請求往年的全國初中應(yīng)用物理知識競賽試題~

【專家解說】：14屆國初中應(yīng)用物理知識競賽試題 一、以下各題所列答案中只有一個是正確的，把正確答案前面的字母填在題后的括號內(nèi)(共12分，每小題3分) ． 1．電視機的開啟和關(guān)閉可以通過遙控器實現(xiàn)，遙控器用來控制電視機的是（ ）． A．紅光 B．紅外線 C．紫光 D．紫外線 2．烹制油炸食品時，如果不慎將水滴濺入燒熱的油鍋中，會聽到“叭叭”的響聲，同時油花四濺，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，在對焦時，發(fā)現(xiàn)毛玻璃上卡通人像的位置如圖l甲所示。為了使毛玻璃上卡通人像的位置如圖l乙所示，攝影師應(yīng)將鏡頭適當(dāng)?shù)兀?）． 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)計的樓梯照明電燈的四種控制電路，其中Sl、S2分別為樓上和樓下的開關(guān)(都是單刀雙擲開關(guān)) ，要求撥動其中任一開關(guān)，都能改變電燈原來發(fā)光或熄滅的狀態(tài)．在實際應(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，常有幾個凸凹不平的同心圓圈，其主要作用是： （1）_______________________________． （2）_______________________________． 2．(3分)小峰身高1.70m，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公共場所消毒．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有(寫出兩項即可)． （1）__________________________________． （2）__________________________________． 4．(5分)2003年10月16日6時54分，“神舟”五號飛船成功完成了我國第一次載人航天飛行，返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場安全著陸． （1）火箭發(fā)射時發(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)動機后繞地球飛行時，如果在艙內(nèi)進行下列實驗，與在地面相比，其中最難完成的是______(填字母)：A．用溫度計測溫度；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，然后再帶回來進行種植實驗．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20 cm厚，床底鋪一層麥秸或鋸末，再鋪一層塑料膜．將電熱線按10 cm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)于一個阻值隨溫度變化的可變電阻，利用它可以根據(jù)溫度自動控制通過電熱線的電流，從而實現(xiàn)溫床溫度的自動控制．使用時應(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，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)計方案如圖4所示，進站和出站的軌道都與站臺構(gòu)成一個緩坡．從能量利用的角度看，這種設(shè)計的優(yōu)點是什么? 2．(4分)在遠洋輪船的船舷上，都漆著幾條“載重線”，俗稱“吃水線”，輪船滿載時，水面不能超過規(guī)定的載重線．如圖5所示為一艘遠洋輪船及載重線的示意圖，其中標有W的是北大西洋載重線，標有S的是印度洋載重線．運用你學(xué)過的物理知識，分析一下這種標識說明了什么? 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．請用光學(xué)知識分析小汽車前擋風(fēng)玻璃這樣安裝的原因(可以畫圖說明) ． 實驗序號 射出點高度 /m 射出速度 (m/s) 射出仰角 射出距離 /m 1 O.5 5 30° 2.9 2 0.5 lO 30° 9.6 3 O.5 lO 45° 10.7 4 1.O lO 45° 11.1 5 1.5 10 45° 11.5 6 O.5 10 60° 9.1 7 O.5 15 30° 20.7 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）請各舉一個實例，說明靜電對人們生活、生產(chǎn)的利與弊． （2）請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)計了一個公廁中的自動沖刷廁所的水箱．這種水箱能把自來水管持續(xù)供給的較小流量的水儲備到一定量后，自動開啟放水閥，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 =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，且恰好能將排水管口蓋嚴．閥門的左端用活頁固定在箱底的排水管口的邊緣，右端通過一很小的掛鉤及連桿與浮子B相連，連桿的長度h0=l0cm．浮子B是一外部直徑d2=8cm、高H=30cm、質(zhì)量m=0.4㎏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，試通過計算說明：（1）水箱體至少多高，水才不會從水箱上部溢出?（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間間隔為幾分鐘? 五、(12分)學(xué)校要開運動會，幾個同學(xué)討論怎樣才能將鉛球擲得更遠．陳平說：“擲出點越高，擲得越遠”．王力說：“擲出速度越大，擲得越遠"．李明說：“我們還是通過實驗來探究吧”． 大家經(jīng)過討論，提出了以下猜想： 猜想1：鉛球擲得遠近，可能與擲出鉛球點的高度有關(guān)。 猜想2：鉛球擲得遠近，可能與擲出鉛球時的速度有關(guān)。 猜想3：鉛球擲得遠近，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)． 為了檢驗上述猜想是否正確，他們制作了一個小球彈射器，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椒较虻难鼋牵捎晒潭ㄔ阼F架臺上的量角器讀出。他們通過7次實驗得到下表中的實驗數(shù)據(jù)(“射出距離”指水平距離)。 請你根據(jù)上述所收集的信息和相關(guān)證據(jù)回答下列問題。 (1)為驗證猜想l，應(yīng)選用序號為_____、______、______的實驗數(shù)據(jù)，因為_____________ _____________________________． (2)為驗證猜想2，應(yīng)選用序號為_____、______、______的實驗數(shù)據(jù)，因為____________ ______________________________． (3)為驗證猜想3，應(yīng)選用序號為_______、_______、_______的實驗數(shù)據(jù)，因為___________ ______________________________． (4)通過上述實驗，你認為怎樣才能將鉛球擲得更遠? 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l位置時，RD1、RD2前后兩個右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光，向外界發(fā)出右轉(zhuǎn)信號，同時D燈閃亮，向駕駛員顯示轉(zhuǎn)向燈工作正常，左轉(zhuǎn)時道理與右轉(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．試通過計算說明，為什么把S撥至l、2中的任何位置時D燈都會發(fā)光，而左、右轉(zhuǎn)向燈不同時發(fā)光． 七、(16分)下表列出的是某廠生產(chǎn)的家用燃氣熱水器的參數(shù)．表中“額定熱負荷”指的是滿負荷使用時，lh內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量． (1)分別計算燃燒lm3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，討論“額定燃氣壓力”一行中，“mmH2O”的含義． (3)王保成同學(xué)說，“熱水產(chǎn)率”一欄中，5、3、2后面的字符好像是數(shù)字“l(fā)”，但是在“／min”的前面又好像丟掉了什么。請你通過計算判斷這個欄目中三個參數(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”一欄給的是廠家對樣品的實測值．分別計算溫升25℃和55℃時的熱效率，并解釋這兩個情況下熱效率不同的原因． 產(chǎn)品名稱 燃氣快速熱水器 產(chǎn)品型號 JSY5－C JSR5－C JST5－C 適用燃氣 液化石油氣 人工煤氣 天然氣 額定 燃氣壓力 2800—3000 Pa 280—300 mmH20 800—1000Pa 80—lOOmmH20 2000—2500 Pa 200—250 mmH20 額定 熱負荷 37MJ／h 額定 燃氣耗量 0.368×102 m3／h 1.964×102 m3／h 1.04×102 m3／h 熱效率 >80％ 適用水壓 0.04—1.OMPa(0.4—lOkgf／cm2) 熱 水 產(chǎn) 率 溫升 25℃ 51／min 溫升 40℃ 31／min 溫升 55℃ 21／min 接 口 尺 寸 燃氣 入口 G1／ 冷水 入口 G1／ 熱水 入口 G1／ 外形尺寸 406mm(高)×293mm(寬)×230mm(厚) 重量 6.2㎏ 參考答案 一、1．B 2．C 3．B 4．A 二、1．(1)增大受熱面積，(2)增強機械強度． 2．0.81 3．利用杠桿改變力的大小或方向，氣體體積縮小壓強增大． 4．(1)化學(xué)，機械（或動能和勢能）． (2)C (3)在失重狀態(tài)下看種子的基因是否發(fā)生變化． 5．串，電熱線過于集中，局部溫度過高而燒壞電熱絲的絕緣層，導(dǎo)致短路或漏電，電流的熱效應(yīng)． 三、1．車進站時的部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少因剎車損耗的機械能；車出站時儲存的重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能，起到節(jié)能的作用． 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海水密度大． 3．為保證夜間行車的安全．小汽車前擋風(fēng)玻璃傾斜安裝是因為后面車輛射來的光，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． 4．(1)利用靜電現(xiàn)象的實例，如人們利用靜電可以除塵、靜電復(fù)印等．靜電危害的實例，如穿著化纖的衣物易“電人”或“吸塵”等． (2)防止靜電帶來不利影響的具體措施，如在運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)生火花而引起火災(zāi)等． 四、(1) 0.36 m． (2) 16.9 min． 五、(1)3、4、5，要研究與射出點高度的關(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)該保持射出點的高度、射出速度相同． (4)應(yīng)該盡量提高擲出點的高度、盡量提高擲出的速度、選擇適當(dāng)?shù)臄S出仰角． 六、因為燈D的規(guī)格是“6 V、1.5 W”，所以燈D的電阻為 RD＝ ＝24 ，轉(zhuǎn)向燈規(guī)格都是“6 V 、10W”，所以轉(zhuǎn)向燈電阻均為R＝ ＝3.6 ，左(或右)兩只轉(zhuǎn)向燈和燈D總電阻：R 總＝RD＋ ＝25.8 ． 當(dāng)摩托車向右(或左)轉(zhuǎn)時，開關(guān)S接至位置l(或位置2)，此時右轉(zhuǎn)(或左)向燈RD1、RD2兩端的電壓為6 V，正常發(fā)光． 而通過燈D的電流：ID＝ ＝0.23A，所以燈D上獲得的功率： ＝I2RD＝1.3W，由于 與燈D的額定功率(1.5 W)相差不多，所以此時燈D也能發(fā)光。 與此同時，通過左(或右)轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流：I＝ ＝0.12A，所以每個左(或右)轉(zhuǎn)向燈的實際功率為：P實＝I2R＝0.052W 由于左(或右)轉(zhuǎn)向燈的P實遠小于其額定功率10 W，所以左(或右)轉(zhuǎn)向燈不能發(fā)光． 七、參考解答 (1) 液化石油氣：1.0×106J 人工煤氣：0.19×106J 天然氣：0.36×106 J （2）這一行既然是表示壓力(指壓強)，而且在每格里，上面一行的量的單位都是壓強單位Pa，所以mmH2O很可能是壓強的另一種單位．H2O是水的分子式，mm是毫米的單位，聯(lián)想到有時用l mm高的汞柱產(chǎn)生的壓強作為壓強單位，mmH2O的大小會不會是1mm高的水柱產(chǎn)生的壓強?可以一試．1mm水柱產(chǎn)生的壓強是p＝ gh＝1×103×10×1×10－3＝10Pa． 而“額定燃氣壓力”一行中以mmH2O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是個壓強單位，大小等于1mm高的水柱產(chǎn)生的壓強，即l mmH2O＝10Pa （3）以溫升40℃為例，根據(jù)表中其他參數(shù)計算熱水產(chǎn)率．我們希望能夠以此判斷“1”的含義．設(shè)每分鐘產(chǎn)熱水的質(zhì)量為m，水在l min內(nèi)吸收的熱量可以表示為QI＝cm(t2－t1) ． 另一方面，根據(jù)表中所給的參數(shù)，熱效率按80％計算時，水在1 min內(nèi)吸收的熱量為 Q＝ ×80％＝4.93×105J 由①、②兩式解出，m＝ ㎏＝3㎏ 由此判斷，“3”和“min”之間的符號如果代表質(zhì)量，它的意義應(yīng)該是“kg” ．考慮到1㎏的水的體積是l L，所以這個符號一定是字母“l(fā)”(小寫的L)，而不是數(shù)字“l(fā)”。因此，正確的單位是3 L／min．分析溫升25℃和55℃兩種情況可以印證這個結(jié)論． （4）由關(guān)系式“Qi＝cm(t2－t1)”可知，溫升25℃時每分鐘吸收的熱量是 Qi＝4.2×103×5×25J＝5.25×105J 燃氣每分鐘產(chǎn)生的熱量是 J＝6.17×105 J，熱效率 ＝ ＝85％，同理可得，溫升55℃時 熱效率： ＝75％，溫升較高時熱量散失多，所以熱效率較低。