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2010年金钥匙科技竞赛高中个人初赛答案


第二十二届国际科学与和平周全国中小学生( 江苏地区)金钥匙科技竞赛

高中个人初赛参考答案
(满分 190 分,其中附加题 60 分) 一、知识题(本题由选择题和判断题组成,共 30 题,每题 1 分) (一)选择题(每题 1 分,共 15 分) 1 C 2 B 3 C 4 C 5 C 6 C 7 B 8 A 9 B 10 A 11 A 12 C 1

3 A 14 C 15 B

(二)判断题(每题 1 分,共 15 分) 1 √ 2 √ 3 × 4 × 5 × 6 √ 7 √ 8 × 9 √ 10 √ 11 × 12 √ 13 √ 14 × 15 √

二、综合应用题(共 2 题,每题 20 分,共 40 分) 1.乌鸦喝水的故事 解:我们仔细思考一下,就可以知道,只有当瓶里水的体积,比石子间的全部空隙大的 时候,水才能占满石子间的空隙后,升到石子的表面上来(设石子不吸水) 。现在我们来算 算,石子间的空隙占整个容积的比例有多大。设瓶内有水部分的断面为正方形,其长、宽正 好可放 n 个棱长为 d 的小正方体, 每个小正方体内有一个内切的、 直径为 d 的球体 (小石子) 。 3 我们只要取出一个小正方体来研究即可。小球的体积为π d /6,它的外切小正方体的体积为 3 3 d3,石子间的空隙为 d ﹣π d3/6,那么空隙占的比例为(d ﹣π d3/6)/d3 =0.48。即每个小 正方体里,空隙占 48%。也就是说,瓶里有石子的地方,空隙的总和占其容积的一半稍小些。 由此可见,原来瓶里的水至少要半瓶以上,采用丢石子的办法才有可能喝到水(即水能满到 瓶口) 。如果水不到半瓶,乌鸦无论丢进多少石子都是白费劲的。 评分原则: ①能正确建立数学模型(10 分) ②计算无误(5 分) ③结论正确(5 分) 2.运动姿势的奥秘 答: 在运动场上, 形势瞬息万变, 运动员的反应速度往往是取胜的关键。 采用分腿半蹲、 抬头前视是最佳的准备姿势,因为“抬头前视”可了解赛场情况变化,采取应对措施。 “分 腿半蹲”姿势,使支面增大、质心降低,人的稳定性好,不易被撞倒,且对前进后退、左右 移动非常方便。更重要的是,人要起跳、移动,必须先蹲下,两脚用力蹬地,获得地面的反 作用力,才能跳起来,或做前后左右移动。在直立状态下,人的重力与地面的支持力大小相 等,方向相反,处于平衡状态。没有给地面作用力,就得不到地面的反作用力,也就无法起 跳或移动,因为地球不会无缘无故给你施加作用力的。因此采取“分腿半蹲”姿势,一是可 随时蹬地, 获得地面的反作用力而起跳, 或做前进后退、 左右移动; 二是避免临时做 “下蹲” 的动作,可大大缩短反应时间,争取赛场主动权。 评分原则:本题答案有 3 个关键点: ①支面大,重心低,稳定性好; 分) (5 ②获得地面反作用力; (10 分)

③缩短反应时间,争取主动权。 分) (5 三、发散思维题:如何过低碳生活,减少二氧化碳排放?(20 分) 答:①使用节能灯,且尽量不开灯、少开灯,并随手关灯;②上学、回家坚持走路或骑 车,尽量不坐汽车;③各种纸张要双面写,减少纸张用量;④尽快少添新的衣服、鞋帽和各 种学习用品;⑤节约用水,洗脸水、洗澡水、洗衣水尽量留下来冲洗马桶;⑥尽量少用或不 用一次性用品,如一次性水杯、牙刷、筷子等;⑦少开电视、电脑、收音机及各种视听设备, 且亮度不要太高、音响不要太大;⑧空调机夏天温度不要调太低(不低于 26 度) ,冬天不要 调太高(不高于 20 度) ;⑨各种家用电器不用时,要关机,尽量不要处在待机状态;⑩衣服 多选用棉布、亚麻布和丝绸,少用化纤布料等。 评分标准:①只要与节约能源、减少资源消耗能直接或间接搭上边,都是正确的。②每 答对1个得 2 分,总分最多不超过 20 分。 四、作文题(以下两个题目任选一个) (40 分) 评分原则: ①文章立意积极、切题; 分) (8 ②见解独特、深刻,有创新; (10 分) ③文章层次清楚 结构严谨; 分) (8 ④文字表述简洁、准确; 分) (8 ⑤字数不少于 800 字。 分) (6 五、研究性学习:研究冷却规律(20 分) 参考答案: 1.器材:量程 100 度的温度计 2 根、电风扇 1 台、热水(七八十度)1 杯(最好用带 盖的铁质罐头盒或铝质罐头盒) 、筷子 1 根(做搅拌用) 、隔温塑料泡沫 1 块 2.实验过程:①把热水杯放在泡沫塑料板上,将温度计悬挂在热水杯中,加上盖子; ②打开电扇;③在表格上记下水温(w 水)和空气流的温度(应保持稳定) ;④不断搅拌杯中 的水,使上下温度均匀,并每隔 1 分钟记录水温 1 次,直到水温接近空气的温度;⑤根据记 录的数据,作水温(w )对时间(t)的图像。 3.记录表(略) 4.根据记录的数据,作水温(w 水)对时间(t)的变化曲线。图中的虚线为气流温度。


在曲线上某点 A 作切线 AC,再从 A 点作气流温度线的垂线 AB。某点温度下降的速率即 曲线在该时刻的斜率 AB/BC。在曲线上取 4~5 个点作切线,测得相应的 AB、BC、AC。①计算 几组 AB/BC 和 AB 的值,作 AB/BC 对 AB 的图像,应近似一条直线。②如果 AB/BC 正比于 AB, 即 AB/BC=kAB,可得 BC=1/k。由此可知,若 BC 为一组恒值,则可证实实验结果是符合冷却

规律的。 5.结论:热水温度下降的速率不是均衡的,而是与水温(w )和气流温度(w )的温 差(w 水-w 气)大小成正比,即两者的温差越大,温度下降越快。
水 气

六、电脑设计题: “玉树,加油! ”幻灯片制作(20 分) 评分标准: 1.主题围绕“为玉树遇难同胞默哀,期盼美好未来” ,内容健康,积极向上。 分) (8 2.至少有 3 张幻灯片,包括以下内容:1 张含有主标题;1 张设计为小标题和两栏文本 版式;1 张添加相关图片,并配文字说明。 分) (8 3.有创意,设计大方。 分) (4 七、动手题: (20 分) 答:①(解释猴子会爬绳的原因)如图所示,绳子上端固 定,当向下拉绳子时,因为 C、D 处绳子的包角大(即绳子与轴 接触部分的角度大) ,静摩擦力大,不易打滑。在A、B处的包 角小(相当于一个点) ,静摩擦力小,易打滑;又因为后肢可以 绕O点转动,当绳子往下拉时,AC被拉长,猴子的前肢(AB 所在处)将向上滑;同时橡皮筋也被拉长。当绳子放松时,由 于橡皮筋的弹力作用,后肢被拉回到原处,ACD处于松弛状 态。到下一次拉绳子时,CD处才能产生静摩擦力,从而再进 入下一次爬绳过程??这样,猴子就能渐渐爬上去了。


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