(好資料)1995年全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽

1995年全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽 一、（5分）油炸食品時(shí)，油鍋中滴入水滴會(huì)發(fā)生爆裂聲，并把熱油濺起；沸水中滴入油滴卻沒有類似的現(xiàn)象，解釋產(chǎn)生這兩種不同現(xiàn)象的原因。二、（10分）公路路邊每隔1千米有一個(gè)里程碑，標(biāo)明公路起點(diǎn)到此碑的距離，單位是千米。設(shè)計(jì)一種方法，利用里程碑和手表測(cè)量自行車以中等速度勻速行駛時(shí)的速度，并給出計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果以千米小時(shí)為單位。為了減少測(cè)量中的誤差，請(qǐng)你至少提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)。三、（15分）圖(a)畫的是一個(gè)指甲刀。1這個(gè)指甲刀是由哪幾個(gè)杠桿組成的？2李揚(yáng)將指甲刀按圖(a)和圖(b)兩種方法組裝，請(qǐng)按各杠桿的工作狀態(tài)分析說明哪種組裝方法是正確的。四、（15分）可充電電池的額定電壓約為1.3伏特。當(dāng)電流從正極流入、從負(fù)極流出時(shí)即可充電。充電電流在20毫安40毫安范圍內(nèi)比較適合。現(xiàn)有一個(gè)額定輸出電壓為36伏特，額定輸出電流為0.5安培的電源，還有電阻值為100歐姆、510歐姆、1000歐姆、2200歐姆和6800歐姆的幾個(gè)電阻器供選用。請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，?gòu)成簡(jiǎn)單的充電電路，可以分別給一節(jié)或兩節(jié)電池充電，不必更換所用電阻器。1畫出電路圖（畫出兩節(jié)充電電池）2如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，電阻器消耗的電功率是多少？五、（15分）我國(guó)北方為了室內(nèi)采暖，用管道將熱水從鍋爐輸往室內(nèi)。在管道上方的天花板上?？煽吹奖弧把焙诘暮圹E。1根據(jù)你學(xué)過的物理知識(shí)，解釋形成這種黑跡的原因。2提出一種觀察或?qū)嶒?yàn)的方法，用以判斷上述解釋的正確性。六、（10分）電氣化鐵路在和公路交叉時(shí)，輸電線常用圖示的方式懸掛在鋼纜上。鋼纜的A端固定在電稈上，B端通過滑輪組聯(lián)結(jié)在電桿C上。電車通過拾電器向上托起輸電線，從而獲得驅(qū)動(dòng)電車的能量。1配重D是N個(gè)混凝土圓盤，每個(gè)盤的質(zhì)量是m。按圖示的配置，鋼纜AB所受的拉力F大約是多少？2如果只考慮B端的牢固性。本來可以把它直接固定在電桿C上，也可以用一個(gè)很硬的大彈簧來聯(lián)結(jié)B和C。實(shí)際上卻用滑輪組來聯(lián)結(jié)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是什么？七、（30分）下表列出的是北京煤氣用具廠生產(chǎn)的JS系列家用燃?xì)鉄崴鞯膮?shù)，其中各物理量的單位用的是國(guó)際通用的符號(hào)，說明如下：Pa一帕斯卡mmH2O毫米水柱J焦耳h小時(shí)M3立方米l升，即分米3kgf千克力，即質(zhì)量為1千克的物體所受的重力min分（時(shí)間單位）單位前面的字母M表示系數(shù)106，字母H表示系數(shù)1021分別計(jì)算燃燒1米3液化石油氣、人工煤氣和天然氣所產(chǎn)生的熱量（單位：焦耳）。2王秋生同學(xué)說，熱水產(chǎn)率一欄中，5、3、2后面的符號(hào)印得不清楚，好像是數(shù)字“l(fā)”，但在“min”的前面又丟掉了什么，請(qǐng)你通過計(jì)算判斷這個(gè)欄目中三個(gè)參數(shù)的正確數(shù)值和單位。3“熱效率”一欄給的是參考值；“熱水產(chǎn)率”一欄給的是廠家對(duì)樣品的實(shí)測(cè)值。分別計(jì)算溫升25和55時(shí)的熱效率，并解釋這兩種情況下熱效率不同的原因。答案一、答：因?yàn)闊嵊偷臏囟雀哂谒姆悬c(diǎn)100，當(dāng)水滴在油中，水的密度比油的密度大，沉入油中并迅速沸騰，所以會(huì)把熱油濺起來，并發(fā)生爆裂聲。而油滴入沸水中時(shí)，油的密度比水小，因而漂浮在水面上，不會(huì)發(fā)生激烈的汽化現(xiàn)象，所以沒有類似的現(xiàn)象。二、答：在自行車行駛過程中，選定一段比較平整的公路，先記下經(jīng)過某一里程碑的時(shí)刻t1和里程碑的標(biāo)數(shù)L1，勻速行駛幾千米之后，記下經(jīng)過另一里程碑的時(shí)刻t2和里程碑的標(biāo)數(shù)L2（t1和t2均以秒計(jì)），則自行車行駛的速度為：為了減少誤差，要做到：(1)車行速度穩(wěn)定后才能記錄t1和L1。(2)使用有秒針的指針式手表或可以讀秒的數(shù)字式手表。(3)行駛距離應(yīng)為幾千米，不能太短或太長(zhǎng)。三、答：1指甲刀由三個(gè)杠桿組成，分別是ABC、DBE和DFE。2(a)的組裝方法正確。由于兩種用法中杠桿ABC的工作狀態(tài)相同，杠桿DFE的工作狀態(tài)也相同；而杠桿DBE的動(dòng)力臂是BE，用法(a)與用法(b)相比，B點(diǎn)距E點(diǎn)較遠(yuǎn)，動(dòng)力臂大；兩種用法中阻力臂DE的大小相同，所以用法(a)中杠桿DBE比較省力。四、解：1因?yàn)橹绷麟娫吹妮敵鲱~定電壓為36V，遠(yuǎn)大于兩節(jié)被充電池的電壓，所以需串聯(lián)一個(gè)阻值適宜的電阻才能充電。其電路圖如右：兩節(jié)電池串聯(lián)時(shí)的電壓是2.6V，不論充電電池是一節(jié)還是兩節(jié)，其電壓都遠(yuǎn)小于電源電壓，可以忽略，因此充電流I為： 把U=36V和R=200歐姆、510歐姆分別代入上式，得：I=36010-3A、7010-3A、3610-3A、1610-3A符合充電電流20mA40mA范圍內(nèi)的電阻是1000歐姆，所以應(yīng)選用1000歐姆的電阻與其串聯(lián)。2如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，則電阻器消耗的電功率為：答：充電電池短路時(shí)，電阻器消耗的電功率是1.3瓦特。五、答：1熱水管道附近空氣溫度較高，密度較小，上升，對(duì)流加快，空氣中的微塵附著在天花板上，形成黑跡。2居住單元通往樓道的門比較嚴(yán)實(shí)，但門和墻之間仍有小縫，外面的風(fēng)經(jīng)常吹進(jìn)來，這種門縫附近的墻壁上，也有類似黑跡。這種現(xiàn)象支持了上述的解釋。六、解：1以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，可求鋼纜AB所受的拉力F=3Nmg。2機(jī)車運(yùn)行時(shí)，拾電器會(huì)把輸電線向上托起。如果使用兩端固定的鋼纜，懸線會(huì)因此松弛，輸電線將左右搖擺，有可能脫離拾電器而造成事故。使用滑輪組可以保證輸電線高度變化時(shí)，鋼絲始終保持緊張狀態(tài)。如果用彈簧代替滑輪組，情況好于兩端固定的鋼纜，但鋼纜的緊張程度仍隨彈簧長(zhǎng)度有較大的變化，而且不易確定鋼纜的最佳長(zhǎng)度。七、解：1查表可知：燃?xì)鉄崴黝~定熱負(fù)荷為：37106Jh。石油氣、人工煤氣、天然氣的額定燃?xì)夂牧糠謩e是0.368102m3h、1.964102m3/h和1.04102m3h。因此，石油液化氣： 人工煤氣：天然氣：2以溫升40為例，根據(jù)表中其他參數(shù)計(jì)算熱產(chǎn)生率。設(shè)每分鐘熱水產(chǎn)生率為m，則水在1分鐘內(nèi)吸收的熱量可表示為Q收=cmt=4.2103mt(J)。又根據(jù)表中所給參數(shù)，按熱水率80%計(jì)算時(shí)，燃?xì)庠?分鐘內(nèi)放出的能被水吸收的熱量： Q吸=Q放 即4.210mt=Q放由此判斷：3和“min”之間的符號(hào)如果是代表質(zhì)量，它的意義應(yīng)該是千克（符號(hào)kg），考慮到1千克水的體積是1升，所以，這個(gè)符號(hào)一定是字母L的小寫“l(fā)”，而不是數(shù)字“1”。因此正確的數(shù)字和單位是3升分（3Lmin）。分析溫升25和55兩種情況可以印證這個(gè)結(jié)論。3由關(guān)系式Q放=cmt和熱水產(chǎn)生