歷年高中物理競(jìng)賽試題分類匯編7

物理應(yīng)用知識(shí)比賽試題七一、(8分)l千克

20℃的水汲取

4．2×105焦的熱量后，它的可能溫度是多少

?在以下

4個(gè)答案中選出正確答案的序號(hào)并說明選擇該答案的原因。A．80℃B．100℃C．120℃D．130℃二、［8分］小浩制作了一個(gè)彈簧秤，以下圖，彈簧一共20匝。經(jīng)查驗(yàn)，該彈簧秤在丈量范圍內(nèi)(0-5N)示數(shù)是正確的．該彈簧不只“伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度跟所受的拉力成正比”，并且彈簧受拉力伸長(zhǎng)時(shí)，各匝伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都相等。有一次不慎把彈簧湊近O端的一小部分?jǐn)D壓變形，小浩把變形的3匝剪去，并把彈簧上端從頭固定在O點(diǎn)，而后把指針C適合向下移，使它在彈簧秤豎直擱置時(shí)指針C仍指在“O”刻線處。1．寫出這個(gè)新改制的彈簧秤遇到的拉力F與它的示數(shù)F測(cè)的關(guān)系式并說明原因．2．用這個(gè)新改制的彈簧秤稱量一個(gè)重物，它的示數(shù)為4．0N，該物實(shí)重是多少?三、［10分］1．甲、乙、丙三人要合扛一重物．物重

600牛，三人肩頭所能承受的最大壓力均為

200?！，F(xiàn)有兩根同樣長(zhǎng)的硬棒及必需的繩索

(硬棒及繩的自重不計(jì)

)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出一種方法，使三人肩頭承受的壓力都不超出最大壓力．面出表示圖表示你設(shè)計(jì)的扛重物的方法．2．小明推一輛滿載重物的獨(dú)輪車，手握在車把A處(圖中未畫人)，碰到一個(gè)較高的臺(tái)階，他自己推不上去，小華趕忙跑幫忙．小華選擇了一種最省力且成效最好的施力方法，請(qǐng)畫出小華所施力F的表示圖．四、［20分］教課中常用的投影儀的構(gòu)造如圖

1所示，在水平擱置的凸面鏡的正上方有一與水平成

45°角的平面鏡，右側(cè)豎直放一屏幕．物體的光芒經(jīng)凸面鏡和平面鏡后，

可在屏上成一清楚的像。圖

2是這一裝置的表示圖，

A″B″是物

AB

的像．圖中

BOl=30cm,OlO2=20cm，O2O3=90cm．1．對(duì)凸面鏡而言，物距和像距各是多少?2．在圖2中畫出物AB的成像光路圖．3．若將凸面鏡向上挪動(dòng)一點(diǎn)，像將向何方挪動(dòng)?4．說明螺紋透鏡的作用．五、［16

分］圖(甲)所示為一個(gè)電磁繼電器的表示圖，

a、b

是它的兩個(gè)端點(diǎn)；

B是銜鐵，

D是何在一塊金屬板上的觸點(diǎn)，

B和D

都何在一個(gè)彈性片

C上，C的左端固定。

c和

c＇、d和d＇分別是何在絕緣板上的金屬觸點(diǎn)，

當(dāng)線圈

A不通電時(shí)，D

上的觸點(diǎn)與

c及

c＇接觸，把c和c＇連結(jié)起，所以c、c＇稱為常閉觸點(diǎn)；而d及d＇此時(shí)是斷開的，稱為常開觸點(diǎn)．當(dāng)線圈A通電時(shí)，銜鐵B被吸下，c和c＇斷開而d和d＇被連結(jié)起。此刻利用這個(gè)電磁繼電器控制帶動(dòng)水泵的電動(dòng)機(jī)工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中豎直立一杜絕緣棒，在棒上分別安有P，Q、R三個(gè)電極，如圖(乙)所示。此刻希望控制水箱內(nèi)的水位總在Q、R之間，即水位降到Q處，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，開始抽水，水位達(dá)到R處，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)，停止抽水。(水是導(dǎo)電的)圖(丙)和圖(丁)分別是控制電路和電動(dòng)機(jī)的供電電路，圖中R0是與電磁繼電器線圈并聯(lián)的一個(gè)電阻，它的阻值很小，當(dāng)R0接入電路后，電磁繼電器的線圈相當(dāng)于被短路。丙、丁兩圖中標(biāo)有1～6的6個(gè)接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點(diǎn)相連的。1．寫出這6個(gè)接線柱分別與電磁繼電器的哪處連結(jié)。2．開始水箱內(nèi)沒有水，說明閉合開關(guān)s后，水箱內(nèi)的水位為何能保持在Q、R之間。六、［18分］課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)制作了一個(gè)電熱孵卵器，他們用兩根額定電壓和額定功率都同樣的電熱絲作熱．再連入一個(gè)電阻R0，使這臺(tái)孵卵器即便斷了一根電熱絲，單絲工作產(chǎn)生熱量的成效仍舊與雙絲工作時(shí)產(chǎn)生的熱量成效完整同樣。若電兩頭的電壓為U，兩絲的額定電壓均為UL、額定功率均為PL。1．畫出孵卵器的電路圖。2．Ro的阻值是多大?3．R0在單絲工作與雙絲工作狀態(tài)下耗費(fèi)功率之比是多少?七、[20分］小剛家的一個(gè)水龍頭擰不緊，水一滴一滴斷續(xù)地滴落到地上。小剛發(fā)現(xiàn)，在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲音的同時(shí)，看到下一滴水恰好開始著落(如圖)。他為了測(cè)算水滴著落的均勻速度和一天浪費(fèi)的水量，找了秒表和卷尺。第一量出水龍頭口離地面的高度h，再用秒表計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)的方法是：當(dāng)聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時(shí)，開啟秒表開始計(jì)時(shí)，并數(shù)“

1”，此后每聽到一聲水滴聲，挨次數(shù)“

2、3、”，向來數(shù)到“n”時(shí)，按下秒表停止計(jì)時(shí)，讀出秒表的示數(shù)為

t。1．寫出用上述丈量量表示水滴在空中運(yùn)動(dòng)的均勻速度

v的表達(dá)式。2．小剛測(cè)得h=l米，當(dāng)數(shù)到n=20時(shí)秒表的示數(shù)t=8．7秒，則水滴著落的均勻速度v是多少?3．若每滴水質(zhì)量是o．25克，則一日夜要浪費(fèi)多少水?4．小剛為了進(jìn)一步找出水滴著落的均勻速度v和著落高度h的關(guān)系，又做了以下實(shí)驗(yàn)：找一塊擋板，讓水滴落到擋板上。改變擋板和水龍頭口之間的距離h，并認(rèn)真調(diào)理水龍頭滴水的快慢，使得耳朵聽到前一滴水滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一滴水恰好開始著落.計(jì)時(shí)方法仍和上邊同樣．他從實(shí)驗(yàn)中又獲取了以下表所示的6組數(shù)據(jù)(連同上邊的一組共有7組數(shù)據(jù))．請(qǐng)你幫助小剛持續(xù)達(dá)成以下的工作：<1)把這些數(shù)據(jù)分別標(biāo)示在(甲)(乙)兩個(gè)坐標(biāo)系中，并作出相應(yīng)的圖象．此中(甲)的縱坐標(biāo)是水滴在空中運(yùn)動(dòng)的均勻速度v.(乙)的縱坐標(biāo)是水滴在空中運(yùn)動(dòng)的均勻速度的平方，即v2，它們的橫坐標(biāo)都是高度h。(2)依據(jù)圖象寫出V與h的函數(shù)關(guān)系．次數(shù)123456高度／h(米)0．20．30．40．50．60．8均勻速度0．971．l91．381．541．681．95v(米／秒)5．考慮到聲音流傳的速度遠(yuǎn)小于光的流傳速度這一要素，上邊測(cè)出的水滴的均勻速度會(huì)有二定的偏差，丈量值與真切值對(duì)比，是偏大仍是偏小?為何?附帶(另選)1、（13分）有一個(gè)形狀不規(guī)則的白臘塊，現(xiàn)要測(cè)出它的密度，但身旁沒有天平，也沒有量筒，只有兩個(gè)能夠放進(jìn)白臘塊的杯子和一根自行車胎氣門芯用的修長(zhǎng)橡皮管，還有一桶水和一根大頭針。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)出這塊白臘的密度。（要求寫出實(shí)驗(yàn)的原理和主要步驟，并導(dǎo)出計(jì)算白臘的密度的公式。）2、（10分）學(xué)校淋浴用的簡(jiǎn)略太陽曬水箱內(nèi)裝水

60g，水箱玻璃蓋的面積為

0.84m2。從手冊(cè)中查得，地球上與太陽光芒垂直的表面接收的太陽輻射能為

7.56×104J/(min?m2)；這類水箱汲取太陽能的效率約為50％；散熱損負(fù)約為20％。假定使用中能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整水箱朝向，使陽光總能垂直射入玻璃蓋，計(jì)算4小時(shí)后箱中的水高升的溫度。水的比熱容為4.2×103J/（g·℃）。物理應(yīng)用知識(shí)比賽試題七之答案一．A、B、C說明：經(jīng)計(jì)算，若不考慮物態(tài)變化，水溫可高升100℃，即達(dá)到120℃，但題中未給出大氣壓的值，在不一樣氣壓下水的沸點(diǎn)不一樣，所以當(dāng)沸點(diǎn)在120℃以上時(shí)可選C；當(dāng)沸點(diǎn)為溫分別達(dá)到80℃或100℃，節(jié)余的熱量不足以使1g水所有汽化，故可選A或B。二．1．關(guān)于必定的拉力F，彈簧改制前后每匝的伸長(zhǎng)量是同樣的，但改制后的彈簧只有量只有原的17/20倍，而彈簧刻度的示數(shù)未變，因此示數(shù)F測(cè)與實(shí)

80℃或100℃，水17匝，故總的伸長(zhǎng)際拉力F的關(guān)系為：F測(cè)=(17/20)F，或

F=(20/17)F

測(cè)≈1.18F測(cè)三．1．如圖2．沿垂直過支點(diǎn)

(臺(tái)階棱)的輪直徑向上施力最小。圖略四．1．物距、像距各為

30cm

110cm2．3．像向左方挪動(dòng)(物距變大，像距變小)4．螺紋透鏡對(duì)光起匯聚作用，能擴(kuò)大聚光面積使成像更清楚。五．1．1～6接線柱分別與電磁繼電器的c、c′、a、b、d、d′連結(jié)2．閉合開關(guān)S，電磁繼電器線圈通電，產(chǎn)生磁性吸引銜鐵使d、d′接通，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵抽水，水位上漲，升至R時(shí)，P、R接通使電阻R0接入電路，線圈短路，銜鐵彈回電動(dòng)機(jī)停止抽水，同時(shí)使c、c′接通線圈仍處于短跑。當(dāng)水位降落

R以下(Q以上)，此時(shí)因

R0經(jīng)過

c、c′、P、Q接入使線圈持續(xù)被短路，當(dāng)水位降到

Q以下，此時(shí)

P、Q斷開，線圈通電，電動(dòng)機(jī)工作，水位上漲，故水箱內(nèi)水位能保持在六．1．電路圖(兩絲并聯(lián)再與電阻R0串連)略

Q、R之間。2．由成效同樣可得

［U/(R0+R/2

］2(R/2)=[U/(R+R

0)]2R解得

R0=3．P0單/P0雙=(I

單/I

雙)2=(R0+R/2)/(R

0+R)=1/2七．1．v=(n-1)h/t

2、均勻速度

v=(20-1)/(8.7s)

×1m≈2.18m/s3．一日夜浪費(fèi)水量W=(24×3600/8.7)×(20-1)×0.25g≈47172g=47.172g4．(1)如圖(2)可得出v2與h成正比(或v與h的平方根成正比)5．偏小，因?yàn)槿舨粩R置檔板，在看到“下一滴水恰好開始下落”的同時(shí)，前一滴水實(shí)質(zhì)下落的高度比h要大些，即用聽聲的方法測(cè)得的高度偏小，故偏小。附帶解：1，原理：當(dāng)白臘塊飄蕩在水面時(shí)，由F浮=G(1分)可得：ρ=V排ρ水.(2分)蠟V蠟設(shè)從同一水位高度，從同一根膠皮滴管滴出的每滴水滴的體積V0同樣，則有V排=n1V0,V蠟=n2V0.(1分)V排n1V0n1(1分)ρ蠟=n1ρ水.V蠟n2V0n2n22．實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將杯子甲裝滿水，輕輕放入待測(cè)蠟塊，清除部分水以后，當(dāng)心拿出蠟塊。用另一個(gè)杯子乙裝滿水，利用橡皮滴管的虹吸現(xiàn)象，把乙杯中的水逐滴滴入甲杯，直至甲杯水位恢還原裝滿的狀態(tài)。此過程中一定記下滴入甲杯的所有水滴數(shù)n1.（3分）（2）在將蠟塊用大頭針頂住，使之完整浸入甲杯水中，待完整排出后，當(dāng)心拿出蠟塊，再