1、第 0 页2000年第十届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡，已知灯泡 L1 和 L3 的电阻分别为 R1=10 欧，R3=25欧连好电路后要测电源电压时，发现连接电压表的导线长度不够，于是他用电压表接在 A、C 两点时发现读数为 1 5 伏，接在 B、D 两点时读数为 20 伏则此时电源电压为多少伏?(有不能整除的地方保留一位小数) 二、网球拍的拍面有若干条经线和纬线，它们组成了一个个正方形的小格如果光源安装在天花板，球拍在光源的正下方，要使经线和纬线在地面的影呈如下所列的几种形状，应该用什么样的光源，怎样放置球拍? 1影为正方形格子，边长放大到约为原来
2、的 2 倍 2影为矩形(不是正方形)3影为若干条平行的直线 4无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影三、为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量(即每立方米的洪水中所含泥沙的质量)治理环境之前，他们共采集了 38 立方分米的水样，称得其总质量为 387 千克，已知干燥的泥沙的密度 泥=24103 千克米 3，试求洪水中的平均含沙量是多少?(保留一位小数) 四、一种家用灭蚊器中的电热元件是用钛酸钡材料制成的，它具有控温功能图 2 中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线请你根据这条曲线分析，灭蚊器稳定工作时发热元件处于哪个温度区间，环境温度在哪个区间时
3、这种灭蚊器可以正常使用五、1996 年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车车上电池的太阳能接收板的面积是 8m2，它正对太阳时电池能够产生 120V 的电压，并对车上电动机提供 10A 的电流电动机的直流第 1 页 共 96 页电阻为 4，而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为 10103Wm2求： 1该车的太阳能电池的效率是多少?电动机把电能转化为机械能的效率是多少? 2若太阳辐射的总功率为 391026 W，且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途中有28的能量损耗，还知道半径为 R 的球面面积为 S=4R2请根据这些资料计算太阳到地球的距离六、有一种五角棱镜实际上是一个
4、玻璃棱柱，几个平面都经过精密磨光，是一种常用的光学器件，图a 是它的横截面图图中A=B=C=D=1125，E=90，AB 和 CD 两个平面外侧镀银 1如图(a)所示，一束光线 PQ 垂直射入 AE 平面，画出它射入棱镜后直至射出的路径，标出在每一个镀银界面上的入射角 2如图(b)所示，一束平行光以 45的入射角射向平面镜 M如果用一个箭头形小纸片“”挡光，请在磨砂玻璃 R 上以箭头标出纸片的影设光源、小纸片的方向和磨砂玻璃的位置都不变(图 3c)，用上述五角棱镜代替平面镜，如果也要在磨砂玻璃上得到小纸片的影，应该怎样放置这个棱镜?在图 c 中作出五角棱镜位置的示意图并以箭头标出磨砂玻璃上的影
5、 3如图(d)是一种单镜头反光相机的示意图，镜头 L 的焦距 f 满足关系式 fAB+BC+CD2f取景时来自镜头的光经过两个小平面镜 M、N 的反射后在磨砂玻璃 R 上成像(曝光时小镜 M 向上弹起，处于水平位置，来自镜头的光在胶片上成像)试作简图分析，这种取景器的最大缺点是什么，提出解决办法第 2 页 共 96 页2001年第十一届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、(8 分)1 kg20的水吸收 42103J 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 A80 B100 C120 D130二、(8 分) 小浩制作了一个弹簧秤，如图所示，弹
6、簧一共 20 匝经检验，该弹簧秤在测量范围内(05 N)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 O 点，然后把指针 C 适当向下移，使它在弹簧秤竖直放置时指针 C 仍然指在“O”刻线处 (1)写出这个新改制的弹簧秤受到的拉力 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秤称量一个重物，它的示数为 4 0N，该物实重是多少？三(10 分)(1)如图甲、乙、丙三人要合扛一个重物物重 600N，三人肩头所能承受的最大压力
7、均为 200 N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的方法 （2)如图，小明推一辆满载重物的独轮车，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有一与水平成 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，可在屏上成一清晰的像如图是这一装置的示意图，A“B“ 是物 AB 的像图
8、中 BO130 cm，O1O2=20cm，O2O390cm (1)对凸透镜而言，物距和像距各是多少？ (2)在图中画出物 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、(1 6 分) 如图( 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 和第 3 页 共 96 页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
9、，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 现在利用这个电磁继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( 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( 丙)和图(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16 的 6 个接线柱是与电磁
10、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，试说明闭合开关 S 后，水箱内的水位为什么能保持在 Q、R 之间六、(1 8 分)课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器，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、(2 0 分) 小刚家的一
11、个水龙头拧不紧，水一滴一滴不停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，看到下滴水刚好开始下落(如图) 他为了测算水滴下落的平均速度和一天来浪费的水量，找来了秒表和卷尺首先量出水龙头口离地面的高度，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“1” ，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=1 m，当数到 n=20 时秒表的示数 t=87 s，则水滴下落的平均速度 v 是多少? (3)若每
12、滴水质量是 O2 5 g，则一昼夜要浪费多少水 ? (4)小刚为了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，让水滴落在挡板上改变挡板和水龙头口之间的距离 h，并仔细调节水龙头的快慢，使得耳朵听到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) 请你帮助小刚继续完成以下的工作：把这些数据分别标示在(甲)( 乙 )两个坐标系中，并作出相应的图象其中(甲) 的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度 v,(乙)的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，即 v2，它
13、们的横坐标都是高度第 4 页 共 96 页h根据图象写出 v 与 h 的函数关系(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?第 5 页 共 96 页2002年第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、 （10 分）有支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出二种简单实用的方法，判断它的南北极。 二、 （12 分）洗浴用的电热水器的电功率是 1.2 kW，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
14、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，通常用22、16、11、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 11、15，如果为了其他需要而必须选用 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 1.29
15、kg / m3，估算人体在空气中受到的浮力。 五、 （14 分）某机床上使用的一台直流电动机，标有“36V，24W”的字样。用多用电表测得电机的电阻为 2 。试计算这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，血液才不会回流到输液管内。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13.6 103 kg / 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的
16、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？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 6 页 共 96 页2003年第十三届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、(15 分+4 分)现在许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，用于家庭洗浴。试分析热水器对供水压力、水管强度两方面的要求。二、(15 分+4 分)采取什么方法可以把大块马铃薯尽快煮熟?尽可能多地写出可行的方法，并说明其中的物理原理和这种方法的优缺点或适用场合。三、(25 分+4 分)当你背对着路灯向前匀速行走时，定量分析你的身影长度变化的规律。四、
17、(25 分+4 分)利用空的塑料瓶如矿泉水瓶能做哪些物理实验?尽可能多地写出来。要求写出实验的装置和制作要点(必要时画出简图)、简明操作步骤、所根据的物理原理。五、(20 分+4 分)为了交通安全，机动车转弯时，要使用转向灯对其他车辆及行人发出信号，同时车内的转向指示灯装置也会给驾驶员提供转向灯是否正常的信息。具体地说，当机动车要向右转弯时，前、后两只转向灯 D 右 1、D 右 2均正常发光,车内的转向指示灯同时也闪亮，而两只左转向灯 D 左 1、D 左 2不发光。左转弯与右转弯的情况类似。如图所示，机动车转向灯电路的四只转向灯 D 右 1、D 右 2、D 左 l、D 左 2以及转向指示灯 D
18、 尚未接入电路。已知四只转向灯均为标有“6V，10W”字样的灯泡，转向指示灯 D 标有“6V，1.5W”字样，电源电压为 6V，图中中 RJ 为闪光器，它可以使电路间歇地通、断。请回答：(1)按题目要求将四只转向灯 D 右 1、D 右 2、D 左1、D 左 2及转向指示灯 D 接入电路，完成机动车转向灯电路图。(2)四只转向灯的额定功率相同，为什么转向灯电路工作时，总是两只转向灯发光，另外两只转向灯不发光?请运用你学过的电学知识加以分析、论证。第 7 页 共 96 页2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、1998 年某地区遭受特大洪涝灾害。为了抗洪抢险，急需在 20 h 内从甲
19、地调运 65 t 钢材到乙地。现仅剩下一艘满载时排水量为 80 t 的货船，船身（包括船员）质量约 17 t ，已知甲、乙两地的水路距离为 80 km ，船行驶的平均速度为 10 km/h（不计水流速度） 。 （1）请你设计一个完成此项任务的可行性方案； （2）通过分析、计算，找出最佳方案。 （钢材的密度为 7.9103 kg/m3）二、图 1 为一种电磁炉的原理示意图。它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁磁材料制成的烹饪锅，在锅体形成无数小的涡流（感应电流）而产生焦耳热。同时，被磁化的铁磁分子因摩擦、碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。 （1）使用电磁炉加热食物时
20、，不产生明火，无烟尘，无废气，清洁、安全、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识（只写名称不写内容，不少于 10 个可得满分） 。 （2）在使用电磁炉时，炉和锅之间的热是由_传递给_的。电磁炉加热食物的过程中消耗_能转化为_能；若用该电磁炉 1 次蒸热 5 个馒头需用时间25min，那么，1 次只蒸 1 个同样大小的馒头大约需要_min。（3）某款电磁炉性能参数如下表所示： 根据上表数据，若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内，加热温度随功率调节的变化图象是一直线，电磁炉工作电压正常，在 1 个标准大气压下，烧开一锅质量为 3kg、温度为 22的水最多需要多少时间（不计锅吸热及热散失
21、）？三、有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴，这不仅能节省能源,而且很方便.李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射的强度的大小。也就是说，太阳光垂直照射地球表面是，地球表面单位时间单位面积所获得的能量是多少。实验装置如图 2 所示，晒水箱的内部是被涂黑的，箱体外加了保温层，上面开口并盖有透明玻璃板。 在估测之前要首先弄清，透过玻璃板的太阳光能量究竟占太阳第 8 页 共 96 页辐射到玻璃板上能量的百分之几？李明和张华各拿一块实验用的玻璃板，把阳光反射到墙上的同一个地方，他们发现，两块反射光斑重叠处的强度，和太阳光直接射到地上的强度差不多。 （1）透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到
22、玻璃板上的能量的百分之几？你在得出这个结论时做了什么假设？假设的根据是什么？ （2）请你帮助他们设计实验方案，并写出具体的实验步骤。 （3）请你对这个实验方案的可行性做出评价。四、用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想仪表” ，即认为电流表的内阻为零，电压表的内阻为无限大。实际上，电流表和电压表都有一定电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联一个电阻，或并联一个电阻。这样，电流表的两
23、端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。 1、现有一个量程为 0.6 A ，内电阻为 0.13 的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？若不能，请说明理由。若能，请说明用它测量的最大电压植。 2、要精确测量一个阻植约 8 的电阻 RX，实验室提供以下器材。 电流表 A1：量程 100 mA，内电阻 r1 = 4 电流表 A2：量程 500 A，内电阻 r2 = 750 电压表 V : 量程 10 V, 内电阻 r3 = 10 k 变阻器 R0 ：阻值约 10 定值电阻 R1：阻值约 10 k 电池 E：两段电压约 1.
24、2 V 开关 S、导线若干 （1） 选出你测量时所需的适当器材，并在虚线方框中画出电路图。 （2） 需要测量哪些物理量？根据所测物理量，写出被测电阻 Rx 的表达式。第 9 页 共 96 页五、图 3 甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 V = 0.2 m/s 向右运动。图 3 乙是此过程中汽车拉动重物的功率 P 随时间t 变化的图象。设 t = 0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦， g 取 10 N/kg。求： （1）圆柱形重物的质量； （2）圆柱形重物的密度； （3）打捞前，圆柱形重物上表面所受的水的压力
25、。六、图 4 为一种电饭煲的工作原理图。下面是王宁同学对电饭煲工作原理的研究，请你也参与共同讨论。 按下、扳起电饭煲的开关，有一种“粘连” “吸引”的感觉，取出饭锅，发现电饭煲的底部有一个凸起物，它可以上下弹动，能被磁铁吸引。王宁同学通过用这个电饭煲做米饭和烧水来研究它的工作情况，请回答他在使用过程中发现的如下问题。 （1）图 4 中只有两根外接导线，这样的用电器有什么危害？应当怎样加以完善？ （2）将三角插头插入电源插座，不用按开关，指示灯就发亮，按下开关后，指示灯亮度不变。此时为什么开关对指示灯的亮度没有影响？ （3）电饭煲工作了 15min，会出现大量“ 白气” ，这些“白气”是怎样形成的？ （4）电饭煲工作了 25min，听见“啪”的一声，指示灯不亮了。以此推测，感温软磁体的磁性可能受什么因素影响？怎么影响？ （5）听到“啪”的一声后又过了 10min，指示灯又发光，一会儿指示灯又熄灭了。分析在相同条件下，不同种类金属的热胀冷缩程度是否一样？ （6）要想获得恒温的温水，你可以怎么做？ （7）电饭煲使用较长一段时间后，常常在饭未完全熟透时就“跳闸” ，这样就会出现“夹生饭” ，请问这种情况电饭煲可能在什么地方出现了故障？为什么？
