第十五屆全國初中應用物理知識競賽試題.doc

第十五屆全國初中應用物理知識競賽試題作者：佚名文章來源：未知點擊數(shù)： 更新時間：2007-01-26一、選擇題 以下各小題給出的四個選項只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在題后的括號內(每小題3分，共12分)1.在鐵路道口常設有如圖1所示的道閘，這種道閘平時上揚，當火車要通過道口時道閘轉動到水平位置，示意過往的其他車輛停車等候，這種道閘稱為常開型道閘。與之相反，另一種道閘平時水平放置，當有車輛通過時，道閘上揚，允許車輛通過，這種道閘稱為常閉型道閘。對于這兩種道閘重心的位置，下列說法正確的是 A常閉型道閘，重心應在O點左側 B常開型道閘，重心應在O點右側 圖1 C常閉型道閘，重心應在O點右側 D以上說法都不對2有一種叫做“壓電陶瓷”的電子元件，當對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應；一種燃氣打火機就是應用了該元件的壓電效應制成的。只要用大拇指壓一下打火機上的按鈕，壓電陶瓷片就會產(chǎn)生10kV20kV的高壓，形成火花放電，從而點燃可燃氣體。在上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉化是 A化學能轉化為電能 B、內能轉化為電能C、光能轉化為內能 D、機械能轉化為電能3用可變焦的光學照相機可以把遠處的景物“拉近”進行拍攝，就是說，雖然被拍攝的景物與與照相機鏡頭之間的距離基本不變，但仍可以使底片上所成的像變大。關于這個過程，下列說法中正確的是 A焦距變大，像距也變大 B焦距變小，像距也變小C焦距變大，像距變小 D焦距變小，像距變大4.我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染，已越來越引起人們的關注。現(xiàn)在有些家庭已經(jīng)改用燃油取暖，以降低對大氣的污染。小明家的住房面積約110m2，若將住房的門窗關閉好，用燃燒柴油來取暖，并使室溫升高10，已知柴油的熱值為4.3107J/kg,空氣的密度約為1.3kg/m3，空氣的比熱容為1.0103J/(kg.)，所需的柴油約為 A、0.01 kg B、0.1 kg C、1 kg D、10 kg二、填空題 (共13分) 1. 在裝修房屋時，工人師傅常用一根灌有水(水中無氣泡)且足夠長的透明塑料軟管的兩端靠在墻面的不同地方并做出標記，如圖2所示。他們這樣做的目的是_，在做標記時用到的物理知識是_。 2.小明同學暑假去旅游，在避暑山莊他看到“煙雨樓”在水面上映出了美麗的倒影，這主要是由于光的_成像而形成的。小明用照相機記錄了這些美景。但是當他從沖洗部取出照片時，發(fā)現(xiàn)照片如圖3所示，經(jīng)過仔細辨別，他才確認出_側 真實景物在水中的倒影。 3.住在非洲沙漠的居民，由于沒有電，夏天無法用電冰箱保鮮食物，當?shù)厝税l(fā)明了一種簡易“沙漠冰箱”，如圖4所示。它由內罐和外罐組成，兩罐之間填滿潮濕的沙子，使用時將食物放在內罐，罐口蓋上濕布，放在干燥、通風的地方，并經(jīng)常向內罐和外罐之間的沙子上灑些水，這們對內罐中的食物可以起到一定的保鮮作用。根據(jù)上文，請回答：(1)將它放在干燥、通風的地方，目的是_.(2)經(jīng)常向兩罐之間的沙子上灑些水，目的是_.4.按照我國交通管理的規(guī)定，“紅燈停、綠燈行、黃燈預備”，小 剛在科技活動中設計了一個實驗電路，用以模擬十字路口的紅綠燈，如圖5所示。請你分析回答下面的問題。(1)規(guī)定紅燈發(fā)出的光作為交通的停止信號，其原因是_.(2)當單刀多擲開關接通位置“1”時，_燈發(fā)光，發(fā)光的各燈采用的是_聯(lián)方式。(3)當開關接通位置“3”時，允許_方向的車輛通行.三、簡答下列各題 (共23分)1.小明和小紅都想幫媽媽煮雞蛋，當煮雞蛋的水燒開后，小明認為要繼續(xù)將火燒得很旺，使鍋內水劇烈沸騰，這們會很快將雞蛋煮熟。小紅則認為，水沸騰后應改用小火，蓋上鍋蓋，讓鍋內水微微沸騰，同樣能很快將雞蛋煮熟。你認為誰的想法更合理？請寫出理由。2.在觀看河岸邊的城市夜景地，往往發(fā)現(xiàn)每盞燈在水里的像不是一盞燈，而是一條光柱，請你分析這是為什么。3.小明用打氣筒給自行車輪胎打氣后，發(fā)現(xiàn)氣筒壁的溫度明顯高于打氣前的溫度。對于這個現(xiàn)象，你作怎樣的解釋？ 4.如圖6甲、乙分別是兩種小型飲水鍋爐的結構示意圖，從節(jié)能角度看，你認為哪一種更合理？請簡要說明理由.5.果蠅的每只眼睛都是由許多微型的“小眼睛”組成的，所以這種眼睛又稱為復眼。圖7甲是果蠅眼睛的特寫照片，圖乙是果蠅眼球局部再次放大的特寫照片，圖丙是其中一只“小眼睛”的示意圖。請你把果蠅的眼睛與人眼相比分析它有哪些優(yōu)勢，為什么？四、當李老師最后離開計算機機房要去關閉總電閘時，發(fā)現(xiàn)電能表(如圖8所示)的轉盤仍在緩慢地轉動。他用手表粗略地估測了一下，1min轉盤轉動了5r。檢查發(fā)現(xiàn)，原來機房內還有20臺電腦顯示器處于待機狀態(tài)。請你算一算1臺電腦顯示器的待機功率約多大？五、AB和CD是完全相同的兩條帶有絕緣皮的導線，它們并行地埋設在相距2km的甲、乙兩地之間，由于兩導線之間某處的絕緣外皮受到損傷，而發(fā)生了漏電現(xiàn)象(即相當于兩根導線之間在漏電處連接了一個電阻)。為了確定漏電處的位置，維修人員做了以下測量：(1)在甲地將兩端電壓恒為90V的電源的兩極分別接在A、C兩端，此時在乙地用內電阻很大的電壓表測得B、D兩端電壓為72V。(2)在乙地將兩端電壓恒為100V的電源的兩極分別接在B、D兩端，此時在甲地用同一型號的電壓表測得A、C兩端的電壓為50V。如果AB和CD導線每千米電阻值為2，請你根據(jù)以上測量結果計算漏電處距甲地多遠？絕緣皮破損處的漏電電阻是多大？六圖9是一種電梯結構示意圖，電梯廂在電梯井中沿豎直通道上下運行。鋼鏈的兩端分別固定在電梯井頂部的A點和B點，同時鋼鏈繞過重15000N電梯廂下的滑輪而托起整個相體E，又跨過電梯井頂部由電動機驅動并帶有齒輪的輪軸C，在C和B之間吊起與動滑輪相連的配重D。電梯載重量為10人(1人的質量按60kg計算，取g=10N/kg，忽略摩擦及鋼鏈的質量)。請回答：(1)配重的功能是什么？在已知電梯 廂重和載重量的情況下，配重的質量最好是多大 ？(2)當電梯 満載勻速上升時，A、B兩點受到的拉力各是多大？七、科技小組的同學產(chǎn)準備對市場上一批標有“PZ220V-100W”的燈泡進行一項質量檢測。他們測出燈泡在不同電壓下的實際電流值(見下表)。實驗*作可靠、數(shù)據(jù)無誤。請你回答：(1)試通過計算說明這種燈泡在標稱電壓下工作時，其消耗的功率是否等于額定功率。(2)假如生產(chǎn)這種燈泡的鎢絲的粗細是一定的，為使其在標稱電壓下工作時消耗的功率等于額定功率，其長度為一確定的數(shù)值L0，實際上這個燈泡鎢絲的長度比L0長 了還是短了？為什么？(3)如果要使這種燈泡達到額定功率，加在燈泡上的實際電壓應為多大？提示：可用作圖象的方法解答。在圖10的坐標紙上作出相關圖象，根據(jù)圖象求得結果。八、有一種測量人的體重和身高的電子秤，其測體重部分的原理圖如圖11中的虛線框所示，它主要由三部分構成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示體重大小 的儀表A(實質是電流表).其中AO：BO=5：1，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強為2106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關系如下表所示。設踏板和杠桿組件的質量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V，取g=10N/kg.請回答：(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，這個人的體重是多少？(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2，則該秤的最大稱量值是多少？第十五屆全國初中應用物理知識競賽試題參考答案一、選擇題 每小題3分，共12分。1. C 2. D 3. A 4. B二、填空題 共13分。1.在墻上確定一系列等高點(2分)，連通器原理(1分)2.反射(1分)，左(2分) 3.加快水的蒸發(fā) (1分)，利用水的蒸發(fā)吸熱降低食物的溫度 (2分) 4.(1)紅光能在空氣中傳播更遠的距離；人眼對紅光比其他色光更敏感(1分)(2)南北“綠”，東西“紅”(1分) (3)東西 (1)三、簡答題 共23分。(共4分)參考答案：小紅的想法更好(1分)。只要能維持水沸騰，不論用大火還是小火，水的溫度都不再改變(2分)火太大，既浪費能源，又會使水因劇烈汽化而容易干鍋(1分)。2(共4分)參考答案： 在河面有波浪時，波浪起伏，在各個方向相當于形成了許多小的平面鏡(2分) 岸上的燈通過每個小平面鏡產(chǎn)生位置高低各不相同的許多虛像，從而形成一條光柱(2分)。3. (共4分)參考答案：氣筒壁溫度升高有兩方面的原因：一是由于氣筒內的活塞與筒壁間的摩擦生熱，引起壁溫升高(2分)；二是由于氣筒內的活塞不斷壓縮氣體對氣體做功，氣體溫度升高導致筒壁的溫度升高(2分)。4(共5分)參考答案：乙圖所示的鍋爐的結構更合理。理由： 水的受熱面積大，同時減少了燃燒室下面的熱損失，增加了內能的利用率。 鍋爐外有絕熱材料，大大降低散熱損失，節(jié)約燃料。 有吹風設備，燃料燃燒充分，提高燃料的利用率。5(共6分)參考答案：從果蠅眼部的特寫照片可以看出，它的每只眼睛可以看成是由許多只微型的小透鏡組成；(1分)每個小透鏡主光軸所指的方向各不相同； (1分)這樣，幾乎各個不同方向的景物均可通過不同的小透鏡成清晰的像，所以它的視野是十分寬闊的； (2分) 而人的每只眼睛只相當由一個凸透鏡構成，與之相比，其視野的范圍就小多了。(2分)四 (共6分)參考解答 由圖8電能表可知，該電能表轉盤每轉過3000r消耗1kW.h的電能 (1分) 這表明每轉一圈用電器所消耗的電能為 (2分)設1臺電腦顯示器的待機功率P，列方程 20P60S=1200J5 (2)解得： P=5W (1)五.依題意畫等效電路圖，如圖1、圖2.因為已知每1Km導線的電阻為2，所以2Km導線的電阻為4，設MN不漏電處，漏電電阻為R，AM和CN電阻均為r，則MB和 ND電阻均為4-r。依題給條件(1)可列方程：72= 依題給條件(2)可列方程：50= 解得 r=0.8 R=6.4已知每1Km導線電阻為2，幫0.8對應的長度為0.4Km，即漏電處距甲地0.4Km。六、(1)配重是一種平衡體，其質量應選擇大約跟電梯廂(包括平均塔載的乘客)的質量相等。這樣，當開動電動機時，它只需要供給提升多搭載的乘客上升或少搭載的乘客下降的動力。其余的重力由配重為平衡。所以，最經(jīng)濟的配重所受重力GD應為：箱體重GE與承載人生G人的一半之和。即GD=GE+ G人=15000N+3000N=18000N所以配重的質量為MD=1800kg(2)A點受力，F(xiàn)A= (G人+GE)=10500NB點受力，F(xiàn)B= GD=9000N說明：如果第(1) 問不對不影響第(2)問得分七、(1)P=UI=220V0.467A=102.7W100W，大于額定功率。(2)鎢絲短了一些。因為：根據(jù)P=UI，實際功率大于100W，是因為實際電流大于額定電流；根據(jù)歐姆定律，電壓不變而電流大是因為燈絲的電阻小了一些；在材料和橫截面積一定時，電阻小說明鎢絲比l0短了一些。(3)以燈泡兩端的實際電壓U和實際功率P作為橫坐標軸和縱坐標軸。根據(jù)題目表格中的數(shù)據(jù)計算出不同電壓下的實際功率列表如下：即當加216V電壓時能達到額定功率說明：由圖象讀出的電壓值在215V217V之間均得滿分。若用U-I圖或其他方法解答結果正確的也得滿分。八(共14分)參考解答： (1)依題知，電子秤空載時，壓力傳感器受到的壓力Fl=0，由表知，此時壓力傳感器的電阻為R1=300電路中的電流為I1= =0.0156A=15.6mA所以，該秤的零起點的刻度線應標在電流表刻度盤的15.6 mA處(2)當電流表刻度盤的讀數(shù)為I2=20 mA時，壓力傳感器的電阻為R2= 由表中的數(shù)據(jù)可以看出，壓力隨電阻的變化是線性的。設此時的壓力為F2列比例關系有 解得F2=110N說明：如果學生通過作電壓隨壓力的變化圖象求出F2的也同樣得分設該人體重為G，壓桿受到傳感器向上的支持力，其