1. 冲刺全国初中物理竞赛答案
第十七届全国初中应用物理知识竞赛试题(附答案)注意事项:
1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。
2.用蓝色或黑色钥笔、回珠笔书写。
3.本试卷共有八个大厄,满分100分。
4.答卷时间:2007年3月25日(星期日)上午9:30^-11:100
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分
分数
复核人
得分 评卷人
一、选择题 以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的,把正确选项前面的字母填在题后的括号内(每小题2分,共10分)。
1.为了保证飞机在起降过程中的安全,飞机起飞和降落时,
下列操作中正确的是( )
A.起飞时前轮先离开地面,降落时前轮先接触地面
B.起飞时前轮先离开地面,降落时后轮先接触地面
C.起飞时前轮先离开地面,降落时前、后轮同时接触地面
D.起飞时前、后轮同时离开地面,降落时前、后轮同时接触地面
2.手机已成为现代生活中常用的一种通讯工具。一般的手机都设有利用振动提示人们“来电”的装置。有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动,当叶片转动时,电动机也就跟着振动起来,从而又带动手机振动。在图1所小的几种形状的叶片中,你认为能够实现上述振动功能的是( )
图1
3.蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空脱水,使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看,真空脱水的道理是( )
A.真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水
B.真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化,从而实现脱水
C.真空环境的空气密度很小,可迅速提高疏菜中水分子的运动速度,从而实现脱水
D.真空环境的气压很低,因而大大降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水
4.人们用来取暖的一种热水袋如图2所示。它的表面有很多长条状的橡胶突起部分,这些突起部分相互平行且突起的高度较大,做成这种外形的主要目的是( )
A.使热水袋美观大方,起到装饰作用
B.使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的
传热功能
C.这种突起具有良好的弹性,在外界压力作
用下容易发生弹性形变,以防止在某种重压下,
所灌热水将热水袋胀破
D.减小热水袋与人体的直接接触面积,以降低热水袋的放热速度,实现缓慢放热
5.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图3所示的方式,引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( )
图3 农田灌溉的剖面示意图
A.这种取水灌溉方式利用了连通器原理 B.使用时B端管口必须低于A处水面
C.使用时先将管道中灌满水 D.高度差H越大,管道中的水流得就越快
二、填空题(每空1分,共15分)
1.古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”。
(1)这个钓鱼的小儿面对路人的询问,只是招招手却默不作声。这是因为他
知道声音不仅能在空气中传播,还能在___________中传播。
(2)小儿招手______(选填“会”或“不会”)产生波动,鱼儿听不见的原因是_ 。
2.去年一暑假小明参加学校的生存夏
令营,学到了野外生存的很多知识和技
能。其中:
(1)获取饮用水。如图4,用大塑
料袋套在树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。
随着植物中水的小断____和
经过一段时间,塑料袋的内表面上就会
出现一层水珠。
(2)用影子辨别方向。如图5所示,
将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后,用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹,在轨迹上找出其中距O点最近的点A,则OA所指示的方向就是_ (选填“东”“西”“南”“北”)方向,这一判断应用的光学知识是 。
3.当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后,接着又要给小明同学照半身像,这时摄影师应该__(填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明同学的距离,同时_ (填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。
4.用久了的白炽灯泡会蒙上一层浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生 _现象,出现钨蒸气,在灯泡内壁上产生_ 的缘故。
5.油库里的储油罐如图6所示,它浑身银白,
直径较大,高度较矮(相对于直径而言),像个矮胖子。
请回答:
(1)在储油罐的这些设计中,“浑身呈银白色”是
为了 ;“直径较大,高度较矮”是为了
。
(2)在储油罐旁还安装有自动喷头,每到夏天,
特别是白天的中午,常用喷头向储油罐喷水,这主要是利用水的_ 较大的特性,以及水蒸发时要吸热的特性来给储油罐_ ,以防止油的自燃。
三、简答下列各题(每小题4分,共20分)
1.小华感冒咳嗽,妈妈给她买了“双黄连口服液”。粗心的小华将口服液盒内特制吸管弄丢了,只好拿来一根饮料吸管插入瓶中,结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来。后来,她发现这两种吸管的形状不一样:饮料吸管外壁光滑,口服液吸管外壁有棱,两种吸管的截面形状如图7所示。请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同。
2.小明要买一个电炉用来烧开水,他到商店去选购时看到有800W和1200W两种规格,他想:800W的功率小,比较省电,打算买800W的。如果从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗,为什么?
3.寒冬时节的早晨,汽车司机上车后常发现在前风挡车窗上出现白色的“哈气”,于是他打开暖风,很快就能除掉“哈气”;夏天,在下大雨后,风挡车窗上也出现。‘哈气”影响安全驾驶,于是司机打开空调制冷,很快“哈气”也被除掉。为什么同样的现象,司机采取不同的方法却收到了相同的效果?请你用所学的物理知识加以解释。
4.小洪买了一种叫“吹泡泡”的玩具,发现有时能吹出泡泡,有时又吹不出泡泡。爱动脑筋的他产生了一个疑问:这泡泡的产生究竟与哪些因素有关呢?他猜想:泡泡的产生可能与吹泡泡用的管子粗细有关,于是他设计并进行了实验,记录了如下实验结果:
液体 肥皂液
管子直径/mm 3 5 10 20 50
泡泡产生的情况 容易 较易 较难 难 不产生
请你根据小洪的实验记录回答下列问题:
(l)分析以上实验结果,可以得到什么结论?
(2)请你另外提出两种猜想,说明影响泡泡产生的因素。
(3)设计一个方案,验证你提出的其中一种猜想。
5.如图8为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(-种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、线圈会发热。这些热量主要通过导热油并流经变压器外部的一根根金属管道散发到空气中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变夺压器的安全运行。请回答:
(l)变压器外部的散热器为什么做成管道状?
(2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油
量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱
中的玻璃管。电工通过观察玻璃管中油面的高度来判
断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要物理知识是什么?
(3)从图8我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的,这是为什么?
(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为什么?
四.(8分)小明家新买了一条100W的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图9所示的实验电路。其中电源两端的电压为6V,Rx为电热毯的电阻值,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。但实验过程中,小明发现,不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置,电压表的示数几乎不发生变化,且查得电路各处均连接无误。请你分析一下产生这一现象的原因是什么?若不更换实验器材,应怎样连接电路,才能在触头P滑动过程中,有效地改变电热毯两端的电压值。
五.(10分)如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源,B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,当有光照射时R1=R 2。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向R1的光线时,R1的电阻值就增大,计数器就计数一次。请回答:
1.当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时,光敏电阻R1两端的电压将
发生怎样的变化?R1的功率怎样变化?
2.若己知自动扶梯满载时,相邻的两
个顾客之间的距离均为50cm,扶梯运行的速
度为1 rn/s。求计数器计数101次,所需用
的时间。
3.若某一段时间内自动扶梯的乘载率
为20%,试求这一段时间内该商场自动扶梯
上的平均客流量是多少。(客流量是指单位时
间经过的顾客人数)
六.(10分)“加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递”,这个规律叫做帕斯卡定律。在图11所示的连通器中,如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计,根据帕斯卡定律可以推得,作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系:
根据这一关系式:如果小活塞的面积较小,那么在小活塞上加一个较小的力,就可以在大活塞上得到一个较大的力。“液压千斤顶”就是根据帕斯卡定律制成的。
图12所示的是液压千斤顶的剖面
图。它是汽车等运输机械常备的维修工
具,只要对杠杆施加一个不大的作用力F,
就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修
理轮胎。如果图示的千斤顶的大活塞面积
是40cm2,小活塞面积是5cm2,杠杆上的
OA= OB。请回答:
1.使用中发现,压下杠杆时,虽然能把一个重物项起来,但一放手,重物又降了下来,不能把重物长时间顶住。这说明图示的千斤顶有一个零件损坏或丢掉了。请你画一个零件补在相应的位置上,达到被顶起的重物不再降下来的目的(在图12上画出示意图即可)。
2.若修好了的液压千斤顶的机械效率为80%,使用时,假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的位置上。若要在1 min内把1t的重物顶起3cm,则维修人员消耗的平均功率和加在杠杆B端的力分别是多大?(取g=10 N/kg)
七.(13分)某院内有甲、乙两户居民,院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。
导线横截面积S/ mm2 铜芯橡皮绝缘线安全载流量I/A
2.5 28
4 37
6 47
10 68
假设两户所有用电器均为纯电阻电器,各用电器的额定电压都是220V,用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V,试回答下列问题:
1.画出院内的供电和用电的电路图。
2.通过计算说明,在实用和经济的前提下,为了“电力增容”,院内的供电线路应选用哪一种铜导线?
3.若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω,那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用“220V 4kW”的电器时,乙户所得到的实际电功率是多少?
八、(14分)图13是常见的一种电动自行车,使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术
参数。
最高车速 ≤30kn/h 一次充电连续行驶里程 50km
蓄电池 36V/10Ah
铅酸蓄电池 充电时间 8h
一次充电耗电量 0.6kW?h 电动机效率 80%
整车质量 40kg 最大骑行噪声 ≤62dB
请回答:
1.技术参数表中“36V/10Ah”表示的物理意义是什么?
2.若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶
时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg。求:行驶20min,电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。
3.若摩托车每行驶100km耗油2.5L,油价约5.1元/L,照明用电的电费约0.5元/kW?h,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。
4.请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况。
5.在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。一个人骑电动自行车“消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车,消耗320MJ的能量可行驶l00 km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少?
第十七届全国初中应用物理知识竞赛参考解答和评分标准
说明:
1.除选择题外,提供的参考解答不一定都是惟一正确的。对于那些与此解答不同的解答,正确的,同样得分。
2.评分标准只是按一种思路与方法给出的。在阅卷过程中会出现各种不同情况,可参照本评分标准的精神定出具体处理办法,但不要与本评分标准有较大偏离。
3.问答题或计算题是按照分步方法给分的。在评分标准中常常写出(1)式几分,(2)式几分……这里的式子是用来代表步骤的。若考生并未写出这个式子,而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤,同样得分。没有写出任何式子或文字说明,只给出最后结果的,不能得分。
4.参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的,但对考生不做要求。不要因为有效数字的错误而扣分。
5.在最后定奖时,如果得分相同的人数超过获奖名额,因而难于选拔时,可对待选试卷进行加分评判。加分评判的基本依据是:
(l)所用方法或原理不是课本所讲的,具有创新性,应加分;
(2)方法简便,应加分:
(3)提出多种正确解法,应加分;
(4)试卷表达规范,条理清楚,能充分利用数学工具,应加分。
上述各项的执行都应由竞赛领导小组做出规定(省统一分配奖励名额的由省决定,地、市分配奖励名额的由地、市决定)。
一、选择题(每小题2分,共10分)
1 .B 2. C 3.D 4.D 5.A
二、填空题(每空1分,共15分)
1.(1)(1分)水
(2)(1分)会 (1分) 招手时,手的振动频率很低,所发出的波动频率也很低,不在鱼的听觉范围内
2.(1)(1分)蒸发 (l分)液化; (2)(1分)南 (1分)光沿直线传播
3.(1分)减小 (1分)增大
4.(l分)升华 (1分)凝华
5.(1)(l分)尽可能地反射阳光 (1分)稳固油罐,增大容积
(2)(1分)比热容 (1分)降温
三、简答题(每小题4分,共20分)
1.(4分)参考答案:
吸管插入药液瓶后,由于饮料吸管的外壁光滑,它与药液的橡胶瓶盖紧密接触,空气不能进入,因此很难“吸”上药液....................................... 2分
而药液吸管的外壁是有棱的(或凸凹不平),利于空气的进入,药液在大气压的作用下被压入口中.......................................2分
2.(4分)参考答案
使用电炉,消耗的是电能,是否省电,不能只看电功率的大小。假设不考虑热量散失和其它能量损失,将同样的一壶水从20℃加热到100℃需要吸收的热量是相同的,消耗的电能也相同,只是用800 W加热的时间比用1200 W的时间更长一些。........……2分
但是,实际上用电炉给水壶加热的同时,也在散热,由于使用800W电炉加热的时间更长,散失的热量也就更多,所以要同样加热到100℃,所需要的电能也会更多!故他的想法是不合理的。所以,在用户电度表允许承受的范围内,购买电功率大一些的电炉更为合算。..........................................……2分
3.(4分)参考答案
水蒸汽遇冷才能凝结成小水珠形成“哈气”,司机采取的措施都是从抑制气体液化的条件入手的…1分
在冬季,司机用暖风提高风挡玻璃的温度,使水蒸汽不能在风挡玻璃上液化而形成“哈气”……1分
在夏季下大雨时,车外温度较低,关闭车窗后,车内温度较高,风挡玻璃的温度较低,车内水蒸汽在风挡玻璃上遇冷可以凝结形成“哈气”;此时打开空调制冷,使车内温度低于风挡玻璃的温度,车内水蒸气不能在风挡玻璃上液化,从而起到预防“哈气”产生的作用..............................…………2分
4.(4分)参考答案
(1)其他条件相同的情况下,管子直径越大,越难产生泡泡................. 1分
(2)液体的种类、液体的浓度(或者液体的温度、蘸有液体的多少、吹泡泡用力的大小
等)..............................................……1分
(3)以液体浓度为猜想的设计方案:...........................……2分
①往盛有相同水量的二个水杯中分别加入不同量的洗衣粉并搅拌均匀;
②用一根管子在其中一只杯中蘸一下,用力吹气,观察泡泡产生情况;
③用相同的管子,在另一杯中蘸同样多的液体,用同样大小的力吹气,观察泡泡产生情况。
5.(4分).参考答案
(1)扩大散热面积(或与空气接触面积).................................1分
(2)连通器中的同样液体,静止时的液面是相平的........... 1分
(3)管道沿竖直方向便于变压器中的导热油形成对流,增强散热能力................. . ......1分
(4)若变压器油箱中的导热油装得满满的,则发热膨胀的导热油会把变压器胀破,造成事故...............................................……1分
四.(8分)参考解答:
在电路连接无误的情况下,可以对电路进行有关计算。当触头P滑至a端时,电热毯直接与电源相连,其两端的电压Ux即为电源两端的电压,即Ux=6V;当触头P滑到b端时,电热毯与R串联后接在电源上,电热毯与R共同分担电源两端的电压...........2分
此时若Rx>>R,则电热毯两端的电压Ux远大于滑动变阻器两端的电压UR,即Ux≈U,因此会发生不论如何调整触头P的位置,Rx两端电压Ux几乎不变的现象。可见,小明实验中不能有效地改变电热毯两端的电压值,是由于电热毯的电阻远大于变阻器总电阻的缘故。.......................2分
在不更换实验器材的情况下,可以将电路连接成答图l所示的结构。即在原电路图所示的电路中,从滑动变阻器的b端向电源负极连接一根导线bc。这样,当P滑至a端时,Ux=6V;当P滑至b端时,Rx被导线bc短路,Ux=0V。从而实现了Rx上的电压值由0V至6V的大范围变化................... 4分
五、(10分)参考解答
1.不考虑电池内阻,当挡住由A射向R1的光线时,R1增大
(1)因为I= ,所以I减小
R1两端的电压U1=U一IR2,因为I减小,所以U1,增大..............3分
(2)光敏电阻R1上消耗的功率P1= ,因为U1+(U-U1)=U为一定值,
所以,当U1=U-U1时,U1(U-U1)有最大值,Pl有最大值。即R1=R2时,P1有最大值。
所以,当R1增大时,R1上消耗的功率P1要变小。……………………………3分
2. t= = s = 50s ………………………2分
3.平均客流量为:k = ×20%×60s=24人/min……………………2分
六、(10分)参考解答
1.应补上一个单向阀门,位置如答图2所示:…4分
2.要把重物顶起来,大活塞所做的功应为:
W大=Gh=mgh=300J ……………… l分
维修人员做的功应为:WF = = J=375 J………………1分
维修人员消耗的平均功率为:PF= = J/s=6.25W ……… 1分
重物被匀速顶起时,大活塞对重物的支持力 F大= mg = 1.0 × 10 4 N …………l分
因为大活塞的面积 S大=8 S小,所以作用在小活塞上的力
F小= F大= ×1.0×10 4 N=1250N…………………1分
又因为杠杆上的OA= OB,液压千斤顶的机械效率η=0.8,
所以维修人员加在B端的力FB的大小应为:FB= = N=312.5 N … l分
七、(13分)参考解答
1.答图3为供电和用电的电路图。… … … 3分
2.两户都用电时,线路中的总电流最大为
I总= = = 36.4 A
查表可知,应选用横截面积为4mm2的铜芯橡皮绝缘线… … … … … … … 3分
3.每50m长的铜导线的电阻为 R=4.25×l0-3×50=0.21(Ω)… … … … l分
每个用户用电器的总等效电阻为R甲= R乙= = = = 12. l(Ω)… … 1分
全院的总等效电阻为R总=2 r + =6.3(Ω)
干路电流为I总′= = =34.9(A)…………… 1分
甲用户两端的电压为U甲=U-I总′R=220-34.9×0.21=212(V)……………l分
乙用户两端的电压为U乙= R乙 = ×12.l =208(V)………… l分
乙用户消耗的功率为P乙= = = 3.58×103(W)……………………… 1分
其他解法,只要正确,参考上述评分标准给分。
八、(14分)参考解答
1.当供电电压是36V,通过的电流是10A时,可供电l h ……………………… 2分
2.因电动自行车匀速行驶,故发动机提供的牵引力与阻力相等:
F= f =0.02×(m1+m2)g=0.02×(70kg+40kg)×l0 N/kg=22N…………1分
20min内自行车通过的路程为 S=v t=6m/s×20×60s=7200m… … … 1分
电动机对自行车做的功W有=Fs=22N×7200m=l.584×105J… … … … … 1分
电流所做的总功为W总= = J=l.98×105J … … … l分
通过线圈的电流I= = =4.58 A … … … … … 1分
3.电动自行车每行驶 100km耗电的费用 2×0.6kW?h×0.5元/kW?h=0.6元……l分
摩托车每行驶100km耗油的费用 2.5L×5.1元/L=12.75元 … … … … … l分
比较可知,每行驶100km的路程,电动自行车比摩托车的费用低很多。所以使用电动自行车更经济。……………………………………………………………………l分
4.摩托车工作时要排出废气并产生噪声,对环境污染较大。……………………… l分
电动自行车工作时虽然不排尾气且无噪声,但目前市场上销售的电动自行车使用的大多是铅酸蓄电池,使用一年左右就需更换。这种电池腐蚀后溢出的含铅和酸性物质对土壤和人体健康危害很大。铅是一种具有神经毒性的重金属,会对人的大脑造成损伤,导致中枢神经功能低下,神经及行为功能异常。… … l分
5.电动自行车和汽车的客运效率分别用η1、η2表示,则
= =24 : l … … … … … … … … 2分
2. 求初中全国物理竞赛的热考题目和重点题目,好的一定一定加分,急,我明天就要用了,
1.两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水。一个重球挂在不导热的细线上。放入其中一个容器内,使球位于容器内水的体积中心。球的质量等于水的质量,球的密度比水的密度大得多。两个容器加热到水的沸点,再冷却。已知:放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k倍。试求制作球的物质的比热与水的比热之比c球:c
两个完全相同的金属球a、b,其中a球放在不导热的水平面上,b球用不导热的细线悬挂起来。现供给两球相同的热量,他们的温度分别升高了△ta、△tb,假设两球热膨胀的体积相等,则
A.△ta>△tb B.△ta<△tb C.△ta=△tb D.无法比较
2.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N/m,为了使1.0×103kg的油在水内散成半径为r=10-6m的小油滴,若油的密度为900kg/m3,问至少做多少功?
3.炎热的夏季,人们通过空调来降低并维持房间较低的温度,在室外的温度为时,要维持房间的温度,空调每小时工作次。已知一厚度,面积为的截面,当两端截面处的温度分别为、,且,则热量沿着垂直于截面方向传递,达到稳定状态时,在时间内通过横截面所传递的热量为:
(其中为物质的导热系数。)
求:(1)当室外的温度升高到时,如房间的温度仍然维持为,则空调平均每小时工作多少次?
(2)设房屋墙壁以及顶部的厚度均为、导热系数为,如房间内再增加一厚度均为、导热系数为的保温涂层,在室外的温度为,房间的温度仍然维持为,那么空调平均每小时工作多少次?(不考虑门窗及地面的热传导)
4.一个老式的电保险丝,由连接在两个端纽之间的一根细而均匀的导线构成。导线按斯特藩定律从其表面散热。斯特藩定律指出:辐射功率P跟辐射体表面积S以及一个与温度有关的函数成正比,即
试说明为什么用保险丝时并不需要准确的长度。
5.物体受热膨胀时,其体积通常满足Vt=V0(1+βt)上式中Vt表示物体在温度t时的体积,V0表示物体在0℃时的体积,t表示摄氏温度,β叫组成该物体的物质的体膨胀系数。今有一质量为80g的玻璃瓶,在0℃时盛满酒精后测得其总质量为m1=317g,加热至50℃时,由于玻璃的体膨胀系数β小于酒精的体膨胀系数β′,而使一部分酒精溢出,这时测得全部溢出酒精的质量为Δm=m1-m2=12g.若酒精的的体膨胀系数β′的数值为1.1×10-3/℃。则玻璃的体膨胀系数β为_____
6.
一密闭容器中,盛有高温的油,放在温度保持不变的环境中慢慢冷却。小明每隔30分钟记录一次容器内的油温,共记录七次,具体数据如下表:
根据表中数据可知在冷却时间为60min时,内外温度之差为__________°C,油温T与冷却时间t的关系式为__________
7.
大刚家自制了一个太阳能热水器,其主要装置是一个晒水箱.经多次观察和实验知道,该晒水箱的效率在夏天可达到50%.查表可知,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2·s).如果晒水箱内有45kg的水,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是2.0m2,试问:要使水温从25℃升高到55℃需要多长时间?
随着“西气东输”工程的实施,目前扬州正在人工煤气向天然气改造工程,一份宣传材料上提供了如下的数据,
燃料种类 市场价格 单位发热量 折合成单位人工煤气价格
人工煤气 0.95元/m3 3.5×107/m3 0.95元/m3
天然气 2.2元/m3 8.6×107/m3 0.90元/m3
(1)请你在表格中填入天然气折合成以前使用的人工煤气单位价格,并考虑一下改造后长期使用天燃气 (填是/否)划算。(保留两位小数,不要求计算过程
(2)小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知完全燃烧放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg,初温为14℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
国产165型单缸四冲程汽油机的气缸直径为65mm,活塞冲程长55mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮转速是1500R/min.
⑴求这种汽油机满负荷工作时的功率(不计摩擦损失).
⑵如满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值4.6×107焦/千克
8.
两根均匀的不同金属棒,密度分别为ρ1、ρ2,线膨胀系数分别为a1、a2长度都为l,一端粘合在一起,温度为0℃,悬挂棒于A点,棒恰成水平并静止,如图所示.若温度升高到t℃,要使棒保持水平并静止,需改变悬点,设位于B,求AB间的距离(粘合剂的质量忽略不计).
以上是12道题希望对你有帮助!
请及时采纳O(∩_∩)O哈!
3. 全国中学生物理竞赛中的物理常识
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
知 识 点
应 用
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
4. 谁能把初中物理所有的方法{如转换法,等效替代等]列举出来,并各举2个用此方法的例子啊
放大法 1.证明声音以波的形式传播的实验 敲击音叉,音叉的振动很难看清楚,所以就在音叉旁放置一个挂有轻质小球的铁架台,当轻质小球碰音叉的时候就会被弹开。 2.2011年全国初中物理竞赛简答题的第六题 http://wenku..com/view/e7eaafbdf121dd36a32d82d5.html 控制变量法 1.伏安法测电阻 2.探究杠杆平衡的一般规律 等效替代法 1.合力的概念 2.等效电阻的概念 理想模型法 1&2.引入磁感线和光线的定义 转换法 1.用灯泡的亮暗观察电流的大小 http://ke..com/view/281894.htm 类比法 1.把电流比作水流 比例法和代数法 这个比较经常用于计算,其实跟数学的列方程没什么差别 图象法 比如说,电路,画电路图,更直观 实验法 这个应该不用了吧。。 还有很多很多。。 隔离法,原理法,割补法,极端法,排除法,假设法 这些我觉得是比较少用。。前面几个是较经常用的。。 才疏学浅。。就这些了。。
记得采纳啊
5. 全国初中物理竞赛初赛试题及答案
第十一届全国初中应用物理知识竞赛试题
作者:佚名 新课标试卷来源:本站原创 点击数:2010 更新时间:2004-9-30
第十一届全国初中应用物理知识竞赛试题
*注意:本卷中的插图实际大小比显示的大小要大,如看不清可适当拉大,插图为灰度图,如要打印请设图片为黑白模式,否则打印时会很模糊。
一、 选择题: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方括号内(共33分,每小题3分)
1. 宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后,在太空运行,在这飞船中用天平测物体的质量,结果是( )
A.和在地球上测得的质量一样大
B. 比在地球上测得的大
C. 比在地球上测得的小
D.测不出物体的质量
2. 秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为:( )
A. 星星在运动
B. 地球在绕太阳公转
C. 地球在自转
D. 大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化
3. 1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时,使用了一种石墨炸弹,这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是:( )
A. 炸塌厂房
B. 炸毁发电机
C. 使设备短路
D. 切断输电线
4. 小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,氖管都发光。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是:( )
A. 灯泡全部都烧坏
B. 进户零线断路
C. 室内线路发生短路
D. 进户火线断路
5. 下列物体都能导热,其中导热本领最好的是:( )
A. 铁管
B. 铝管
C. 铜管
D. 热管
6. 室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:( )
A. 桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
B. 桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
C. 桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆
D. 桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆
7. 小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,下面说法中正确的是:( )
A. 射入眼中的光一定是由像发出的
B. 像一定是虚像
C. 像一定是倒立的
D. 像一定是放大的
8. 生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子,用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择,在生物课上使用时,效果最好的是:( )
A. 凹型镜面
B. 凸型镜面
C. 平面镜面
D. 乳白平面
9. 小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在:( )
A. 磁体的重心处
B. 磁体的某一磁极处
C. 磁体重心的北侧
D. 磁体重心的南侧
10.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器,上面写着下表中的一些数据,在以下几种说法中,正确的是:( )
A. 漏电电流大于30mA,保护器会在0.1秒之内切断电源
B. 漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作
C. 当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用
D. 只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时,才能起保护作用
11.炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面。这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是:( )
A. 洒水车中的水经过曝晒,内能增加,温度很高
B. 洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发
C. 地面上的水反射了阳光,使身体得到更多的热量
D. 水蒸发时把地面的热带到了人的身上
二、 填空:(共24分,每小题3分)
1. 李明同学放学回家,正碰上刮风下雨,他以18千米/时的速度由西向东快跑,此时他发现了奇怪的现象,雨滴成竖直下落状态,请你确定,这时刮的是______风,风速是_____米/秒
2. 后轮驱动的汽车在平直路面上向前加速行驶时,地面对后轮的摩擦力方向中是_______,对前轮的摩擦力方向是________。
3. 下图是根据广西北海市一家宾馆中所挂钟表的照片绘制的示意图,图中秒针、分针和标有24个数字的转盘都沿顺时针方向转动。根据钟表的示数,这张照片是在北京时间(按24小时制计时)______时______分______秒拍摄的。
4. 小红家上月5日自来水表的读数为344米3,本月5日自来水表各指针的位置如图所示,这时水表的示数是_______米3,所以一个月来她家用去_______米3水(读数到米3即可)。
5. 音乐厅正确音乐会,男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴奏,这时男中音的________比女高音的大,而女高音的________比男中音的高。音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感,这主要是由于人的听觉具有________效应。
6. 近视眼镜的镜片是一个________透镜,它和眼球中相当于透镜的那部分的综合作用使得这个“照相机”的“镜头”的焦距变________了。
7. 图甲所示,为农户用的一种风箱的结构示意图,其中在A、B、C、D四处分别装有单向通风阀门,使得无论向左推或向右推活塞时,风箱都能向灶中送风。若此时正向左推活塞,请在丙图中画出这时阀门的开、闭状态。作图时可参照图乙的画法。
8. 我周围有很多利用电能发光的灯。有的利用灯丝的高温而发光,如________灯;有时灯有灯丝,但是不靠灯丝发光,如_______灯;有的灯根本没有灯丝,通电后也能发光,如________灯。
三、 简答下列各题(共17分)
1.(4分)物理学常常把实际的研究对象或实际的过程抽象成“物理模型”。如用铡刀铡草时,可以把铡刀看做是一个能够绕轴转动的硬杆,而不必考虑刀的形状、刀的材质,在物理学中把它称为“杠杆”,这时“杠杆”就是铡刀的“物理模型”。
汛期,江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来,形成“管涌”,初中物理讲过的什么装置可以作为“管涌”的物理模型?自行车的车把可以控制车的方向,它的“物理模型”又是什么?
2.(3分)小峰想利用电冰箱降低室温:他先将电冰箱的门打开,然后接通电源。他这样做,可以达到降低室温的目的吗?为什么?
3.(4分)节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了。设想,气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由。
4.(6分)要学好物理就要多动手实验。请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具,并简述制作过程及用它所演示的物理现象。
四、(10分)小英设计了一个实验,验证水的内部压强和水深的关系,所用的装置如图所示,增加细管内的砂粒可以改变细管沉入水中的深度。
1. 指出所作的测量工具,并用字母表示需要测量的物理量。
2. 逐条写出实验步骤。
3. 根据测量量导出在不同深度处计算压强的公式。
4. 说明怎样通过实验结果判断水的内部压强是否与水深成正比。
五、(8分)水在热电厂的锅炉中变为水蒸汽,通过涡轮机带动发电机发电,用过的水蒸汽在液化器中凝结成水,再到锅炉,循环使用。液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温,如图。水的比热为4.2×103焦/(千克·℃),求:
1. 夏天,来自冷却塔的水温为16,而回到冷却塔的水温为30。若冷却塔和液化器间水的流量为15米3/秒,试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。
2. 如果发电机的发电功率是56万千瓦,发电机把机械能转化为电能的效率为80%,不计水蒸汽通过涡轮机过程中由于热传递赞成的能量损失及涡轮机的摩擦,试求水蒸汽的能量转化为电能的效率。
六、(8分)山区某工地方程式时,照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来,工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明,所用导线的电阻为每米0.018欧,如果电源两端的电压为220伏,且保持不变,试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。(计算时不考虑灯丝电阻的变化,数值只取整数,小数可四舍五入)
参考答案
一、1.D 2.D 3.C 4.B 5.D 6.D 7.C 8.A 9.C 10.A 11.B
二、1.西 5 2.水平向前 水平向后 3.20 24 57 4.356 12 5.响度(或音量,声音) 音调(或频率) 双耳 6.凹 长 7.A、B、C、D处开合状态如图 8.白炽 日光 霓虹
答案填空第7题图
三、1�连通器 轮轴
2.不能.因为电冰箱的制冷机工作后,冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低,吸收空气的热量,与此同时,冰箱外部的冷凝器温度升高,将热量传给空气,室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出,所以室温不会降低.
3.有两种可能.一是因为高空中的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球不断膨胀,最后“爆炸”破裂.
另一是因高空的空气较稀薄,气球上升过程中所受浮力逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度最大.然后,浮力小于重力,气球开始向上做减速运动.在气球的速度为零之后,又加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力大于重力,气球开始作向下的减速运动.在气球的速度减为零之后,又开始加速上升.如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上、下往复运动.
4.①制作量杯 用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水,并刻上刻度
②作液体侧压强实验器 在瓶的侧壁不同的高度处扎等大的小孔,倒入水后,从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增大而增大.
③演示喷雾器 用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶,用手使劲捏可乐瓶,水会成雾状从细塑料管中喷出.
四、1.需要用的测量工具是直尺;需测量细管的直径D和细管沉入水中的深度H1,H2.
2.实验步骤:①测出细管的直径D;②在细管中加入少量砂粒,将细管放入盛有水的容器中,平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H1;③增加细管中的砂粒,再将细管放入盛有水的容器中,平衡后用直尺测出细管沉入水中的深度H2.
3.导出计算压强的公式.平衡时,细管(含砂粒)所受重力G管与所受浮力F浮相等,即
G管=F浮,
又 G管=p1S=p1π(D/2)2,
F浮=V1ρ水g=π(D/2)2H1ρ水g,
故得 p1=H1ρ水g.
4.同样可证p2=H2ρ水g,
所以 p2/p1=H2/H1.
说明水的内部压强与水深是成正比的.
五、1.水蒸汽冷却时所放的热量为冷却水所吸收,所以冷却所丢失的功率(即散热功率)为
P散=Q吸/t=c(m/t)Δt
=4.2×103焦/(千克·℃)×15×103千克/秒×(30-16)℃
=8.82×108瓦.
2.水蒸汽的能量转化为电能的效率
η=P用/P总=(P电/P机+P散)×100%,
P机=560×106W/0.8=700×106W,
所以
η=(560×106W/700×106W+882×106W)×100%≈35.4%.
六、电路如图的所示.R线为导线的电阻,L1为“220V 100W”灯泡,L2为“220V 200W”灯泡.
答案第六题图
R线=(0.018欧/米)×2×250米=9欧,
L1和L2的电阻分别为
R1=U2/P1=484欧,R2=U2/P2=242欧,
L1和L2的总电阻
RL=1欧/(1/484+1/242)=161欧,
R总=R线+RL=170欧,
I总=U/R总=220/170安=22/17,
所以,导线上消耗的功率为
P线=I2总·R线≈15瓦,
两灯泡实际消耗的总功率为PL=I2总·RL≈270瓦,
L1消耗的功率 P1=PL/3=90瓦,L2消耗的功率 P2=2P1=180瓦.
第十七届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
一.(10分)表1中提供的是明湖中学使用的一台教学投影仪的有关数据,请根据其中的数据,通过计算回答:
1.这台投影仪的耗电总功率是多大?
2.如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话,所用电阻的阻值应该多大?该电阻消耗的功率为多大?
3.这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法可行吗?为什么?
4.如果上述方法不可行,请你提出一种可以使投影仪正常工作的方案。(要求定性说明即可)
l 二.(10分)李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购买了一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油。根据表2提供的数据,请回答:
1.如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,试根据表2中所提供的有关信息,为李老师计算一下,他骑车从家到学校至少需花多少油费?
2.小洪同学学过物理以后,给李老师建议:在上述条件不变的情况下,采用加快车速缩短时间的办法,就一定可以省油费。请你根据自己掌握的知识,分析说明这种方法是否可行。
三.(12分)汽车在行驶途中,为了安全,车与车之间必须保持一定的距离。因为,驾驶员从发现某一异常情况到采取制动动作的“反应时间”里(设同一人、不同速度下的“反应时间”是相同的),汽车要通过一段距离(称为思考距离);而从采取制动动作到汽车完全停止,汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。表3中给出了某辆汽车在同一段路面上行驶过程中,在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。
1.根据表3中已给的数据,分析计算并填写尚缺的三个数据,完成表格。
2.根据表3中的数据,分析或通过计算说明超速和酒后驾车的危害。
四.(12分)有一种电脑电源适配器(即充电器)的铭牌如图1所示。这款国产充电器,有九个国家或地区的认证标志,其中已经标出了八个。
1.请你在第一个标志前的方框中填入所代表的国家名称及其英文名,并在铭牌下面的另三个图案下填写所表示的含意。
2.根据给出的数据:说明此电源适配器所适用的电源条件是什么。
3.用它与配套的笔记本电脑供电使用时的耗电功率大约在什么范围?
4.试估算它为笔记本电脑供电时的效率大约在什么范围?
5.有人说:“如果适配器只是输入端插入电源,输出端不接用电器时就不耗电”,你认为对吗?请简要说明理由。
五.(12分)我们已经知道,肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积,单位是毫升(ml)。肺活量是身体机能的重要指标之一,对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大。
我们要注意增强自身的肺活量。图2所示的是一种测定肺活量的实用方法,图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒,测量前排尽其中的空气(即测量前筒内充满水)。测量时,被测者吸足空气,再通过B尽量将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A内,使A浮起。
测得圆筒质量为m,横截面积为S,筒底浮出水面的高度为H,大气压强为P0,求:
1,此时圆筒内气体的体积。
2.此时筒内气体的压强。
3.“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数,它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度,用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析。
例如,我国初三年级男生肺活量体重指数标准:67以上为优秀;50~66为良好;33~49为及格;32以下为不及格。
如果体重60kg的小强用上面的肺活量仪测肺活量,测得H=18cm,已知筒A的质量
为200g,横截面积为200cm2,请计算他的肺活量体重指数是多少?
六.(14分)空气的流动形成风,风具有能量,称为风能。风能具有来源丰富、安全卫生等优点。图3是我国某地区风力发电的外景图。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头发电机发电,为人们提供电能。设该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2的圆面。
1.若风速为10 m/s,则1s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少kg?已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50J,10台这样的风车工作1s所产生的电能可供l盏220V 60W灯泡正常工作2h,求这种风车发电的效率。
2.若此地年平均风速为15 m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少kg煤?(煤的热值为3x107j/kg)
3.请你结合风力发电的实际情况及图4中的有关信息说明目前风力发电开发的困难和前景。
七.(14分)医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒。图5为自动测定锅内温度的电路原理图,其中R0为定值电阻,A为温度指示表(实质是一只电流表),Rx为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)。热敏电阻的阻值与温度的对应关系如表4所示,电源两端的电压不变。
1.若锅内温度为75℃时电流表指针指向0.24A;若锅内温度为112℃时电流表指针指向0.50A;若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.60A求锅内温度为125℃时热敏电阻的阻值Rx。
2.高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如表5所示。
为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃,高压锅盖上有一限压阀,图6为限压阀的原理图,限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型 外套组成。当锅内温度接近112℃时,锅内高压气体将 圆柱形金属体项起,并对外排气减压,从而起到限压的 作用。已知圆柱形金属体的底面积S为0.2cm2,求该金 属体的质量m。(外界大气压p=1.O×105Pa,g取10N/kg)
八.(16分)育才中学科技小组的小明同学自行设计了一个地磅,其原理如图7所示。设电源两端电压U恒为定值,R0为定值电阻,滑动变阻器的总电阻为R、总长度为L,滑动触头与托盘固联,开始时触头位于变阻器最上端A,并能随轻弹簧一起上下滑动。已知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比;当对地磅施加压力F时,弹簧的长度会缩短l。(弹簧发生弹性形蛮时,弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比:f=kx)请回答:
1.说明定值电阻R0的作用。
2.写出电流表的示数,与待测物体质量m之间的关系式;并分析此地磅的刻度特点。
3.有同学建议小明将原理图改为图8所示,你认为这样改动好不好?请你分析并简要说明理由.
4.请你在图8的基础上,在图9的方框里画出你改进后的电路图,并说明改进后的 特点
6. 关于初中物理竞赛的知识
(一)单选题(下列每小题的四个选项中,只有一个选项是正确的,请将正确选项的字母代号填在括号中,第l~13题每题2分,第14~20题每题3分,共47分)
1.“万里长城”是中华民族的骄傲,它的全长是 [ ]
A.6.7×104米 B.6.7×105米
C.6.7×106米 D.6.7×107米
2.用最小刻度值是0.1毫米的尺子去测量某钢丝的直径,下面是几个同学的记录,其中有效数字错误的是 [ ]
A.0.52毫米 B.0.53毫米
C.0.518毫米 D.0.052厘米
3.自行车尾灯能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,这是因为尾灯上安装了 [ ]
A.平面镜 B.多组直角棱镜
C.多组凹面镜 D.多组凸面镜。
4.昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振翅5~6次,蜜蜂每秒振翅300~400次,当它们都从你身后飞过时,凭你的听觉 [ ]
A.能感到蝴蝶从你身后飞过
B.能感到蜜蜂从你身后飞过
C.都能感到它们从你身后飞过
D.都不能感到它们从你身后飞过
5.用t1代表太阳表面的温度,t2代表火箭燃烧室内燃气的温度,t3代表液态氮的沸点,t4代表南极洲的最低温度,它们温度高低的正确顺序是 [ ]
A.t4<t3<t2<t1 B.t4<t3<t1<t2
C.t3<t4<t1<t2 D.t3<t4<t2<t1
6.春游时,全班准备照张集体像,站队后,发现两侧均有人在画面外,为使每个人都能进入画面,下列措施中符合要求的是 [ ]
A.使照相机镜头离人远些,同时使镜头到底片的距离减小些
B.使照相机镜头离人远些,同时使镜头到底片的距离增大些
C.使照相机镜头离人近些,同时使镜头到底片的距离增大些
D.使照相机镜头离人近些,同时使镜头到底片的距离减小些
7.大小分别为5牛和10牛的两个力,同时作用在同一直线上,则其合力的大小 [ ]
A.只能是15牛 B.只能是5牛
C.大于5牛,小于15牛 D.可能是5牛,也可能是15牛
8.春秋战国时期,在科学技术方面有高水平著作的学者是
[ ]
A.孔子 B.墨子
C.孟子 D.老子
9.最先用实验验证了宇称不守恒的科学家是 [ ]
A.杨振宁 B.吴健雄
C.丁肇中 D.李政道
10.图1所示的各图中能代表晶体熔化图像的是 [ ]
11.物块P和Q叠放在水平地面上,如图2所示,下列各对力中属于平衡力的是 [ ]
A.Q对地面的压力和地面对Q的支持力
B.Q对P的支持力和P对Q的压力
C.Q受到的重力和地面对Q的支持力
D.P受到的重力和Q对P的支持力
12.关于“惯性”,下列说法中正确的是 [ ]
A.速度小的物体惯性大,速度大的物体惯性小
B.运动物体在阻力作用下会停止运动,说明力可以消除惯性
C.物体静止时惯性最大,运动时惯性减小
D.在太空航行的宇宙飞船中,物体仍然具有惯性
13.对能源的分类有不同的方法。一般情况下,将能源分为三类:第一类能源来自地球以外,第二类能源来自地球内部,第三类能源来自地球和其他天体的相互作用。人们已经利用的太阳能和核燃料分别属于 [ ]
A.太阳能是第一类能源,核燃料是第二类能源
B.大阳能是第二类能源,核燃料是第三类能源
C.太阳能是第二类能源,核燃料是第一类能源
D.太阳能是第一类能源,核燃料是第三类能源
14.一辆汽车从甲地驶往乙地的过程中,前一半路程内的平均速度是30千米/时,后一半路程内的平均速度是60千米/时,则在全程内这辆汽车的平均速度是 [ ]
A.35千米/时 B.40千米/时
C.45千米/时 D.50千米/时
15.三个完全相同的杯子各装了半杯水,把相同质量的小铜块、小铁块和小铝块分别放入这三个杯子中,结果水对杯底的压强增加最大的是 [ ]
A.放入铜块的杯子 B.放入铁块的杯子
C.放入铝块的杯子 D.条件不足,无法判断
16.一定质量的水体积为a,全部结成冰后体积变为b;一定质量的冰体积为c,全部化成水后体积变为d,则 [ ]
A.b比a大1/10,d比c小1/9
B.b比a小1/10,d比c大1/10
C.b比a大1/9,d比c小l/10
D.b比a小1/9,d比c大1/9
17.小球沿图3所示的光滑斜面由a滑到b,接着又在光滑水平面bc上滑动,比较小球在a、b、c三点时速度的大小 [ ]
A.Va<vb>vc B.va<vb<vc
C.va<vb=vc D.va<vb,vc=0
18.匀速上升的气球下面用细线拴着一个小石块,当细线突然断了以后,石块的运动状态将是(不计空气阻力) [ ]
A.继续匀速上升
B.立即加速下降
C.匀速上升一段距离后再加速下降
D.减速上升一段距离后再加速下降
19.平面镜M沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S,运动中镜面始终保持与运动方向垂直(如图4所示),则S在镜中的像S′移动速度的大小和方向是 [ ]
A.以速度v水平向左移动
B.以速度v水平向右移动
C.以速度2v水平向左移动
D.以速度2v水平向右移动
20.有一个上细下粗的筒,下端用一薄片盖住后浸入水中(不计薄片重),薄片因受水的压力而不下落,如图5所示。这时向筒内轻轻注入150克水后,恰能使薄片下落,那么下列做法中同样可使薄片下落的是 [ ]
A.往筒内轻轻注入150克水银
B.往筒内轻轻注入150克酒精
C.往筒内轻轻放入150克砝码
D.以上三种方法都可以
(二)多选题(下列每小题的四个选项中,有两个选项是正确的,请将正确选项选出来,并把它们的字母序号填在括号内,选对一个者给l分,有选错的不得分。每题3分,共12分)
21.下列各种现象形成的原因。正确的是 [ ]
A.露是水蒸气液化形成的
B.霜是水凝固形成的
C.雾是冰升华形成的
D.雪是水蒸气凝华形成的
22.要使一束平行光通过某光学器件后仍为平行光束,则可选用的单个光学器件是 [ ]
A.平面镜 B.凸透镜
C.凹透镜 D.两面平行的玻璃体
23.甲、乙两个完全相同的小球,分别挂在两根强度相同的细线下,但在乙的上方接一段橡皮筋,两球在同一高度时平衡,如图6所示,然后托起两个小球到另一相同高度,突然放手,结果 [ ]
A.有可能挂甲球的细线断了,而乙球的细线未断
B.有可能挂乙球的细线断了,而甲球的细线未断
C.只要挂乙球的细线断了,则挂甲球的细线一定断
D.只要挂甲球的细线断了,则挂乙球的细线一定断
24.重为G的物体在水平外力F作用下,贴着墙保持静止,如图7所示,这时 [ ]
A.物体与墙之间的摩擦力f=G
B.物体与墙之间的摩擦力f=F
C.若增大F,则摩擦力f也随之增大
D.若增大F,则摩擦力f保持不变
二、填空题(请将答案填在横线上,25~31题,每空1分;32~38题,每空2分。共32分)
25.光在真空中的传播速度是______。
26、音乐会上,男中音歌手正在放声高唱,为他轻声伴唱的是一位女高音歌手,______歌手的音调高,______歌手的响度大。
27.影子是由光的______性质形成的,倒影是按光的______规律形成的。
28.著名的美籍华裔物理学家______因发现一种长寿命、重质量的介子,而荣获1976年诺贝尔物理学奖。
29.漏水运转浑天仪和候风地动仪是我国的______发明的。
30.奠定经典物理学基础并被誉为“力学之父”的英国科学家______,他的名著《______》被誉为近代科学史上最重要的文献。
31.1942年,中国物理学家______提出了验证中微子存在的实验方案,半年之后,美国科学家根据这一方案进行实验,证实了中微子的存在。
32.一列车正以18千米/时的速度由北向南在雨中行驶,坐在窗口的乘客看到雨滴正好竖直下落至地面,这一现象说明车窗外刮的是______风,风速是______米/秒。
33.一支刻度均匀、但示数不准的温度计,用它来测1个标准大气压下水的沸点温度,它的示数是110℃;放在冰水混合液中时,它的示数为-2℃。若用这支温度计测教室里的温度,示数为26℃,则教室里的实际温度是______℃;如果用它测量冰箱内的温度,示数为-16℃,则冰箱内的实际温度是______℃。
34.用图像可以表示物体的运动状态,图8中表示物体做匀速直线运动的是______段和______段,表示物体静止状态的是______段。
35.长颈鹿是世界上个子最高的动物。个子高了,血压也要高,所以长颈鹿又是世界上血压最高的动物,雌长颈鹿平均高约4.3米,血液密度约1.05×103千克/米3,当长颈鹿的心脏收缩把血液压到比心脏高3.4米的脑子里去时,压强至少是______。
36.人们总是先看到闪电再听到雷声,设光速为c,声速为v,闪电处离人的距离为s则从看到闪电到听到雷的时间间隔为______。
37.有甲、乙两金属块,甲的质量是乙的2/3,乙的体积是甲的1/2,则甲的密度是乙的密度的______。
38.一条小河与一条公路平行,甲沿河坐小船往返于A、B两地,乙沿公路步行往返于A、B两地。船在静水中的速度和乙在公路上行走的速度相同,其大小均为v,现河水的流速为v水,则甲、乙在这两地往返一次所用的时间之比为______。
三、作图题与实验题(共21分)
39.(4分)一物体A受到重力5牛,放在与水平方向夹角为
37°的斜面上,受到支持力4牛,A在斜面上处于平衡状态,请用力的图示法将这两个力画出来。
40.(3分)如图9所示,光线AB是点光源S射向平面镜的一条光线SC的反射光线。清画出平面镜M和像S′的位置。
41.(3分)图10中S′为S的像点。请画出凸透镜的焦点及光线SA的折射光线。
42.(6分)在测定盐水密度的实验中,一台放在水平桌面上的天平如图11(a)所示,在称量之前必须将游码______处,然后调节______,使______。称量盐的质量时,使用的砝码及游码位置如图11(b)所示时,天平平衡;用量筒量出纯水,如图11(c)所示。然后将盐完全溶解在水中,水位升高后的位置如图11(d)所示。请把数据填入表中。
根据数据计算盐水的密度ρ=______千克/米3。
43.(5分)你外出旅游时坐在沿平直公路行驶的汽车里,想测出汽车的速度,手中只有一块手表,该怎么测量?试写出测量方法及计算公式。(设汽车做匀速直线运动,路旁每两根电线杆之间的距离为l米)。
四、计算题(本题8分)
44.如图12所示,一个足够大,粗细均匀的U形管,先在A管中注入密度为ρA的液体,再往B管中注入密度为ρB的液体,当两管的液面高度差为l/2时(l为B液体的液柱长度),管内液体处于平衡状态,如果再往A管中注入液体C,已知ρC=l/2ρB,欲使液体平衡时两管的液面恰好相平,应该注入液体C的液柱长度为多少?
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7. 第13 届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案
第十三届全国物理应用物理知识竞赛复赛试题答案
(一)设热水器距地面的高度为h,热水器中的水在地面附近产生的压强为
p=ρgh供水管要能把水送到热水器上,水压要大于p.例如,楼顶高lOm,要求供水压强大于p=1×103kg/m3×1ON/kg×lOm=l×105Pa,这相当于标准大气压.
底层的水管要能承受1×105Pa以上的压强.顶层水管的耐压要求可以低些,例如直接与热水器相连的水管可以使用塑料管.
评分建议:能得出供水压力、水管耐压强度为p=ρgh即可得满分.给出具体数值的例子、能与大气压相比、考虑到顶层与底层的差别,则加分.最多加4分.
(二)1.使用高压锅.压强增大,锅内水的沸点增高,可以用较短时间把马铃薯煮熟.优点是速度快,而且由于温度高,马铃薯更好吃.缺点是不能随时开锅观察,有可能把马铃薯煮烂.
2.把马铃薯切成小块再煮.这是因为热量比较容易到达小块马铃薯的内部,内部温度上升较快.优点是简便易行,缺点是水分过多地深入马铃薯内部,口味变差,营养也有损失.
评分建议:完整、正确地答出两个方法即得满分.超过两个方法且回答有道理,加
分.最多加4分.
(三)这时,身影越来越长.身影长度l与身高h、灯高H、人行速度v的关系可以用如图所示的几何关系表示.
因为三角形OED与三角形DBC相似,所以
由此解出
这表明,身影越来越长,而且影长是匀速增加的,速度为
从这个表达式中可以看出
①影长增加的速度u与人行速度v成正比.
②当人比灯杆矮很多时,
这表明影长几乎不随人的行走而变.
③当人的身高与灯高相差无几时,h<<H,H-h≈H,所以u=(h/H)v,这表明影长的变化速度远大于人行的速度.
评分建议:得出影长与人行速度的关系式即得满分.对关系式进行分析,加分.最
多加4分.
(四)可以做一个抽水机模型.如图,在瓶盖上挖一个直径lcm左右的孔,再剪一个比孔稍大的塑料片。用塑料片把孔盖住,用软布和万能胶把塑料片的一边与瓶盖粘牢,使它成为一个单向的阀门。
在饮料瓶的侧面开一个小孔,再把瓶盖拧牢,抽水机模型就做成了.
使用时,把瓶盖向下插入水中,一只手用力捏瓶,排出瓶内部分空气,然后用另一只手堵住瓶侧面小孔,松开捏瓶的那只手,水就在大气压的作用下上升到瓶中。再露出瓶侧面小孔,用力捏瓶,水就在大气压的作用下上升到瓶中.再露出瓶侧面小孔,用力捏瓶,水就从小孔流出.
评分建议:按题目要求说出两个实验即得满分.说出三个或更多实验则加分.最多加4分.
(五)(1)电路如图所示.
(2)不论转向开关S接至位置1还是位置2,所有的灯都接入了电路.
若车向右转向,则开关S接1,此时D右1和D右2常发光,而D左1和D左2并联后与D串联.
因为转向指示灯的规格是“6V 1.5W”,所以转向指示灯D的电阻为:RD=U2/PD
=24Ω.转向灯的规格都是“6V、10W”,所以转向灯的电阻均为R=U2/P=3.6Ω.左
(或右)两只转向灯和转向指示灯总电阻:R总=RD+2R=25.8Ω.
通过转向指示灯D的电流ID=U/R总=0.23A,所以转向指示灯D上获得的功率:PD’=I2R=1.36W.由于PD’与转向指示灯的额定功率(1.5W)相差不多,所以此时转向指示灯能发光.
而此时通过左转向灯中每只灯泡上的电流:I=ID/2=O.115A,所以每个左转向灯的实际功率为:P实=I2R=0.052W.由于左转向灯的P实远小于其额定功率10W,所以左转向灯不能发光.
当车向左转向时,同样的道理,只有左转向灯发光而右转向灯中虽然有电流通过
但并不发光.
评分建议:本题第(1)、(2)问各10分.电路连接正确,充分利用已知条件进行定量分析论证的得满分.只定性说明在D右l和D右2常发光时,D左1和D左2并联后再与D串联,由于D的电阻远大于D左1和D左2并联的总电阻,因此D左l和D左2的实际功率将远小于它们的额定功率而不能正常发光的,不能得满分.分析论证过程简明、巧妙,或提出多种可行的连接方式的,可加分.最多加4分.
8. 全国初中物理竞赛
全国性的初中物理竞赛,现在很多学校都比参加了。主要原因呢,还是说是应是个教育考试这个问题。很多学校来认为在初中物理竞赛对于学生参加中考来说不加分了,所以呢,很多学校也就不参加了,如果你想报名参加全国初中物理竞赛的话,完全可以通过官网进行报名,如果有兴趣的话,你还可以参加其他的竞赛。不一定非要参加学校举办的这个竞赛,你可以参加其他的像很多地区的也会有物理竞赛的。只要你学习能力强,而且他准备非常充分的话完全可参加这一类的。
9. 2010年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题及答案
一、(16分)干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长;而与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强的特点,工作可靠性很高。如图1甲所示为干簧管的结构简图,其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片,被固定于玻璃管上。
1.当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时,如图1乙,干簧管的磁簧片触点就会闭合,将电路接通;当条形磁铁远离干簧管时,触点就会断开。请简述其原理。
2.某同学设想用干簧管制作水位自动报警器,图2是他设计的一部分情况,请帮助他完成其余部分的设计:
(1)设永久磁铁所受的重力为3N,浮球的体积为200cm3,不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作,浮球的质量应满足什么条件(取g=10N/kg)?
(2)他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个,导线若干,请在图中的虚线方框内画出报警电路,要求:水位到达A处时,红灯亮,电铃报警;水位到达B处时,绿灯亮,电铃报警。
二、(16分)小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器,其工作原理图如图3所示。其中R1、R2、R3为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作指示灯,其所消耗的电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合,使电加热器能有200W、300W、……、900W共七挡功率。为此他还设计了下面这份简单的表格,表中的“√”表示对应的开关闭合,相应的指示灯亮:“×”表示对应的开关断开,相应的指示灯熄灭。功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值。
1.按照他的设想,帮他计算出R1、R2、R3的阻值各为多少?
2.补齐表中其余挡位的空格。
额定电压 220V 额定频率 50Hz
档位 S1 S2 S3 功率
1 √ × × 200W
2 × √ × 300W
3
4
5
6
7 900W
三、(16分)如图4为过去邮局里用来称量邮件质量的双杆台秤的主要结构简图,这种台秤的两条秤杆是固定在一起的,两条秤杆分别装有秤锤A、B,其中秤锤A只能处于其所在秤杆上有槽的特定位置处,秤锤B则可停在其所在秤杆上的任意位置。
1.这个台秤的量程和分度值分别是多少?
2.写出用这种秤测量一个邮包的质量时的操作步骤(包括校零的具体步骤)
3.若用调整好的台秤称量一个邮包的质量时,秤杆水平平衡后,秤锤A、B所处的位置如图4所示,则这个邮包的质量为多少?
4.由图中的信息推导出A、B两秤锤的质量mA、mB的关系
四、(16分)小华家买了新房,准备改装客厅顶灯的电路时,他发现爸爸拿来一幅如图5所示电路图,他很好奇,看了一会儿之后,发现这幅图有些眼熟,但又和过去所看的图不同,他拿着图去问爸爸:S3是什么开关,爸爸告诉他这叫“双刀双掷”开关,相当于两个单刀双掷开关“联动”。爸爸还告诉他要将这三个开关分别装在三个与客厅相连的房间的门旁边。这是为什么?这样装有什么好处呢?小华决定仔细研究一下。
1.小华准备首先用列表的方法分析开关的状态与灯泡亮灭的关系。为此他设计了如下的表格,并用“1”和“2”表示开关接通的位置,用“1”和“0”表示灯泡的“亮”和“灭”。请你也参与到他的研究中来,并帮他在表格中记录下三个开关所有可能的组合对灯的控制情况,完成下表:
S1 S3 S2 灯的亮灭
2.根据列表的结果总结出这个电路的好处。
3.弄懂了这个电路和双刀双掷开关的特点之后,他又有了新的想法:还可以在图5的电路中再增加一个双刀双掷开关S4,并使它和其他的开关作用相同。请把他的设计画在图6中。
五、(18分)单位质量的某种液体变为同温度的气体所需要吸收的热量,叫做这种液体的汽化热。通常情况下,同种液体在不同温度下的汽化热是不同的。某课外活动小组设计了如图7所示的装置,可以用来测定100℃时水的汽化热。该装置的测量原理是:用电压可调的电加热器使玻璃容器内的水沸腾,用电子天平分别测量沸腾一段时间前后水的质量,同时测量所用的时间及在该段时间内电加热器的电压和电流,根据相关的数据和能量守恒关系即可求出水的汽化热λ。由于这个装置工作时的散热损失是不可忽略的,该组同学实验时测量了两组数据,如下表所示:
电压/V 电流/A 时间/s 水的初质量/g 水的末质量/g
第一组 20 1 300 70 68
第二组 40 2 300 70 60
1.试简单说明该装置的散热功率是否随加热功率的改变而改变。
2.根据以上数据,求水的汽化热λ
3.针对此实验提出一些减少实验误差的措施。
六、(18分)小亮家有一辆家用轿车,爸爸在给他说车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。如果发动机有若干个气缸,所有气缸工作容积之和称为发动机排量。从说明书上查到:小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0L;从网上查找到了其输出特性曲线(如图8所示);小亮又向爸爸询问了一些实测数据:由于汽车行驶的路况很好,所以平均车速为90km/h,此时发动机转速为2000r/min,平均行驶百公里油耗为9L;从物理书上查得汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.71×103kg/m3
1.由这台发动机输出特性曲线可以看出,在发动机转速为1000--5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有什么关系?
2.试通过公式推导出在其他参数相同时,发动机的输出功率与其排量的关系。
3.这辆汽车以90km/h行驶时,发动机的效率约为多少?每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少?