第十三届全国初中应用物理知识竞赛试题及详解2003

第十三届全国初中应用物理知识竞赛试2003.4  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.许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经把相机”调焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变大,为使他在胶片上仍然形成清晰的像,镜头与底片的距离应该[ ] A.变小 B.变大 C.先变小后变大 D.先变大后变小 2.拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢,这主要是为了[ ] A.提高机械传动效率 B.增大牵引力 C.节省燃料 D.提高发动机的功率 3.安全用电的常识之一就是不要靠近高压电。但是,两爪站在高压线上的鸟却不会发生触电事故,这是因为[ ] A.鸟爪上的角质层不导电 B.鸟爪很干燥 C.电线上有绝缘层 D.鸟的两爪间的电压很低 4.我国最近发射的神州四号飞船返回舱的面有一层叫做"烧蚀层"的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用,除了它的隔热性能外,还由于[ ] A.它的硬度大,高温下不会损坏 B.它的表南非常光滑,能减少舱体与空气的摩擦 C. 它在汽化时能吸收大量的热 D．它能把热辐射到宇宙空间 二、填空（共18分） 1．(4分)一种微型手电筒的灯泡做成右图所示的形状,它的前端 相当于一个____________。使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件,它是____________________。  2.(4分〉右图是一个电表的表盘。 也许你没有学过这种电表的用法,但根 据所学的其他电表的读数方法,你也能 知道,它的示数是____________,单位是________________。  3.(4分)一架飞机水平匀速地从小明的头顶飞过。当他昕到飞机发动机的声 音从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方与地面约成60°角的方向。这架飞, 机的速度大约是声速的________________倍。 4.(6分)右图为农用扬场机的示意图。谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快 速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出,谷粒、糠皮、碎石落地的远远不同,从而形成1、2、 3三堆,达到分离的目的。其中1是__________，2是_____________________。从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为________________________________________________ 三、简答下列各题〈共29分〉、" 1(5分)如果用铁丝代替家庭电路中的保险丝,在什么情况下,可能出现什么危险?写出一种可能的危险,并说明会产生危险的理由。 2.(6分)下图a是一个指甲刀。 (1)这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的?它们的支点在哪里? （2）小明的指甲刀有图a和图b两种组装方式。请哪种组装方式更合理。 4.(6分)右图是一台常见的台秤。参照天平的使用方法, 从放置台秤开始,到称出物品的 质量为止,说出它的使用步骤。 各步骤用序号(l)、(2)、（3）……标出。 5.(8分)小明家新买了一条标有"220V,50W"的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了下图所示的电路,其中R为待测电热毯的电阻,电源两端的电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。但是,小明在测量过程中发现,无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有变化,且查得各元件完好，电路连接无误。请分析产生这一现象的原因。如果仍然使用这些器材,怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压?在小明电路的右侧画出你的电路图。 四、〈7分〉手机、数码相机等电器中多使用可充电电池,电池上所标的"电压"和"容量"是两个重要参数。容量的单位通常为"毫安时"(符号mA-h)。某种可充电电池所标的电压是1.2V,容量是1300mA-h,请估算这种电池可储存的电能。   五〈8分〉在不同地区,车用燃油的价格会有不同,不同日期的油价也可能不一样,但都不会相差很大。赵明生洒在沿海地区,暑假到新疆探亲,在新疆乘坐汽车时却发现了下面的奇怪现象。车辆在加油站时,他看到加油机上的示数如右表所示:走过一段路之后,在乙加油站的小黑板上又看到一个如下的价目表。赵明最初非常吃惊:为什么在相距不远的两地,油价相差这么多!但仔细思考之后他恍然大悟,原来两站的计量方式不同。 油品价格密度温度一览表（2002.7.14） 品名 密度 温度 价格 值班人 93号汽油 0.7530 28.6 3.545 发油：××× 90号汽油 0.7300 28.3 3.344 安全：××× 0号汽油 0.8350 28.6 3.103 计量：××× -10号汽油 0.84     站长：××× (1)通过计算说明,两个加油站的计量方式有什么不同。 (2)为什么在新疆会有两种不同的燃油计量方式,而在沿海地区一般只用一种方式计量? 六、〈12分〉照相时,选择不同的"光圈"以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度,以控制镜头的进光时间。两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定,光照能量过大或过小都不能得到好照片。下面的表格是某种情况下光圈与快门的几种正确组合。在“快门“一行中,“15”表示快门打开的时间是1/15 s,依此类推:在"光圈"一行中，“16“表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的1/16。依此类推，计算光圈一行的最后一格应填的数字。 光圈 16 11 8 5.6 4 2.8   快门 15 30 60 125 250 500 1000   七、〈14分〉电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端 通过滑轮组连接在电杆C上。 (1)配重D是n个混凝土圆盘(图 中只画出3个),每个盘的质量是m。 按图示的配置,钢缆在B端所受的拉力 大约是多少? (2)如果只考虑B端的牢固性, 本来可以把它直接固定在电杆C上, 也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的优 点是什么? 第十三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.提供的解答除选择题外,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,同样给分。 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,可按照本评分标准的精神定出具体处理办法,但不要与评分标准有较大偏离。 3.分析是按照分步方法给分的.在评分标准中常常写出(l)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,同样给分.没有写出任何式子或文字说明,只给出最后结果的,不能给分. 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,从而难于选拔,可对待选试卷进加分评判.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,具有创造性,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。  上述各项的执行都需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、答案和评分标准共12分,每小题3分. 1.A, 2.B, 3.D, 4.C. 二、答案和评分标准共18分. 1. 凸透镜 ,反光罩 .每空2分. 2. 26 Ω或欧姆 每空2分. 3.√3/3或0.58。4分。 4.糠皮、谷粒。它们以同样的速度被抛出,碎石的质量最大,动能最大,所以克服空气阻力运动的距离最大,糠的质量最小,运动的距离最小。第一空2分,第二空1分,第三空3分. 三、参考解答和评分标准：共29分 1.如果户内电线短路,电流将会很大,这时铁丝不能熔断,电路将会过热,可能引起火灾。 全题5分·"短路"、"电流大"、“过热"、“火灾"各1分,完整回答再1分.答用电器总功率过大,会发生危险也给分. 2.〈l〉工业、民用的锅炉以及汽车等,燃烧燃料时产生热；人体本身也产生热.。 （2）扩大绿地面积,增加城市的人工水面。 全题4分,〈1〉、(2)各2分.所答内容合理的,都给分. 3.(1)AC、DE和GE是三个杠杆,它们的支点分别是C、E和E. 〈2〉图a的组装更合理.对于杠杆DE来说,指甲在D点对它的作用力是阻力,AC在B点对它的作用力是动力.两种组装方式中阻力和阻力臂是一样的,但图a中的动力臂BE大于图b中的动力臂,因此图 a的组装方式要比圈b的方式省力. 全题6分,(1)、〈2〉各3分.AC的支点与本答案不同的,不扣分。第(2)题只答对组装方式,理由不正确的,给1分。 4.(1)把秤放到水平桌面上:(2)硅码盘上不放砖码,秤盘不放物品,游码放到最左边,调整调零螺丝使秤杆平衡:(3〉把被称物品放到秤盘中:〈4〉从大到小依次把槽码放到砖码盘上进行试称,当某一硅码能够压下硅码盘而比它小一级的硅码刚好不能压下时,保留后一砖码:(5〉移动游码,使秤杆平衡:〈6〉把所用槽码上面刻写的质量数与游码位置所标的质量数相加,就得到被称物品的质量. 全题6分.每步1分。 5根据电热毯的功率和额定电压可以推算出,它的电阻约为滑动变阻器是与它串联的,它们的总电阻是两者之和.但滑动变阻器只有2OΩ,远小于电热毯的电阻,滑动变阻器阻值的变化对总电阻的影响很小.所以对电路中的电流和电热毯两端电压的影响很小。 按右图的电路连接,测量时可以有效地改变电热毯两端的电压。  全题8分.算出电热毯电阻给2分,指出总电阻是二者之和给1分,指出滑动变阻器对总电阻影响小给2 分,指出对电流和电压的影响小给1分,画出正确电路图给2分。 四、参考解答： 从容量单位的组成看,它是放电电流与放电时间的乘积。原则上,这种电池应该能够以1300mA的电流放电l h. 放电功率 P=IU=13×12W=156W (1) 放电1h释放的能量 E=Pt=l.56W×3600 s=5.6×103 J (2) 所以,这种可充电电池可以储存的能量大约是5.6千焦。   评分标准 全题7分。正确理解"毫安时"的意义给3分. (l) (2)两式各给2分. 五、参考解答 〈1〉乙站给出了油的密度。为什么乙站要这样做?密度这个物理量与体积、质量相关联,看来乙站有可能按质量售油。另一方面,油的密度小于1,如果以千克为单位售油,单价的数值会大于以升为单位标价的数值.乙站确实是这样.如果3.103元是lkg 0号柴油的价格,1L的价格就是3.103元×0.8350=2.59元。这与甲站的标价只差0.01元。看来乙站的确是按质量计量售油的。 〈2〉新疆的昼夜温差、季节温差都很大,同样质量的油,不同温度时的体积相差较多.有的加油站为了减小销售误差,就采用质量计量的方法.沿海地区温差没有新疆那么大,一般只用体积计量.   评分标准 全题8分.〈1〉题5分·解答中表现出推测与验证的思路的,给2分.按小黑板价格计算出每升柴油价格,给3分. (2)题3分. 六、参考解答： 表中快门一行每格中的数值大约总是左边相邻数值的2倍,这表示镜头进光时间只有左边相邻一挡的一半.为了保证光照能量一定,镜头进光量应该是左边一挡的2倍.这就是说,镜头的进光面积应该是左边一挡的2倍。从圆面积公式 这表示,要使进光量扩大为原来的2倍,镜头的直径应该扩大为原来的倍,即1.4倍·由于和"光圈"值的16实际是指镜头焦距的〈依此类推〉,所以光圈一行每个数值的它右侧数值的1.4倍.用表中的 数值验证一下这个关系：16/11=1.45, 11/8=1.38, 8/5.6=1.43, 5.6/4=14, 4/2.8=1.43,这与我们的推断相符.所以,光圈一行最右一格的数值应该是 2.8/1.4=2 评分标准： 全题12分。镜头进光面积应为左边一挡的2倍,给3分。 通过运算,得知镜头直径应为左边一挡的1.4倍,给4分. 利用表中第一行的数值进行验证,给3分. 得出结果"2",给2分. 本题关于光圈数值的"1.4倍"的关系,既要从道理上分析,又要通过表中的数值进行试算,缺一不可给满分。只给出了正确数值,没有任何分析的,给1分。 七、参考解答 (l)F=3nmg,因为动滑轮右侧的1条钢缆与它左侧的3条钢缆承受相同的力,而左侧每条钢缆受的力是nmg· (2)机车运行中,拾电器会把输电线向上托起.如果使用两端固定的钢缆,悬线会因此松弛,输电线将左右摇摆,有可能脱离拾电器造成断电事故.使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持紧张状态。如果用弹簧代替滑轮组,情况好于两端固定的钢缆,但钢缆的紧张程度仍随弹簧的长度有较大的变化,而且不易确定钢缆的最佳长度。 评分标准: 全题14分.钢缆B端受力为圆盘组所受重力的3倍,给4分。 重力为nmg,给3分. 直接把B固定在电杆C上会使悬线松弛,给3分. 钢缆的紧张程度随弹簧长度有较大变化,给3分。叙述完整给1分。 0号 柴油 SALE 70.02 金额 LITTER 26.93 升 PRICE 2.60 单价� �