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2007-2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛试题及参考答案合集(word版)_图文

2012 年第二十二届全国初中应用物理竞赛试题
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.本试卷共有六个大题,满分 100 分。 4.答卷时间:2012 年 3 月 25 日(星期日)上午 9:30——11:10。
一、本题共 l0 小题,每小题 2 分,共 20 分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确 的,把正确选项前面的宇母填在题后的括号内。 1.早晨,小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校,强劲的北风迎面 吹来, 此时地面对车前轮的摩擦力为 f1, 对车后轮的摩擦力为 f2。 则下列说法中正确的是( ) A.f1 与前进方向相反,f1<f2 B.f2 与前进方向相反,f1>f2 C.f1 与前进方向相同,f1<f2 D.f2 与前进方向相同,f1>f2 2.小明发现,有些电线杆上装有如图 l 所示的“小风车”,这些小风车在微风 在微风中能不停地旋转,且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子。关于这样的“小风车”的 作用,下列说法中正确的是 ( ) A.为了警示此处有电 B.为了测定风向 C.为了测量风速大小 D.为了驱赶小鸟,避免小鸟在上面做窝而导致电路短路

3.一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的 方法,以下四种方案中最安全的是 ( ) A.脸向车后并相对于车向后跳 B.脸向车后并相对于车向前跳 C.脸向车前并相对于车向后跳 D.脸向车前并相对于车向前跳 4.我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气,统称为“雾霾天气”。 关于雾和霾的认识,下列说法中正确的是 ( ) A.霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的 B.雾和霾是两种不同的天气现象 C.雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的 D.雾和霾是同一个概念的两种不同说法 5.北京奥运会上的花样游泳运动员,由于在水面上、下都能听到音乐指令,从而以其 优美的舞姿、随音乐节拍而精确完成的动作,让观众感受到了体育之美。关于运动员在水下 是如何接收到音乐指令的下列说法中,符合实际情况的是 ( ) A.仅在水面以上放有音箱,当运动员的头部在水面以下时,声音经由空气、水,最终 传到运动员的耳朵 B.仅在水面以下放有音箱,当运动员的头部在水面以下时,声音通过水传到运动员的 耳朵

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C.运动员通过无线耳机,接收来自控制室的电磁波信号,再将其转化成声音,被耳朵 接收 D.在水面以上和以下都放有音箱,使运动员的头部无论是在水面以上还是以下,都能 听到清晰的音乐声 6.小明学习了浮力知识以后,对热气球运动产生了兴趣,他在网上收集了许多关于热 气球的知识及类似图 2 所示的图片。以下是他对热气球运动所做的猜想,其中正确的是 ( ) A.通过调节火焰大小,改变热气球的体积来调节热气球的飞行高度,进而选择需要的 风向 B.通过改变人在吊篮中站立的位置,来改变热气球飞行的方向 C.通过调节火焰大小,改变热气球内的空气密度来调节热气球的飞行高度,进而选择 需要的风向 D.通过调节火焰喷射的方向,来改变热气球飞行的方向

7.如图 3 所示,四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水。用筷子轻轻敲击瓶口或 用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音。下列关于所发出声音的判断中正确的是 ( ) A.用筷子轻轻敲击瓶口,甲瓶的音调最高 B.用嘴贴着瓶口吹气,甲瓶的音调最高 C.用筷子轻轻敲击瓶口,丁瓶的音调最低 D.用嘴贴着瓶口吹气,丁瓶的音调最高

8.在煮饺子时,将饺子投入沸腾的水中,并用勺子轻轻推动沉下的饺子,等到水重新 沸腾后,加上些凉水继续煮一会儿使水再次沸腾,这时煮熟的饺子会浮出水面。熟饺子会浮 起来的主要原因是 ( ) A.锅里的水量多了 B.饺子在水里经过烧煮变轻了 C.水温低时饺子受到的重力较大,水温高时饺子受到的重力较小 D.水沸腾后,饺子内的部分水汽化变成水蒸气,使饺子体积增大 9.目前航天飞船的飞行轨道都是近地轨道,一般在地面上方 300km 左右的轨道上 飞行,绕地球飞行一周的时间约为 90min 左右。若飞船在赤道上空飞行,那么飞船里的 航天员在 24h 内可以见到日出的次数可能为 ( ) A.15 B.1 C.2.7 D.0.38 10.图 4 甲所示的热熔胶枪是一种装修工具,用于材料涂胶。它的内部有 2 只相同的

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PTC(正温度系数)加热元件,其工作电路如图 4 乙所示,扣动扳机能使固体胶条向前挤压, 联动开关 S 同时掷向 A、B,枪口冒出胶液,松开扳机,联动开关 S 同时掷向 B、C。单只 PTC 元件的电阻随温度的变化如图 4 丙所示。关于 PTC 元件的工作情况,下列饼法中正确的是 ( )

A.扣动扳机,两只 PTC 元件串联在电路中 B.松开扳机,只有一只 PTC 元件接入电路 C.松开扳机,当温度为 80℃时,电路消耗的电功率为 55W D.扣动扳机,当温度为 l80℃时,lmin 电路消耗的电能为 4800J 二、简答下列各题(每题 5 分,共 30 分) 1.乒乓球运动是集竞技、娱乐、健身于一体的体育运动,如图 5 所示。请分析运动员在击 球过程中用到了哪些物理知识?

2.图 6 是鱼缸中过滤增氧泵增氧工作时的原理示意图,水泵把水从进水管口吸入,从 出水管口快速喷出时,空气就会从进气管口进入水中,与水流一起喷出。 (1)请解释空气能进入水中的原理和过程: (2)请再列举一个生产或生活中利用上述原理进行工作的例了。

3.2006 年 7 月 1 日,青藏铁路全线贯通。铁路要通过“千年冻土”区,“冻土”区路 基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题,保证路基的稳定,青藏铁路路基

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两旁各插有一排碗口粗细、高约 2m 的热棒(中空的铁棒),如图 7 所示,热棒在路基 下还埋有 5m 深,里面灌有液氨。请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的。

4.小明家新买了一台电热油汀取暖器,如图 8 所示。当小明用力晃动这台取暖器时,可 以听到其内部发出了液体流动的声音。 小明找出说明书仔细阅读后得知, 这种取暖器将电热 管安装在散热片腔体内的下部; 在腔体内电热管周围注有导热油; 在控制电路中装有双金属 温控元件,当油温达到调定温度时,温控元件会自行断开电源:在使用注意 事项中特别强调这种取暖器不能倒置或侧卧使用。请回答: (1)为什么用油做导热物质而不用水? (2)取暖器内部发出了液体流动的声音,说明油没有装满,这是为什么? (3)为什么强调不能上下倒置或放倒后通电加热?

5.有的轿车的观后镜是用平面镜做成的,而有的又是用凸面镜做成的,请说明其各自 的优点是什么。 6.一些高楼大厦表面用许多大块的镀膜玻璃做外墙面(俗称“玻璃幕墙”)。在大楼外 面的人,白天看这些玻璃,感觉它们好像一面面的镜子.能看到楼外景物的像,却看不到大 楼里面的景物。在大楼里面的人,通过这些玻璃,却能看到楼外的景物。 请你对楼外面的人白天观察到的现象做出解释。 三、(11 分)早在 1800 年前的汉代,科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记 里鼓车”,又名“记里车”、“司里车”、 “大章车”等。科技史学家王振铎先生根据史书 上的文字描述, 复原了这种神奇的车, 如图 9 甲所示。 图 9 乙所示为记里鼓车的原理图, 马匹拉着该车向前行走,带动左、右足轮转动。立轮与左、右足轮装在同一水平轴上,齿数 为 l8,并与下平轮啮合,带动下平轮水平转动,下平轮齿数为 54;齿数为 3 的旋风轮与下 平轮装在同一竖轴上,并与中平轮啮合。中平轮齿数为 l00,转动一圈,轮上的拨子便拨动 上层木人右臂击鼓一次,显示车行一里。 汉代曾以六尺为一步,三百步为一里,假设那时人们认为的圆周率约为 3。试通过计算 说明,这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺?

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四、(12 分)在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的电热水器。图 10 甲所示 是他设计的电热水器的工作电路图,Rl 和 R2 是两根电热丝。他设计的旋转开关如图 l0 乙所 示,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有共 l0 个金属触点(在图乙中用“o” 表示,“o”中标有 1、2、3、4 编号,编号相同的触点用导线连接)。可以绕中心轴转动的 开关旋钮两端各有?个金属滑片,转动开关旋钮呵以将相邻的触点连接。例如,图 l0 乙中, 旋钮上的箭头指向图中位置 D,此时,金属滑片将 1、2 两触点接通,同时另一端也将 3、4 两触点接通。当旋钮上的箭头指向 A、B、C、D 不同位置时,可以实现四档加热功率。他设 计的四档加热功率如下表所示:
温度档位 加热功率/w 高温 1100 中温2 660 中温1 440 低温 264

1.如果要实现旋转开关沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,通过计算,分 析说明电热丝 Rl 和 R2 的阻值应该分别为多大?旋钮上的箭头指向 A、B、C、D 不同位置时, 分别对应哪一档加热功率? 2.小亮根据计算结果,借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的

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两根电热丝,并按电路图连接好。经检查无误后,小亮将电热器接入家庭电路,同·时借助 电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率, 结果发现每一档的实际功率 均小于按照电热丝电阻值计算的结果,测量后发现电源电压为 220V。请简单解释产生这种 偏差的原因。 3.使用中他发现水温开始升高较快,后来水温升高越来越慢,最后甚至会保持某个温 度不再升高, 此时水并没有沸腾。 并且选择加热档位功率越小, 水能够达到的最高温度越低, 这是为什么?

五、(12 分)如图 ll 甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电 源两端的电压恒为 24V,R0 为定值电阻,A 为油量指示表(一只量程为 0~0.6 A 的电流表), 2 Rx 为压敏电阻,它的上表面受力面积为 l0cm ,其阻值与所受压力的对应关系如图 ll 乙所 2 示。油箱的上下两部分皆为长方体形状,下半部分的横截面积为 20dm ,高为 2dm,上半部 2 3 分的横截面积为 10 dm ,油箱加满油时油的总体积为 60dm 。当油箱装满油时,油量指示表 3 3 的示数如图 11 丙所示。已知:ρ 汽油=0.7×10 kg/m ,取 g=10N/kg。

1.当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值 是多少: 1 2.若汽车在高速公路匀速行驶 400km,油量表由满刻度指向满刻度的

1 位置,求该汽 4

车每行驶 lOOkm 消耗汽油多少升; 3. 在上面第(2)问所述的行驶过程中发现, 油量表的示数在开始运动的一段时间内变化 较快,而后来一段时间内变化较慢,请解释其中的原因。

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六、(15 分)如图 l2 甲所示,冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔(杆)断线的重要 原因。为了避免这类事故的发生,一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业,另一方 面要加强输电线的抗拉能力。 一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股 相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的,其横截面如图 12 乙所示。这种输电线通常被称为钢 芯铝绞线(代号 LGJ)。 已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力 的 5 倍。下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据。
铝线(股数×直径) 钢线(股数×直径) 导线外直径 (mm) 6x3.80 (mm) 1x3.80 (mm) 11.4 电阻 (Ω /km) 70℃ 194A 安全载流量 80℃ 228 A 90℃ 255 A

0.5

1.该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构尺寸的铝绞线,其主要目的是什 么? 2.输电线路结冰后,输电线(连同上面的冰)变粗、变重。为了保证输电线路的安全, 防止输电线被拉断,在冰冻的钢芯铝绞线(连同上面的冰,其横截面可以看作圆)的直径 D 增大到一定值时就必须进行除冰作业, 试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径 D。(ρ 铝=2.7×10 kg/m ,ρ 钢=7.9×10 kg/m ,ρ 冰=0.9×10 kg/m ,取 114 .1 ? 10 .7 )
3 3 3 3 3 3

3.有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”。所谓“短路熔冰” ,就是在短时间 内,输电线不经过用电器而直接接通,输电线中通过比平时大许多的电流,利用导线本身发 热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时,若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为 200W,则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?(取 10 ? 3.2 )

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2012 年第二十二届全国初中应用物理竞赛

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惟一正确的。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. 简答题或计算题是分步给分的。 在评分标准中常常写出①、 ②??, 这里的①、 ②?? 是用来代表答题要点或步骤的。 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 中反映了这一要点或步骤,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 20 分) 1.A 2.D 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B 8.D 9.A l0.D 二、简答题(每题 5 分,共 30 分) 1.(5 分)参考答案 ①球拍表面贴橡胶,为了增大球与球拍间的摩擦。 ②乒乓球在受到击打后,改变运动方 向及速度大小,因为力可以改变物体的运动状态。③弧圈球是指旋转的球沿弧线运动,这是 因为空气流速大的地方压强小。 ④乒乓球落到台面后会弹起, 因为不同形式的能可以相互 转化。 ⑤球与球拍脱离后依然向前运动,因为球有惯性。 说明:每说对一种物理知识的应用得 l 分,最多 5 分。 2.(5 分)参考答案 ①流体流速大的地方压强小,当水从出水管口快速喷出时,进气管下部压强减小,这时 进气管内的水平下降, 起到降至出水管以下, 附近的空气在大气压的作用下被压入出水管的 水中,随水流从出水管口进入鱼缸内的水中。 ②燃气灶灶头与燃气管是分离的, 但是在利用燃气灶烧水或做饭的时候, 并没有燃气从 进气口处外溢,就是因为在灶头与燃气管对接处,气体流速大、压强小,所以燃气不会向压 强大的周围外溢。 说明:①4 分,②1 分,共 5 分

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3.因油箱上部横截面积较小,消耗相同体积的汽油,上部的液面高度变化较大,导致 汽油对压敏电阻的压力变化较快,所以电流表示数变化较快。??????????(2 分) 六、(15 分)参考解答 1.该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构、尺寸的铝绞线,其主要目的是为了 提高输电线的抗拉能力,从而可以适当地增大杆距,节省杆材及人工等。???(2 分) 2.取一根长为 L 的结冰钢芯铝绞线作为研究对象,其横截面如图答-l 所示。当该钢芯铝绞 线所承受的拉力达到其正常工作情况下拉力的 5 倍时, 也就是该段导线上所结冰的质量达到 该段钢芯铝绞线质量的 4 倍的时候,就必须进行除冰作业了。

设单股线芯的横截面积为 S,直径为 d;长为工的结冰钢芯铝绞线中铝的质量为 m 铝, 钢的质量为 m 钢,冰的质量为 m 冰,冰的横截面积为 S 冰;则有:

即:该钢芯铝绞线直径 D 增大到 40.6mm 之前必须进行除冰作业。 3.取一根长为 lm 的该种结冰钢芯铝绞线作为研究对象,短路熔冰时通过的电流为, , 其热功率为 P,其电阻为 R。考虑到该种钢芯铝绞线表面为冰所覆盖,其温度与常温偏差不 -3 大 , 故 不 考 虑 温 度 对 其 电 阻 的 影 响 , 其 电 阻 可 看 作 R=0.5 Ω / km×lm=0.5x10 Ω ?????????????(1 分)

即:短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是 632.5 A。 3.(5 分)参考答案

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(1)路基温度升高,液态氨吸热汽化,上升到热棒的上端: (2)气态氨通过铁质外壳向温度较低的大气放热,液化变成液态氨; (3)液态氨沉入棒底。如此反复,不断将地下的热量传递到大气中,确保路基处于冰冻 状态而不熔化,从而保证路基的稳定。 说明:(1)、(2)各 2 分,(3)1 分。共 5 分。 4.(5 分)参考答案 (1)油是绝缘体,使用较安全。 (2)加热时,油体积要膨胀,若腔体内注满油,易胀坏腔体,引起事故。 (3)避免电热管露出油面,在这种情况下,通电加热有可能导致电热管处于油面以上的 部分由于温度过高而损坏。 说明:(1)1 分,(2)、(3)各 2 分。共 5 分。 5.(5 分)参考答案 (1)平面镜成像的特点是对称,具有物像等大、物和像距平面镜的距离相等等特点,便 于司机判断自己驾驶的汽车和后面汽车的距离。 (2)凸面镜做成的观后镜的优点是视野更加开阔,可以观察到更大范围的其他车辆的行 驶情况。 说明:(1)3 分,(2)2 分。共 5 分。 6.(5 分)参考答案 (1)这种玻璃表面有一层很薄的金属镀层,因此,和普通玻璃相比,反射的光更多,透 射的光更少,反射成像更加明显,所以站在马路上看,它们好像一面面的镜子; (2)由于透射的光更少,导致白天楼内与楼外相比更暗,同时由于这种玻璃透光性能减 弱,所以从楼内透射到楼外的光会变得更弱; (3)由于身处光线很好的楼外的人,眼睛瞳孔的张开程度较小,导致站在楼外的人看不 到里面的情景。 说明:(1)、(2)各 2 分,(3)1 分。共 5 分。 三、(11 分)参考解答

四、(12 分)参考解答 1.由图可知: 旋钮上的箭头指向 D 位置时,电热丝 Rl 和 R2 并联,此时电路消耗功率最大:Pl=1100W(1 分) 旋钮上的箭头指向 C 位置时, 电热丝 Rl 单独工作, 此时电路消耗功率为: P2=660W??(1 分)

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2.电热丝的电阻会随温度而变化。在借助电池组、电压表和电流表截取一定阻值的电 热丝时,电热丝消耗的功率很小,一定时间内产生的热量少,故温度低,此时电阻小;当电 热丝接入家庭电路工作时,消耗的电功率较大,一定时间内产生的热量多,温度升高显著, 电阻变大明显; 由公式 P ?

U2 可知, 此时消耗的电功率比测得的电阻计算的电功率要小一 R

些。 ???????????(3 分) 3.电热器在给水加热时,由于水在吸热的同时还在散热(向空气传递热量、蒸发吸热), 并且随着水温的升高,水温与环境温度差增大,热传递的速度加快、水蒸发时吸热的速度也 加快,导致水的温度升高减慢;当散失热量与从电热丝吸收到的热量平衡时,水温就不再升 高了。 ???(2 分) 加热功率越小,单位时间内产生的热量越少,达到上述平衡时与环境的温差越小,所以 水能达到的最高温度越低????????????.(1 分) 五、(12 分)参考解答

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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。 题 答 分 号 数 一 二 三 四 五 六 七 总分

考号



复核人 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. 2008 年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。 在 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 准

姓名 班 年 学校





线





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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, 型管内水面出现高度差(如图丙 U 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。

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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。

1. 严禁湿手拔插电源插头。 2. 必须确认电热水器贮水再,才能通电加热。 3.在气温低于 00C 的寒冷季节,欲长时间停用 热水器,请先排空电热水器中的水。

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。

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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: 原电表计费方法 时间范围 单价(元/度) 全天 0.48 分时电表计费方法 高峰期 6:00~22:00 0.50 低谷期 22:00~次日 6:00 0.30

小明家每天要用电水壶将质量为 3 kg、初温为 20℃的水烧开,已知气压为 1 标准大气 压,水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)。求:

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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. 200 W 的白炽灯与这种 40 w 的电子节能灯的发光效果相当。 若 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 365 天计算) 额定电压/V 白炽灯 电子节能灯 太阳能电池板 220 220 额定功率/W 200 40 平均寿命 1000 小时 8000 小时 20 年 每只售价/元 2.0 20 1500 每度电费/元 0.5

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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。

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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 已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下: 使用燃料 灶前压强(kPa) 额定热流量 (kW) 液化石油气 2.8 普通炉 单炉
3

天然气 2.0 左:3.6 右:4.0 4.0

人工煤气 1.0 组合炉

人工沼气 0.5 左:3.6 右:3.6

取 g=10 N/kg,水的比热容 C 水=4.2×l0 J/(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

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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. 分)参考答案 (5 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. 分)参考答案 (5 (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. 分)参考答案 (5 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 0 温低于 0 C 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: (2)各 2 分,要点(3)1 分。 (1) 4. 分)参考答案 (5 (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

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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. 分)参考答案 (5 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, 为同一根导 AF 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. 分)参考答案 (5 (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) (1 分) 3 o o o =4.2×10 J/(kg. C)×3kg×(100 C-20 C) (1 分) 6 = 1.0×10 J (1 分) 6 2.1.0×10 J=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) 6 7 η =W/E=1.44×10 J/1.04×10 J=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)

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使用太阳能照明灯情况:需要灯数 73000/8000≈10(盏) (1 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) 这说明,使用太阳能照明灯比使用这种白炽灯在经济上有很大优势。 (1 分) 六. (14 分)参考解答 1.石块的作用是使浮力秤能够竖直漂浮在水中。 (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) 2 即:ρ 水 g 兀 r h=mg (2 分) 2 可得:h=m/(ρ 水兀 r ) (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) 3 3 其中ρ 水=1.0×10 kg/m ,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—4 所示。 (4 分) 七. (14 分)参考解答 1.灶前沼气压强 p=ρ 水 g h 水 (1 分) 3 3 2 =1.0×10 kg/m ×10N/Kg×0.06m=6.0×10 Pa=0.6KPa (1 分) 因为 P>0.5 KPa,因此可以使用这个沼气池中的沼气来来正常烧火做饭。 (1 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) 3 o o o 5 =4.2×10 J/(kg. C)×2.5Kg×(100 C -20 C)=8.4×10 J (1 分) 燃气灶所放出的热量:Q 放=Pt (1 分) 3 6 =4.0×10 W×600S=2.4×10 J (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。

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说明:每项合理、正确的设想得 1 分,最多 3 分。

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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。 3.本试卷共有七个大题,满分 100 分。 题 号 分数 复核人 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( ) 一 二 三 四 五 六 七 总分

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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: 两接点间的温差/℃ 电路中的电流/10 A
-1

0 0.00

1 0.01

100 0.64

200 1.42

300 2.29

500 4.17

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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,猜想并写出热电偶电路的一种应用: 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;

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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。

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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。 某种型号 GSM 手机的主要技术参数表 工作电压 4.1 V 标准配置电池 670mAh 最长通话时间 300min 最大发射功率 2W 工作频率 900/1800 MHz

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

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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。

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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:

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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 × -4 2 10 m =18N??????????????(1分) 由阿基米德原理,可得浮球受到的最大浮力 F gV × 103kg/m3 × 10N/kg × 2 × 浮 水 排 m=ρ m=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) 档: 1、 2 并联连入电路, A R R 电路的总电阻最小, 为最大功率档????????? (1 分)

P? 1

U 2 U 2 (220V ) 2 (220V ) 2 ? ? ? ? 1210W ?????????????(1 分) R1 R2 60? 120?
B 档: 只有 R1 接入电路, 为较大功率档???????????????????

(1 分)

P2 ?

U 2 (220V ) 2 ? ? 806.7W ????????????????????(1 分) R1 60?
C 档: 1、 2 串联连入电路, R R 电路的总电阻最大, 为最小功率档????????

(1 分)

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

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P3 ?

U 2 (220V ) 2 ? ? 268.9W ????????????????????(1 分) R2 180?
路 , 为 较 小 功 率

D 档 : 只 有 R2 接 入 电 档???????????????????(1 分)

P4 ?

U 2 (220V ) 2 ? ? 403.3W ????????????????????(1 分) R2 120?
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

t 0.146 h ? v ? ? 1450 ? m ? 106m ?????????????(3 分) 2 2
(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 F 浮 1=ρ 水 gV 排 m=ρ 水 gm/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: 浮 1+ F 浮 2=mg????????????????? F (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?

Pmax ?1.37 ? 0.55W ????????????????????????( 2 分) 5 W 4.1? 0.67 ? 60 ? 60 (或者 P ? ? W ? 0.55W ) t 300 ? 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

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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× 4J 10 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× 3J(0.55W× 60s× 10 65× 2=4290J).即使按最大功率 2W计算, 4 手机也只能提供大约是 1.56× J 的能量。考虑到手机是向四面八方发射电磁波,设各个方 10 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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第十七届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.本试卷共有八个大题,满分 100 分。 4.答卷时间:2007 年 3 月 25 日(星期日)上午 9:30~11:10。 题号 分 数 复核人 一、选择题 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(每小题 2 分, 共 10 分)。 1.为了保证飞机在起降过程中的安全,飞机起飞和降落时,下列操作中正确的是 ( ) A.起飞时前轮先离开地面,降落时前轮先接触地面 B.起飞时前轮先离开地面,降落时后轮先接触地面 C.起飞时前轮先离开地面,降落时前、后轮同时接触地面 D.起飞时前、后轮同时离开地面,降落时前、后轮同时接触地面 2.手机已成为现代生活中常用的一种通讯工具。一般的手机都设有利用振动提示人们“来 电”的装置。有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动,当叶片 转动时, 电动机也就跟着振动起来, 从而又带动手机振动。 在图 l 所示的几种形状的叶片中, 你认为能够实现上述振动功能的是( ) 一 二 三 四 五 六 七 八 总分

3.蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营 养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱 水的道理是 ( ) A.真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水 B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实 现脱水 C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而 实现脱水 D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜 中的水分迅速汽化,从而实现脱水 4.人们用来取暖的一种热水袋如图 2 所示。它的表面有很多长条状 的橡胶突起部分,这些突起部分相互平行且突起的高度较大,做成 这种外形的主要目的是( ) A.使热水袋美观大方,起到装饰作用 B.使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的

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传热功能 C.这种突起具有良好的弹性,在外界压力作 用下容易发生弹性形变,以防止在某种重压下, 所灌热水将热水袋胀破 D.减小热水袋与人体的直接接触面积,以降低热水袋的放热速度,实现缓 慢放热 5.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图 3 所示的方式, 引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是 ( ) A.这种取水灌溉方式利用了连通器原理 B.使用时 B 端管口必须低于 A 处水面 C.使用时先将管道中灌满水 D.高度差 H 越大,管道中的水流得就越快

二、填空题(每空 1 分,共 15 分) 1.古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人” 。 (1)这个钓鱼的小儿面对路人的询问,只是招招手却默不作声。这是因为他 知道声音不仅能在空气中传播,还能在__________中传播。 (2)小儿招手——(选填“会’ ’或“不会”)产生波动,鱼儿听不见的原因是__________ 2:去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学到了野外生存的很多知识和技 能。其中: (1)获驭饮用水。如图 4,用大塑 料袋套在树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。 随着植物中水的不断_________和__________, 经过一段时间,塑料袋的内表面上就会 出现一层水珠。 (2)用影子辨别方向。如图 5 所示, 将一根直杆竖直插在水平地面上的 O 点。中午前后,用描 点的方法在地面上画出的方向就是____________________(选填“东”“西” 、 “南” “北”)方 向,这一判断应用的光学知识 是_________________ 。 3.当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后,接着又要给小明 同学照半身像,这时摄影师应该__________ (填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明同学

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的距离,同时__________ (填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。 4.用久了的白炽灯泡会蒙上一层浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生现象,出现钨蒸气, 在灯泡内壁上产生__________的缘故。 5.油库里的储油罐如图 6 所示,它浑身银白,直径较大,高度较矮(相对于直径而言), 像个短胖子。请回答: (1)在储油罐的这些设计中, “浑身呈银白色”是 为了: “直径较大,高度较矮”是为了 (2)在储油罐旁还安装有自动喷头,每到夏天,特别是白天的 中午,常用喷头向储油罐喷水,这主要是利用水的__________较 大的特性,以及水蒸发时要吸热的特性来给储油罐__________, 以防止油的自燃。 三、简答下列各题(每小题 4 分, 小华感冒咳嗽,妈妈给她 买了“双黄连口服液” 。粗心的小 华将口服液盒内特制吸管弄丢了,只好拿来一根饮料吸管插入 瓶中,结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来。后来,她发 现这两种吸管的形状不一样:饮料吸管外壁光滑,口服液吸管 外壁有棱,两种吸管的截面形状如图 7 所示。请你运用物理知 识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同。

2.小明要买一个电炉用来烧开水,他到商店去选购时看到有 800W 和 1200W 两种规格,他想:800W 的功率小,比较省电,打算买 800W 的。如果从节能的角 度考虑,你认为他的这种想法合理吗,为什么? 3.寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈 气” ,于是他打开暖风,很快就能除掉“哈气” ;夏天,在下大雨后,风挡车窗上也 出现“哈气”影响安全驾驶,于是司机打开空调制冷,很快“哈气”也被除掉。为什 么同样的现象,司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知 识加以解释。 4.小洪买了一种叫“吹泡泡”的玩具,发现有时能吹出泡泡,有时又吹不出泡 泡。爱动脑筋的他产生了一个疑问:这泡泡的产生究竟与哪些因素有关呢?他猜

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想:泡泡的产生可能与吹泡泡用的管子粗细有关,于是他设计并进行了实验,记 录了如下实验结果: ┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 液 体 ┃ 肥 皂 液 ┃ ┣━━━━━━━━╋━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━━┫ ┃ 管子直径/mm ┃ 3 ┃ 5 ┃ 10 ┃ 20 ┃ 50 ┃ ┣━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━┫ ┃泡泡产生的情况 ┃ 容易 ┃ 较易 ┃ 较难 ┃ 难 ┃ 不产生 ┃ ┗━━━━━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━┛ 请你根据小洪的实验记录回答下列问题: (1)分析以上实验结果,可以得到什么结论? (2)请你另外提出两种猜想,说明影响泡泡产生的因素。 (3)设计一个方案,验证你提出的其中一种猜想。

5.如图 8 为输电线路中常用的油浸自冷式变压 器。变压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一 种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、 线圈会发热。这些热量主要通过导热油并流经变压器 外部的一根根金属管道散发到空气中,从而使铁芯、 线圈的温度不会升高太多,以确保变压器的安全运 行。请回答: , (1)变压器外部的散热器为什么做成管道状? (2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油 量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱 中的玻璃管。电工通过观察玻璃管中油面的高度来判 图8 断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要物理知识是什么? (3)从图 8 我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平 方向分布的,这是为什么? (4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为 什么?

四.(8 分)小明家新买了一条 100W 的电热毯,他想用电流 表和电压表测量电热毯的电阻值, 于是连接了如图 9 所示的

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实验电路。其中电源两端的电压为 6V,R。为电热毯的电阻值,滑动变阻器的最大阻值为 20Q。但实验过程中,小明发现,不论怎样调整滑动变阻器触头 P 的位置,电压表的示数几 乎不发生变化, 且查得电路各图 9 处均连接无误。 请你分析一下产生这一现象的原因是什么? 若不更换实验器材,应怎样连接电路,才能在触头 P 滑动过程中,有效地改变电热毯两端 的电压值。

五.(10 分)如图 10 所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中 A 为光源, B 为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1 为光敏电阻,R2 为定值电阻,当有光照射时 R1=R2。每当扶梯上有顾客经过,挡住由 A 射向 R1 的光线时,Rl 的电阻值就增大,计数器 就计数一次。请回答: 1.当扶梯上的顾客挡住由 A 射向 Rl 的光线时,光敏电阻尺 l 两端的电压将 发生怎样的变化?Rl 的功率怎样变化? 2.若已知自动扶梯满载时,相邻的两 个顾客之间的距离均为 50cm,扶梯运行的速度为 1m/s。求计数器计数 101 次,所需用的时间。 3.若某一段时间内自动扶梯的乘载率 为 20%,试求这一段时间内该商场自动扶梯上的 平均客流量是多少。(客流量是指单位时间经过的 顾客人数)

六. (10 分)“加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递” ,这个规 律叫做帕斯卡定律。在图 11 所示的连通器中,如 果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不 计,根据帕斯卡定律可以推得,作用在大、小活 塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系:

F2 S 2 ? F1 S1
根据这一关系式:如果小活塞的面积较小, 那么在小活塞上加一个较小的力,就可以在大活

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塞上得到一个较大的力。 “液压千斤顶”就是根据帕斯卡定律制成的。 图 12 所示的是液压千斤顶的剖面 图。它是汽车等运输机械常备的维修工 具,只要对杠杆施加一个不大的作用力 F, 就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修 理轮胎。如果图示的千斤顶的大活塞面积 是 40cm2,小活塞面积是 5cm2,杠杆上的 OA= (1/5)OB。 请回答: 1.使用中发现,压下杠杆时,虽然能把一个 重物项起来,但一放手,重物又降了下来,不能把重物长时间顶住。这说明图示的千斤项有 一个零件损坏或丢掉了。 请你画一个零件补在相应的位置上, 达到被顶起的重物不再降下来 的目的(在图 1 2 上画出示意图即可)。 2.若修好了的液压千斤顶的机械效率为 80%,使用时,假设大活塞刚好 顶在重物的重心竖直线的位置上。若要在 lmin 内把 1t 的重物项起 3cm,则维修 人员消耗的平均功率和加在杠杆 B 端的力分别是多大?(取 g=10N/kg)

七. 分)某院内有甲、 (13 乙两户居民, 院内原先供电线路用的是横截面积为 2. 5mm2 的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经 25m 先到达甲户,再从甲户经 25m 到达乙户。每 户总用电额定功率均为 2kW。 为了增加用户的最大安全用电功率, 现在要进行 “电力增容” , 使每户总用电额定功率均可增加到 4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线 路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时 间通电时的最大安全电流)。 ┏━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃导线横截面积 S/mm2┃铜芯橡皮绝缘线安全载流量 I/A ┃ ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 2.5 ┃ 28 ┃ ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 4 ┃ 37 ┃ ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 6 ┃ 47 ┃ ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 10 ┃ 68 ┃ ┗━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━┛ 假设两户所有用电器均为纯电阻电器,各用电器的额定电压都是 220V,用户 室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持 220V,试回答下 列问题:

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1.画出院内的供电和用电的电路图。 2.通过计算说明,在实用和经济的前提下,为了“电力增容” ,院内的供电 线路应选用哪一种铜导线? 3.若选用的铜导线每米电阻为 4.25*10-3Q,那么增容后,在甲、乙两用户 都同时使用“220V 4kW"的电器时,乙户所得到的实际电功率是多少?

八.(14 分)图 13 是常见的一 种电动自行车,使用前要先对车上 的蓄电池充电。骑行时,蓄电池对 车上的电动机供电,电动机为车提 供动力。下表是这种品牌电动自行车的一 些主要技术参数。

┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓ ┃ 最高车速 ┃ <30km/h ┃一次充电连续行驶里程 ┃ 50km ┃ ┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━┫ ┃ ┃ 36V/10Ah ┃ ┃ ┃ ┃ 蓄电池 ┃ ┃ 充电时间 ┃ 8h ┃ ┃ ┃ 铅酸蓄电池 ┃ ┃ ┃ ┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━┫ ┃一次充电耗电量 ┃ 0.6kW.h ┃ 电动机效率 ┃ 80% ┃ ┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 整车质量 ┃ 40kg ┃ 最大骑行噪声 ┃ _<62dB ┃ ┗━━━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━┻━━━━━┛

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请回答: 1.技术参数表中“36V/10Ah"表示的物理意义是什么? 2.若质量是 70kg 的人骑电动自行车在水平路面上以 6m/s 的速度匀速行驶 时,受到的阻力是人与车总重的 0.02 倍,取 g=10N/kg。求:行驶 20min,电动机 对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。 3.若摩托车每行驶 100km 耗油 2.5L,油价约 5.1 元/L,照明用电的电费约 0.5 元/kW.h,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。 4.请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况。 5.在交通运输中,常用“客运效率"来反映交通工具的某项效能, “客运效率” 表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/ 消耗能量。一个人骑电动自行车,消耗 lMJ(106J)的能量可行驶 30km,一辆载 有 4 人的普通轿车,消耗 320MJ 的能量可行驶 100km,则电动自行车与这辆轿车 的客运效率之比是多少?

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