第十一届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

  一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×105J的热量后,它的可能温度是多少?在下列4个答案中选出正确答案的序号并说明选择该答案的理由。

A.80℃    B.100℃    C.120℃ D.130℃

  二、[8分]小浩制作了一个弹簧测力计,如图l所示,弹簧一共20匝。经检验,该弹簧测力计在测量范围内(0~5N)示数是准确的。该弹簧不但“伸长的长度跟所受的拉力成正比”,而且弹簧受拉力伸长时,各匝伸长的长度都相等。

  有一次不慎把弹簧靠近O端的一小部分挤压变形,小浩把变形的3匝剪去,并把弹簧上端重新固定在D点,然后把指针C适当向下移,使它在弹簧测力计竖直放置时指针C仍指在“0”刻线处。

  1.写出这个新改制的弹簧测力计受到的拉力F与它的示数F测的关系式并说明理由。

2.用这个新改制的弹簧测力计称量一个重物,它的示数为4.0N,该物实重是多少? 

   

  三、[10分]1.如图2所示,甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N,三人肩头所能承受的最大压力均为200N。现有两根一样长的硬棒及必要的绳子(硬棒及绳的自重不计),请你设计出一种方法,使三人肩头承受的压力都不超过最大压力。画出示意图表示你设计的扛重物方法。

2.小明推一辆满载重物的独轮车,如图3所示,手握在车把A处(图中未画人),遇到一个较高的台阶,他自己推不上去,小华赶快跑来帮忙。小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法,请画出小华所施力F的示意图。

四、[20分]教学中常用的投影仪的结构如图4所示,在水平放置的凸透镜的正上方放一与水平成45°角的平面镜,右边竖直放一屏幕。物体的光线经凸透镜和平面镜后,可在屏幕上成一清晰的像。图5是这一装置的示意图,A"B"是物AB的像。图中BO1=30cm,O1O2=20cm,O2O3=90cm。

    l.对凸透镜而言,物距和像距各是多少?

    2.在图5中画出物AB的成像光路图。

3.若将凸透镜向上移动一点,像将向何方移动?

4.说明螺纹透镜的作用。

    五、[16分]图6(甲)所示为一个电磁继电器的示意图,a、b是它的两个端点;B是衔铁,D是安在一块金属板上的触点,B和D都安在一个弹性片C上,C的左端固定。c和c’、d和d’分别是安在绝缘板上的金属触点,当线圈A不通电时,D上的触点与c及c’接触,把c和c’连接起来,因此c、c’称为常闭触点;而d及d’此时是断开的,称为常开触点。当线圈A通电时,衔铁B被吸下,c和c’断开而d和d’被连接起来。

    现在利用这个电磁断电器控制带动水泵的电动机工作,使水泵往水箱中抽水。在水箱中竖直立一根绝缘棒,在棒上分别安有P、Q、R三个电极,如图6(乙)所示。现在希望控制水箱内的水位总在Q、R之间,即水位降到Q处,电动机启动,开始抽水,水位达到R处,电动机自动关机,停止抽水。(水是导电的)

    图6(丙)图6(丁)分别是控制电路和电动机的供电电路,图中R0是与电磁继电器线圈并联的一个电阻,它的阻值很小,当R0接入电路后,电磁继电器的线圈相当于被短路。丙、丁两图中标有l~6的6个接线柱是与电磁继电器的线圈或触点相连的。

    1.写出这6个接线柱分别与电磁继电器的何处连接。

   2.开始水箱内没有水,说明闭开关S后,水箱内的水位为什么能保持在Q、R之间。

   

六、[18分]课外活动小组的同学设计制作了一个电热水孵卵器,他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源,再连入一个电阻R0,使这台孵卵器即使断了一根电热丝,单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同。若电源两端的电压为U,两丝的额定电压均为UL、额定功率均为PL

1.画出孵卵器的电路图。2.R0的阻值是多大? 3.R0在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少?

    七、[20分]小刚家的一个水龙头拧不紧,水一滴一滴断续地滴落到地上。小刚发现,在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时,看到下一滴水刚好开始下落(如图7所示)。他为了测算水滴下落的平均速度和一天浪费的水量,找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h,再用秒表计时。计时的方法是:当听到某一水滴滴在地上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“l”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3……”一直数到“n”时,按下秒表停止计时,读出秒表的示数为t。

    1.写出用上述测量量表示水滴在空中运动的平均速度v的表达式。

    2.小刚测得h=lm,当数到n=20时秒表的示数t=8.7s,则水滴下落的平均速度v是多少?

    3.若每滴水质量是0.25g,则一昼夜要浪费多少水?

    4.小刚为进一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的关系,又做了以下实验:找来一块挡板,让水滴落到挡板上。改变档板和水龙头口之间的距离h,并仔细调节水龙头滴水的快慢,使得耳朵听到的前一滴水滴在挡板上的声音的同时,下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请你帮小刚继续完成以下的工作:(1)把这些数据分别标示在图8(甲)(乙)两个坐标系中,并作出相应的图象。其中图8(甲)的纵坐标是水滴在空中的平均速度v,图8(乙)的纵坐标是水滴在空中的平均速度的平方,即v2。,它们的横坐标都是高度h。(2)根据图象写出v与h的函数关系。

次数

l

2

3

4

5

6

高度h(m)

O.2

0.3

O.4

0.5

0.6

O.8

平均速度v(m/s)

0.97

1.19

1.38

1.54

1.68

1.95

    5.考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素,上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差,测量值与真实值相比,是偏大还是偏小?为什么?

6.物理知识的应用

                    

                   

1.声呐

测海深

2.密度

鉴别物质  判断是否空心  判断浮沉。

3.在一定范围内,拉力越大,弹簧被拉得越长

制成测力计

4.重力的方向总是竖直向下的

制成重垂线  水平器

5.关于摩擦力的大小

增减摩擦的方法

6.惯性

解释现象

7.二力平衡

测滑动摩擦力

验证液体内部的压强公式p=ρgh

8.力使物体运动状态发生改变

   物体在非平衡力作用下的运动。

解释物体由静变动,由动变静,加速,减速,改变运动方向作曲线运动等

9.压强

增减压强的方法

10.液体的压强

水坝下部建造得比上部宽,潜水深度有限度

11.连通器

茶壶、锅炉水位器……

12.托里拆利实验

制成水银气压计

13.大气压

自来水笔吸墨水,抽水机,茶壶盖上开有一小孔,用吸管吸饮料,高度计,医院输液打针

14.气体压强跟体积的关系

风箱,喷雾器,打气筒,抽气机,空气压缩机等

15.物体的浮沉条件

密度计,轮船,气球,飞艇,潜水艇,孔

明灯,盐水选种,测人体血液的密度,解

释煮饺子时,生沉熟浮等

16.杠杆的平衡条件

判断杠杆类型,求最小动力,判断动力变

化情况进行有关计算

17.光的直线传播

射击时的瞄准,解释小孔成像,影的形成,

日食,月食的形成“坐井观天,所见甚小”,

确定视野,判断能否看见物体或像,激光

准直测距等

18.镜面反射

解释黑板“反光”,看不清上面的字

19.漫反射

解释能从各个方向都看到不发光的物体

20.平面镜 

成像、镜前整容,纠正姿势,制成潜望镜、

万花筒,墙上挂大平面镜,扩大视觉空间、

改变光路(如将斜射的阳光,竖直向下反

射照亮井底),测微小角度,平面镜转过θ角,反射光线改变2θ角……

21.光的折射

筷子斜插入水中,浸在水中部分向上偏折视深度小于实际探度,视高大于真高

22.凸透镜对光线有会聚作用

粗测凸透镜的焦距

23.凸透镜成像规律

u>2f,照相机;f<u<2f幻灯机、投影仪、

电影放映机;u<f放大镜;确定凸透镜f

的范围,照相机、幻灯机的调节

24.液体的热胀冷缩

制成常用的液体温度计

25.液化技术

分离空气的组成气体,提取纯净的气体

26.蒸发致冷

解释现象:吹电风扇凉快,泼水降温,包有酒精棉花的温度计示数低于室温

27.液化放热

用高温水蒸气做饭、烧水。

28.升华致冷

用干冰人工降雨、灭火,在舞台上形成 “烟”雾

29.液体的沸点随液面上方气压的增大(减小)而升高(降低)

在高山上煮饭用高压锅

30.气体的加压液化

生活用液化石油气用增加压强的方法使石油气在常温下液化后装入钢罐

31.三表:熔点表  密度表  比热容表

白炽灯泡灯丝用钨做,在很冷的地区宜用酒精温度计而不用水银温度计测气温;水的比热容比较大,解释在沿海地区白天和晚上的气温变化不大。

注意:固体和液体相比较,不能说液体密度总比固体的小

32.电流的热效应

制成各种电热器,白炽电灯,保险丝

33.电流的化学效应

提炼铝、铜、电解、电镀

34.电流的磁效应

制成电磁起重机,电铃,电话听筒,利用电磁铁制成电磁继电器,用于自动控制

35.决定电阻大小的因素

制成变阻器(通过改变电阻丝的长度来改变电阻),油量表

36.欧姆定律

解题,测电阻

37.串联电路的规律

制成简单调光灯,说明电阻箱的结构和原理

38.磁  

磁屏蔽      防磁手表    

用磁性材料做成录音带和录像带,磁悬浮列车

39.通电线圈在磁场中受力转动

制成直流电动机 

40.电磁感应现象

制成发电机

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