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第十八届(2008年)全国初中物理知识竞赛试题

发布时间:2013-12-01 10:34:33  

2008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。

一、选择题(共10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.长途汽车经过长时间行驶后,驾驶员常常会停下车,拿根铁棒敲打车轮,凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是空气充足时发出声音的 ( )

A.响度较大 B.音调较高 C.音调较低 D.响度较小

2.检查视力时,要求眼睛与视力表相距5 m。医院里常按图1所示的方式检查视力,让被检查者面对平面镜而坐,身后是视力表。已知人距平面镜2 m,那么视力表离平面镜的距离应是 ( )

A.5 m B.2 m C.3 m D.4 m

3.光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小红一直不明白:在光纤通信中,光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路,从一端传到另一端的呢?后来通过过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中,她终于明白了:光信号在光纤中 ( ) A.是靠光纤壁不断地反射而向前传播 B.就像电流沿弯曲导线那样传播 C.就像水流沿弯曲水管流动那样传播

D.是靠光纤壁不断地折射而向前传播 4.某工厂要制造一种特殊用途的钢罐,要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0.25mm厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案:先把铝膜紧贴到钢罐内表面,排出铝膜与钢罐之间的空气,再向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰,铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法,下列分析中正确的是( ) A.铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了

B.水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上了 C.大气压的作用把铝膜压接到钢罐上了

D.水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压牢在一起了

5.图2所示的是高压输电线路,其中高

压输电线与变压器之间安装有避雷器,它的作

用是防止变压器遭受雷击。关于这种避雷器,

下列说法正确的是( )

A.避雷器在通常电压下是导体,在遇到

雷击的电压时是绝缘体

B.在任何电压下避雷器都是导体

C.在任何电压下避雷器都是绝缘体

D.避雷器在遇到雷击的电压时是导体,

在通常电压下是绝缘体

二、填空题(共18分)

1.金秋十月,小琪一家人来到郊区游玩,看到农民过去用来舂米粉的工具(如图3所示)和磨面的工具(如图4所示)。小琪联想学过的简单机械,发现这两件工具其实就是 、 ,都是物理知识在

生活生产中的应用。

2.国庆假期,爱动脑的小明和李

志乘坐火车去旅游,并计划在途中观

赏车外景色的同时,做一次测定火车

速度的活动,事先商定了方案,明确

了分工。当他们发现有另一列客车迎

面开来时,记录了如下数据:对面客

车从他们窗边驶过的时间约为8 s;对

面客车共有17节车厢,而且与他们乘坐的车厢是相同的:他们所乘坐的车厢内电子显示屏上显示的时速为108 km/h。在火车停靠车站时,小明又观察到车厢

外表面标有“换长2.2”的字样,并通过询问列车员得知,“换长”就

是换算长度的意思,且1个换长=11 m。根据这些信息,他们估算出迎

面开来的客车的行驶速度约为 。

3.图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶,瓶中插入两条管子,

A管是输液管、B管是空气管。在输液的过程中,如果发现病人的血液

沿输液管回流,可将吊瓶适当地升高,血液就会随着药液重新流入患者

的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后,增大了流入患者血管药液

的 ,阻止了血液的流出。B管的作用是 。

4.图6所示为一种环保型手电简,筒内没有

电池。使用时,只要来回摇晃手电筒,使永磁体

在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动,灯泡就

能发光。而且来回摇晃的越快,灯泡越亮。这种

手电筒能发电的依据是 原理,这个原理

是英国科学家 发现的。

5.1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:

把两根铜丝和一根铁丝与

灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个

连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温;另一个

连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了

偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝

克把这种电流叫做“热电流”,把这一电路叫“热电偶

电路”。

某研究小组的同学们按如图7所示的电路,模拟塞

贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素,通过实

验测得了电流的大小与温差关系的一组数据:

请根据以上资料数据说明:

(1)产生热电流的条件是,

(2)根据热电流的特点,。

三、简答下列各题(共22分)

1.(6分)如图8是一把厨房里常见的多功能剪刀,

特别是图中标有1、2、3、4、5序号的部位都具有一

定的功能,且每一项功能都与物理知识息息相关。请

你写出其中的三项功能,并说明所用到的物理知识。

2.据报道:2005年4月20日上午8时38分,

由重庆飞往上海的CA454l航班在重庆江北机场起飞

后撞上一群鸽子,飞机多处破损,左发动机停止工作,直接经济损失达295万元人民币。所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作,在空中盘旋59 min后成功迫降,机上所有人员安然无恙。小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏呢?请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。

3.图9是李阳把刻度尺直立在玻璃镜面上

拍得的一张照片,请根据照片上的信息,估算一

下玻璃镜的厚度,并说明估算的依据。

4.为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有一些横竖条纹的玻璃(如图

l0所示)制成?

5.我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原料酿造“地瓜酒”的习俗。首先将番薯煮熟,晾到一定的温度后,把“番薯、酒曲、水”按一定比例混合并搅拌均匀,经发酵40天左右,其间每天搅拌一、二次;

最后在“酒料”中分离出“地瓜酒”。图11是

从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。

小明同学利用放假期间,在家协助爷爷完

成了酿造“地瓜酒”的最后一道工序:

①在小锅中加入冷水;

②取适量酒料放入大锅里加热:

③在大杯中得到“地瓜酒”:

④适时用冷水替换小锅中变热的水;

⑤把“渣”取出,重复以上步骤。

请你说明酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。

四、(13分)图12是一种牲畜饮水用自动装置

的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A平时顶

住水箱的出水孔,一旦饮水槽水位下降,浮球C

受到的浮力减小,底盖A打开,水就通过出水孔

从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60

cm,水箱出水孔横截面积是30 cm2。底盖A及竖

杆B的总质量是400 g,浮球C的质量是600 g,

体积是2 dm3,g取10 N/Kg。

(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出2

条);

(2)通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作;

(3)若能正常工作,请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素;若不能正常工作,请提出使该自动装置正常工作的改进方案。

五、(13分)如图13是一个电热器的工作原理图,电

热器内有两个阻值分别为Rl=60Ω和R2=120Ω的电热丝;

旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,l,

2,??9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋

钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触

点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将

2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通。用这个旋

转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答:

(1)这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加

热挡位旋转开关的箭头指向的位置;

(2)将此电热器接入家庭电路中,电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。

六、(12分)2000年8月12日,在巴伦支海参加军事演习

的俄罗斯北方舰队 “库尔斯克”号核潜艇(图14),意外沉没,

所有舱室都灌满了海水,艇上118名官兵全部遇难。引起了国

际社会的普遍关注。

已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4×107kg,海水

密度近似取作ρ水=1.0×103kg/m3,制造潜艇的材料的平均密

度取作ρ船=7.0×103kg/m3,g取10 N/kg。请回答:

(1)核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径,核潜艇

中反应堆的核能是通过哪种途径获得的?

(2)为了精确地探测到潜艇沉没的位置,在潜艇正上方海面向下发出超声波,从发出信号至接收到由潜艇反射回来的信号经历的时间t=0.146 s,如果超声波在海水中的传播速度v=1450 m/s,则潜艇沉没的实际深度h约为多大?(计算结果取整数)

(3)有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案,就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋,若每只浮力袋的质量为50 kg,充气后的体积V0=10 m3,试估算要将 “库尔斯克”号核潜艇打捞起来,至少需用多少只浮力袋?

七、(12分)频率为300MHz~300GHz的电磁波,它的波长很短,通常称之为微波。

微波能沿直线传播,在遇到金属材料时能发生反射;遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透;遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为内能。

人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率一般为900

MHz/1800 MHz波段。使用手机通话时,微波会对人体产生一种“加热效应”,微波频率越高,人对其能量吸收率就越高,危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。

请根据这些技术参数和微波的上述特性解决问题

(1)手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内,手机的平均功率约为

多少? ’

(2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施。

(3)某网站上登载了一则“手机煮鸡蛋”的消息:两名实验人员将一个生鸡蛋放置在

陶瓷杯子里,在鸡蛋两侧各放置一部手机,让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一部手机,并保持通话状态。在实验进行到65 min时,实验人员取出鸡蛋,发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪,并简要说明理由。

2008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,如果得分相回的人教超过获奖名额,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 10 分)

1、B 2、C 3、A 4、D 5、D

二、填空题(共 18 分 〕

1、杠杆.轮轴(每空 2 分,共 4 分)

2、 21.4m/s(3 分)

3、压强;使瓶内保持一定的气压(与大气相通)(每空 2 分.共 4 分)

4、电磁感应(2 分),法拉第(l 分)

5、(1)用不同金属丝组成闭合回路;两连接点之间有温度差;

(2)制成温度计。(将图 7 中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处,保持D端接点温度t0稳定。并将灵敏电流表盘按温度刻度.即可用来测温度。)只要说明制成温度计即可得分.(每空 2 分.共 4 分)

三、简答题(共 22 分)

1、 ( 6 分)参考答案

(1)做瓶盖撬:应用了杠杆的知识,是一个省力扣一杆.

(2)做挤压钳:应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐,不仅通过减小受力面积的方法增大了压强,还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力,既利于挤压果壳.又避免坚果滑落。

(3)做剪刀:应用了杠杆的知识。

(4) 做罐头盖(或瓶盖)撬:应用了杠杆的知识.这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆。

(5)做削皮刀:应用了压强的知识。

说明:每列举对一种功能得2 分,最多6 分:

2、( 4 分)参考答案有三个要点:

(1)物体动能的大小是由速度和质量决定的,所以在质量一定时,速度越大动能越大。

(2)虽然鸽子飞行速度不大,但飞机起飞后的速度很大.所以飞机与鸽子之间的相对速度很大。

(3)鸽子相对于飞机所具有的动能很大,它对飞机的破坏力也就很大。

说明:要点(1)、(2)各1分,要点(3)2 分.共 4 分.

3、( 5 分)参考答案

(1)利用平面镜成像的特点可知,镜中刻度尺的像与镜面上的刻度尺之间的距离等于镜厚的2倍.根据该距离的大小,就可估侧镜子的厚度。 ??????????????????????(3分)

(2)以图中的刻度尺为测量标准.刻度尺与其在镜中的像之间的距离约为 6 mm ,所以镜厚为 10 mm (误差在±0.5 mm 内均给满分)????????????????????????(2分)

4、( 4 分)参考答案

汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一些小棱镜:灯泡发出的光经反射镜反射后形成近似平行光向前射去.通过灯罩上的这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上,便光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑,从而确保行车安全。????????????????????(3 分)

同时可以增加玻瑞罩的机械强度.使其更坚实。??????????????????(1分)

5、 ( 3 分)参考答案

对酒料加热,酒料吸热温度升高.汽化加快;

酒气上升至小锅底部遇冷液化.形成液体“地瓜酒”附在小锅底部;

在重力作用下积聚到小锅底部,滴入导管并沿导管流到大杯中。

说明:其他正确的说法也同样得分.每一项1分,最多得3分。

四、(13 分)参考解答

(1)此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识。??????????(2分)

(2)以ABC为一整体进行受力分析:

ABC整体受到重力、水箱及其中的水向下的饭力和向上的浮力????????????(1分)

当浮球受到的向上的浮力大于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力时,底盖A会顶住水箱的出水孔.不再有水从水箱流入饮水池??????????(1分)

底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N??(1分)

水箱中蓄满水时,由公式p=ρgh及p=F/S得:

水箱中的水对底盖A向下的压力

F=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N??????????????(1分)

由阿基米德原理,可得浮球受到的最大浮力

FgV×103kg/m3×10N/kg×2×浮水排m=ρm=1.0

10-3m3=20N ??????????????(1分)

因为在水箱中蓄满水时,浮球受到的最大浮力(20N )小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力(10N + l SN = 28N ) ,所以.这个自动装置在水箱蓄满水时不能王常工作。????????????????????????????????????( 2 分)

(3)第一种情况:从上述计算过程可以看出,该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向 上的浮力不小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力,因此浮球受到的重力(质量);浮球的体积;底盖A和竖杆B受到的重力;出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素。(其他说法正确的同样得分.解个因素 l 分,最般多 4 分)

第二种情况:要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作,可以采取的改进措施有: ① 适当减小出水孔的横截面积; ② 适当降低水箱蓄满水时的水位高度; ③ 保持浮球质量不变的情况下,适当增大浮球的体积; ④ 在保持浮球体积不变的情况下,适当减小浮球的质量。(其他说法正确的同样得分,每个因素1分.最多4分)

五、(13分)参考答案

(1)有五个档位:A档:当旋纽上的箭头指向图中位置A或F时;B档:当旋纽上的箭头指向图中位置B或G时;C档:当旋纽上的箭头指向图中位置C或H时;D档:当旋纽上的箭头指向图中位置D或I时;E档:当旋纽上的箭头指向图中位置E或J时。?????????????????(4分)

(2)A档:R1、R2并联连入电路,电路的总电阻最小,为最大功率档?????????(1分)

U2U2(220V)2(220V)2

P????1210W ?????????????(1分) 1?R1R260?120?

B档:只有R1接入电路

档???????????????????(1分)

,为较大功率

U2(220V)2

P2???806.7W ????????????????????(1分) R160?

C档:R1、R2串联连入电路,电路的总电阻最大,为最小功率

档????????(1分)

R?R1?R2?60??120??180?

U2(220V)2

P3???268.9W????????????????????(1分) R2180?

D档:只有R2接入电路

档???????????????????(1分)

,为较小功率

U2(220V)2

P4???403.3W????????????????????(1分) R2120?

E档:空挡,接此档时功率为零??????????????????????(1分)

六、(12分)参考答案

(1)核裂变?????????????????????????????????(2分)

(2)根据速度公司有h?v?t0.146?1450?m?106m?????????????(3分) 22

(3)设至少需要N个浮子袋才能把潜艇拉离海底。

潜艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力,要使潜艇浮起,潜艇受到的浮力和浮子袋的拉力之和必大于潜艇受到的重力(浮子袋的质量与潜艇的质量相比可忽略)???????????????(2分)

潜艇受到的浮力 FgVgm/ρ浮1=ρ水排水m=ρ

潜 ???????????????????(1分)

潜艇受到的浮子袋的拉力可近似为(如果学生回答是考虑了浮子袋的质量,同样给分)

F浮2=ρ水gNV0????????????????????????????(1分)

为了使潜艇能上浮,至少应满足:F浮1+ F浮2=mg?????????????????(1分)

即ρ水gm/ρ潜+ρ水gNV0=mg, 解得:N=1.2×103只????????????????(2分)

七、(12分参考答案)

(1)手机的最大工作电流 I=P/U=2W/4.1V=0.49A??????????????(2分)

按最大工作电流0.49A计算.手机可放电0.67/0.49=1.37小时.所以在300min 的通话时间内手机的平均功率P?Pm?1a

5

(或者P?.x?037 2 W.????????????????????????(55分) W4.1?0.67?60?60?W?0.55W) t300?60

( 2 ) ① 降低手机的发射功率(如CDMA手机的最大发射功率是0.2W)

② 减少通话时间

③ 用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些,减少对于头部的伤害

说明:每列举一项l分,最多2分。

( 3 )这则消息叙述的事实是不能实现的????????????????????(1分)

以一个鸡蛋的质量为50g计算, 因为鸡蛋的主要成分是水,所以比热和水差不多,设煮熟鸡蛋的温度升高最大约为 80 ℃ ?????????????????????????????? (1分)

即煮熟一个鸡蛋相当于把50g水加热温度升高80℃ 需要吸收的热最:

Q吸=cm(t2-t1)=1.68×104J

两个手机通话,根据(1)的计算,其发射微波的平均功率可取0.55W ,那么通话65 min ,提供的能且大约是4.3×103J(0.55W×65×60s×2=4290J).即使按最大功率2W计算,手机也只能提供大约是1.56×104J的能量。考虑到手机是向四面八方发射电磁波,设各个方向的强度是大致相同的.鸡蛋所接受的电磁波只可能是手机发射电磁波中的很小一部分(小于1/6)。因此手机不可能把鸡蛋煮熟,网站的消息是虚假的。????????????????????????????????????( 3 分)

说明:本题为一个开放题.这一问的解答,只要学生提出合理的假设、条件,分析的合情合理.即可以得分。

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