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2010年长沙市初中应用物理竞赛试题

发布时间:2013-12-17 13:28:50  

2010年长沙市初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、选择题(每小题4分,共32分):以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的,

1.晴朗无风的早晨,当飞机从空中飞过,在蔚蓝的天空中会留下一条长 长的“尾巴”,如图1所示,这种现象俗称为“飞机拉烟”。产生这一现象

的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程中,

暖湿气体发生的物态变化是( )

A.熔化 B.液化 C.蒸发 D.升华

2.2010年1月2日起,我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击。大雪

严重影响了民航、铁路和高速公路等交通,如图2所示。在遇到这种天

气时,为了尽快清除积雪,常用的办法是撒“融雪盐”,这是因为( )

A.“融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪熔化

B.“融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而熔化

C.使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化

D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的熔化

3

.小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现

型,如图

3所示,其主要原因是( )

A.为了避开行人和建筑物 B.为了美观

C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏

D.为了方便工人师傅安装和检修

4.小明在用可变焦的光学照相机(一种镜头焦距大小可根据需要发

生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照之后,保持相机和

小兰的位置不变,又给小兰拍了一张全身照。关于这个过程对相机的调节,下列说法中正确的是( )

A.焦距变大,像距也变大 B.焦距变小,像距也变小

C.焦距变大,而像距变小 D.焦距变小,而像距变大

5.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟,当其因电池电能不足而停止时,指针最可能停在如图4所示的哪个位置附近( ) 图3 图2 图1

图4

6.为判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有下列几组器材,其中最为方便可用的是( )

A.小灯泡及导线 B.铁棒及细棉线

1

C.带电的小纸球及细棉线 D.被磁化的缝衣针及细棉线

7.在如图5所示的电路中,电源电压保持不变,R0、R1和

R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑片在a端时,

闭合电键S,三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U 。

现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是

( )

A.I1增大,I2不变,U增大。

B.I1减小,I2增大,U减小。

C.I1增大,I2减小,U增大。

D.I1减小,I2不变,U减小。

图5

8.图6是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上,另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时,夹爪在拉绳的作用下可夹持物体,同时弹簧被压缩;当松开手把时,夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中,手把和夹爪分别是( )

A.省力杠杆,费力杠杆

B.费力杠杆,省力杠杆

C.省力杠杆,省力杠杆

D.费力杠杆,费力杠杆 图6

二、填空题(每空4分,共16分)

9.如图7所示,在半径为R的油桶外绕了几十圈

绳子,在绳的引出端作用一水平拉力F,使油桶沿水

平地面滚动了一周,在这一过程中,拉力所做的功

图7

10.如图8

某同学用一只球胆和一根长玻璃管制成一台压强秤,

一个质量为60kg的人站在平板上,玻璃管中水柱的上表面与平板的下底面的高度差为

h1=20dm

。若换上一个质量为30kg的小

孩站到平板上。则玻璃管中水柱的上表面与平板下底面的高度差

h2的取值范围是

11.图9是在高速公路上

超声测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收

超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间 图9 差,测出被测物体的速度。图10中P1、P2是测速仪发

出的超声波信号,n1、n2分

别是P1、P2由汽车反射回来

的信号。设测速仪匀速扫描,

P1、P2之间的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中传播 图10

的速度是V=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图10可知,汽车在接受到P1、P2两个信号 2

之间的时间内前进的距离是______m,汽车的速度是_________m/s。

三、简答下列各题(每题5分,共15分)

12.“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分,一边放清汤卤,一边放红汤卤,清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同,但是清汤卤一侧液面没有油层,红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的油,如图11所示。吃饭的人们可根据自己的

喜好把食物放入不同的汤料中进行烫涮。但小新注意到每次使用这种

“鸳鸯火锅”吃烫涮食品时,总是红汤卤一侧首先沸腾。最初,小新

认为这是由于红汤卤一侧的火更大些,但观察发现,两边的火焰相同。

试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾。

13.小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔,如图12所示,她对

这两种孔的作用不了解。请你给她解释图中孔①、②的作用。

14.英国《每日邮报》19日刊登了一组照片,如图13所示。灰鹅在飞行

途中突遇强风,这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作——以飞行方

向为轴线,横向转体180度,但最难的是——它的头部依然保持着正常飞行时的姿态!虽然这看起来有些不可思议,连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服。请你思考并回答,灰鹅这样转体的效果是什么,为什么?

四、综合应用题(15题11分,16题11分,17题15分,共37分) 图13

15.节能是这个时代的主旋律。小明要测量一盏节能灯的额定功率,小明利用如图14所示的照明电路,将标有“220V 60W”的白炽灯L1和标有“220V 4W~40W”的节能灯L2正确接入电路中,当开关S1、S2都闭合时,两盏灯都正常发光,且在2000s内,标有1800revs/kW·h电能表转了71转。

图12 图11

求:(1)节能灯的额定功率是多少?正常发光时的电阻是多少?

(2)当开关S1、S2都断开时,小明将如图15所示电路插入照明电路的插座内。超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它的电阻R随电流I变化关系如图16所示,L为用电器。 为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态,超导电阻R应满足什么条件?

(3)在R满足条件时,有人把超导限流器称为“不断电保险丝”,请你说明理由。

3

16.万众瞩目的2010年冬奥会在温哥华隆重举行,冬奥会中的各种运动项目含有许多物理知识,请回答下列问题:

如图17是高山滑雪的运动赛场,当滑雪运动员从雪山顶峰风驰电掣般下滑时,你是否想到为什么白雪轻飘飘,软绵绵的,却可以承托高速奔驰的滑雪者呢?白雪内有很多小孔,小孔内充满空气,踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上就会被逼出;因此,滑雪板不是与雪地直接接气垫上滑行。然而,这层气垫只能维持一段很

滑雪者在雪地上停留超过一秒,就会沉下去。 (1)为什么滑雪板可以轻易在雪地上滑行? (2)若滑雪板的长1.5m,宽12cm,滑雪者的

速度最小

为多大时,他才不会在雪地上下沉?

(3)冰壶比赛场如图18所示,比赛时,运动员从起滑架处推着图17 冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的滑动摩擦力减小。若冰壶与冰面

间的滑动摩擦力为f1=1.6N,用毛刷擦冰面后滑动摩擦力减小为原来的一半。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以40J的动能沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长

度应为多少?(g取10m/S2 去掉)

17.“手拉葫芦”(如图19所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械,广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境,用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术图18

时,雪内的空气触,而是在一层短的时间,如果

注:“一次起升高度”是指,成年人在站立状态,用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中,左手或右手下拉一次(接30cm计),所吊重物上升的高度。

承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定,而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。工作过程中,手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。其缠绕情况如图19所示。(取g=10N/kg)

4

(1)根据题目中提供的相关信息,通过计算,分析判断HCB30型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴?

(2)计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械效率。

图19

参考答案及评分标准

选项前面的字母填在题后的括号内。

1.B 2.C 3.C 4.B 5.A 6.D 7.B 8.A

二、填空题(每空4分,共16分)

9. 4πRF 10. h2的取值范围是:10dm<h2<20dm

11.17,17.9

三、简答下列各题(每题5分,共15分)

12. ① 锅体两侧火焰相同,在相同时间内,汤料吸收的热量近似相同??1分

② 但由于红汤一侧液面上方有一层油,使蒸发减慢,带走的热量较少??2分

③ 两边汤料的质量、主要成分以及初温几乎相同,所以红汤温度升高较快,首先沸腾??2分

13. ① 孔1是挂刀的,用此孔把刀挂在墙或支架上??1分

② 孔2为透气孔,在切菜的时候,透气孔中的空气会在菜片和刀之间形成一隔层,避免大气压将菜片直接压紧在刀上面增大切菜阻力;同时菜片和刀之间的空气可使菜片脱落而不沾刀??4分

14. ① 这样转体可是翅膀下方空气流速大于上方空气流速??1分

② 根据流速大的地方压强小,流速小的地方压强大的规律??1分

③ 灰鹅受到的向下的压力大于向上的压力,从而使灰鹅受到空气的压力的合力向下??1分 ④ 有助于灰鹅迅速降低高度,躲避强风,使飞行更安全??2分

四、综合应用题(15题11分,16题11分,17题15分,共37分)

15.(共11分)

6 (1)两盏灯在2 000s内消耗的电能是W=71×3.6×10J/1800??1分

6 两盏灯的功率是P=W/t=71×3.6×10J/(1800×2000s)=71W??1分

节能灯的额定功率为71 W-60 W=11W??1分

22 节能灯的电阻为R=U/P=(220V)/11W=4400Ω??1分

(2)L被短路后,为使电路保持稳定状态,限流器电阻不能为0,此时I≥20A??1分 所以R=U/I≤220V/20A=11Ω,所以R≤11Ω??2分

(3)当电路电流小于某一电流值(20A)时,限流器电阻为0,电路正常工作;??2分 当电路短路时,限流器电阻为一定值,电路电流减小,处于稳定状态,电路中仍有电流, 5

电路没有被切断。??2分

16.共11分

(1)2分

(2)v=s1.5m==1.5m/s??3分 t1s

(3) 设运动员用毛刷擦冰面的长度应为S米,则冰壶在没有擦过的冰面上滑行了(30-S)m 设冰壶在没有擦过的冰面上滑行了(30-S)m以后动能为EK,由冰壶消耗的动能等于克服摩擦力所做的功可得??2分

40J-EK= f1(30-S) (1)

EK=1 f1S (2) ??2分 2

由(1)和(2)可得S=10m ??2分

17.(共15分)

(1)设手拉轮与承载轮是一个共轴的轮轴,则用手拉动手拉链条一次,链条移动的距离H与承载轮收回链条的长度h应满足Hh??4分 ??D?d

dH?5cm??2分 2D此过程重物上升的高度s=h/2=

因重物实际一次起升高度为s0=3mm,即s≠s0,所以此手拉葫芦的手拉轮与承载轮不是一个共轴的轮轴??2分

(2)该型号手拉葫芦在满载的情况下正常工作时,用手拉一次手拉链条的过程,

人对手拉葫芦做功W1=FH=360×30×10J=108J??2分

手拉葫芦对重物做功W2=Gs0=3×10×10×3×10J=90 J??2分 手拉葫芦的机械效率??W90?100%??100%?83.3%??3分 W11083-3-2

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