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2004年第14届全国初中应用物理知识竞赛及参考答案

发布时间:2014-07-01 15:34:08  

第十四届全国初中应用物理知识竞赛试题

答卷时间:2004年3月28日(星期日)上午9:30~11:10

一、以下各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的方括

号内(共12分,每小题3分)。

1.电视机的开启和关闭可以通过遥控器实现。遥控器用来控制电视机的是[ ]

A.红光 B.红外线

C.紫光 D.紫外线

2.烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同

时油花四溅。出现这一现象的主要原因是[ ]

A.水是热的不良导体 B.水滴的温度与油的温度不一样

C.水的沸点比热油的温度低 D.水的比热容比油的比热容大

3.在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图

1甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图

1乙所示,摄影师应当将镜头适当地[ ]

A. 向下并且向左移

B.向下并且向右移

C.向上并且向左移

D.向上并且向右移

4.图2给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2 分别为楼上和楼

下的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。在实际应用中最好的方案是[ ]

二、填空(共20分)

1.(4分)用来烧开水的铝制水壶的底部,常有几个凸凹不平的同心圆,其主要作用是:

(1)_______________________________________;

(2)_______________________________________。

2.(3分)小峰身高1.70cm,眼睛距头顶8cm,直立在水平地面上照镜子。如果他想

从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚,这面镜子的底边离地面的高度不应超过_______m。

3.(4分)2003年春季,在我国部分城市出现了“非典”疫情,各地广泛使用喷雾器对

公共场所消毒。图3给出了一种喷雾器的示意图,就其工作原理要用到的物理知识有(写出两项即可)

(1)_______________________________________________;

(2)_______________________________________________。

1

4.(5分)2003年10月16日6时54分,“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行,返回舱在内蒙古主着陆场地安全着陆。

(1)火箭发射时发生的能量转化主要是__________能转化为_______能。

(2)在飞船关闭发动机后绕地球飞行时,如果在舱内进行下列实验,与在地面相比,其中最难完成的是________(填字母):A.用温度计测温度;B.用显微镜观察洋葱表皮;

C.用漏斗、滤纸过滤,除去水中的泥沙。

(3)如果将农作物种子携带到太空,然后再带回来进行种植实验。这样做的目的是_____________________________。

5.(4分)我国北方早春育苗常用温床,电热温床是其中的一种。电热温床是这样制成的:先将床土挖去约20cm厚,床底铺一层麦秸或锯末,再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距,均匀地铺在塑料膜上,再把床土放回,这样电热温床就做成了。

电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻,利用它可以根据温度自动控制通过电热线的电流,从而实现温床温度的自动控制。使用时应该把温控仪与电热线______联。电热线不能打结、交叉或重叠,否则可能由于______________________________而发生危险。这种方法是利用_______________获得适宜幼苗生长的温度。

三、简答下列各题(共20分)

1、(4分)某城市铁路车站的设计方案如图4所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看,这种设计的优点是什么?

2.(4分)在远洋轮船的船舷上,都漆着几条“载重线”。轮船满载时,水面不能超过

规定的载重线。如图5所示为一艘远洋轮船及载重线的示意图,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。运用你学过的物理知识,分析一下这种标识说明了什么?

3.(6分)小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度,而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃却几乎是竖直的.请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因(可以画图说明)。

4.(6分)在生产、生活中,由于摩擦等原因,常常产生静电,静电既可利用也能造成危害。

(1)请各举一个实例,说明静电对人们生活、生产的利与弊。

(2)请举例说明防止静电带来不利影响的具体措施。

2

四、(8分)小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后,自动开启放水阀,这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图6为这种水箱的结构示意图,已知水箱底为边长l=40cm的正方形,A是一直径d1=8cm的圆形放水阀门,其质量和厚度均可忽略不计,且恰好能将排水管口及连杆与浮子B相连,连杆的长度h0=10cm。浮子B是一外部直径d2=8cm、高H=30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体,设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净,试通过计算说明:(1)水箱体

3至少多高,水才不会从水箱上部溢出?(2)如果自来水管的流量为0.2m/h,该水箱某次放

水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟?

五、(12分)学校要开运动会,几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说:“掷出点越高,掷得越远”。王力说:“掷出速度越大,掷得越远”。李明说:“我们还是通过实验来探究吧”。

大家经过讨论,提出了以下猜想。

猜想1:铅球掷得远近,可能与掷出铅球点的高度有关。

猜想2:铅球掷得远近,可能与掷出铅球时的速度有关。

猜想3:铅球掷得远近,可能与掷出铅球的角度(投掷方向与水平方向的夹角)有关。 为了检验上述猜想是否正确,他们制作了一个小球弹射器,如图7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出,弹射方向对水平方向的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读

(1)为验证猜想1,应选用序号为_______、________、_______的实验数据,

因为____________________________________________________________。

(2)为验证猜想2,应选用序号为_______、________、_______的实验数据,

因为____________________________________________________________。

(3)为验证猜想3,应选用序号为_______、________、_______的实验数据,

因为____________________________________________________________。

(4)通过上述实验,你认为怎样才能将铅球掷得更远?

六、(12分)图8为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关,可以使电路间歇地通断,D为指示灯。当S拨至1位置时,RD1、RD2前后两个右转向灯发光,向外界发出右转信号,同时D灯闪亮,向驾驶员显示转向灯正常工作。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡,D用“6V、1.5W”的灯泡,电源两端电压为6V。试通过计算说明,为什么把S拨至1、2的任何位置时D灯都会发光,而左、右转向灯不同时发光?

3

七、(16分)下表列出的是某厂生产的家用燃气热水器的参数。表中“额定热负荷”指

(2)根据表中数值和你已有的知识,讨论“额定燃气压力”一行中,“mmH2O”的含义。

(3)王保成同学说,“热水产率”一栏中,5、3、2后面的好像是数字“1”但是在“/min”的前面又好像丢掉了什么。请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。

(4)“热效率”一栏给的是参考值,“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25℃和55℃时的热效率,并解释这两个情况下热效率不同的原因。

4

参考答案

一、1.B 2.C 3.B 4.A

二、1.(1)增大受热面积,(2)增强机械强度.

2.0.81

3.利用杠杆改变力的大小或方向,气体体积缩小压强增大.

4.(1)化学,机械(或动能和势能).

(2)C

(3)在失重状态下看种子的基因是否发生变化.

5.串,电热线过于集中,局部温度过高而烧坏电热丝的绝缘层,导致短路或漏电,电流的热效应.

三、1.车进站时的部分动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能;车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能的作用.

2.不同海域的海水的密度不一样,北大西洋的海水密度比印度洋的海水密度大.

3.为保证夜间行车的安全.小汽车前挡风玻璃倾斜安装是因为后面车辆射来的光,照射到前挡风玻璃后,斜向下反射;当车内景物被照亮时,通过前挡风玻璃所成的像在驾驶员前面的斜上方.这样,车内驾驶员都不至由于反射光而受到干扰.

4.(1)利用静电现象的实例,如人们利用静电可以除尘、静电复印等.静电危害的实例,如穿着化纤的衣物易“电人”或“吸尘”等.

(2)防止静电带来不利影响的具体措施,如在运输汽油的汽车尾部拖一根铁链与大地相连,以防止静电的积累发生放电现象产生火花而引起火灾等.

四、(1) 0.36 m. (2) 16.9 min.

五、(1)3、4、5,要研究与射出点高度的关系,应该保持射出速度、射出仰角相同.

(2)1、2、7,要研究与射出速度的关系,应该保持射出点的高度、射出仰角相同.

(3)2、3、6,要研究与射出仰角的关系,应该保持射出点的高度、射出速度相同.

(4)应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出的速度、选择适当的掷出仰角.

六、因为灯D的规格是“6 V、1.5 W”,所以灯D的电阻为

U2U2

RD==24?,转向灯规格都是“6 V 、10W”,所以转向灯电阻均为R==3.6?,PPD

左(或右)两只转向灯和灯D总电阻:R 总=RD+R=25.8?. 2

当摩托车向右(或左)转时,开关S接至位置l(或位置2),此时右转(或左)向灯RD1、RD2两端的电压为6 V,正常发光.

而通过灯D的电流:ID=U=0.23A,所以灯D上获得的功率:PD?=I2RD=1.3W,R总

由于PD?与灯D的额定功率(1.5 W)相差不多,所以此时灯D也能发光。

与此同时,通过左(或右)转向灯中每只灯泡上的电流:I=ID=0.12A,所以每个左(或2

右)转向灯的实际功率为:P实=I2R=0.052W

由于左(或右)转向灯的P实远小于其额定功率10 W,所以左(或右)转向灯不能发光.

七、参考解答

(1) 液化石油气:1.0×106J

5

人工煤气:0.19×106J

天然气:0.36×106 J

(2)这一行既然是表示压力(指压强),而且在每格里,上面一行的量的单位都是压强单位Pa,所以mmH2O很可能是压强的另一种单位.H2O是水的分子式,mm是毫米的单位,联想到有时用l mm高的汞柱产生的压强作为压强单位,mmH2O的大小会不会是1mm高的

-水柱产生的压强?可以一试.1mm水柱产生的压强是p=?gh=1×103×10×1×103=10Pa.

而“额定燃气压力”一行中以mmH2O为单位的量的数值与以Pa为单位的量的数值的确相差10倍.所以mmH2O是个压强单位,大小等于1mm高的水柱产生的压强,即l mmH2O=10Pa

(3)以温升40℃为例,根据表中其他参数计算热水产率.我们希望能够以此判断“1”的含义.设每分钟产热水的质量为m,水在l min内吸收的热量可以表示为QI=cm(t2-t1) .

另一方面,根据表中所给的参数,热效率按80%计算时,水在1 min内吸收的热量为 37?106

Q=×80%=4.93×105J 60

由①、②两式解出,m=4.93?105

4.2?10?403㎏=3㎏

由此判断,“3”和“min”之间的符号如果代表质量,它的意义应该是“kg” .考虑到1㎏的水的体积是l L,所以这个符号一定是字母“l”(小写的L),而不是数字“l”。因此,正确的单位是3 L/min.分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论.

(4)由关系式“Qi=cm(t2-t1)”可知,温升25℃时每分钟吸收的热量是

Qi=4.2×103×5×25J=5.25×105J

燃气每分钟产生的热量是

37?1065.25?1055 J=6.17×10J,热效率?==85%,同理可得,温升55℃时 5606.17?10

热效率:??=75%,温升较高时热量散失多,所以热效率较低。

供稿:山东昌乐尧沟中学 张伟永

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