2007年第十七屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題

1、2007年第十七屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題本試卷共有八個(gè)大題，滿分100分。答卷時(shí)間：200年3月24日（星期六）上午9：3011：10。一、選擇題以下各小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是正確的，把正確選項(xiàng)前面的宇母填在題后的括號(hào)內(nèi)（每小題2分，共10分）。1. 為了保證飛機(jī)在起降過(guò)程中的安全，飛機(jī)起飛和降落時(shí)下列操作中正確的是（）. 起飛時(shí)前輪先離開(kāi)地面，降落時(shí)前輪先接觸地面. 起飛時(shí)前輪先離開(kāi)地面，降落時(shí)后輪先接觸地面. 起飛時(shí)前輪先離開(kāi)地面，降落時(shí)前、后輪同時(shí)接觸地面. 起飛時(shí)前、后輪同時(shí)離開(kāi)地面，降落時(shí)前、后輪同時(shí)接觸地面2. 手機(jī)已成為現(xiàn)代生活中常用的一種通訊工具。一般的手機(jī)都設(shè)

2、有利用振動(dòng)提示人們“來(lái)電”的裝置。有一種手機(jī)提示“來(lái)電”是用一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)也就跟著振動(dòng)起來(lái)，從而又帶動(dòng)手機(jī)振動(dòng)。在圖1所示的幾種形狀的葉片中，你認(rèn)為能夠?qū)崿F(xiàn)上述振動(dòng)功能的是（C）3. 蔬菜加工企業(yè)為了避免蔬菜在長(zhǎng)途運(yùn)輸、貯藏等環(huán)節(jié)中腐爛變質(zhì)及高溫殺菌時(shí)對(duì)蔬菜營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，常常對(duì)蔬菜進(jìn)行真空脫水，使之成為脫水蔬菜。從物理學(xué)的角度看，真空脫水的道理是（）.真空環(huán)境的溫度極低，可使蔬菜中的水分迅速凝固并升華，從而實(shí)現(xiàn)脫水.真空環(huán)境的溫度很高，可使蔬菜中的水分在短時(shí)間內(nèi)迅速汽化，從而實(shí)現(xiàn)脫水.真空環(huán)境的空氣密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子的運(yùn)動(dòng)速度，從而實(shí)現(xiàn)

3、脫水.真空環(huán)境的氣壓很低，因而大大降低了水的沸點(diǎn)，使蔬菜中的水分迅速汽化，從而實(shí)現(xiàn)脫水4.人們用來(lái)取暖的一種熱水袋如圖所示。它的表面有很多長(zhǎng)條狀的橡膠突起部分，這些突起部分相互平行且突起的高度較大，做成這種外形的主要目的是（）. 使熱水袋美觀大方，起到裝飾作用. 使熱水袋能同時(shí)具有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射的傳熱功能. 這種突起具有良好的彈性，在外界壓力作用下容易發(fā)生彈性形變，以防止在某種重壓下所灌熱水將熱水袋脹破. 減小熱水袋與人體的直接接觸面積，以降低熱水袋的放熱速度，實(shí)現(xiàn)緩慢放熱5. 由于長(zhǎng)期的河道淤塞，黃河下游的河床已被抬高。沿河農(nóng)民通常采用如圖3所示的方式，引黃河水來(lái)灌溉農(nóng)田。有關(guān)這種引水灌溉

4、方式，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）. 這種取水灌溉方式利用了連通器原理. 使用時(shí)端管口必須低于處水面. 使用時(shí)先將管道中灌滿水. 高度差越大，管道中的水流得就越快農(nóng)田灌溉的剖面示意圖二、填空題（每空1分，共15分）1. 古詩(shī)小兒垂釣中有“路人借問(wèn)遙招手，怕得魚(yú)驚不應(yīng)人”。（1）這個(gè)釣魚(yú)的小兒面對(duì)路人的詢問(wèn)，只是招招手卻默不作聲。這是因?yàn)樗缆曇舨粌H能在空氣中傳播，還能在 水 中傳播。（2）小兒招手 不會(huì) （選填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生波動(dòng)，魚(yú)兒聽(tīng)不見(jiàn)的原因是 招手并沒(méi)有觸及到水，所以魚(yú)兒聽(tīng)不見(jiàn) 。圖4 圖52. 去年暑假小明參加學(xué)校的生存夏令營(yíng)，學(xué)到了野外生存的很多知識(shí)和技能。其中：（1）獲取飲用水

5、。如圖4，用大塑料袋套在樹(shù)葉濃密的嫩枝上，扎緊袋口。隨著植物中水的不斷 沉淀 和 蒸發(fā) ，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，塑料袋的內(nèi)表面上就會(huì)出現(xiàn)一層水珠。（2）用影子辨別方向。如圖5所示，將一根直桿豎直插在水平地面上的O點(diǎn)。中午前后，用描點(diǎn)的方法在地面上畫(huà)出桿的陰影頂端的運(yùn)行軌跡，在軌跡上找出其中距O點(diǎn)最近的點(diǎn)A，則OA所指示的方向就是 南 （選填“東”“西”“南”“北”）方向，這一判斷應(yīng)用的光學(xué)知識(shí)是 光沿直線傳播 。3. 當(dāng)攝影師用一臺(tái)鏡頭焦距固定的照相機(jī)給全班同學(xué)照完畢業(yè)像后，接著又要給小明同學(xué)照半身像，這時(shí)攝影師應(yīng)該 增大 （填“增大”或“減小”）照相機(jī)鏡頭和小明同學(xué)的距離，同時(shí) 減小 （填“增大”或

6、“減小”）鏡頭到底片的距離。4. 用久了的白熾燈泡會(huì)蒙上一層淺淺的黑色，這是因?yàn)殒u絲受熱時(shí)產(chǎn)生 升華 現(xiàn)象，出現(xiàn)鎢蒸氣，在燈泡內(nèi)壁上產(chǎn)生 鎢蒸氣 的緣故。5. 油庫(kù)里的儲(chǔ)油罐如圖所示，它渾身銀白，直徑較大，高度較矮（相對(duì)于直徑而言），像個(gè)短胖子。 請(qǐng)回答：（1）在儲(chǔ)油罐的這些設(shè)計(jì)中，“渾身呈銀白色”是為了 反射太陽(yáng)光避免高溫導(dǎo)致爆炸 ；“直徑較大，高度較矮”是為了 降低重心 。（2）在儲(chǔ)油罐旁還安裝有自動(dòng)噴頭，每到夏天，特別是白天的中午，常用噴頭向儲(chǔ)油罐噴水，這主要是利用水的 蒸發(fā)吸熱能力 較大的特性，以及水蒸發(fā)時(shí)要吸熱的特性來(lái)給儲(chǔ)油罐 降放大后的飲料吸管截面圖放大后的藥物吸管截面圖溫 ，以防

7、止油的自燃。三、簡(jiǎn)答下列各題（每小題4分，共20分）1. 小華感冒咳嗽，媽媽給她買(mǎi)了“雙黃連口服液”。粗心的小華將口服液盒內(nèi)特制吸管弄丟了，只好拿來(lái)一根飲料吸管插入瓶中，結(jié)果她費(fèi)了很大的勁才把藥液“吸”上來(lái)。后來(lái)，她發(fā)現(xiàn)這兩種吸管的形狀不一樣：飲料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，兩種吸管的截面形狀如圖所示。請(qǐng)你運(yùn)用物理知識(shí)解釋為什么兩種吸管“吸”藥的效果不同。 特制吸管有棱角是藥瓶?jī)?nèi)與大氣壓保持相平，飲料吸管沒(méi)有使藥瓶?jī)?nèi)外氣壓相等，吸得時(shí)候藥瓶?jī)?nèi)的氣壓小于藥瓶外的氣壓，所以吸出的藥液又被壓了回去，所以兩種吸管吸藥的效果不一樣。 2. 小明要買(mǎi)一個(gè)電爐用來(lái)燒開(kāi)水，他到商店去選購(gòu)時(shí)看到有800和

8、1200兩種規(guī)格，他想：800的功率小，比較省電，打算買(mǎi)800的。如果從節(jié)能的角度考慮，你認(rèn)為他的這種想法合理嗎，為什么？不合理，因?yàn)殡娫陔娋€里傳輸時(shí)間越長(zhǎng)，功耗越大，800W明顯加熱速度比1200W的慢，所以不合理3. 寒冬時(shí)節(jié)的早晨，汽車司機(jī)上車后常發(fā)現(xiàn)在前風(fēng)擋車窗上出現(xiàn)白色的“哈氣”，于是他打開(kāi)暖風(fēng)， 很快就能除掉“哈氣”； 夏天， 在下大雨后， 風(fēng)擋車窗上也出現(xiàn)“哈氣”影響安全駕駛， 于是司機(jī)打開(kāi)空調(diào)制冷， 很快“哈氣”也被除掉。為什么同樣的現(xiàn)象， 司機(jī)采取不同的方法卻收到了相同的效果？請(qǐng)你用所學(xué)的物理知識(shí)加以解釋?？刂破噧?nèi)外的溫度差 4. 小洪買(mǎi)了一種叫“吹泡泡”的玩具，發(fā)現(xiàn)有時(shí)能

9、吹出泡泡，有時(shí)又吹不出泡泡。愛(ài)動(dòng)腦筋的他產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn)： 這泡泡的產(chǎn)生究竟與哪些因素有關(guān)呢？他猜想： 泡泡的產(chǎn)生可能與吹泡泡用的管子粗細(xì)有關(guān)， 于是他設(shè)計(jì)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)， 記錄了如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：液 體肥皂液管子直徑/mm35102050泡泡產(chǎn)生的情況容易較易較難難不產(chǎn)生請(qǐng)你根據(jù)小洪的實(shí)驗(yàn)記錄回答下列問(wèn)題： （1）分析以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得到什么結(jié)論？（2）請(qǐng)你另外提出兩種猜想，說(shuō)明影響泡泡產(chǎn)生的因素。（3）設(shè)計(jì)一個(gè)方案，驗(yàn)證你提出的其中一種猜想。5. 如圖為輸電線路中常用的油浸自冷式變壓器。變壓器內(nèi)部的鐵芯、線圈就浸沒(méi)于變壓器油（一種礦物油，也稱導(dǎo)熱油）中。變壓器工作時(shí)，鐵芯、線圈會(huì)發(fā)熱。這些熱量主

10、要通過(guò)導(dǎo)熱油并流經(jīng)變壓器外部的一根根金屬管道散發(fā)到空氣中，從而使鐵芯、線圈的溫度不會(huì)升高太多，以確保變壓器的安全運(yùn)行。請(qǐng)回答：（1）變壓器外部的散熱器為什么做成管道狀？（2）變壓器的上部有個(gè)油箱，其側(cè)面有一個(gè)油量表。油量表就是一根上、下兩端均開(kāi)口并插入油箱中的玻璃管。電工通過(guò)觀察玻璃管中油面的高度來(lái)判斷油箱中油量的多少。請(qǐng)問(wèn)：設(shè)計(jì)這一裝置利用的主要物理知識(shí)是什么？（3）從圖8我們發(fā)現(xiàn)：變壓器外部的散熱管道都是沿豎直方向而不是沿水平方向分布的，這是為什么？（4）正常情況下，變壓器油箱中的導(dǎo)熱油是絕對(duì)不允許裝得滿滿的，這是為什么？四. （8分）小明家新買(mǎi)了一條100的電熱毯，他想用電流表和電壓表測(cè)

11、量電熱毯的電阻值，于是連接了如圖9所示的實(shí)驗(yàn)電路。其中電源兩端的電壓為6， Rx為電熱毯的電阻值， 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20。但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明發(fā)現(xiàn)，不論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器觸頭P的位置，電壓表的示數(shù)幾乎不發(fā)生變化， 且查得電路各處均連接無(wú)誤。請(qǐng)你分析一下產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？若不更換實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)怎樣連接電路，才能在觸頭P滑動(dòng)過(guò)程中，有效地改變電熱毯兩端的電壓值。五. （10分） 如圖所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖。其中A為光源，B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，當(dāng)有光照射時(shí)R1R2。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過(guò)，擋住由射向R1的光線時(shí)，R1的電阻

12、值就增大，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。請(qǐng)回答：1. 當(dāng)扶梯上的顧客擋住由射向R1的光線時(shí)，光敏電阻R1兩端的電壓將發(fā)生怎樣的變化？R1的功率怎樣變化？2. 若已知自動(dòng)扶梯滿載時(shí)，相鄰的兩個(gè)顧客之間的距離均為50cm，扶梯運(yùn)行的速度為1m/s。求計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)101次，所需用的時(shí)間。3. 若某一段時(shí)間內(nèi)自動(dòng)扶梯的乘載率為20，試求這一段時(shí)間內(nèi)該商場(chǎng)自動(dòng)扶梯上的平均客流量是多少。（客流量是指單位時(shí)間經(jīng)過(guò)的顧客人數(shù)）六. （10分） “加在密閉液體上的壓強(qiáng)， 能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞”， 這個(gè)規(guī)律叫做帕斯卡定律。在圖11所示的連通器中，如果活塞的質(zhì)量和液體本身所受的重力可以忽略不計(jì)，根據(jù)帕斯卡定律可以推

13、得， 作用在大、 小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關(guān)系：=根據(jù)這一關(guān)系式：如果小活塞的面積較小，那么在小活塞上加一個(gè)較小的力，就可以在大活塞上得到一個(gè)較大的力?！耙簤呵Ы镯敗本褪歉鶕?jù)帕斯卡定律制成的。圖12所示的是液壓千斤頂?shù)钠拭鎴D。它是汽車等運(yùn)輸機(jī)械常備的維修工具，只要對(duì)杠桿施加一個(gè)不大的作用力F，就可以把一輛汽車頂起來(lái)而便于更換和修理輪胎。如果圖示的千斤頂?shù)拇蠡钊娣e是40cm2，小活塞面積是5 cm2，杠桿上的OAOB。請(qǐng)回答：1. 使用中發(fā)現(xiàn)，壓下杠桿時(shí)，雖然能把一個(gè)重物頂起來(lái)，但一放手，重物又降了下來(lái)，不能把重物長(zhǎng)時(shí)間頂住。這說(shuō)明圖示的千斤頂有一個(gè)零件損壞或丟掉了。請(qǐng)你畫(huà)一個(gè)零件

14、補(bǔ)在相應(yīng)的位置上，達(dá)到被頂起的重物不再降下來(lái)的目的（在圖12上畫(huà)出示意圖即可）。2. 若修好了的液壓千斤頂?shù)臋C(jī)械效率為80，使用時(shí)，假設(shè)大活塞剛好頂在重物的重心豎直線的位置上。若要在1min內(nèi)把1t的重物頂起3cm，則維修人員消耗的平均功率和加在杠桿B端的力分別是多大？（取10Nkg）七. （13分） 某院內(nèi)有甲、乙兩戶居民， 院內(nèi)原先供電線路用的是橫截面積為2.5mm2的鋁芯橡皮絕緣線，從進(jìn)院后的接線端經(jīng)25先到達(dá)甲戶，再?gòu)募讘艚?jīng)25到達(dá)乙戶。每戶總用電額定功率均為2。為了增加用戶的最大安全用電功率，現(xiàn)在要進(jìn)行“電力增容”，使每戶總用電額定功率均可增加到4。增容后保持院內(nèi)線路分布情況不變，只

15、是供電線路改用銅芯橡皮絕緣線。下表列出了不同橫截面積的銅導(dǎo)線在常溫下的安全載流量（即長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）。導(dǎo)線橫截面積Smm2銅芯橡皮絕緣線安全載流量IA2.5284376471068假設(shè)兩戶所有用電器均為純電阻電器， 各用電器的額定電壓都是220， 用戶室內(nèi)電線的電阻忽略不計(jì)。而且設(shè)進(jìn)院后的接線端的電壓總保持220， 試回答下列問(wèn)題：1. 畫(huà)出院內(nèi)的供電和用電的電路圖。2. 通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，在實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的前提下，為了“電力增容”，院內(nèi)的供電線路應(yīng)選用哪一種銅導(dǎo)線？3. 若選用的銅導(dǎo)線每米電阻為4.2510-3，那么增容后，在甲、乙兩用戶都同時(shí)使用“220 4”的電器時(shí)， 乙戶所得到的實(shí)

16、際電功率是多少？八.（14分）如圖是常見(jiàn)的一種電動(dòng)自行車，使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電。騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。下表是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。最高車速30kmh一次充電連續(xù)行駛里程50km蓄電池36V10Ah鉛酸蓄電池充電時(shí)間8h一次充電耗電量0.6kWh電動(dòng)機(jī)效率 80%整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲 62dB請(qǐng)回答：1. 技術(shù)參數(shù)表中“336V10Ah”表示的物理意義是什么？2. 若質(zhì)量是70kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的0.02倍，取10N/kg。求：行駛20min，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功和通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流。3. 若摩