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第十九届(2009年)全国初中物理知识竞赛试题

发布时间:2013-12-01 10:34:31  

2009年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.本试卷共有七个大题,满分100分。 4.答卷时间:2009年3月29日(星期日)上午9:30~11:10。

一、选择题(每小题2分,共12分):以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的,把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.在2008年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。场馆中光纤的主要用途是( ) A.输电 B.通信 C.导热 D.照明 2.炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上,他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是( ) A.洒水车中的水经过曝晒后,内能增大,温度很高 B.地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量 C.洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢 D.地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上 3.修补被扎破的自行车内胎时,修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛,再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛,然后再将锉毛的两个表面涂上胶水,待胶水晾一会儿之后,对准、压紧??。对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析,你认为最可能的是( ) A.使补胎处的橡胶更膨松,以增强补胎处橡胶的弹性 B.增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用 c.增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦,防止错位 D.防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀,避免外胎爆胎 4.与火车相比,汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。对于导致这种现象的原因分析,你认为下列说法中最可能的是 ( ) A.火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑,更不容易堆积灰尘 B.火车行驶的速度比汽车的大,产生的风更大,更容易把灰尘吹掉

C.火车行驶的速度比汽车的大,车厢外侧空气流动的速度比汽车的大,车厢外侧气压比汽车的小,车厢的内外压强差比汽车的大,更不容易堆积灰尘

D.在车辆行驶过程中,车厢外表面由于和空气摩擦而带电,因为汽车的轮胎是绝 缘的橡胶,和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下,因而更容易吸附灰华。

5.在水泥路面的道路施工中,其中有一道工序

是:大约每隔8m在水泥中插入一根长木条,将水泥

路面割断成一块一块的。然后再趁水泥还未完全固

化时用带有齿的轮在铺设好的路面划出一道道的横

线(如右图所示)。对上述做法的分析,你认为下列说法中最可能的是( )

A.用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线,是为了使路面更加美观

B.用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了节约铺设路面的水泥材料

C.用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏

D.用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了增大路面的摩擦

6.如图甲所示,煤气管道包括户外和户内两部

分,二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户

安装完户内管道后,都要检查一下管道是否漏气。

有一种检测装置如图乙所示,在两端开口的透明的

U型管中装有水,当U型管两端压强相等时,两侧

水面相平。检测时,关闭开关后,用力向用户管道

口Y内吹气,然后迅速将U型管的一端Y与用户

管道口Y相连接,U型管内水面出现高度差(如图丙

所示)。观察U型管中水面的变化可以判断户内管道

是否漏气( )

A.若水面高度差逐渐增大,则表明不漏气

B.若水面高度差逐渐减小,则表明不漏气

C.若水面高度差保持不变,则表明漏气

D.若水面高度差保持不变,则表明不漏气

二.填空题(每小题2分,共6分)

1.科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀,星球正在离我们越来越远。其实在日常生活中声音也有类似的现象,在火车从我们身边疾驶而过的瞬间,尽管火车发出的汽笛声频率是不变的,但我们听起来声音的音调却是___________ (选填“由高变低”或“由低变高”)。

2.2008年5月12日14时28分,我国四川省汶川县发生了里氏8.1级强烈地震,为及时了解震区的受灾情况,便于指挥调度,相关部门利用了飞机航拍和卫星遥感技术。飞机航拍只能在白天进行,利用的是地面物体反射的可见光来拍摄。拍摄过程中,地面上的物体在摄像机上成的像,应位于摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦距之间,且更靠近__________(选填“一倍焦距”或“二倍焦距”)处;而卫星遥感则可以昼夜不停的工作,因为它不仅可以感知可见光,还可以感知物体发出的_________ (

选填“紫外线”或“红外

线”)。

3.在建造高楼大厦时,其地基大多采用箱式基础。所谓箱式基础,就是把整栋大楼占地范围的地皮掏空挖深,然后填上钢筋混凝土。箱式基础的优点在于:第一,增大了大楼与地面的接触面积,从而减小了大楼对地面的_________,可有效地防止地皮大幅度的下陷;第二,降低了整栋大楼的___________,增大了大楼的稳度,提高了大楼的抗震能力。

三.简答下列各题(每题5分,共30分)

1.豆腐本来是光滑细嫩的(如图甲所示),

经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为

美味的“冻豆腐”(如图乙所示)。请你说明“冻

豆腐”中产生许多小孔的道理。

2.小明学了家庭电路的知识后,在生活中更加注意观察家用电器。他发现自己家洗衣机用的是三脚插头,插头上标有一些符号和文字,如图所示。

(1)请写出以下标识或字符的含义:

①10A 250V; ②E; ③L; ④N。

(2)小明仔细观察三只插脚,又有新的发现:标有“E”

字的插脚比其他两脚稍长一些。他又查看了其他用电器的三

脚插头,也是这种情况。请你从安全用电的角度写出这样制

作的好处。

3.小琳家新安装了一台电热水器,电热水器的铭牌旁贴有右侧所示的一段警示语。 请你应用学过的物理知识对这

段警示语的必要性给予合理的解

释。

4.右图为商店常用称量货物的台秤,试分

析在下列情况下称量货物时,称量结果与实际

质量相比是偏大还是偏小。(1)秤砣磨损了;(2)

调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一

些。

5.如下图甲所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,工人师傅用图乙所示的“测通器”来进行测试。他首先将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光??。工人师傅据此可以做出什么判断?下一步他将如何操作才能最终搞清每根导线的两端?

6.小明搬进刚装修完的新家,妈妈给他买了一个床头灯,他将这个床头灯插在床边墙壁的插座上。晚上,小明在床上看书时,突然床头灯熄灭了,过了一会儿,灯又亮了,这时他发现爸爸刚刚洗完澡从卫生间走了出来。小明很好奇,亲自去卫生问打开“浴霸”的灯,发现他床头的灯又熄灭了。关闭“浴霸”的灯,床头的灯又亮了。小明很想知道为什么他的床头灯会出现这种“奇怪现象”,线路究竟出了什么问题?

(1)请你画出小明家装修时连接浴霸灯与床头插座(床头灯)的电路图,并应用所学知识分析产生这一“奇怪现象”的原因。

(2)如果不想让上述“奇怪现象”出现,床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭,请画出正确的电路图。

四.(10分)为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,我国一些地区使用了“分时电(能)表”。下表是采用分时计费前、后电费价目表:

压,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:

1.这些水被烧开需要吸收多少热量?

2.使用分时电表后,小明家把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,一个月(以30天计)比原来节省多少元电费?

五.(14分)右图所示为一种太阳能照明灯,太阳能电池板供1只“220 V 40W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2 ×104J/(min·m2),太阳光照一天,

恰好可供电子节能灯工作10 h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池

板,且不考虑天气影响,每天以8 h计算。求:

1.太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?

2.若200 W的白炽灯与这种40 w的电子节能灯的发光效果相当。

请你根据下表中数据计算说明:按目前价格使用这种太阳能照明灯与

使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?(灯每天工作10 h,一年按

六.(14分)科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图所示。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可

以直接读出被测物体的质量。

1.在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其

中的道理。

2.这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?

3.经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力

秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示)。请根

据图中标明的长度值,通过计算,在1、2、3、4各刻度线右侧

给浮力秤标明对应的质量值。

(兀取3.1,最后结果只保留整数)

七.(14分)在一些农村地区建造的沼气池,通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气,利用沼气来烧火做饭,点灯照明。沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用,同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图9所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。

说明:1.沼气池 2.水压池 3.进料口 4.密封盖 5.输气管 6.贮气室 7.沼气压力显示器 8.总阀门 9.U形管压强计(里面装有染成红色的水) lO.出料口盖板(不密封水压池,水压池仍与外面大气相通) 11.阀门

取g=10 N/kg,水的比热容C水=4.2×l0J/(kg·℃)

1.根据图9所示,通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?

2.有一天,该农户发现,沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施?

3.若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下,普通炉中的右炉单独正常工作时,将一壶质量为2.5 kg、温度为20℃的水烧开,耗时约10 min。试估算右炉烧水的效率。

4.请你就如何提高燃气灶的效率问题谈谈你的设想。

2009年全国初中应用物理知识竞赛

参考解答和评分标准

说明:

1、除选择题外,提供的参考解答不一定都是唯一正确的。对于那些与此解答不同的解答,正确的.同样得分。

2、评分标准只是按一种思路与方法给出的,在阅卷过程中会出现各种不同情况,可参照本评分标准的精神定出具体处理办法,但不要与本评分标准有较大偏离,

3、问答题或计算题是按照分步方法给分的。在评分标准中常常写出(l)式几分,(2)式几分??这里的式了是用来代表步骤的。若考生并未写出这个式子,而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤,同样得分。没有写出任何式子或文字说明,只给出最后结果的,不能得分。

4、参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的.但对考生不做要求.不要因为有效数字的错误而扣分。

5、要求学生估算的,要看学生是否会忽略那些可以忽略的条件。

6、在最后定奖时,如果得分相同的人数超过获奖名额,因而难于选拔时,可对待选试卷进行加分评判.加分评判的基本依据是:

(1)所用方法或原理不是课本所讲的,具有创新性,应加分;

(2)方法简便.应加分;

(3)提出多种正确解法.应加分;

(4)试卷表达规范,条理清楚,能充分利用数学工具,应加分。

上述各项的执行都应由竞赛领导小组做出规定(省统一分配奖励名额的由省决定,地、 市分配奖励名额的由地、市决定)。

一.选择题(每小题2分,共12分)

1.B 2.C 3.B 4.D 5.C 6.D

二.填空题(每小题2分,共6分)

1.由高变低(2分) 2.一倍焦距 红外线(每空1分,共2分) 3.压强 重心(每空1分,共2分)

三.简答题(每空5分,共30分)

1.(5分)参考答案

有三个要点:(1)水结冰后,体积会变大。(2)豆腐中含有水,冰冻以后,豆腐中的小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状。(3)待冰熔化成水后,就留下了许多孔洞。

2.(5分)参考答案

(1)<1>此插头允许通过的最大电流为10A,能够承受的最大安全电压为250V;<2>地线

<3>火线<4>零线

(2)有三个要点<1>接地插脚比其它两肢稍长一些,这样当插头插入插座瞬间,用电器的金属外壳首先接地,然后用电器跟火线、零线接通;<2>而当拔下插头时,用电器先与火线、零线断开,最后金属外壳再与地线分开;<3>保证在插入和拔下插头的瞬间,即使用电器的外壳“漏电”,也不会使人造成触电事故。

说明:(1)中<1><2><3><4>各0.5分,共2分;(2)中要点<1><2><3>各1分,共3分。

3.(5分)参考答案

有三个要点:(1)因日常用水不是纯净水,含有杂质,会导电,用湿手拔插电源插头容易触电。(2)若水箱中无水,通电后热水器的温度会很快持续上升,直至损坏热水器。(3)在气温低于00C的寒冷季节,长时间停用热水器,热水器中的水会因结冰而体积变大,容易胀破热水器。

说明:(1)(2)各2分,要点(3)1分。

4.(5分)参考答案

(1)若秤砣磨损了,则称量时游砣须放在刻度偏大的位置,台秤才能平衡,所以称量结果与实际质量相比偏大。

(2)若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进一些,则秤盘中需放一定质量的物体,才能在游砣指零的情况下使台秤平衡。然后再把待测物体放在秤盘中,平衡时货物质量等于称量质量,此时称量质量小于秤盘中两物体质量之和,所以称量质量与实际质量相比偏小。 说明:(1)2分,(2)3分。

5.(5分)参考答案

有三个要点:

(1)确定C、E为同一导线的两端

(2)为了弄清另两根导线的两端,可

连接A和C,测通器的一端必须与E

相连,若另一端接F,小灯泡发光,

则BD为同一根导线,AF为同一根导

线;若不发光,则AD为同一根导线,BF为同一根导线。(也可以让另一端接D,若小灯泡发光,则BF为同一根导线,AD为同一根导线;若不发光,则AF为同一根导线,BD为同一根导线)

说明:(1)2分,(2)3分。

6.(5分)参考答案

(1)装修时墙壁内的电路是错误的,如图答—1所示。当卫生间“浴霸”灯的开关S1断开,床头灯开关S2闭合,“浴霸”灯L1和床头灯L2是串联的,因为 “浴霸”灯和床头灯的额定电压相同,“浴霸”灯的额定电功率远大于床头灯的额定电功率,所以“浴霸”灯灯丝电阻远小于床头灯灯丝电阻,当“浴霸”灯与床头灯串联时,“浴霸”灯的电功率远小于床头灯的电功率,几乎不发光,而床头灯接近正常发光。

(2)如果不想让上述奇怪现象出现,床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭,正确电路图如图答—2所示。

说明:(1)中,答出图答—1得2分,文字叙述2分,共4分;(2)中,画出图答—2得1分。

四(10分)参考解答

1. 这些水需吸收热量:Q=cm(t2-t1) 分) =4.2×103J/(kg.oC)×3kg×(100oC-20oC) (1分

)

= 1.0×106J (1分)

2.1.0×106J=0.28度 (2分) 可以节省电费:0.28×(0.48-0.30)×30元 (4分) =1.5元 (1分)

五.(14分)参考解答

1.太阳能电池板工作一天(按8小时计算)吸收的太阳能

E=7.2×104×0.3×8×60J≈1.04×107J 2分)

照明灯工作10小时消耗的电能

W=Pt=40×10×3600J=1.44×106J 1分)

η=W/E=1.44×106J/1.04×107J=14% (2分)

2.在相同的时间内(20年)进行比较

白炽灯(或节能灯)工作总时间:20×365×10h=73000h

使用白炽灯情况:需要灯数73000/1000=73(盏) (1分)

购买白炽灯的费用73×2.0元=146元 (1分) 白炽灯所消耗的电能

W=Pt=0.2×73000kwh=14600kwh

须交电费14600×0.5元=7300元1分)

共计费用146元+7300元=7446元 1分)

使用太阳能照明灯情况:需要灯数73000/8000≈101分)

购买节能灯的费用10×20元=200元 (1分)

共计费用:1500元+200元=1700元1分)

7446元>1700元(1分)

1分)

六.(14分)参考解答

1(1分)

石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力,所以浮力秤的重心较低,并低于浮力的作用点,如图答—3所示,当浮力等于重力时,浮力秤将

竖直漂浮在水中。(如果没有石块,整个装置的重心将

会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力

秤容易歪倒,难以竖直漂浮在水中。) (2分)

2. 质量的刻度是均匀的。 (1分)

设被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的部分的

半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,

瓶身浸入的深度增加值为h,则:

浮力秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力:F浮=G 1分) 即:ρ水g兀r2h=mg (2分) 可得:h=m/(ρ水兀r2) 1分)

因为ρ水、兀、r为定值,所以h与m成正比,该浮力秤质量的刻度是均匀的。 (1分)

3. 因为h=m/(ρ水兀r2),所以m=ρ水兀r2h (1分) 其中ρ水=1.0×103kg/m3,r=4.0cm,h1=1cm,h2=2cm,h3=3cm,h4=4cm。

带入以上数据,可得对应1、2、3、4各刻度线的对应值应标记为50g、100g、150g、200g,如图答—44分)

七.(14分)参考解答

1.灶前沼气压强p=ρ水g h水 1分) =1.0×103kg/m3×10N/Kg×0.06m=6.0×102Pa=0.6KPa (1分) 因为P>0.5 KPa1分)

2.可以采取的措施有:

通过进气口向沼气池中加水、加料或向水压池中加水等。如果通过进料口向沼气池中加适量的热水,则效果更佳。

说明:每项合理、正确的措施得1分,最多2分。

3.一般来说,燃气灶正常工作时,燃气的燃烧是很充分的,我们可以视为燃料完全燃烧;再把当时的大气压看做是一个标准大气压。

水吸收的热量:Q吸=C水 m水△t水 (1分) =4.2×103J/(kg.oC)×2.5Kg×(100 oC -20 oC)=8.4×105J (1分) 燃气灶所放出的热量:Q放=Pt (1分) =4.0×103W×600S=2.4×106J 1分) 右炉烧水的效率:η= Q吸/ Q放 (1分) =8.4×105J/2.4×106J=35% 1分)

4. 提高燃气灶热效率的设想如下:

适当选用额定热流量较大的炉具以缩短加热时间,从而缩短向环境散热的时间,以减少热损失;及时清除水壶底部的水垢,以加快热传递;烧水时,水壶最好加盖。

说明:每项合理、正确的设想得1分,最多3分。

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