第十七屆全國初中應用物理知識競賽試題

2021-08-08 22:25:47 字數 4720 閱讀 7974

注意事項:

1.請在密封線內填寫所在地區、學校、姓名和考號。

2.用藍色或黑色鋼筆、原子筆書寫。

3.本試卷共有八個大題,滿分100分。

4.答卷時間:2007年3月24日(星期六)上午9:30~11:10。

一、選擇題以下各小題給出的四個選項中只有乙個是正確的,把正確選項前面的宇母填在題後的括號內(每小題2分,共10分)。

1. 為了保證飛機在起降過程中的安全,飛機起飛和降落時,下列操作中正確的是

(  )

a. 起飛時前輪先離開地面,降落時前輪先接觸地面

b. 起飛時前輪先離開地面,降落時後輪先接觸地面

c. 起飛時前輪先離開地面,降落時前、後輪同時接觸地面

d. 起飛時前、後輪同時離開地面,降落時前、後輪同時接觸地面

2. 手機已成為現代生活中常用的一種通訊工具。一般的手機都設有利用振動提示人們「來電」的裝置。

有一種手機提示「來電」是用乙個微型電動機帶動轉軸上的葉片轉動,當葉片轉動時,電動機也就跟著振動起來,從而又帶動手機振動。在圖1所示的幾種形狀的葉片中,你認為能夠實現上述振動功能的是(  )

圖13. 蔬菜加工企業為了避免蔬菜在長途運輸、貯藏等環節中腐爛變質及高溫殺菌時對蔬菜營養成分的破壞,常常對蔬菜進行真空脫水,使之成為脫水蔬菜。從物理學的角度看,真空脫水的道理是(  )

a.真空環境的溫度極低,可使蔬菜中的水分迅速凝固並昇華,從而實現脫水

b.真空環境的溫度很高,可使蔬菜中的水分在短時間內迅速汽化,從而實現脫水

c.真空環境的空氣密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的運動速度,從而實現脫水

d.真空環境的氣壓很低,因而大大降低了水的沸點,使蔬菜中的水分迅速汽化,從而實現脫水

4.人們用來取暖的一種熱水袋如圖2所示。它的表面有很多長條狀的橡膠突起部分,這些突起部分相互平行且突起的高度較大,做成這種外形的主要目的是(  )

a. 使熱水袋美觀大方,起到裝飾作用

b. 使熱水袋能同時具有傳導、對流和輻射的傳熱功能

c. 這種突起具有良好的彈性,在外界壓力作用下容易發生彈性形變,以防止在某種重壓下,所灌熱水將熱水袋脹破

d. 減小熱水袋與人體的直接接觸面積,以降低熱水袋的放熱速度,實現緩慢放熱

5. 由於長期的河道淤塞,黃河下游的河床已被抬高。沿河農民通常採用如圖3所示的方式,引黃河水來灌溉農田。有關這種引水灌溉方式,下列說法中錯誤的是(  )

a. 這種取水灌溉方式利用了連通器原理

b. 使用時b端管口必須低於a處水面

c. 使用時先將管道中灌滿水

d. 高度差h越大,管道中的水流得就越快

二、填空題(每空1分,共15分)

1. 古詩《小兒垂釣》中有「路人借問遙招手,怕得魚驚不應人」。

(1)這個釣魚的小兒面對路人的詢問,只是招招手卻默不作聲。這是因為他知道聲音不僅能在空氣中傳播,還能在________中傳播。

(2)小兒招手________(選填「會」或「不會」)產生波動,魚兒聽不見的原因是

2. 去年暑假小明參加學校的生存夏令營,學到了野外生存的很多知識和技能。其中:

(1)獲取飲用水。如圖4,用大塑膠袋套在樹葉濃密的嫩枝上,紮緊袋口。隨著植物中水的不斷______和______,經過一段時間,塑膠袋的內表面上就會出現一層水珠。

(2)用影子辨別方向。如圖5所示,將一根直杆豎直插在水平地面上的o點。中午前後,用描點的方法在地面上畫出桿的陰影頂端的執行軌跡,在軌跡上找出其中距o點最近的點a,則oa所指示的方向就是選填「東」「西」「南」「北」)方向,這一判斷應用的光學知識是

3. 當攝影師用一台鏡頭焦距固定的照相機給全班同學照完畢業像後,接著又要給小明同學照半身像,這時攝影師應該_______(填「增大」或「減小」)照相機鏡頭和小明同學的距離,同時_______(填「增大」或「減小」)鏡頭到底片的距離。

4. 用久了的白熾燈泡會蒙上一層淺淺的黑色,這是因為鎢絲受熱時產生現象,出現鎢蒸氣,在燈泡內壁上產生的緣故。

5. 油庫裡的儲油罐如圖6所示,它渾身銀白,直徑較大,高度較矮(相對於直徑而言),像個短胖子。 請回答:

(1)在儲油罐的這些設計中,「渾身呈銀白色」是為了直徑較大,高度較矮」是為了

(2)在儲油罐旁還安裝有自動噴頭,每到夏天,特別是白天的中午,常用噴頭向儲油罐噴水,這主要是利用水的_______較大的特性,以及水蒸發時要吸熱的特性來給儲油罐________,以防止油的自燃。

三、簡答下列各題(每小題4分,共20分)

1. 小華感冒咳嗽,媽媽給她買了「雙黃連口服液」。

粗心的小華將口服液盒內特製吸管弄丟了,只好拿來一根飲料吸管插入瓶中,結果她費了很大的勁才把藥液「吸」上來。後來,她發現這兩種吸管的形狀不一樣:飲料吸管外壁光滑,口服液吸管外壁有稜,兩種吸管的截面形狀如圖7所示。

請你運用物理知識解釋為什麼兩種吸管「吸」藥的效果不同

2. 小明要買乙個電爐用來燒開水,他到商店去選購時看到有800w和1200w兩種規格,他想:800w的功率小,比較省電,打算買800w的。

如果從節能的角度考慮,你認為他的這種想法合理嗎,為什麼?

3. 寒冬時節的早晨,汽車司機上車後常發現在前風擋車窗上出現白色的「哈氣」,於是他開啟暖風, 很快就能除掉「哈氣」; 夏天, 在下大雨後, 風擋車窗上也出現「哈氣」影響安全駕駛, 於是司機開啟空調製冷, 很快「哈氣」也被除掉。為什麼同樣的現象, 司機採取不同的方法卻收到了相同的效果?

請你用所學的物理知識加以解釋。

4. 小洪買了一種叫「吹泡泡」的玩具,發現有時能吹出泡泡,有時又吹不出泡泡。愛動腦筋的他產生了乙個疑問:

這泡泡的產生究竟與哪些因素有關呢?他猜想: 泡泡的產生可能與吹泡泡用的管子粗細有關, 於是他設計並進行了實驗, 記錄了如下實驗結果:

請你根據小洪的實驗記錄回答下列問題:

(1)分析以上實驗結果,可以得到什麼結論?

(2)請你另外提出兩種猜想,說明影響泡泡產生的因素。

(3)設計乙個方案,驗證你提出的其中一種猜想。

5. 如圖8為輸電線路中常用的油浸自冷式變壓器。變壓器內部的鐵芯、線圈就浸沒於變壓器油(一種礦物油,也稱導熱油)中。

變壓器工作時,鐵芯、線圈會發熱。這些熱量主要通過導熱油並流經變壓器外部的一根根金屬管道散發到空氣中,從而使鐵芯、線圈的溫度不會公升高太多,以確保變壓器的安全執行。請回答:

(1)變壓器外部的散熱器為什麼做成管道狀?

(2)變壓器的上部有個油箱,其側面有乙個油量表。油量表就是一根上、下兩端均開口並插入油箱中的玻璃管。電工通過觀察玻璃管中油麵的高度來判斷油箱中油量的多少。

請問:設計這一裝置利用的主要物理知識是什麼?

(3)從圖8我們發現:變壓器外部的散熱管道都是沿豎直方向而不是沿水平方向分布的,這是為什麼?

(4)正常情況下,變壓器油箱中的導熱油是絕對不允許裝得滿滿的,這是為什麼?

四. (8分)小明家新買了一條100w的電熱毯,他想用電流錶和電壓表測量電熱毯的電阻值,於是連線了如圖9所示的實驗電路。其中電源兩端的電壓為6v, rx為電熱毯的電阻值, 滑動變阻器的最大阻值為20ω。

但實驗過程中,小明發現,不論怎樣調整滑動變阻器觸頭p的位置,電壓表的示數幾乎不發生變化, 且查得電路各處均連線無誤。請你分析一下產生這一現象的原因是什麼?若不更換實驗器材,應怎樣連線電路,才能在觸頭p滑動過程中,有效地改變電熱毯兩端的電壓值。

五. (10分) 如圖10所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動計數器的示意圖。其中a為光源,b為由電動機帶動勻速執行的自動扶梯,r1為光敏電阻,r2為定值電阻,當有光照射時r1=r2。

每當扶梯上有顧客經過,擋住由a射向r1的光線時,r1的電阻值就增大,計數器就計數一次。請回答:

1. 當扶梯上的顧客擋住由a射向r1的光線時,光敏電阻r1兩端的電壓將發生怎樣的變化?r1的功率怎樣變化?

2. 若已知自動扶梯滿載時,相鄰的兩個顧客之間的距離均為50cm,扶梯執行的速度為1m/s。求計數器計數101次,所需用的時間。

3. 若某一段時間內自動扶梯的乘載率為20%,試求這一段時間內該商場自動扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指單位時間經過的顧客人數)

六. (10分) 「加在密閉液體上的壓強, 能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞」, 這個規律叫做帕斯卡定律。在圖11所示的連通器中,如果活塞的質量和液體本身所受的重力可以忽略不計,根據帕斯卡定律可以推得, 作用在大、 小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關係:

=根據這一關係式:如果小活塞的面積較小,那麼在小活塞上加乙個較小的力,就可以在大活塞上得到乙個較大的力。「液壓千斤頂」就是根據帕斯卡定律製成的。

圖12所示的是液壓千斤頂的剖面圖。它是汽車等運輸機械常備的維修工具,只要對槓桿施加乙個不大的作用力f,就可以把一輛汽車頂起來而便於更換和修理輪胎。如果圖示的千斤頂的大活塞面積是40cm2,小活塞面積是5 cm2,槓桿上的oa=ob。

請回答:

1. 使用中發現,壓下槓桿時,雖然能把乙個重物頂起來,但一放手,重物又降了下來,不能把重物長時間頂住。這說明圖示的千斤頂有乙個零件損壞或丟掉了。

請你畫乙個零件補在相應的位置上,達到被頂起的重物不再降下來的目的(在圖12上畫出示意圖即可)。

2. 若修好了的液壓千斤頂的機械效率為80%,使用時,假設大活塞剛好頂在重物的重心豎直線的位置上。若要在1min內把1t的重物頂起3cm,則維修人員消耗的平均功率和加在槓桿b端的力分別是多大?

(取g=10n/kg)

七. (13分) 某院內有甲、乙兩戶居民, 院內原先供電線路用的是橫截面積為2.5mm2的鋁芯橡皮絕緣線,從進院後的接線端經25m先到達甲戶,再從甲戶經25m到達乙戶。

每戶總用電額定功率均為2kw。為了增加使用者的最大安全用電功率,現在要進行「電力增容」,使每戶總用電額定功率均可增加到4kw。增容後保持院內線路分布情況不變,只是供電線路改用銅芯橡皮絕緣線。

下表列出了不同橫截面積的銅導線在常溫下的安全載流量(即長時間通電時的最大安全電流)。

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