各年全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题及答案.doc
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1、2009年全国初中应用物理知识竞赛初赛试题一、选择题(每小题2分,共12分):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。1在2008年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。场馆中光纤的主要用途是( ) A输电 B通信 C导热 D照明 2炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上,他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是( ) A洒水车中的水经过曝晒后,内能增大,温度很高 B地面上的水使被反射的阳光增多,身体
2、获得更多热量 C洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢 D地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上 3修补被扎破的自行车内胎时,修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛,再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛,然后再将锉毛的两个表面涂上胶水,待胶水晾一会儿之后,对准、压紧。对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析,你认为最可能的是( ) A使补胎处的橡胶更膨松,以增强补胎处橡胶的弹性 B增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用 c增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦,防止错位 D防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀,避免外胎爆胎 4与火车相比,汽车车厢外表面
3、更容易堆积灰尘。对于导致这种现象的原因分析,你认为下列说法中最可能的是 ( ) A火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑,更不容易堆积灰尘 B火车行驶的速度比汽车的大,产生的风更大,更容易把灰尘吹掉 C火车行驶的速度比汽车的大,车厢外侧空气流动的速度比汽车的大,车厢外侧气压比汽车的小,车厢的内外压强差比汽车的大,更不容易堆积灰尘 D在车辆行驶过程中,车厢外表面由于和空气摩擦而带电,因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶,和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下,因而更容易吸附灰华。 5在水泥路面的道路施工中,其中有一道工序是:大约每隔8m在水泥中插入一根长木条,将水泥路面割断成一块一块的。然后再趁水泥还未完
4、全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面划出一道道的横线(如右图所示)。对上述做法的分析,你认为下列说法中最可能的是( ) A用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线,是为了使路面更加美观 B用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了节约铺设路面的水泥材料 C用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏 D用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了增大路面的摩擦 6如图甲所示,煤气管道包括户外和户内两部分,二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内管道后,都要检查一下管道是否漏气。有一种检测装置如图乙所示,在两端开口的透明的U型管中装有水,当U型管两端压强相等时,
5、两侧水面相平。检测时,关闭开关后,用力向用户管道口Y内吹气,然后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相连接,U型管内水面出现高度差(如图丙所示)。观察U型管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气( ) A若水面高度差逐渐增大,则表明不漏气 B若水面高度差逐渐减小,则表明不漏气 C若水面高度差保持不变,则表明漏气D若水面高度差保持不变,则表明不漏气二填空题(每小题2分,共6分)1科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀,星球正在离我们越来越远。其实在日常生活中声音也有类似的现象,在火车从我们身边疾驶而过的瞬间,尽管火车发出的汽笛声频率是不变的,但我们听起来声音的音调却是_ (选填“由高变低”或“
6、由低变高”)。 22008年5月12日14时28分,我国四川省汶川县发生了里氏8.1级强烈地震,为及时了解震区的受灾情况,便于指挥调度,相关部门利用了飞机航拍和卫星遥感技术。飞机航拍只能在白天进行,利用的是地面物体反射的可见光来拍摄。拍摄过程中,地面上的物体在摄像机上成的像,应位于摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦距之间,且更靠近_(选填“一倍焦距”或“二倍焦距”)处;而卫星遥感则可以昼夜不停的工作,因为它不仅可以感知可见光,还可以感知物体发出的_ (选填“紫外线”或“红外线”)。3在建造高楼大厦时,其地基大多采用箱式基础。所谓箱式基础,就是把整栋大楼占地范围的地皮掏空挖深,然后填上钢筋混凝土。箱式
7、基础的优点在于:第一,增大了大楼与地面的接触面积,从而减小了大楼对地面的_,可有效地防止地皮大幅度的下陷;第二,降低了整栋大楼的_,增大了大楼的稳度,提高了大楼的抗震能力。三简答下列各题(每题5分,共30分)1豆腐本来是光滑细嫩的(如图甲所示),经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”(如图乙所示)。请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。 2小明学了家庭电路的知识后,在生活中更加注意观察家用电器。他发现自己家洗衣机用的是三脚插头,插头上标有一些符号和文字,如图所示。 (1)请写出以下标识或字符的含义: 10A 250V; E; L; N。(2)小明仔细观察三只插脚,又有新的发
8、现:标有“E”字的插脚比其他两脚稍长一些。他又查看了其他用电器的三脚插头,也是这种情况。请你从安全用电的角度写出这样制作的好处。1 严禁湿手拔插电源插头。2 必须确认电热水器贮水再,才能通电加热。3在气温低于00C的寒冷季节,欲长时间停用热水器,请先排空电热水器中的水。3小琳家新安装了一台电热水器,电热水器的铭牌旁贴有右侧所示的一段警示语。请你应用学过的物理知识对这段警示语的必要性给予合理的解释。 4右图为商店常用称量货物的台秤,试分析在下列情况下称量货物时,称量结果与实际质量相比是偏大还是偏小。(1)秤砣磨损了;(2)调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些。 5如下图甲所示,在一根横跨河流
9、两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,工人师傅用图乙所示的“测通器”来进行测试。他首先将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光。工人师傅据此可以做出什么判断?下一步他将如何操作才能最终搞清每根导线的两端? 6小明搬进刚装修完的新家,妈妈给他买了一个床头灯,他将这个床头灯插在床边墙壁的插座上。晚上,小明在床上看书时,突然床头灯熄灭了,过了一会儿,灯又亮了,这时他发现爸爸刚刚洗完澡从卫生间走了出来。小明很好奇,亲自去卫生问打开“浴霸”的灯,发现他床头的灯又熄灭了。关闭“浴霸”的灯,床头的灯又亮了。小明很想知道为什么
10、他的床头灯会出现这种“奇怪现象”,线路究竟出了什么问题? (1)请你画出小明家装修时连接浴霸灯与床头插座(床头灯)的电路图,并应用所学知识分析产生这一“奇怪现象”的原因。(2)如果不想让上述“奇怪现象”出现,床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭,请画出正确的电路图。四(10分)为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,我国一些地区使用了“分时电(能)表”。下表是采用分时计费前、后电费价目表:原电表计费方法分时电表计费方法时间范围全天高峰期低谷期6:0022:0022:00次日6:00单价(元度)048050030 小明家每天要用电水壶将质量为3 kg、初温为20的水烧开,已知气压为1标准大气压,水的比热容
11、为4.2103J(kg)。求: 1这些水被烧开需要吸收多少热量?2使用分时电表后,小明家把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,一个月(以30天计)比原来节省多少元电费? 五(14分)右图所示为一种太阳能照明灯,太阳能电池板供1只“220 V 40W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2 104J(minm2),太阳光照一天,恰好可供电子节能灯工作10 h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板,且不考虑天气影响,每天以8 h计算。求: 1太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?2若200 W的白炽灯与
12、这种40 w的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明:按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?(灯每天工作10 h,一年按365天计算)额定电压/V额定功率/W平均寿命每只售价/元每度电费/元白炽灯2202001000小时200.5电子节能灯220408000小时20太阳能电池板20年1500 六(14分)科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图所示。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
13、1在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其中的道理。 2这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?3经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示)。请根据图中标明的长度值,通过计算,在1、2、3、4各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值。(兀取3.1,最后结果只保留整数)七(14分)在一些农村地区建造的沼气池,通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气,利用沼气来烧火做饭,点灯照明。沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用,同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图9所示为一农户的水压式沼气池的剖
14、面简图。说明:1沼气池 2水压池 3进料口 4密封盖 5输气管 6贮气室 7沼气压力显示器 8总阀门 9U形管压强计(里面装有染成红色的水) lO出料口盖板(不密封水压池,水压池仍与外面大气相通) 11阀门 已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下:使用燃料液化石油气天然气人工煤气人工沼气灶前压强(kPa)2.8 2.01.0 0.5额定热流量(kW)普通炉左:3.6组合炉左:3.6右:4.0右:3.6单炉4.0取g=10 Nkg,水的比热容C水=4.2lO3J(kg) 1根据图9所示,通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭? 2有一天,该农户发现,沼气压强小于燃气灶的要
15、求。为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施? 3若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下,普通炉中的右炉单独正常工作时,将一壶质量为2.5 kg、温度为20的水烧开,耗时约10 min。试估算右炉烧水的效率。4请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想。2009年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题注意事项:1. 请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。2. 用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。3. 本试卷共有六个大题,满分100分。4. 答卷时间:2009年4月19日(星期日)上午9:3011:10。题 号一二三四五六总分分 数复核人KJ21BAF(G)型微波炉额定电压220
16、V额定频率50Hz额定功率1300W微波频率2450MHz一、(16分)小李把一袋体积为200mL、温度为10的牛奶放进微波炉中,用高火加热l min,牛奶被加热至50,达到适宜饮用的温度。小李家微波炉的部分技术数据如下表所示,牛奶的密度和比热容与水的密度和比热容接近。请计算说明:1微波的波长是多少?2如果电价为0.5元度,按上述条件加热10袋这样的牛奶需要多少电费?3该微波炉在加热牛奶时的效率是多少?二、(16分)小明家的高压锅锅体直径为24cm,排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60
17、g。1请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有:当大气压为105Pa时,该锅最高温度为120。已知:水的沸点与压强的关系如图1所示,取g =10N/kg)2请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题。三、(16分)图2是小强的自行车传动装置的示意图。请思考并回答:1假设脚踏板每2s转1圈,在这种情况下,要计算自行车前进的速度大小,还需要测量哪些量?请你用这些量推导出自行车前进速度的表达式。2该自行车后架上装有向车头灯供电的小发电机,小发电机的上端有一半径R0=1.0cm的摩擦小轮。行驶过程中,当需要小发电机向车头灯供电时,小轮压紧车轮,此时小轮与自行车
18、车轮之间无相对滑动,车轮带动小轮转动,发电机发电。测得自行车大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为8.0cm、3.4cm、33cm,问当自行车的车速为15km/h时,摩擦小轮的转速(单位时间内转过的圈数,单位:r/s)是多少? 取 =3.14。3小强利用第1问中推导的公式,计算出了自行车前进的速度大小(请你帮助小强计算自行车前进的速度)。然后他又实地测量了自行车的速度,对比后发现总有差别,请你说明这可能是什么原因造成的。四、(16分)小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。额定电压220V电机功率180W额定频率50Hz加热功率800W加干豆量75g加 水 量1200mL制作豆浆的程序大致
19、如下:(水温为20)工作程序加热打浆煮浆防溢延煮断电报警工作时间与状态电热器开始加热,8min后,水温达到打浆设定温度。电机带动刀片高速打浆,打浆共4次,每次打15s,间隔15s。电热器继续加热,直至豆浆第一次沸腾,耗时2min。电热器间断加热,(每加热l min,停20s)使豆浆反复煮沸,充分煮熟。共6min40s结束。机器发出声光报警,提示豆浆已做好小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关,然后在豆浆机开始制作豆浆的同时,开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数,当豆浆机发出声光报警时为止,数得电能表的转盘转过了74圈。请回答:1煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?2
20、根据第1问的计算结果,计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈?3第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符,请说出你对产生这一偏差的猜想。五、(18分)阅读资料并回答问题:干湿温度计是一种既能测量空气温度,又能测量空气相对湿度的常用测量仪器(某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示;饱和气是指一定温度下,一定数量空气中所能最大限度容纳的水蒸气量)。如图4甲所示,仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上(图4乙为其背面),其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,这一支温度计即为“湿”温度计;另一支温
21、度计的测温泡直接裸露在空气中,这一支温度计即为“干”温度计。还有一个可根据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度的转盘式标尺。1通常情况下,湿温度计的示数比干温度计的示数稍低一些,这是为什么?2转盘式标尺由两个同轴的圆盘组成,其中外盘是固定的,上面标有对应“湿温度计”温度值的040刻度线及表示相对湿度值的10100刻度线;内盘可以绕轴转动,上面标有对应“干温度计”温度值的040刻度线及“相对湿度”字样。转动内盘,当内、外盘上的相同温度值对准时,“相对湿度”的箭头正好指向100,表明空气的相对湿度为100,如图4丙所示。请你根据以上信息,说明如何根据干、湿温度计的示数,使用这个转盘式标尺来确定出空
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