2020年全国初中应用物理知识竞赛试题
一、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12分,每小题3分,。
1,电视机的开启和关闭可以通过遥控器实现。遥控器用来控制电视机的是
A,红光B,红外线
C,紫光D,紫外线
2,烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到
“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是
A,水是热的不良导体B,水滴的温度与油的温度不一样
C,水的沸点比热油的温度低D,水的比热容比油的比热容大
3,在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图1甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图1乙所示,摄影师应当将镜头适当地
A,向下并且向左移
B,向下并且向右移
C,向上并且向左移
D,向上并且向右移
4,图2给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关,都是单刀双掷开关,。要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。在实际应用中最好的方案是
二、填空,共20分,
1,,4分,用来烧开水的铝制水壶的底部,常有几个凸凹不平的同心圆,其主要作用是,
(1)_______________________________________,
(2)_______________________________________。
2,,3分,小峰身高1.70cm,眼睛距头顶8cm,直立在水平地面上照镜子。如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚,这面镜子的底边离地面的高度不应超过
_______m。
3,,4分,2003年春季,在我国部分城市出现了
“非典”疫情,各地广泛使用喷雾器对公共场所消毒。图3给出了一种喷雾器的示意图,就其工作原理要用到的物理知识有,写出两项即可,
(1)
_______________________________________________,
(2)_______________________________________________。
4,,5分,2003年10月16日6时54分,“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行,返回舱在内蒙古主着陆场地安全着陆。
(1)火箭发射时发生的能量转化主要是__________能转化为_______能。
(2)在飞船关闭发动机后绕地球飞行时,如果在舱内进行下列实验,与在地面相比,其中最难完成的是________,填字母,(A)用温度计测温度(B)用显微镜观察洋葱表皮(C)用漏斗、滤纸过滤,除去水中的泥沙。
(3)如果将农作物种子携带到太空,然后再带回来进行种植实验。这样做的目的是_____________________________。
5,,4分,我国北方早春育苗常用温床,电热温床是其中的一种。电热温床是这样制成的,先将床土挖去约20cm厚,床底铺一层麦秸或锯末,再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距,均匀地铺在塑料膜上,再把床土放回,这样电热温床就做成了。
电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻,利用它可以根据温度自动控制通过电热线的电流,从而实现温床温度的自动控制。使用时应该把温控仪与电热线______联。电热线不能打结、交叉或重叠,否则可能由于______________________________而发生危险。
这种方法是利用_______________获得适宜幼苗生长的温度。
三、简答下列各题,共20分,
1、,4分,某城市铁路车站的设计方案如图4所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看,这种设计的优点是什么,
2,,4分,在远洋轮船的船舷上,都漆着几条“载重线”。轮船满载时,水面不能超过规定的载重线。如图5所示为一艘远洋轮船及载重线的示意图,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。运用你学过的物理知识,分析一下这种标识说明了什么,
3.(6分)小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度,而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃却几乎是竖直的.请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因(可以画图说明)。
4.(6分)在生产、生活中,由于摩擦等原因,常常产生静电,静电既可利用也能造成危害。
(1)请各举一个实例,说明静电对人们生活、生产的利与弊。
(2)请举例说明防止静电带来不利影响的具体措施。
四、,8分,小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后,自动开启放水阀,这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图6为这种水箱的结构示意图,已知水箱底为边长l=40cm的正方形,A是一直径d1=8cm的圆形放水阀门,其质量和厚度均可忽略不计,且恰好能将排水管口及连杆与浮子B相连,连杆的长度h0=10cm。浮子B是一外部直径d2=8cm、高H,30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体,设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净,试通过计算说明,(1)水箱体至少多高,水才不会从水箱上部溢出,(2)如果自来水管的流量为0.2m3/h,该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟,
五、,12分,学校要开运动会,几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说,“掷出点越高,掷得越远”。王力说,“掷出速度越大,掷得越远”。李明说,“我们还是通过实验来探究吧”。
大家经过讨论,提出了以下猜想。
猜想1,铅球掷得远近,可能与掷出铅球点的高度有关。
猜想2,铅球掷得远近,可能与掷出铅球时的速度有关。
猜想3,铅球掷得远近,可能与掷出铅球的角度,投掷方向与水平方向的夹角,有关。
为了检验上述猜想是否正确,他们制作了一个小球弹射器,如图7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出,弹射方向对水平方向的仰角,可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过7次实验得到下表中的实验数据,“射出距离”指水平距离,。
实验序射出点高度射出速度射出仰角射出距离l
号h/mv/(m·s-1)/m
10.5530°2.9
20.51030°9.6
30.51045°10.7
41.01045°11.1
51.51045°11.5
60.51060°9.1
70.51530°20.7
请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。
(1)为验证猜想1,应选用序号为_______、________、_______的实验数据,因为
____________________________________________________________。
(2)为验证猜想2,应选用序号为_______、________、_______的实验数据,因为
____________________________________________________________。
(3)为验证猜想3 ,应选用序号为_______、 ________、 _______的实 验 数 据 , 因 为
____________________________________________________________。
(4)通过上述实验,你认为怎样才能将铅球掷得更远,
六、 ,12分,图8为一种摩托车转向灯 的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的 开关,可以使电路间歇地通断,D为指示灯。当S 拨至1位置时,RD1、 RD2前后两个右转向灯发光, 向外界发出右转信号,同时D灯闪亮,向驾驶员显示转向灯正常工作。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、 10W”的灯泡,D用“6V、
1.5W”的灯泡,电源两端电压为6V。试通过计算说明,为什么把S 拨至1、 2的任何位置时D灯都会发光,而左、右转向灯不同时发光,
七、 ,16分,下表列出的是某厂生产的家用燃气热水器的参数。表中“额定热负荷”指的是满负荷使用时, 1h内燃料燃烧产生的热量。
产品名称 燃气快速热水器
产品型号 JSY5-C JSR5-C JST5-C
适用燃气 液化石油气 人工煤气 天然气
2800,3000Pa 800-1000Pa 2000-2500Pa 额定燃气
280, 80-100 200-250
压力
300mmH2O mmH2O mmH2O 额定热负
荷 37MJ/h
额定燃气 0.368× 1.964× 1.04×
耗量 102m3/h 102m3/h 102m3/h
热效率 (80)
适用水压 0.04, 1.0MPa ,0.4, 10kgf/cm2 ,
温升
5l/min
热 25℃
水 温升
产 40℃ 3l/min
率 温升
2l/min
55℃
燃气入
冷水入
热水入
G1/2″
G1/2″
G1/2″
外形尺寸 406mm,高, ×293mm,宽, ×230mm,厚,
重量 6.2kg
(1)分别计算燃烧1m3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量。
(2)根据表中数值和你已有的知识,讨论“额定燃气压力”一行中,
“mmH2O”的含义。
(3)王保成同学说, “热水产率”一栏中, 5、 3、 2后面的好像是数字“1”但是在“/min”的前面又好像丢掉了什么。请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。
(4) “热效率”一栏给的是参考值, “热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25℃和55℃时的热效率,并解释这两个情况下热效率不同的原因。
答案
一、答案和评分标准共12分每小题3分
1 ( B 2 )C3 ( B4)A
二、参考答案和评分标准共20分
1 , (1)增大受热面积, (2)增强机械强度。每空2分。
2 ,0.81 , 3分。
3 ,利用杠杆改变力的大小或方向,气体体积缩小压强增大。每空2分。
4, (1)化学,机械,或动能和势能, , 1分。答对一个空不给分。
(2)C, 2分。
(3)在失重状态下看种子的基因是否发生变化, 2分。
5 ,串,电热过于集中,局部温度过高而烧坏电热线的绝缘层,导致短路或漏电,电流的热效应。第一空1分,第二空2分,第三空1分。表述不同意思相同同样给分。
三、参考解答和评分标准共20分。
1 ,车进站时的部分动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能,2分, ,车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用。
(2分)
全题4分,没有答出节能作用的,扣1分。
2 ,不同海域的海水的密度不一样,北大西洋的海水密度比印度洋的密度大。全题4分。
3 ,为保证夜间行车的安全。小汽车前挡风玻璃倾斜安装是因为后面车辆射来的光,照射到前挡风玻璃后,斜向下反射,当车内景物被照亮时,通过前挡风玻璃所成的像在驾驶员前面的斜上方。这样车内驾驶员都不至由于反射光而受到干扰。
无论用文字还是作图,基本正确给3分,表述清楚再给3分,只说是由于光的反射规律,给1分。
4, (1)利用静电现象的实例,如人们利用静电可以除尘、静电复印等。给2分。静电危害的实例,如穿着化纤的衣物易“电人”或“吸尘”等。给2分。
(2)防止静电带来不利影响的具体措施,如在运输汽油的汽车尾部拖一根铁链与大地相连,以防止静电的积累发生放电现象产生而引起火灾。给2分。
四、参考解答和评分标准,8分,
(1)设水箱中水面高度为h时,连杆对阀门A的拉力为T,此时阀门刚好可被拉开。
对浮子 B 根据平衡条件有 ( mg ) T , F 浮
(1分)
其中 ) 0 h , , ,1分,
对放水阀门A根据杠杆的平衡条件有, 2 1 dhd , ,2分,
联立可解得,m6 0 . hg ,
8 2( d ) ,1分,
所以水箱体的高度至少为0.36m。
(2)一箱水的体积为,V箱=l2h, ,0.4m, 2×0.36m,0.058m3
(1分)
自来水管的流量Q,0.2m3/h 蓄满一箱水所用时间min758 3 . ,V 水m 3 min0
(2分)
所以,水箱放水的时间间隔约17.4min。
五、参考解答和评分标准,12分,
(1)3、 4、 5 ,要研究与射出点高度的关系,应该保持射出速度、射出仰角相同。
(2) 1、 2、 7,要研究与射出速度的关系,应该保持射出点的高度、射出仰角相同。
(3)2、 3、 6,要研究与射出仰角的关系,应该保持射出点的高度、射出速度相同。
(4)应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角。
全题12分。 (1)、 (2)、 (3)每小题前三空共2分,但有一个错误就不给分,第四空1分。第(4)小题3分。
六、参考解答和评分标准,12分,
因为灯D的规格是“6V、 1.5W” ,所以灯D的电阻为
RD=U2/PD=24W , 分,
转向灯的规格都是 V、 10W” ,所以转向灯的电阻均为R,U2/P=3.6
左,或右,两只转向灯和灯D总电阻,
R 总 =RD , R/2 , 25.8
(1分)
当摩托车向右,或左,转时,开关S接至位置1 ,或位置2, ,此时右转,或左,向灯RD1、 RD2两端的电压为6V,正常发光。,2分,
而通过灯D的电流,
ID=U/R 总 =0.23A ,1分,
所以灯 D 上获得的功率 , PD ’ =I2RD=1.3W ,1分,
由于PD’与灯D的额定功率,1.5W,差不多,所以此时灯D也能发光。 ,2分,
与此同时,通过左,或右,转向灯中每只灯泡上的电流( I)ID/2=0.12A , 1分,
所以每个左,或右,转向灯的实际功率为,
P 实 =I2R , 0.052W ,1分,
由于左,或右,转向灯的P实远小于其额定功率10W,所以左,或右,转向灯不能发光。 ,2分,
七、参考解答和评分标准,16分,
(1)液化石油气
3 J/m007 , .
3m068. ,
(1分)
人工煤气
(1分)
天然气
6J07(3m064 )
3J/m09 , .
3 J/m0607 , .
3m04 ,
(1分)
(2)这一行既然是表示压力,指压强, ,而且在每格里,上面一行的量的单位都是压强单位Pa ,所以mmH2O很可能是压强的另一种单位。 H2O是水的分子式,mm是毫米的单位,联想到有时用1mm 高的汞柱产生的压强作为压强单位,mmH2O会不会是1mm高的水柱产生的压强,可以试一试。
1mm水柱产生的压强是p= gh=1 × 103 × 10 × 1 × 10-3Pa , 10Pa
(1分)
而“额定燃气压力“一行中以mmH2O为单位的量的数值与以Pa 为单位的量的数值的确相差10倍。所以,mmH2O是个压强单位,大小等于1mm高的水柱产生的压强,即 1mmH2O=10Pa。
(1分)
(3)以温升40℃为例,根据表中其他参数计算热水产率。我们希望能够以此判断“l”的含义。设每分钟产热水的质量为m,水在1min 内吸收的热量可以表示为
Qi,cm(t2 , t1)…………………………………………①
(1分)
另一方面,根据表中所给的参量,热效率按80,计算时,水在1min 内吸收的热量为
J03007 5 , . …………………② , 1
分,
由①、②两式解出
3kgkgg00 103 3 5 , , . .
(2分)
由此判断, “3”和“/min”之间的符号如果代表质量,它的意义应该是“kg”。考虑到1 kg的水的体积是1 L ,所以这个符号一定是字母“l”,小写的L, ,而不是数字“1”。因此,正确的数值和单位是3L/min。分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论。 ,2分,
(4)由关系式 Qi,cm(t2 , t1)
可知,温升25℃时每分钟吸收的热量是
Qi , 4.2 × 103 × 5 × 25J , 5.25 × 105J
(1分)
燃气每分钟产生的热量是
J0707 5 , .
60
热效率 %507 J05 5 , . ,2分,
同理可得,温升55℃时
热 效 率 η ( 75 ),1分,
温升较高时热量散失多 , 所以热效率较低。,1分,
