1999年第九届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题
一、以下各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的括号内(共30分,每小题3分)。
1.图示为小刚所连的两盏白炽灯和两上插座的电路图,通电后发现不能正常工作。下面几个
措施
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中可能引起危险的是: ( )
A.拆掉灯丙,两条导线连在一起;
B.拆掉插座甲,两条导线连一起;
C.拆掉开关S3,两条导线连在一起;
D.拆掉开关S2,两条导线连在一起。
2.关于电冰箱,以下说法中正确的是: ( )
A.电冰箱内温度比较低,这是液体蒸发吸热造成的;
B.电冰箱散热器摸起来烫手,这主要是电流的热效应造成的;
C.夏天,打开电冰箱门看到的“白烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气;
D.家用电冰箱的耗电功率通常超过1000瓦。
3.两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计,同时插入一杯热水中,过一会儿则会看到: ( )
A.两支温度计水银柱上升的高度相同,示数相同;
B.内径细的温度计水银柱升得较高,示数较大;
C.内径粗的温度计水银柱升得较高,示数较大;
D.内径粗的温度计水银柱升得较低,两支温度计示数相同。
4.在抗洪救灾中,大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”,这种“背心”的主要作用是: ( )
A.能阻碍热传递,从而可以抵御风寒;
B.跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用;
C.不同的背心反射不同颜色的光,便于识别;
D.以上说法都不对。
5.车站上,坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动,由此得出的下列判断中错误的是: ( )
A.乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动;
B.乘客坐的火车可能在运动;
C.三列火车可能沿同一方向运动;
D.三列火车中可能有一列是静止的。
6.航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。如果科学家要在其中进行实验,下列哪些操作不能正常进行: ( )
A.用温度计测温度;
B.用弹簧秤测力;
C.用天平测质量;
D.用电子
表
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测时间。
7.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球向镜面滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为: ( )
A.30°; B.45°; C.60°; D.90°。
8.有两个鸡蛋,一生一熟,让它们在光滑的水平桌面上以同样的速度同时开始转动: ( )
A.生鸡蛋很快停止转动,熟鸡蛋转了一会儿才停止;
B.熟鸡蛋很快停止转动,生鸡蛋转了一会儿才停止;
C.两个鸡蛋都很快停止转动;
D.两个鸡蛋都转了一会儿,然后同时停止。
9.小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦
距: ( )
A.一定大于20厘米;
B.一定小于8厘米;
C.一定在10厘米到16厘米之间;
D.一定在8厘米到10厘米之间。
10.山间公路往往环绕山坡,盘山而上,这样可以使上山的汽车: ( )
A.提高功率;
B.提高机械效率;
C.减小所需的牵引力;
D.减小所需的功。
二、填空(共30分,每小题3分)
1.小明的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷的老花眼更重一些,小明的妈妈则是近视眼。他们的三付眼镜都放在报纸上,如图。现在爸爸要看书,让小明把眼镜递给他,小明应该拿图________中的那一付。
2.公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,使司机看清交通标志。以下反光膜结构的示意图中,正确的是图_______。
3.已知空气的密度为1.29千克/米3,人体的平均密度与水的密度相当。质量为60千克的人在空气中受到的浮力大约是__________牛。
4.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计。它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较________,这是由于湿布中的水在__________时要吸热。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越__________。
5.有一个功率为100千瓦的电力用户,所需电压为400伏。如果不用变压器而直接供电,输电线路电阻损耗的功率为62.5千瓦。要使损失减为100瓦,输电电压应提高到_______伏。
6.地面上有一条大木杆,抬起A端需用力300牛,抬起B端需用力200牛。这条木杆的_________端较粗,整个木杆的重量(所受的重力)为_________牛。
7.我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为4.5×104千瓦。若这个机组连续发电,一天内输出的电能为__________。
8.如图所示,四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如果能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是__________、________、_________、________。
9.有一个写着F字样的胶片放在教学用投影仪上。此时屏幕上刚好形成一个清晰的像。请在屏幕上画出F的像。如果要得到更大的清晰的像,应使投影仪_________(填“远离”或“靠近”)屏幕,并把透镜向__________(填“上”或“下”)移动。
10.原子核发生改变时有时会释放能量。有两种途径可以大量获得核能,即_________和________。其中_________还不能进行人工控制,因此还不能用来发电。
三、(5分)在趣味物理表演会上,小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。如果原来水箱是空的,注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出?如果原来水箱是满的,放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水?如果进水口不停地向箱中注水,但进水流量较小,使得当出水口有水流出时,进水流量小于出水流量,这种情况下排水口的水流有什么特点?
四、(6分)电饭锅的原理如图所示。煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭熟后(当时的温度大约为103℃)保温时开关S自动断开,黄灯亮。电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比,二者的大小应有什么关系?为什么?通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用,这是为什么?
五、(8分)有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×103焦/(千克.℃)。已知干砂子的比热容为0.9×103焦/(千克.℃),则按质量说,这堆砂子含水的百分比是多少?
六、(8分)在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。同组的小林发现有错,主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图示电路中只增加了一根导线,电路就正常工作了。问:
(1)如果闭合图示电路中的开关,电压表的读数约为多少?电流表的读数约为多少?小灯泡发光情况如何?
(2)在图中画出小刚连接的那条导线。
七、(13分)淋浴用水的流量约为10升/分,合适的水温约为50℃,用水时间约为4分钟。电热淋浴器有两种
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
,一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热,另一种则备有水箱,待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。
①请根据上面提供的数据论证,第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用,供电电路允许的电流最大为10安,电加热的效率为80%,这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间?
1999年全国初中应用物理知识竞赛初赛参考解答
一、答案和评分标准 全题30分,每小题3分。
1.A,2.A,3.D,4.D,5.A,
6.C,7.B,8.A,9.D,10.C。
1 解:A、拆掉灯丙,两条导线连在一起,当开关S1闭合时,将发生短路,会因电路中电流过大,易引起火灾,符合题意,故A正确;
B、拆掉插座甲,两条导线连一起,闭合S3,灯乙组成通路,不会引起危险,不符合题意,故B错;
C、拆掉开关S3,两条导线连在一起,灯乙与插座甲串联,不会引起危险,不符合题意,故C错;
D、拆掉开关S2,两条导线连在一起,插座丁与插座甲串联,不会引起危险,不符合题意,故D错.
故选A.
2 解:A、电冰箱内制冷剂在蒸发器汽化,即蒸发吸收冰箱内的热量,达到降温致冷的目的;则该选项说法正确,符合题意.
B、电冰箱是利用压缩机将制冷剂液化在散热器向外放热,所以摸起来烫手,这不是电流的热效应造成的,故该选项错误,不符合题意.
C、夏天,看到的“白雾”是空气中的水蒸气遇冰箱内较冷的空气液化成的小水珠;故该选项错误,不符合题意.
D、现在的节能家用电冰箱的三、四天才消耗1度电,耗电功率很低;故该选项错误,不符合题意.
故选A.
3解:同一杯热水说明最后温度计示数应该相同.
玻璃泡中水银量相等,说明水银受热后膨胀程度相同,即增大的体积是相同的,内径的不同影响的是水银柱升高的高度.内径粗的温度计水银柱升得较低;内径细的温度计水银柱升得较高.
故选D
4解:在抗洪救灾中人们穿的厚厚的“背心”是用密度较小的泡沫材料制成的,它能够增大可利用的浮力,对人体起安全保护作用,综上所述可知选项A、B、C都不正确.
故选D.
5解:当三辆火车同方向,速度不同时,以速度处于中间的车为参照物时,看到另两列火车的关系就是向相反的方向运动,故A选项错误,B、C选项正确;
当乘客坐在相对于地面静止的火车中,观察相对于地面向相反方向运动的另外两列火车时,会看到这两列火车向相反方向运动,故D选项正确.
故选 A.
6解:A、温度计测量物体的温度,温度计是根据物体热胀冷缩的原理工作的,与重力无关,温度计可以测量物体的温度.不符合题意.
B、弹簧测力计不能测量物体的重力,但是还可以测量拉力的大小.不符合题意.
C、天平实质是等臂杠杆,如果没有重力,杠杆两端没有了作用力,无论天平两端挂质量多大的物体,都不能改变天平的平衡.符合题意.
D、电子表测时间,跟重力没有关系,实验能正常进行.不符合题意.
故选C.
7解:根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A;
根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;
平面镜一定在AD连线上,其中:
∵BD=CD,AD⊥BC,
∴AD是∠BAC的角平分线,
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=45°,如图所示:
所以题干中的夹角α=45°.
故选B.
8 解:生鸡蛋的蛋液和蛋壳是两部分,转动时,蛋壳受力开始转动,蛋液由于惯性要保持原来静止的状态,从而给蛋壳一个阻力,所以很快就停下来;熟鸡蛋的蛋液和蛋壳是一个整体,转动时,蛋壳和蛋液都受力开始转动,转动的时间较长.
故选A.
9 解:由图可知:u=20cm,v=16cm.且u>v;
由凸透镜成像规律可知:此时的像是倒立缩小的实像;
则u=20cm>2f,2f>16cm>f,
20cm>2f 2f>16cm>f 解得10cm>f>8cm.
故选D.
10解:A、汽车的功率决定于汽车的发动机,每辆汽车都有自己的输出功率,是一个不变量;故A错误;
B、机械效率取决于有用功在总功中所占的比例;根据“斜面的机械效率”实验可知:斜面越陡,机械效率越高;盘山公路实际上是一个较缓的斜面,其机械效率较低;故B错误;
C、盘山公路是生活中的斜面,使用斜面可以省力,即减小了汽车的牵引力;故C正确;
D、根据功的原理:使用如何机械都不省功,即使用机械(如斜面)时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功.故D错误;
故选C.
二、答案和评分标准 全题27分,每小题3分。
1.乙。
解:甲和乙都是成的正立放大的虚像,与放大镜的成像情况相符,所以甲和乙是凸透镜.远视眼要带凸透镜来矫正,因此在甲和乙中选取一个.
由于报纸上的字在甲中成的像大于在乙中成的像,所以甲凸透镜的焦距小于乙凸透镜的焦距,根据眼镜度数的计算公式:φ=100×1 f 可以确定,乙眼镜的度数小于甲眼镜的度数,所以小明要给爸爸拿图乙中的那一付.
2.乙。
解:由于光线在微珠内发生全反射所致,即光线由微珠射向空气时,在微珠与空气的分界面上发生全反射,而使我们看起来觉得特别亮.类似地,光在置于空气中的玻璃珠内也产生这种全反射现象.图乙就是利用这一道理而使交通标志的反光特别明亮.
3.0.76。答案在0.757至0.774之间都给分。
4.低(或小),蒸发,高(或大)。每个空给1分。
解:湿泡温度计上的液体蒸发吸收热量,温度计的示数降低.空气的湿度越大,液体蒸发越慢,温度降低的越小.
5.10010。
6.A,500。第一空1分,第二空2分。
7.1.1×106千瓦时(或度)。
解:时间为一天,即24h,由W=Pt得W=4.5×104KW×24h=1.08×106KW?h.
故答案为:1.08×106KW?h.
8.丙,乙,甲,丁。全部正确才给这3分。
解:因为声音是由不同长度的空气柱振动产生的,由图可知,空气柱由长到短的排列是:丙、乙、甲、丁;
所以发出声音的音调由低到高的排列顺序是:丙、乙、甲、丁;
9.F的像如图。远离,下。像给1分,两个空各给1分。
解:要使屏幕上大一些,要使物距减小,像距增大,所以透镜向下移动,同时投影仪远离屏幕.
10.重核裂变;轻核聚变;轻核聚变。每空1分,前两个顺序可以颠倒。
解:1938年,物理学家用中子轰击铀,使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核,同时放出大量的能量,这种原子核反应叫做重核裂变,核裂变是目前利用核能的主要形式.后来,物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核,同时也能放出大量的能量,这种反应称为轻核聚变.两种核反应都可产生很大的能量;
人类和平使用核能的核电站是利用重核裂变,目前人类还没有掌握和平使用轻核聚变产生能量的技术.
故本题答案为:重核裂变;轻核聚变;轻核聚变
三 参考解答:注水时水位高于D点才有水流出,水位降到C点才停止出水。排水口会间歇式地放水。
评分标准:本题共5分。第一问2分,第二问2分,第三问1分。
解:如果原来水箱是空的,注水时,当水箱中的从B到D,属于连通器,两边液面相平,只有当液面高于D,水才能流出;
如果原来水箱是满的,水箱内的液面上和右边管口都受到大气压的作用,但因为水箱内液面高,在水箱内水位未到达C之前,有水流出;在水箱内水位到达C时,两边水位相平,水不再流出;
当水箱内水位到达C时,水不再流出,右边管内的水位下降;当水箱内水位再到达D时,水再次流出,这样在右边管口间歇性的有水流出.
故答案为D,C,间歇性.
四、参考解答:R1应该远大于发热板等效电阻。
解:(1)因为发热板的功率远大于R1的功率,R1与发热板并联,电压相同,根据R=U2 P 可知,R1的电阻应该远大于发热板等效电阻.
(2)因为当温度大约为103℃保温时开关S自动断开,通常情况下水的沸点在100℃左右,达不到103℃,所以,通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用.
五、参考解答:解答中各字母所代表的意义如下:
m1—干砂子的质量,m2—水的质量,m—砂子和水的混合物的质量;
c1—干砂子的比热容,c2—水的比热容,c—砂子和水的混合物的比热容;Q1—干砂子吸收的热量,Q2—水吸收的热量,Q—砂子和水的混合物吸收的热量;
△t—温度差。
砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的热量可以表示为:
Q=c(m1+m2)△t (1)
Q1=c1m1△t (2)
Q2=c2m2△t (3)
由这三个式子可以解出
(4)
代入数值后,得
(5)
评分标准:本题共8分。(1)式2分,(2)、(3)两式共3分(写对一个给1分),(4)式2分,(5)式1分。
六、参考解答:(1)电压表的读数约为6伏,电流表的读数约为0,小灯泡不发光。(2)答案如图。
评分标准:本题共8分。电压表和电流表的读数各2分,小灯泡的发光情况1分。所连导线3分,但导线没有连在接线柱上,而连在其他导线中间的,只给1分。
七、参考解答:
流量:f=10升/分=1.67×10-4米3/秒
温差△T=30℃
用水时间t=4分=240秒
水的比热容c=4.2×103焦/(千克/℃)
水的密度ρ=1.0×103千克/米3
①一定时间△t内电流的焦耳热:
Q1=IU△t (1)
这段时间内水温上升△T所需的热量:
Q2=(f△t)c△T (2)
假设焦耳热全部用来使水升温,则有
Q1=Q2 (3)
解出
(4)
代入数值,得I=96安 (5)
如果考虑到热量散失,实际电流会比这个数值更大,目前家庭电路所能承载的最大电流很少有超过10安培的,所以这种设计不适合家庭淋浴。
②水箱的水量
m=ρt=40千克 (6)
使水箱中的水温升至50℃所需的热量:
Q2=mc△T (7)
电流在时间△t内提供的焦耳热:
Q1=IU△T (8)
ηQ1=Q2 (9)
解出
(10)
代入数值,得
△t=2.86×103秒=48分 (11)