每小题2分,共10分)。

1. 为了保证飞机在起降过程中的安全,飞机起飞和降落时,下列操作中正确的是( )

A. 起飞时前轮先离开地面,降落时前轮先接触地面 B. 起飞时前轮先离开地面,降落时后轮先接触地面 C. 起飞时前轮先离开地面,降落时前、后轮同时接触地面 D. 起飞时前、后轮同时离开地面,降落时前、后轮同时接触地面

2. 手机已成为现代生活中常用的一种通讯工具。一般的手机都设有利用振动提示人们“来电”的装置。有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动,当叶片转动时,电动机也就跟着振动起来,从而又带动手机振动。在图1所示的几种形状的叶片中,你认为能够实现上述振动功能的是( )

图1

3. 蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱水的道理是( )

A.真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水 B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实现脱水 C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而实现脱水 D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水

1

4.人们用来取暖的一种热水袋如图2所示。它的表

面有很多长条状的橡胶突起部分,这些突起部分相互平

行且突起的高度较大,做成这种外形的主要目的是

( )

A. 使热水袋美观大方,起到装饰作用

B. 使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的传热

功能

C. 这种突起具有良好的弹性,在外界压力作用下

容易发生弹性形变,以防止在某种重压下,所灌热水将热水袋胀破

D. 减小热水袋与人体的直接接触面积,以降低热水袋的放热速度,实现缓慢放热

5. 由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图3所示的方式,引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( )

A. 这种取水灌溉方式利用了连通器原理

B. 使用时B端管口必须低于A处水面

C. 使用时先将管道中灌满水

D. 高度差H越大,管道中的水流得就越快

农田灌溉的剖面示意图

图3

二、填空题(每空1分,共15分)

1. 古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”。

(1)这个钓鱼的小儿面对路人的询问,只是招招手却默不作声。这是因为他知道声音不仅能在空气中传播,还能在________中传播。

(2)小儿招手________(选填“会”或“不会”)产生波动,鱼儿听不见的原因是_____________。

2. 去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学

到了野外生存的很多知识和技能。其中:

(1)获取饮用水。如图4,用大塑料袋套在

树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。随着植物中水的

不断______和______,经过一段时

间,塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。

2

(2)用影子辨别方向。如图5所示,将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后,用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹,在轨迹上找出其中距O点最近的点A,则OA所指示的方向就是___________(选填“东”“西”“南”“北”)方向,这一判断应用的光学知识是_________________。

3. 当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后,接着又要给小明同学照半身像,这时摄影师应该_______(填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明同学的距离,同时_______(填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。

4. 用久了的白炽灯泡会蒙上一层浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生___________现象,出现钨蒸气,在灯泡内壁上产生__________的缘故。

5. 油库里的储油罐如图6所示,它浑身银白,直径较大,

高度较矮(相对于直径而言),像个短胖子。 请回答:

(1)在储油罐的这些设计中,“浑身呈银白色”是为了_

_______;“直径较大,高度较矮”是为了______

_________。

(2)在储油罐旁还安装有自动喷头,每到夏天,特别是白

天的中午,常用喷头向储油罐喷水,这主要是利用水的___

____较大的特性,以及水蒸发时要吸热的特性来给储油罐________,以防止油的自燃。

三、简答下列各题(每小题4分,共20分)

1. 小华感冒咳嗽,妈妈给她买了“双黄连口服液”。

粗心的小华将口服液盒内特制吸管弄丢了,只好拿来一根

饮料吸管插入瓶中,结果她费了很大的劲才把药液“吸”

上来。后来,她发现这两种吸管的形状不一样:饮料吸管

外壁光滑,口服液吸管外壁有棱,两种吸管的截面形状如

图7所示。请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”

2. 小明要买一个电炉用来烧开水,他到商店去选购时看到有800W和1200W两种规格,他想:800W的功率小,比较省电,打算买800W的。如果从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗,为什么?

3. 寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”,于是他打开暖风, 很快就能除掉“哈气”; 夏天, 在下大雨后, 风挡车窗上也出现“哈气”影响安全驾驶, 于是司机打开空调制冷,

很快“哈气”也被除掉。为什么同样的现

3

药的效果不同。 图 7

象, 司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知识加以解释。

4. 小洪买了一种叫“吹泡泡”的玩具,发现有时能吹出泡泡,有时又吹不出泡泡。爱动脑筋的他产生了一个疑问: 这泡泡的产生究竟与哪些因素有关呢?他猜想: 泡泡的

请你根据小洪的实验记录回答下列问题:

(1)分析以上实验结果,可以得到什么结论?

(2)请你另外提出两种猜想,说明影响泡泡产生的因素。

(3)设计一个方案,验证你提出的其中一种猜想。

5. 如图8为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压

器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油,也称导

热油)中。变压器工作时,铁芯、线圈会发热。这些热量主要

通过导热油并流经变压器外部的一根根金属管道散发到空气

中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变压器的

安全运行。请回答:

(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状?

(2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油量表。油

量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电工

物理知识是什么?

(3)从图8我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的,这是为什么?

(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为什么?

4 通过观察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要

四. (8分)小明家新买了一条100W的电热毯,他想用电

流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图9所示的实

验电路。其中电源两端的电压为6V, Rx为电热毯的电阻值, 滑

动变阻器的最大阻值为20Ω。但实验过程中,小明发现,不论怎

样调整滑动变阻器触头P的位置,电压表的示数几乎不发生变

化, 且查得电路各处均连接无误。请你分析一下产生这一现象

改变电热毯两端的电压值。

五. (10分) 如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源,B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向R1的光线时,R1的电阻值就增大,计数器就计数一次。请回答:

1. 当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时,光敏电阻R1两端的电压将发生怎样的变化?R1的功率怎样变化?

2. 若已知自动扶梯满载时,相邻的两个顾客之间

的距离均为50cm,扶梯运行的速度为1m/s。求计数器

计数101次,所需用的时间。

3. 若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20%,试

求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多

少。(客流量是指单位时间经过的顾客人数)

5

的原因是什么?若不更换实验器材,应怎样连接电路,才能在触头P滑动过程中,有效地

六. (10分) “加在密闭液体上的压强, 能够大小不变地被液体向各个方向传递”, 这个规律叫做帕斯卡定律。在图11所示的连通器中,如果活

塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计,根据帕斯卡定

律可以推得, 作用在大、 小活塞上的力和大、小活塞的面积

有以下关系:

F2S2= F1S1

根据这一关系式:如果小活塞的面积较小,那么在小活塞上加一个较小的力,就可以在大活塞上得到一个较大的力。“液压千斤顶”就是根据帕斯卡定律制成的。

图12所示的是液压千斤顶的剖面图。它是汽车等运输机械常备的维修工具,只要对杠杆施加一个不大的作用力F,就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎。如果图示的千斤顶的大活塞面积是40cm2,小活塞面积是

5 cm2,杠杆上的OA=1OB。请回答: 5

1. 使用中发现,压下杠杆时,虽然能把一个重

物顶起来,但一放手,重物又降了下来,不能把重

物长时间顶住。这说明图示的千斤顶有一个零件损

坏或丢掉了。请你画一个零件补在相应的位置上,

达到被顶起的重物不再降下来的目的(在图12上画出示意图即可)。

2. 若修好了的液压千斤顶的机械效率为80%,使用时,假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的位置上。若要在1min内把1t的重物顶起3cm,则维修人员消耗的平均功率和加在杠杆B端的力分别是多大?(取g=10N/kg)

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七. (13分) 某院内有甲、乙两户居民, 院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载

假设两户所有用电器均为纯电阻电器, 各用电器的额定电压都是220V, 用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V, 试回答下列问题:

1. 画出院内的供电和用电的电路图。

2. 通过计算说明,在实用和经济的前提下,为了“电力增容”,院内的供电

线路应选用哪一种铜导线?

3. 若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω,那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用“220V 4kW”的电器时, 乙户所得到的实际电功率是多少?

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八.(14分)图13是常见的一种电动自行车,使用前要

先对车上的蓄电池充电。骑行时,蓄电池对车上的电动机供

电,电动机为车提供动力。下表是这种品牌电动自行车的一

些主要技术参数。

请回答:

1. 技术参数表中“336V/10Ah”表示的物理意义是什么?

2. 若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg。求:行驶20min,电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。

3. 若摩托车每行驶10km耗油2.5L,油价约5.1元/L,照明用电的电费约0.5元/kW·h,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

4. 请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况。

5. 在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。一个人骑电动自行车,消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车,消耗320MJ的能量可行驶100km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少?

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