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物理应用知识竞赛试题六(光热部分)


物理应用知识竞赛试题六(光热部分)
一、单一选择题(每小题 3 分,共 39 分) 题号 答案 1.在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上, 观众看到她 A.全身呈绿色 B.上衣呈绿色,裙子不变色 C.上衣呈绿色,裙子呈紫色 D.上衣呈绿色,裙子呈黑色 2. 已知液态氧气、 氮气和二氧化碳, 在一个标准大气压下的沸点是-183℃、

-196℃和-78.5℃。 如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气味,那么温度下降时首先液 化被分离出来的是: A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离 3.小明在听讲座时,想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来。由于会 场比较暗,他使用了闪光灯。这样拍出来的照片 A.反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍出来了 B.色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了 C.色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条 D.与不用闪光灯时效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物 4.对锅加热,锅内的水持续沸腾时,水面上的“白气”并不明显。如果突然停止加热,水面 上很快出现许多“白气”。这是因为 A.沸腾时水不蒸发 B.沸腾时水面上的蒸气温度高于 100℃ C.停火后水开始大量蒸发 D.停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,大量水 蒸气液化为细小的水珠,形成“白气”。 5.往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断壶里水位的高低,因为 A.随着水位升高,音调逐渐升高 B.随着水位升高,音调逐渐降低 C.灌水过程中音调保持不变,音响越来越大 D.灌水过程中音调保持不变,音响越来越小。 6.在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳)可以产生白雾,形成所需的效果。这种雾气是: A. 二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴 B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体 C.干冰迅速升华变成的气体 D.干冰升华使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及小水珠凝固形成的小冰晶 7.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。若使用的相机镜头焦距为 50 毫 米,则底片与镜头距离应该在 A.100 毫米以外 C.恰为 50 毫米 B.50 毫米以内 D.略大于 50 毫米 8.将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水, 冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损 失) A.10℃ B.6℃ C.6℃以上 D.6℃以下 9.寒冷的冬天,北方的玻璃窗上常结有冰花,这些冰花是 A.结在窗外 B.结在窗内 C.窗内外都有 D.无法判断 10.关于自然界中云、雾、露、霜、雨的形成原因,下面解释中不正确的是 A.云是水蒸气在高空中遇冷液化成的小水珠及凝华成的小冰晶形成的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

B.雾是空气中的水蒸气液化成的小水珠悬浮在地面附近的空气中形成的 C.露是空气中的水蒸气液化成的小水珠附在草木叶片上形成的 D.霜是空气中的水蒸气遇低温液化后再凝固成小冰晶附在房顶及地面形成的 E.雨是云层中水珠聚集成滴、小冰晶熔化成水滴,这些水滴从天上落下形成的 11.在北方的冬天,汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液,这是 因为这种混合液具有 A.较低的沸点 B.较低的熔点 C.较大的比热 D.较小的密度 12.在烹炸食物时常会见到滚开的油锅中,溅入一滴水后,会有剧烈的响声,并溅起油来。 其主要原因是 A.溅入的水滴温度太低 B.水是热的不良导体 C.水的比热比油的比热大 D.水的沸点比油的沸点低 13.用飞机向云层喷洒干冰(固体的 CO2)是一种人工降雨的方法。以下列出几个物态变化过 程:a)干冰迅速吸热升华;b)干冰吸热熔解;c)云层中水蒸气遇冷液化成雨滴;d)云 层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶;e)水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴;f)小冰晶下落遇暖 气流熔解成雨滴。在这种人工降雨过程中,发生的物态变化过程为: A.a、c B.a、d、f C.b、c D.e 二、填空(共 28 分,每空 2 分) 1.用太阳能热水器给 40 千克的水加热,水温由 18℃升高到 36℃,水吸收的热量是________ 7 焦耳。若用燃烧值为 3.0×10 焦耳/千克的煤给水加热,其效率为 20%,则需要燃烧约 ________千克煤。 2.照相机摄远景时,底片与镜头相距10厘米,照相机镜头的焦距大小为_________,摄近景 时,底片与镜头的距离__________。 3.站在平静的池水旁,能清楚地看到自己在水中的像,这是因为平静的水面__________, 若向水中投一石块,看到的像破碎了,其原因是_______________。 4.冬天,晾在室外的湿衣服会结冰,但冰冻的衣服最后也会干,这是因______________。 5.煮茶鸡蛋时,蛋壳很快染上茶色,这一现象说明____________________________。 6.质量、初温均相同的甲、乙两物体,将甲投入一杯热水中,达到热平衡后水温降低5℃, 将甲取出,接着把乙投入这杯水中,达到热平衡后水温又降低5℃,则甲的比热_______ 乙的比热。 7.现有如下光学器件:a)平面镜;b)凸镜;c)凹镜;d)凸透镜;e)凹透镜。在下列光 学仪器或用具中用到了哪种器件?请把相应的字母填入空格。自制潜望镜用______,太阳 灶用______,老花镜用______,汽车观后镜用______,近视眼镜用______,耳科医生的额 镜用______。 8.放映电影、幻灯的银幕常用粗糙的白布做成,其优点在于。一是利用______使剧场中各处 的观众均能看到画面;二是白布能反射______颜色的光,使观众能看到色彩正常的画面。 9.图 6 是月球的影区分布,当人随地球运动到______区时会看到日全食,运动到______区时 会看到日偏食,运动到______区时会看到日环食。 10.农村广泛使用塑料地膜种菜。来自太阳的热量主要通过 ______的方式传递进去,以提高土壤温度,同时,由于薄膜 隔开地膜上下的空气,所以防止了热量以______方式的散失。 11.常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图,其正面呈 圆孤形,这样就可看清体温计内极细的水银柱,以便于读数, 这是因为圆孤形玻璃的作用相当于______,使我们能看到水

银柱放大后的______像。 三、(4 分)举出四个利用光的直线传播规律解决实际问题的例子(相似的 用法只算一个)。

四、(5 分)老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘 100。请设计一个测老花镜度数的最简 单的方法。要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。

五、(15)小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,标度却不准确。 它在冰水中的读数是-0.7℃,在沸水中的读数是 102.3℃。 (1)当它指示的气温是-6℃时,实际的温度是多少? (2)它在什么温度附近误差很小,可以当作刻度正确的温度计使用?

六、某中学举办一次别开生面的“物理体育比赛” ,运动员在竞赛之后要说明自己运用了哪些 物理知识.比赛中有如下项目:从 A 点起跑,到 XY 线上抱起一个实心球,然后跑向 B 点, 要求跑过的距离最短(图 4).某同学在开始前先从终点 B 径直走向 XY 线,越过 XY 线到达 某点 C 后又转头一直走向 A,当再次经过 XY 线时在地面做了个标记 D.比赛时他从 A 跑 到 D, 抱起球后跑到 B。 别人问他这样做的道理, 他只是笑着说受到了光学知识的启发. 请 你说明 C 点的准确位置,指出使他受到启发的光学规律,并证明他跑的路程最短。

七、(7 分)经验表明,自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达 50%;从太阳能手册中查 3 2 到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为 1.26×10 焦/米 ·秒。 2 如果晒水箱内的水大约有 40 千克,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是 1.5 米 ,请 计算,要使水温上升 30℃需要多长时间。

物理应用知识竞赛试题六(光热部分)之答案 一.1、D 2、C 二.1、3.024×10 的平面镜
6

3、A 4、D 5、A 6、D

7、D 8、D 9、B 10、D 11、B 12、D 13、B

,0.504 2、略小于10cm;大于10cm 3、相当于平面镜;不平水面相当于取向不同 5、温度越高分子运动越快 9、B A C 6、小于 7、a c d b e c

4、冰升华

8、漫反射,各种(或所有)

10、辐射,对流 11、凸透镜,虚

三.参考解答:1.针孔照相机;2.射击瞄准;3.木工判断木板是否刨平;4.激光测距;5.站队看 齐或植树、立电线杆成一直线。评分标准:全题4分,答对一个给1分,5中各相似情况,答出几个 只算答对一个。 四.参考解答器材:刻度尺。步骤:(1)晴天把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂直。 (2)调整镜片与地面的距离,使地面上的光点(或光盘)最小,最清晰。 (3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离,用f表示。 评分标准 全题5分。器材给1分,步骤给3分,公式给1分。

五. (1)设温度计的读数为t' 实际温度为t。 解: 时, 由于t由0°→100℃时, 温度计的读数由-0.7℃→102.3℃。 故有t'=(t×1.03)-0.7℃,或 t=0.97t'+0.68℃,当t'=-6℃时,有t=-5.1℃。 (2)当温度计的读数恰等于实际温度时有 t=t',则t-0.97t=0.68℃, ∴t=22.7℃。 六.参考答案:如图 2,C 点是 B 点以 XY 线为轴的轴对称点.使这位同学受到启发是光的反射定律(或平面镜 成像规律) ∵ BC⊥XY BE=CE,直角三角形 BDE 和 CDE 全等.∴DB=DC 学生跑过的路程为 AD+DB. AC 相等另设学生从 A 点跑到 XY 线上 D 点以外的任一点 D’后再跑到 B. 与 同 理可证 D'B=D'C 等 这时学生跑过的路程 AD'+D'B 与 AD'+D'C 相 而在三角形 AD'C 中,AD'+D'C〉AC 代表物理量的符号:η ─热水器效率,m─水的质

所以,AD+DB 为最短路程 七.参考解答 量,R─单位面积,单位时间,地面接收的热量,S─晒水箱面 积,△T─水的温升,C─水的比热,△t─所用时间。 在△t时间内水所接收的辐射热

使水温上升△T所需热量 由 Q=Q' (3) 把数值代入,得 △t=1小时29分 评分标准 △t=5333秒 (5)

全题7分,(1)、(2)两式各给2分。(3)、(4)、(5)式各给1分。


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