2004年第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽初賽復(fù)賽試題與答案

2004年第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽初賽試題一、以下各題所列答案中只有一個(gè)是正確的。把正確答案前面的字母填在題后的方括號(hào)內(nèi)（共12分，每小題3分）1電視機(jī)的開啟和關(guān)閉可以通過遙控器實(shí)現(xiàn)。遙控器用來控制電視機(jī)的是( )A紅光 B紅外線 C紫光D紫外線2烹制油炸食品時(shí)，如果不慎將水滴濺入燒熱的油鍋中，會(huì)聽到“叭叭”的響聲，同時(shí)油花四濺。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是( )A水是熱的不良導(dǎo)體B水滴的溫度與油的溫度不一樣C水的沸點(diǎn)比熱油的溫度低D水的比熱容比油的比熱容大3在兒童樂園，攝影師給卡通人照相，在對(duì)焦時(shí)，發(fā)現(xiàn)毛玻璃上卡通人像的位置如圖1甲所示。為了使毛玻璃上卡通人像的位置如圖1乙所示，攝影師應(yīng)當(dāng)將鏡頭適當(dāng)?shù)? )A向下并且向左移 B向下并且向右移C向上并且向左移 D向上并且向右移4圖2給出了小明設(shè)計(jì)的樓梯照明電燈的四種控制電路，其中S1、S2分別為樓上和樓下的開關(guān)（都是單刀雙擲開關(guān)）。要求撥動(dòng)其中任一開關(guān)，都能改變電燈原來的發(fā)光或熄滅狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中最好的方案是( )二、填空（共20分）1（4分）用來燒開水的鋁制水壺的底部，常有幾個(gè)凸凹不平的同心圓，其主要作用是：（1）_；（2）_。2（3分）小峰身高1.70cm，眼睛距頭頂8cm，直立在水平地面上照鏡子。如果他想從豎直掛在墻上的平面鏡里看到自己的腳，這面鏡子的底邊離地面的高度不應(yīng)超過_m。3（4分）2003年春季，在我國部分城市出現(xiàn)了“非典”疫情，各地廣泛使用噴霧器對(duì)公共場(chǎng)所消毒。圖3給出了一種噴霧器的示意圖，就其工作原理要用到的物理知識(shí)有（寫出兩項(xiàng)即可）（1）_；（2）_。4（5分）2003年10月16日6時(shí)54分，“神舟”五號(hào)飛船成功完成了我國第一次載人航天飛行，返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)地安全著陸。（1）火箭發(fā)射時(shí)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是_能轉(zhuǎn)化為_能。（2）在飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后繞地球飛行時(shí)，如果在艙內(nèi)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，與在地面相比，其中最難完成的是_（填字母）：A用溫度計(jì)測(cè)溫度；B用顯微鏡觀察洋蔥表皮；C用漏斗、濾紙過濾，除去水中的泥沙。（3）如果將農(nóng)作物種子攜帶到太空，然后再帶回來進(jìn)行種植實(shí)驗(yàn)。這樣做的目的是_。5（4分）我國北方早春育苗常用溫床，電熱溫床是其中的一種。電熱溫床是這樣制成的：先將床土挖去約20cm厚，床底鋪一層麥秸或鋸末，再鋪一層塑料膜。將電熱線按10cm間距，均勻地鋪在塑料膜上，再把床土放回，這樣電熱溫床就做成了。電熱溫床的溫控儀相當(dāng)于一個(gè)阻值隨溫度變化的可變電阻，利用它可以根據(jù)溫度自動(dòng)控制通過電熱線的電流，從而實(shí)現(xiàn)溫床溫度的自動(dòng)控制。使用時(shí)應(yīng)該把溫控儀與電熱線_聯(lián)。電熱線不能打結(jié)、交叉或重疊，否則可能由于_而發(fā)生危險(xiǎn)。這種方法是利用_獲得適宜幼苗生長的溫度。三、簡答下列各題（共20分）1（4分）某城市鐵路車站的設(shè)計(jì)方案如圖4所示，進(jìn)站和出站的軌道都與站臺(tái)構(gòu)成一個(gè)緩坡。從能量利用的角度看這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是什么？圖52（4分）在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上，都漆著幾條“載重線”。輪船滿載時(shí)，水面不能超過規(guī)定的載重線。如圖5所示為一艘遠(yuǎn)洋輪船及載重線的示意圖，其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線，標(biāo)有S的是印度洋載重線。運(yùn)用你學(xué)過的物理知識(shí)，分析一下這種標(biāo)識(shí)說明了什么？3（6分）小汽車的前擋風(fēng)玻璃有一定的傾斜角度，而卡車、公交車等大型車輛的前擋風(fēng)玻璃卻幾乎是豎直的。請(qǐng)用光學(xué)知識(shí)分析小汽車前擋風(fēng)玻璃這樣安裝的原因（可以畫圖說明）。4（6分）在生產(chǎn)、生活中，由于摩擦等原因，常常產(chǎn)生靜電，靜電既可利用也能造成危害。（1）請(qǐng)各舉一個(gè)實(shí)例，說明靜電對(duì)人們生活、生產(chǎn)的利與弊。（2）請(qǐng)舉例說明防止靜電帶來不利影響的具體措施。四、（8分）小明設(shè)計(jì)了一個(gè)公廁中的自動(dòng)沖刷廁所的水箱。這種水箱能把自來水管持續(xù)供給的較小流量的水儲(chǔ)備到一定量后，自動(dòng)開啟放水閥，這樣就可用較大水量沖刷便池中的污物。圖6為這種水箱的結(jié)構(gòu)示意圖，已知水箱底為邊長l=40cm的正方形，A是一直徑d1=8cm的圓形放水閥門，其質(zhì)量和厚度均可忽略不計(jì)，且恰好能將排水管口及連桿與浮子B相連，連桿的長度h0=10cm。浮子B是一外部直徑d2=8cm、高H30cm、質(zhì)量m=0.4kg的空心圓柱體，設(shè)水箱每次放水都能將水箱中的水全部放凈，試通過計(jì)算說明：（1）水箱體至少多高，水才不會(huì)從水箱上部溢出？（2）如果自來水管的流量為0.2m3/h，該水箱某次放水結(jié)束到下次開始放水的時(shí)間間隔為幾分鐘？五、（12分）學(xué)校要開運(yùn)動(dòng)會(huì)，幾個(gè)同學(xué)討論怎樣才能將鉛球擲得更遠(yuǎn)。陳平說：“擲出點(diǎn)越高，擲得越遠(yuǎn)”。王力說：“擲出速度越大，擲得越遠(yuǎn)”。李明說：“我們還是通過實(shí)驗(yàn)來探究吧”。大家經(jīng)過討論，提出了以下猜想。猜想1：鉛球擲得遠(yuǎn)近，可能與擲出鉛球點(diǎn)的高度有關(guān)。猜想2：鉛球擲得遠(yuǎn)近，可能與擲出鉛球時(shí)的速度有關(guān)。猜想3：鉛球擲得遠(yuǎn)近，可能與擲出鉛球的角度（投擲方向與水平方向的夾角）有關(guān)。為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，他們制作了一個(gè)小球彈射器，如圖7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，彈射方向?qū)λ椒较虻难鼋?，可由固定在鐵架臺(tái)上的量角器讀出。他們通過7次實(shí)驗(yàn)得到下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（“射出距離”指水平距離）。實(shí)驗(yàn)序號(hào)射出點(diǎn)高度h/m射出速度v/(ms1)射出仰角q射出距離l/m10.55302.920.510309.630.5104510.741.0104511.151.5104511.560.510609.170.5153020.7請(qǐng)你根據(jù)上述所收集的信息和相關(guān)證據(jù)回答下列問題。（1）為驗(yàn)證猜想1，應(yīng)選用序號(hào)為_、_、_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)開。（2）為驗(yàn)證猜想2，應(yīng)選用序號(hào)為_、_、_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)開。（3）為驗(yàn)證猜想3，應(yīng)選用序號(hào)為_、_、_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)開。（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為怎樣才能將鉛球擲得更遠(yuǎn)？六、（12分）圖8為一種摩托車轉(zhuǎn)向燈的電路原理圖。其中“RJ開關(guān)”為由繼電器控制的開關(guān)，可以使電路間歇地通斷，D為指示燈。當(dāng)S撥至1位置時(shí)，RD1、RD2前后兩個(gè)右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光，向外界發(fā)出右轉(zhuǎn)信號(hào)，同時(shí)D燈閃亮，向駕駛員顯示轉(zhuǎn)向燈正常工作。左轉(zhuǎn)時(shí)道理與右轉(zhuǎn)一樣。若四只轉(zhuǎn)向燈都用“6V、10W”的燈泡，D用“6V、1.5W”的燈泡，電源兩端電壓為6V。試通過計(jì)算說明，為什么把S撥至1、2的任何位置時(shí)D燈都會(huì)發(fā)光，而左、右轉(zhuǎn)向燈不同時(shí)發(fā)光？七、（16分）下表列出的是某廠生產(chǎn)的家用燃?xì)鉄崴鞯膮?shù)。表中“額定熱負(fù)荷”指的是滿負(fù)荷使用時(shí)，1h內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量。（1）分別計(jì)算燃燒1m3液化石油氣、人工煤氣和天然氣所產(chǎn)生的熱量。（2）根據(jù)表中數(shù)值和你已有的知識(shí)，討論“額定燃?xì)鈮毫Α币恍兄?，“mmH2O”的含義。（3）王保成同學(xué)說，“熱水產(chǎn)率”一欄中，5、3、2后面的好像是數(shù)字“1”但是在“/min”的前面又好像丟掉了什么。請(qǐng)你通過計(jì)算判斷這個(gè)欄目中三個(gè)參數(shù)的正確數(shù)值和單位。（4）“熱效率”一欄給的是參考值，“熱水產(chǎn)率”一欄給的是廠家對(duì)樣品的實(shí)測(cè)值。分別計(jì)算溫升25和55時(shí)的熱效率，并解釋這兩個(gè)情況下熱效率不同的原因。產(chǎn)品名稱燃?xì)饪焖贌崴鳟a(chǎn)品型號(hào)JSY5-CJSR5-CJST5-C適用燃?xì)庖夯蜌馊斯っ簹馓烊粴忸~定燃?xì)鈮毫?8003000Pa280300mmH2O800-1000Pa80-100 mmH2O2000-2500Pa200-250 mmH2O額定熱負(fù)荷37MJ/h額定燃?xì)夂牧?.368102m3/h 1.964102m3/h1.04102m3/h熱效率80適用水壓0.041.0MPa（0.410kgf/cm2）熱水產(chǎn)率溫升255l/min溫升403l/min溫升552l/min接口尺寸燃?xì)馊肟贕1/2冷水入口G1/2熱水入口G1/2外形尺寸406mm（高）293mm（寬）230mm（厚）重量6.2kg2004年第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽初賽試題答案一、共12分 每小題3分 1B2C3B4A二、共20分1（1）增大受熱面積，（2）增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。每空2分。20.81，3分。3利用杠桿改變力的大小或方向，氣體體積縮小壓強(qiáng)增大。每空2分。4（1）化學(xué)，機(jī)械（或動(dòng)能和勢(shì)能），1分。答對(duì)一個(gè)空不給分。（2）C，2分。（3）在失重狀態(tài)下看種子的基因是否發(fā)生變化，2分。5串，電熱過于集中，局部溫度過高而燒壞電熱線的絕緣層，導(dǎo)致短路或漏電，電流的熱效應(yīng)。第一空1分，第二空2分，第三空1分。表述不同意思相同同樣給分。三、共20分。1車進(jìn)站時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，減少因剎車損耗的機(jī)械能（2分）；車出站時(shí)儲(chǔ)存的重力勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，起到節(jié)能作用。（2分）全題4分，沒有答出節(jié)能作用的，扣1分。2不同海域的海水的密度不一樣，北大西洋的海水密度比印度洋的密度大。全題4分。3為保證夜間行車的安全。小汽車前擋風(fēng)玻璃傾斜安裝是因?yàn)椋汉竺孳囕v射來的光，照射到前擋風(fēng)玻璃后，斜向下反射；當(dāng)車內(nèi)景物被照亮?xí)r，通過前擋風(fēng)玻璃所成的像在駕駛員前面的斜上方。這樣車內(nèi)駕駛員都不至由于反射光而受到干擾。無論用文字還是作圖，基本正確給3分，表述清楚再給3分，只說是由于光的反射規(guī)律，給1分。4（1）利用靜電現(xiàn)象的實(shí)例，如人們利用靜電可以除塵、靜電復(fù)印等。給2分。靜電危害的實(shí)例，如穿著化纖的衣物易“電人”或“吸塵”等。給2分。（2）防止靜電帶來不利影響的具體措施，如在運(yùn)輸汽油的汽車尾部拖一根鐵鏈與大地相連，以防止靜電的積累發(fā)生放電現(xiàn)象產(chǎn)生而引起火災(zāi)。給2分。四、共8分（1）設(shè)水箱中水面高度為h時(shí)，連桿對(duì)閥門A的拉力為T，此時(shí)閥門剛好可被拉開。對(duì)浮子B根據(jù)平衡條件有：mgTF浮 （1分）其中 F浮g(hh0) （1分）對(duì)放水閥門A根據(jù)杠桿的平衡條件有：Td1=gh （2分）聯(lián)立可解得： h=0.36m （1分）所以水箱體的高度至少為0.36m。（2）一箱水的體積為：V箱=l2h（0.4m）20.36m0.058m3 （1分）自來水管的流量Q0.2m3/h 蓄滿一箱水所用時(shí)間t=17.4min （2分）所以，水箱放水的時(shí)間間隔約17.4min。五、共12分（1）3、4、5，要研究與射出點(diǎn)高度的關(guān)系，應(yīng)該保持射出速度、射出仰角相同。（2）1、2、7，要研究與射出速度的關(guān)系，應(yīng)該保持射出點(diǎn)的高度、射出仰角相同。（3）2、3、6，要研究與射出仰角的關(guān)系，應(yīng)該保持射出點(diǎn)的高度、射出速度相同。（4）應(yīng)該盡量提高擲出點(diǎn)的高度、盡量提高擲出點(diǎn)的速度、選擇適當(dāng)?shù)臄S出仰角。全題12分。（1）、（2）、（3）每小題前三空共2分，但有一個(gè)錯(cuò)誤就不給分；第四空1分。第（4）小題3分。六、共12分因?yàn)闊鬌的規(guī)格是“6V、1.5W”，所以燈D的電阻為RD=U2/PD=24W （1分）轉(zhuǎn)向燈的規(guī)格都是6V、10W”，所以轉(zhuǎn)向燈的電阻均為RU2/P=3.6W左（或右）兩只轉(zhuǎn)向燈和燈D總電阻： R總=RDR/225.8W （1分）當(dāng)摩托車向右（或左）轉(zhuǎn)時(shí)，開關(guān)S接至位置1（或位置2），此時(shí)右轉(zhuǎn)（或左）向燈RD1、RD2兩端的電壓為6V，正常發(fā)光。 （2分）而通過燈D的電流： ID=U/R總=0.23A （1分）所以燈D上獲得的功率：PD=I2RD=1.3W （1分）由于PD與燈D的額定功率（1.5W）差不多，所以此時(shí)燈D也能發(fā)光。 （2分）與此同時(shí)，通過左（或右）轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流：IID/2=0.12A （1分）所以每個(gè)左（或右）轉(zhuǎn)向燈的實(shí)際功率為： P實(shí)=I2R0.052W （1分）由于左（或右）轉(zhuǎn)向燈的P實(shí)遠(yuǎn)小于其額定功率10W，所以左（或右）轉(zhuǎn)向燈不能發(fā)光。（2分）七、共16分（1）液化石油氣 =1.0106J/m3 （1分） 人工煤氣 =0.19106J/m3 （1分） 天然氣 =0.36106J/m3 （1分）（2）這一行既然是表示壓力（指壓強(qiáng)），而且在每格里，上面一行的量的單位都是壓強(qiáng)單位Pa，所以mmH2O很可能是壓強(qiáng)的另一種單位。H2O是水的分子式，mm是毫米的單位，聯(lián)想到有時(shí)用1mm高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)作為壓強(qiáng)單位，mmH2O會(huì)不會(huì)是1mm高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)？可以試一試。1mm水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)是 p=rgh=110310110-3Pa10Pa （1分）而“額定燃?xì)鈮毫Α耙恍兄幸詍mH2O為單位的量的數(shù)值與以Pa為單位的量的數(shù)值的確相差10倍。所以，mmH2O是個(gè)壓強(qiáng)單位，大小等于1mm高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即1mmH2O=10Pa。 （1分）（3）以溫升40為例，根據(jù)表中其他參數(shù)計(jì)算熱水產(chǎn)率。我們希望能夠以此判斷“l(fā)”的含義。設(shè)每分鐘產(chǎn)熱水的質(zhì)量為m，水在1min內(nèi)吸收的熱量可以表示為 Qicm(t2t1) （1分）另一方面，根據(jù)表中所給的參量，熱效率按80計(jì)算時(shí)，水在1min內(nèi)吸收的熱量為 Qi=4.93105J （1分）由、兩式解出 m=2.9kg3kg （2分）由此判斷，“3”和“/min”之間的符號(hào)如果代表質(zhì)量，它的意義應(yīng)該是“kg”?？紤]到1kg的水的體積是1L，所以這個(gè)符號(hào)一定是字母“l(fā)”（小寫的L），而不是數(shù)字“1”。因此，正確的數(shù)值和單位是3L/min。分析溫升25和55兩種情況可以印證這個(gè)結(jié)論。 （2分）（4）由關(guān)系式 Qicm(t2t1) 可知，溫升25時(shí)每分鐘吸收的熱量是Qi4.2103525J5.25105J （1分）燃?xì)饷糠昼姰a(chǎn)生的熱量是 6.17105J熱效率 =85% （2分）同理可得，溫升55時(shí) 熱效率 75 （1分）溫升較高時(shí)熱量散失多，所以熱效率較低。 （1分）2004年第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽試題一、1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險(xiǎn)，急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地。現(xiàn)僅剩下一艘滿載時(shí)排水量為80t的貨船，船身（包括船員）質(zhì)量約17t，已知甲、乙兩地的水路距離為80km，船行駛的平均速度為10km/h（不計(jì)水流速度）。 （1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案；（2）通過分析、計(jì)算，找出最佳方案。（鋼材的密度為7.9103kg/m3）二、圖1為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無數(shù)小的渦流（感應(yīng)電流）而產(chǎn)生焦耳熱。同時(shí)，被磁化的鐵磁分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。（1）使用電磁爐加熱食物時(shí)，不產(chǎn)生明火，無煙塵，無廢氣，清潔、安全、高效、節(jié)能。請(qǐng)寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(shí)（只寫名稱不寫內(nèi)容，不少于10個(gè)可得滿分）。（2）在使用電磁爐時(shí)，爐和鍋之間的熱是由_傳遞給_的。電磁爐加熱食物的過程中消耗_能轉(zhuǎn)化為_能；若用該電磁爐1次蒸熱5個(gè)饅頭需用時(shí)間25min，那么，1次只蒸1個(gè)同樣大小的饅頭大約需要_min。型號(hào)額定電壓額定功率功率調(diào)節(jié)范圍溫度調(diào)節(jié)范圍熱效率SC-16220V50Hz1600W450W-1600W70-240(大于)90%（3）某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示：根據(jù)上表數(shù)據(jù)，若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22的水最多需要多少時(shí)間（不計(jì)鍋吸熱及熱散失）？三、有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴，這不僅能節(jié)省能源,而且很方便.李明和張華想利用這樣的裝置估測(cè)太陽光對(duì)地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說，太陽光垂直照射地球表面是，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，曬水箱的內(nèi)部是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開口并蓋有透明玻璃板。在估測(cè)之前要首先弄清，透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上能量的百分之幾？李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽光反射到墻上的同一個(gè)地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。（1）透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾？你在得出這個(gè)結(jié)論時(shí)做了什么假設(shè)？假設(shè)的根據(jù)是什么？（2）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。（3）請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評(píng)價(jià)。四、用電流表和電壓表測(cè)電流和電壓時(shí)，通常并不考慮儀表本身電阻對(duì)待測(cè)電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻為零，電壓表的內(nèi)阻為無限大。實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定電阻值，因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以，把電流表或電壓表接入待測(cè)電路時(shí)，就相當(dāng)于在待測(cè)電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，或并聯(lián)一個(gè)電阻。這樣，電流表的兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實(shí)際上很難同時(shí)精確地測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過待測(cè)電阻的電流。1、現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6A，內(nèi)電阻為0.13的電流表，能否用它測(cè)量某電路兩端的電壓？若不能，請(qǐng)說明理由。若能，請(qǐng)說明用它測(cè)量的最大電壓植。2、要精確測(cè)量一個(gè)阻植約8的電阻RX，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材。l電流表A1：量程100mA，內(nèi)電阻r1=4l電流表A2：量程500A，內(nèi)電阻r2=750l電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kl變阻器R0：阻值約10l定值電阻R1：阻值約10kl電池E：兩段電壓約1.2Vl開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）選出你測(cè)量時(shí)所需的適當(dāng)器材，并在虛線方框中畫出電路圖。（2）需要測(cè)量哪些物理量？根據(jù)所測(cè)物理量，寫出被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式。五、圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物，在整個(gè)打撈過程中，汽車以恒定的速度V=0.2m/s向右運(yùn)動(dòng)。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t變化的圖象。設(shè)t=0時(shí)汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：（1）圓柱形重物的質(zhì)量；（2）圓柱形重物的密度；（3）打撈前，圓柱形重物上表面所受的水的壓力。六、圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對(duì)電飯煲工作原理的研究，請(qǐng)你也參與共同討論。 按下、扳起電飯煲的開關(guān)，有一種“粘連”“吸引”的感覺，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個(gè)凸起物，它可以上下彈動(dòng)，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用這個(gè)電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況，請(qǐng)回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。（1）圖4中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的用電器有什么危害？應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善？（2）將三角插頭插入電源插座，不用按開關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開關(guān)后，指示燈亮度不變。此時(shí)為什么開關(guān)對(duì)指示燈的亮度沒有影響？（3）電飯煲工作了15min，會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的？（4）電飯煲工作了25min，聽見“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測(cè)，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響？怎么影響？（5）聽到“啪”的一聲后又過了10min，指示燈又發(fā)光，一會(huì)兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下，不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣？（6）要想獲得恒溫的溫水，你可以怎么做？（7）電飯煲使用較長一段時(shí)間后，常常在飯未完全熟透時(shí)就“跳閘”，這樣就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”，請(qǐng)問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障？為什么？2004年第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽試題答案一、參考解答 (14分)（1）設(shè)計(jì)方案：根據(jù)問題中所給條件，又在這種特定情況下，可以把部分鋼材放在船體外的水中，并設(shè)法將其“貼”在船體上為防止船體發(fā)生傾斜，船體兩側(cè)所放置鋼材的質(zhì)量應(yīng)該相等（2）最佳方案：設(shè)放置在船體兩側(cè)鋼材的質(zhì)量為m，因船與船體外鋼材組合的整體浮在水面上，故F浮=G，即 F船浮+F外鋼浮=G船+G鋼 代入數(shù)據(jù)后 F船浮=80103kg10N/kg=8105NF外鋼浮=1103kg/m310N/kg(m7.9103kg/m3)G船+G鋼（6517）103kg10N/kg8.2105N從以上各式求得m=15.8103kg=15.8t 在這種極特殊的情況下(正常情況下是不可取的)，只能采用把至少158t鋼材均分放置在船外兩側(cè)的水中且緊貼船體，經(jīng)t=s/v=80km10km/h=8h即可送到乙地。 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)7分； (2)7分二、參考解答 (18分) (1)該問題沒有惟一的標(biāo)準(zhǔn)答案，屬于開放性試題以下內(nèi)容可以作為基本依據(jù)答出其中10個(gè)以上(包括10個(gè))者均可得滿分 涉及的物理知識(shí)：電流的磁效應(yīng)、電流的熱效應(yīng)(焦耳熱)、阻抗(電阻)、磁場(chǎng)，磁化、磁感線、電磁感應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、分子熱運(yùn)動(dòng)、熱傳遞、內(nèi)能、分子電流，感應(yīng)電流、渦流其他答案正確的同樣給分 (2)“鍋”“電磁爐”“電或磁”“內(nèi)”“25”(3)取最低熱效率90%，溫度調(diào)節(jié)最低為100，否則不能將水燒開電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化關(guān)系呈線性，此時(shí)電磁爐消耗的實(shí)際功率P與加熱溫度t溫有下面的關(guān)系式：（t溫70）（P450W）=（24070）（1600W450W）可得：t溫=（17115W）（P450W）+70 當(dāng)t溫=100時(shí)，P=653W，有：Pt=cm(t溫t)解得：t=1672s=28min 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)5分； (2)每空1分(第1、2空填錯(cuò)一個(gè)兩空都不得分，最后1個(gè)空填“略少于25”的給分，填“5”的不給分)； (3)8分三、參考解答 (18分) 該問題沒有惟一的標(biāo)準(zhǔn)答案，屬于開放性試題，以下內(nèi)容可以作為基本依據(jù) (1)假設(shè)玻璃板對(duì)光的吸收可以忽略其根據(jù)是薄玻璃板十分透明(實(shí)際上玻璃對(duì)紅外線不很透明，而紅外線的熱效應(yīng)是比較強(qiáng)的，這點(diǎn)可不作為對(duì)學(xué)生要求)通過李明和張華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)，每塊玻璃板反射的太陽光只有入射光能量的一半，這就是說，入射玻璃板的太陽光有一半被玻璃板反射了所以，透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的50 (2)實(shí)驗(yàn)方案：若實(shí)驗(yàn)過程中總能使太陽光垂直入射，且曬水箱內(nèi)部涂黑，可以認(rèn)為射入曬水箱的太陽光不再被反射出去，曬水箱吸熱效率為50另外，曬水箱周圍有保溫層，可以認(rèn)為沒有熱量散失若曬水箱吸收的熱量完全用來使水的溫度升高，測(cè)出保溫箱中一定質(zhì)量的水在一定時(shí)間里，其內(nèi)能增加了多少，并測(cè)量出太陽光垂直照射物體表面的面積，就可以計(jì)算出太陽光垂直照射地球表面時(shí)，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的太陽光照射的能量是多少 實(shí)驗(yàn)步驟如下： 向曬水箱中倒入質(zhì)量為m的清水并用溫度計(jì)測(cè)量此時(shí)水的溫度t0。 用刻度尺測(cè)量曬水箱蓋的面積S。將曬水箱開口朝向垂直陽光的方向，蓋好玻璃板開始計(jì)時(shí)經(jīng)過t時(shí)間后(如3h)，再測(cè)量水的溫度t溫。經(jīng)過t時(shí)間后（如3h），再測(cè)量水的溫度t溫。太陽光對(duì)地球表面輻射的強(qiáng)度是cm(t溫t)/(tS50)（3）從實(shí)際問題的要求來看，該問題是要進(jìn)行估測(cè)，因此其中有許多東西就必須進(jìn)行合理地簡約如，“假設(shè)玻璃板對(duì)光的吸收可以忽略”“若實(shí)驗(yàn)過程中總能使太陽垂直入射”“沒有熱量散失”等假設(shè)都是允許的，而且是應(yīng)該的但是上述這種簡約，必須會(huì)對(duì)估測(cè)結(jié)果帶來一定的影響此外，還有某些因素未給予考慮，如實(shí)驗(yàn)過程中天氣的變化所引起的環(huán)境溫度的變化等，因而，估測(cè)結(jié)果與真實(shí)值之間會(huì)有相當(dāng)大的偏差是不可回避的但就其取平均效果來說是可行的 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)6分； (2)6分： (3)6分(只要學(xué)生能從正反兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且評(píng)價(jià)得有道理，就可以得滿分)四、參考解答 (10分) 1、能用該電流表測(cè)量電壓但測(cè)量的最大電壓值僅為U=0.6A0.13=0.078V 2、(1)電路圖如右圖所示 (2)通過兩電流表A1、A2的電流I1、I2，電流表A2的內(nèi)電阻為r2 Rx=I2r2(I1I2)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：第1問，5分；第2問（1）8分（給分點(diǎn)：分壓電路；電流表外接；用A2測(cè)電壓），（2）5分。五、參考解答 (10分) (1)由公式P=Wt=Fst=Fv，故汽車在AB段對(duì)重物的拉力為F1=700W0.2ms=3500N同理，汽車在CD段對(duì)重物的拉力為F3=4000N整個(gè)重物打撈過程應(yīng)該分為三個(gè)階段： 第一階段，將重物從水底拉至上表面剛好接觸水面。這一過程，G不變，F(xiàn)浮不變，F(xiàn)1不變，且有 G=F浮+F1 對(duì)應(yīng)圖3乙AB段第二階段，將重物拉出水面的過程。這一過程中，G不變，F(xiàn)浮變小直至為0，故拉力F越來越大，對(duì)應(yīng)圖3乙BC段。第三階段，重物剛好全部拉出水面，以后繼續(xù)向上拉的過程。這一過程中，G不變，F(xiàn)3與重力G相等， G=F3 對(duì)應(yīng)圖3乙CD段。因?yàn)镚=F3=4000N，所以m=Gg=4000N10N/kg=400kg(2)由知F浮=GF1=F3F1=500N因?yàn)镕浮=水gV排=水gV物所以V物=510-2m3 物=mV物=400kg510-2m3=8103kg/m3 (3)由圖3乙的BC段可知，打撈的重物從