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第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
一、(10分)有一支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出三种简单实用的方法、判断它的南北极。
二、(12分)洗浴用的电热水器的电功率是1．2kw，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间?
三、(14分)摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常有22、16、ll、8、5．6、4、2．8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的1/22，依此类推。
曝光时间的长短由叫做“快门”的机构控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是1/500s，依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳曝光组合是ll、15，如果为了其他需要而必须先用5．6的光圈，试计算应该选用的快门速度。
四、(14分)已知空气的密度为1．29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力。
五、(14分)某机床上使用一台直流电动机，标有“36V，24W"’的字样。用多用电表测得电机的电阻为2Ω。试计算台电动机在满负荷工作时的效率。 六、(14分)小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强(水银的密度是13．6×lO3kg／m3)?
七、(14分)下表摘自一个冰箱的说明书．依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天工作时间。并回答：要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少?
气候类型 | ST | ||
总效容积(L) | 305 | ||
冷冻食品储室有效容积(L) | 70 | ||
输入功率(W) | 170 | ||
除霜功率(W) | 140 | ||
冷冻能力(kg／24h) | 10 | ||
耗电量(kW·h／24h) | 1.6 | ||
防触电保护类型 | l | ||
电源(AC) | 220V／50HZ | ||
气候类型 | ST | ||
制冷剂 | R134a.140g | ||
冷冻室星级 | **** | ||
外型尺寸(mm) | 599×702×1653 | ||
外包装尺寸(mm) | 654×799×1768 | ||
重量(kg) | 75 | ||
八、(8分)下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，试判断哪个房间的气温比较
高。说明理由。
第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
一、(10分)有一支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出三种简单实用的方法、判断它的南北极。
二、(12分)洗浴用的电热水器的电功率是1．2kw，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间?
三、(14分)摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常有22、16、ll、8、5．6、4、2．8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的1/22，依此类推。
曝光时间的长短由叫做“快门”的机构控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是1/500s，依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳曝光组合是ll、15，如果为了其他需要而必须先用5．6的光圈，试计算应该选用的快门速度。
四、(14分)已知空气的密度为1．29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力。
五、(14分)某机床上使用一台直流电动机，标有“36V，24W"’的字样。用多用电表测得电机的电阻为2Ω。试计算台电动机在满负荷工作时的效率。 六、(14分)小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强(水银的密度是13．6×lO3kg／m3)?
七、(14分)下表摘自一个冰箱的说明书．依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天工作时间。并回答：要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少?
气候类型 | ST | ||
总效容积(L) | 305 | ||
冷冻食品储室有效容积(L) | 70 | ||
输入功率(W) | 170 | ||
除霜功率(W) | 140 | ||
冷冻能力(kg／24h) | 10 | ||
耗电量(kW·h／24h) | 1.6 | ||
防触电保护类型 | l | ||
电源(AC) | 220V／50HZ | ||
气候类型 | ST | ||
制冷剂 | R134a.140g | ||
冷冻室星级 | **** | ||
外型尺寸(mm) | 599×702×1653 | ||
外包装尺寸(mm) | 654×799×1768 | ||
重量(kg) | 75 | ||
八、(8分)下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，试判断哪个房间的气温比较
高。说明理由。
①为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内装一根电阻丝，并插入温度计，电流产生的热量多少是通过
②小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中，然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）
| 实验 次数 |
电流/A | 通电时 间/s |
电阻/Ω | 温度升高量/℃ |
| 1 | 0.3 | 30 | 10 | 1.5 |
| 2 | 0.6 | 30 | 10 | 6.0 |
③若要探究电器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，同时选择乙图中
①他们提出的问题是：导体中的电流与电压、电阻有什么关系？
②根据经验，他们猜想：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
③实验过程如下：
a．他们按如下电路图连接电路，请将电路图填画完整．
b．用R1=5Ω的定值电阻做实验，发现当电压表示数分别为0.8V、1.6V、2.4V时，对应电流值分别为0.16A、0.32A和如图电流表的示数．电流表示数为
c．换用R2=10Ω的定值电阻，重复上述实验．
④通过分析，他们验证了猜想的正确性，得出欧姆定律．他们经历的探究程序为：提出问题、
（ⅱ）在上述探究中发现，对同一个导体，U/I的值
（ⅲ）在上述实验（1）的电路中，将定值电阻换成螺线管，通电后吸引大头针，发现当滑片向左移动时，吸收大头针的数目
（ⅳ）叶子、小明和小雨在理解欧姆定律基础上又共同设计了一种测定水平方向风力大小的装置．其原理如图甲所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱．
（1）在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表示数也随之增大，则应该（
A．在a、b之间接入电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接入电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
（2）为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量．
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L和所受压力F的关系图[见图乙]．由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加
②叶子设计了如图丙所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻．他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0～0.6A）
C．电压表V（量程0～3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0～5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0～10Ω）
选好器材后，叶子和小雨在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| A表示数I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| V表示数U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
（3）三位同学最后根据（1）的要求，按图甲进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和（2）备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻．如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是
（4）对叶子、小明和小雨设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：
（1）探究电流通过导体产生热量与电阻的关系：
| 器 材 |
电源、导线、开关、两个装有相同质量煤油的烧瓶、铜丝、镍镉合金丝、 温度计 温度计 ． |
装 置 图 |
 |
| 准 备 |
实验装置如图所示，在两个相同的烧瓶中装相等质量的煤油，瓶中各放一根电阻丝，右瓶中电阻丝比左瓶中的大，通电后观察电流通过电阻丝产生的热量是通过 温度计的示数变化 温度计的示数变化 来观察的，电流产生的热量越多 多 ，煤油温度上升的越高 高 ． | ||
| 步 骤 | 连接电路，闭合开关一段时间后，发现右侧瓶中温度 升的高 升的高 这说明烧瓶中的镍镉合金丝产生的热量多 多 ； | ||
| 研究方法 | 本实验用的物理学研究方法有 控制变量法 控制变量法 和转换法 转换法 ． | ||
| 实验 过程 现象 |
?在如图所示的装置中，闭合开关，让导体不动，电流表的指针不偏转，让导体向上或者向下移动，电流表指针 不偏转 不偏转 ；让导体左右移动，电流表指针偏转 偏转 ．?改变磁场中导体的运动方向，会发现电流表的指针偏转方向 改变 改变 ．（改变 或 不改变）?改变 磁感线方向 磁感线方向 ，电流表的指针的偏转方向会改变． |
 |
| 结论 应用 |
闭合电路一部分导体，在磁场中做 切割磁感线 切割磁感线 运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应 电磁感应 ．此电流的方向与导体运动方向 导体运动方向 和磁感线方向 磁感线方向 有关．此现象中，机械 机械 能转化为电 电 能．据此制成了发电机 发电机 ． | |
| 器材 | 电源、导线、开关、小灯泡（3.8V），电流表、电压表、 滑动变阻器 滑动变阻器 ． |
| 原理 | P=UI P=UI ． |
| 方法 和 步骤 |
实验中用 滑动变阻器 滑动变阻器 调节小灯泡两端的电压，电压表应和小灯泡 小灯泡 并联，为了提高测量的准确性，最好选用0～15 0～15 V的量程．闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有3V，这时滑动变阻器的滑片移动，使电压表的示数为3.8 3.8 V，此时电流表的示数为0.3A，则该灯泡的额定功率为1.14 1.14 W． |