2006年第十六屆全國初中應用物理知識競賽初賽試題及答案09502

1、萬般皆下品 惟有讀書高2006年第十六屆全國初中應用物理知識競賽初賽試題.答卷時間：2006年3月26日（星期日）上午9:3011:10。一、選擇題以下各小題給出的四個選項只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在題后的括號內（每小題3分，共15分） 1小亮同學從超市買來一個玻璃瓶裝的鐵皮蓋罐頭，想把瓶蓋打開，可是怎么也擰不動。小亮的哥哥用螺絲刀沿瓶蓋的邊輕輕撬了幾下，一擰就打開了。這主要是因為用螺絲刀撬瓶蓋可以 A.增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側壁對瓶的壓力 B.減小瓶蓋與瓶口的接觸面積 C.減小瓶內外氣體的壓力差D.由于撬了蓋的一邊，而增大了蓋的另一邊的壓力 2高壓輸電線路的鐵塔頂端有一條（或兩

2、條）比下面輸電線細的金屬線（如圖1圖2 ),它的作用是 A.加強鐵塔的穩(wěn)定性 B傳輸零線的電流 C.防雷電起到避雷針的作用 D.作為備用線，供輸電線斷開時應急使用 3用普通照相機拍照時，要按被照物體距相機鏡頭的遠近進行“調焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內，不論遠處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機不用“調焦”的奧秘是 A.采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大 B采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大 C.采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同D采用了短焦距

3、的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同4.磁帶錄音機既可以錄音，也可用以放音，其主要部件為運行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音信號轉化而來的電流產(chǎn)生的磁場所磁化，這樣便將聲音信號轉化為磁信號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁信號通過磁頭轉化為電信號使揚聲器發(fā)聲。對于錄音機錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是 A.錄音的基本原理是電磁感應，放音的基本原理是電流的磁效應B.錄音的基本原理是電流的磁效應，放音的基本原理是電磁感應C.錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應D.錄音和放音的基本原理都是電磁感應5王勇同學在賓館飯店看到一種自動門，當有人靠近時，門會實現(xiàn)自動開

4、閉。王勇同學對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他很想知道自動門是如何實現(xiàn)自動控制的。為此他反復做了幾次試驗：當他輕輕地靠近自動門時，門自動打開；當把一個足球滾向自動門時，門自動打開；當把一面底部裝有滾珠的無色透明大玻璃板，直立著滑向自動門時，門不打開。王勇同學根據(jù)探究試驗的結果，對自動門的自控原理提出了以下幾種猜想，你認為其中最合理的猜想是 A自動門“聽”到來者的聲音時，通過聲控裝置實現(xiàn)自動開閉B自動門探測到靠近的物體發(fā)射出的紅外線，通過光控裝置實現(xiàn)自動開閉C自動門本身能發(fā)射出一種紅外線信號，當此種信號被靠近的物體反射時，就會實現(xiàn)自動開閉D靠近門的物體通過空氣能產(chǎn)生一種壓力傳給自動門，實現(xiàn)自動開閉二、填空

5、題（共15分）1(3分）如圖3所示，小婷乘汽車到姥姥家去度假，汽車在平直公路上行駛。小婷的感覺是：遠處的村莊相對于電線桿在向 運動；近處的小樹相對于電線桿在向 運動；電線桿周圍的景物看起來好像在繞電線桿做 時針轉動。2(3分）列車上出售的食品常常放在如圖4所示的小推車上，若貨物均勻擺在車內，當前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，支點是 （寫出支點位置的字母）；當后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，這時支點是 。后一種情況下，手推車可以視為 力杠桿。3(3分）在海拔3000m以上的高原地區(qū)，汽車發(fā)動機的冷卻水容易沸騰，這是因為高原地區(qū) 的緣故。常年生活在平原地區(qū)的人到

6、達該地區(qū)后，由于空氣稀薄會產(chǎn)生缺氧反應，為了得到足夠的氧氣，人會不自覺地進行深呼吸，這時肺的容積與在平原上相比要擴張得更 （選填“大”或“小”）一些。4(3分）汽車上的機械式里程表是用安裝在輪上的一組計數(shù)齒輪來實現(xiàn)計數(shù)的，而這些計數(shù)齒輪又通過特定的傳動裝置被車輪的轉動所驅動。同時車輪的轉動還通過特定的傳動裝置，傳遞給由電磁感應原理制成的傳感器，傳感器再將反映車輪轉動情況的電信號顯示在速度表上，從而指示此時的車速。當輪胎用久了有明顯的磨損后，就會使所計里程和指示的時速產(chǎn)生誤差。若里程表記錄里程為12000km.則汽車實際行駛的里程將 （填“大于”、“小于”或“等于”）示數(shù)：若此車從北京駛往上海，

7、以速度表上指示的時速為依據(jù)，對整個行程所估算的行駛時間將 （選填“大于”、“小于”或“等于”）實際行駛時間。5(3分）2005年春節(jié)晚會上，一群聾啞青年用精美絕倫的舞蹈“千手觀音”給人以美的享受，善的啟迪。（1)如圖5所示，觀眾看不見領舞者邰麗華身后站著的其他舞蹈者，這是因為光是 傳播的。 (2）在觀看演出的過程中，我們雖然沒有看到樂隊卻也能分辨出是何種樂器在發(fā)聲，這主要是因為不同樂器所發(fā)聲音的 是不同的。（3）電視觀眾看到蓮花座上的千手觀音身披絢麗霞光，這些光是由 、 、 三原色依不同的比例混合而成的。三、簡答下列各題（共22分）1(4分）火箭點火發(fā)射時，若高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺上，發(fā)射臺

8、就會被燒毀。為了保護發(fā)射臺，在它的底部建造了一個大水池，從而巧妙地解決了這個技術問題。（1)火箭發(fā)射時，底部噴出的龐大的白色氣團（圖6)是由什么組成的？它是怎樣形成的？ (2)分析“大水池”對發(fā)射臺起到保護作用的道理。2(4分）在高壓輸電線路中常可看到如圖7所示的一些絕緣子。請說明為什么懸掛高壓輸電線的絕緣子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一節(jié)一節(jié)的？3(4分）小志家買了一種點綴節(jié)日用的小彩燈，他發(fā)現(xiàn)當其中一個小彩燈的燈絲燒斷了以后，其余的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。于是小志對小彩燈之間的連接關系產(chǎn)生了興趣，為此他請教了科技人員，得到以下信息。他用的小彩燈規(guī)格是“2.5 V, 0.25 A”,通過串聯(lián)一

9、定數(shù)量的小彩燈，使單個小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低，每個小彩燈都能基本正常發(fā)光。小彩燈的構造如圖8所示，在燈絲導電支架上除了有燈絲和起固定作用的小玻璃珠以外，還繞有約4圈細金屬絲。燈絲電阻冷時約為2.5,熱時約為15。細金屬絲的電阻為1，正常（低壓）情況下，由于支架表面有一層氧化銅的緣故，它與燈絲支架是不導通的，沒有電流流過。若加上較高的電壓（如220 V）時氧化層可被擊穿，細金屬絲與燈絲支架導通。根據(jù)以上介紹的資料，請你說明為什么一個小彩燈的燈絲燒毀后，其他的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。4. (4分）向陽中學廣播室想借助于雙刀雙擲開關控制南北兩教學樓的喇叭：開關擲向A端時南面的三只喇叭接通

10、，擲向B端時南北六只喇叭全部接通。請你用筆畫線代替導線按上述要求完成圖9中的電路圖。5.（6分）長期以來，實心粘土磚一直是我國主要的建筑材料。由于粘土磚在生產(chǎn)過程中存在著諸多弊端，國家有關部門提出了減少粘土磚使用率、倡導新型材料的要求。如圖10所示的空心水泥磚就是新型建筑材料的一種。請你從節(jié)能與環(huán)保等方面分析，使用空心水泥磚比使用實心粘土磚有哪些好處。至少寫出三條）四、(6分）李明同學家要買一個燒水用的水壺，超市里有兩種容積相同但品種不同的鋁質水壺可供選購，一種是放在液化氣灶上用的，另一種是壺內裝有電熱器的，如圖11所示。李明想比較哪一種水壺燒水更省錢。他首先進行了調查，得到如下資料、當?shù)鼐用?/p>

11、用電的價格是0.5元/度；瓶裝液化氣的價格是60元/瓶（每瓶中液化氣的質量約為15 kg，液化氣的熱值為4.2107J/kg )；用液化氣燒水的熱效率約為30%，用電熱水壺燒水的熱效率約為90。根據(jù)以上信息，請你通過計算分析一下用哪種水壺燒水更省錢。五、(8分）為了保護環(huán)境，治理水土流失，學校的環(huán)保小組設計并進行了河水含沙量的研究。第一階段是理論分析：分別以水、沙、泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的質量稱做含沙量），導出了泥水與水、沙、x的關系式；然后作出了泥沙水的密度泥水、水隨含沙量x變化的圖象。第二階段是實驗驗證：在一個量筒里放入一定量干燥的黃土，再倒入一定

12、量的清水，計算出含沙量x，并測出泥沙水的密度泥水；接著再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，進行同樣的計算和測量，由此得出泥水與x的多組數(shù)據(jù)；然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出了表示泥沙水的密度與含沙量關系的泥水一x圖象。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，實驗結果與理論分析是一致的。第三階段是實際測量：在一次山洪沖刷地面時，他們采集了40 L的水樣，稱出其總質量為40.56 kg.此前己經(jīng)測出千燥的泥沙的密度沙=2.4103 kg/m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。（1)請你參與環(huán)保小組第一階段的工作，導出泥水與水、沙、x的關系式。然后根據(jù)關系式作出泥沙水的密度泥水隨含沙量x變化圖象的草圖。 (2）請你參與環(huán)保小組第三階段

13、的計算工作，求出洪水中的平均含沙量。六、（10分）現(xiàn)在很流行的數(shù)碼相機的主要優(yōu)點是可以直接生成數(shù)碼照片，從而可以方便地進行編輯與加工，保存的時間也更長。而且數(shù)碼照片還可以直接在電腦上顯示出來，或者通過電子郵件傳送出去。右面是一款數(shù)碼相機的電池的一些資料。根據(jù)右面提供的信息以及下面對數(shù)碼相機工作過程的介紹，回答相關問題：（1)數(shù)碼相機的電源打開后，就處于待機狀態(tài)，這時要消耗一定的電能；拍攝時，拍攝與處理數(shù)據(jù)所消耗的電能就更大。假設用一個充滿電的電池作電源進行拍照，每5min拍一張照片，相機使用過程中的平均工作電流為0.2A.請估算一節(jié)充滿電的電池最多可以拍攝多少張照片。 (2）對一個電能己全部耗

14、盡的這種電池進行完全充電，充電的效率多大？七、（12分）空調的“匹數(shù)”，是對空調輸入功率的粗略標識。因相同匹數(shù)不同品牌空調的制冷效能有較大的差異，為便于比較，空調的效能常以“制冷量”來表示。在選擇空調時，除了制冷量和制熱量（對冷熱空調而言）外，還要考慮“能效比”。空調的能效比，它表示空調器是否高效節(jié)電。目前市場上空調器的能效比相差很大，一般在23之間，最高的可達到3.5左右，應盡量挑選能效比高的空調。房間所需的制冷量和制熱量可按下面的公式計算：制冷量Q冷=S(房間面積)140W一180 W；制熱量Q 熱=S（房間面積）180 W240 W（此公式適用于層高2.5 m的房間，如果層高偏大，則應適

15、當加大功率）。下表是小明家準備購買的某一型號空調的使用說明書的一部分。 請結合上面所介紹的知識和空調使用說明書，通過計算回答下面的問題：1.這臺空調的能效比是多少。2小明家新購買樓房客廳的面積約為30m2，層高為2.7 m，他想在客廳內安裝上表所示的空調。請你通過計算說明這種選擇是否合理。3.若小明家用此空調器制冷，空調器的壓縮機每天實際工作6 h，一個月僅空調一項所支付的電費約為多少？（當?shù)氐碾妰r為0.5元/度）八、（12分）小軍家客廳墻壁上有一個控制燈的開關和一個兩孔插座裝在一起的“一開兩孔”的電工元件。圖12是元件的面板、圖13是元件殼體內部的原接線圖。由于開關損壞，需要更換整個元件。小

16、軍爸爸決定自己動手完成，小軍給爸爸當助手。小軍爸爸斷開家中進戶線的總開關，在拆舊換新的過程中發(fā)現(xiàn)：拆下前沒有留意元件中的A、B, D三根導線（B、C間己有一短導線在內部相連）與外面的三根導線的連接關系（如圖14 ).因為室內導線都在水泥墻內，無法觀察各導線與墻內導線的連接情況。于是他閉合家中進戶線的總開關，用試電筆檢測各根導線，發(fā)現(xiàn)：第根導線可以使試電筆發(fā)光；第、根導線不能使試電筆發(fā)光。根據(jù)小軍爸爸的檢測，能不能判斷各根導線的連接情況？小軍經(jīng)過仔細思考后認為，不能判斷每根導線的連接情況，如果在情況不明時盲目連接還可能出現(xiàn)更嚴重的問題。（1)你認為小軍的觀點對不對？為什么？(2)你能不能利用常用

17、的家用電器，如臺燈等（均帶有插頭），鑒別出根導線應怎樣分別與A、B、D接線柱相連接？說出你的方法并簡述理由。 (3）根據(jù)你的判斷，將圖14中根導線與下面的A、B、D接線柱和上面的火線、零線及燈泡連接起來。第十六屆全國初中應用物理知識競賽參考解答和評分標準一、選擇題 每小題3分，共15 分1. C （3分） 2. C（3分） 3. B （3分） 4. B （3分） 5. C（3分）二、填空題 共15 分1.（3分）前（1分）；后（1分）；順（1分）2.（3分）C（1分）；B（1分）；省（1分）3.（3分）氣壓低（或小于1標準大氣壓），水的沸點降低（或低于100）（2分）；大（1分） 4.（3分）

18、小于（1分）；小于（2分）5.（3分）(1) 沿直線（1分）；(2) 音色（1分）；(3) 紅，綠，藍（1分） 三、簡答題 共22分 1.（4分）參考答案：（1）（2分）龐大的白色氣團是由小水珠組成的1分它是由水池里的水汽化后又降溫液化成小水珠飄浮在空中形成的。1分（2）（2分）高溫的火焰噴到水中，水吸收熱量汽化成水蒸氣，從而起到保護發(fā)射臺的作用。 （水還起減震的效果，這也是一項保護作用。此項不答不扣分）2分答題圖1ABL220V2.（4分）參考答案：（1）絕緣子表面涂釉是為了使它的表面光滑，防止因長期暴露在空氣中積聚灰塵、污垢而導電；2分（2）制成一節(jié)節(jié)的形狀是為了增大可能漏電的表面層的長度

19、，從而增大絕緣子的電阻，減小漏電的危險。2分 3.（4分）參考答案：如答題圖1所示，當某個小彩燈L的燈絲燒毀時，AB間形成斷路，220V電壓就直接加到細金屬絲與燈絲導電支架AB之間；2分氧化層被擊穿，細金屬絲與燈絲導電支架導通，此時這個燈只相當于一段導線（如答題圖1），起到連接作用，這樣其他小彩燈就能繼續(xù)工作。2分但是每個燈上的電壓有一點升高，不過還不至于燒毀燈絲。當然，燒毀的小彩燈太多時，其余小彩燈也會因為電壓過高而全部燒毀。（此段不答，不扣分）答題圖2北面南面AB開關擴音機線間變壓器輸出線4.（4分）參考答案：如答題圖2所示。說明：所連電路只能控制南面或北面一側喇叭的得1分；全對得4分。本

20、題中不考慮輸出端的阻抗問題。5.（6分）參考答案：使用空心水泥磚，減少了水泥與沙石量，可以有效節(jié)約資源。 用空心水泥磚壘墻，由于墻體內的空氣為熱的不良導體，使這種房子冬暖夏涼，從而節(jié)約能源。有隔音作用不挖粘土，不破換環(huán)境 說明：每答出一條得2分，最多得6分四、（共6分）參考解答：由題意可知，1元錢可購得2度電或15kg/60=0.25kg液化氣1分消費1元錢用電燒水得到的有效熱量為：23.6106J90%=6.48106J2分消費1元錢用液化氣燒水得到的有效熱量為：0.25kg4.2107J/kg30%=3.15106J 2分消費1元錢用電燒水比用液化氣燒水得到的有效熱量更多，可見用電熱水壺燒

21、水更省錢。1分其他解法，只要正確，參考上述評分標準評分。五、(共8分 )參考解答：（1）設含沙量為x，則體積為V的泥沙水中，沙的質量為xV，沙的體積為水的體積為：， 水的質量為： 水與沙的總質量為：-2分泥沙水的密度：令，則1分泥沙水的密度隨含沙量x變化圖象如答題圖3 2分泥水0x答題圖3水（2）依據(jù)： 則x= 1分已知沙2.4103 kg/m3 kg/m3 所以 k=1分 則x= kg/m31分六、（共 10 分）參考解答： 電池充滿電時儲存在電池內的能量E=UIt=3.7V220010-3A3600s=29304J 3分每拍攝一張照片平均消耗的能量 E1= U1I1t1=3.7V0.2A5

22、60s=222 J2分拍攝照片的張數(shù) n= E/ E1=29304J /222 J=132張1分對電池完全充電時，充電器向電池輸出的電能W=UIt=4.2V220010-3A2.53600s=83160J2分充電的效率 =E/W=29304J /83160J =35.22分七、（共 12分）參考解答 ：1這臺空調的能效比為 2分2所需的制冷量為：Q冷S140W180W=30140W180W=4020W 2分所需的制熱量為：Q熱S180W240W=30180W240W=5160 W 2分查表得：空調的額定制冷量為5000W，額定制熱量為5300W，都略大于房間所需要的制冷量和制熱量?？紤]到樓房的高度