物理15屆全國奧賽

-.z.第十五屆全國初中應用物理知識競賽試題附答案注意事項：1．首先填寫所在地區(qū)、學校、**和考號。2．用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3．本試卷共有八個大題。4．答卷時間：2005年3月27日(星期日)上午9：30～11：10。題號四五／＼七八總分分數(shù)復核人得分評卷人一、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(nèi)(每小題3分，共12分)。1．在鐵路道口常設有如圖1所示的道閘，這種道閘平時上揚，當火車要通過道口時道閘轉(zhuǎn)動到水平位置，示意過往的其他車輛停車等候，這種道閘稱為常開型道閘。與之相反，另一種道閘平時水平放置，當有車輛要通過時，道閘上揚，允許車輛通過，這種道閘稱為常閉型道閘。對于這兩種道閘重心的位置，下列說法正確的是[]A．常閉型道閘，重心應在o點左側(cè)B．常開型道閘，重心應在o點右側(cè)C．常閉型道閘，重心應在o點右側(cè)D．以上說法都不對2．有一種叫做"壓電陶瓷”的電子元件，當對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會形成一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。一種燃氣打火機，就是應用了該元件的壓電效應制成的。只要用大拇指壓一下打火機上的按鈕，壓電陶瓷片就會產(chǎn)生10kV～20kV的高壓，形成火花放電，從而點燃可燃氣體。在上述過程中，壓電陶瓷片完成的能量轉(zhuǎn)化是[]A．化學能轉(zhuǎn)化為電能B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C．光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．機械能轉(zhuǎn)化為電能3．用可變焦的光學照相機可以把遠處的景物"拉近”進行拍攝，就是說，雖然被拍攝的景物與照相機鏡頭之間的距離基本不變，但仍可以使底片上所成的像變大。關(guān)于這個過程，下列說法中正確的是[]A．焦距變大，像距也變大B．焦距變小，像距也變小C．焦距變大，像距變小D．焦距變小，像距變大4．我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染，己越來越引起人們的關(guān)注?，F(xiàn)在有些家庭已經(jīng)改用燃油取暖，以降低對大氣的污染。小明家的住房面積約110m2，若將住房的門窗關(guān)閉好，用燃燒柴油來取暖，并使室溫升高10℃，已知柴油的熱值為4．3×107J／kg，空氣的密度約為1．3kg／m3，空氣的比熱容為1．O×l03J／(kg.℃)，所需的柴油約為[]A．0．01kgB．0．1kgC．1kgD．10kg得分評卷人二、填空題(共13分)1．(3分)在裝修房屋時，工人師傅常用一根灌有水(水中無氣泡)且足夠長的透明塑料軟管的兩端靠在墻面的不同地方并做出標記，如圖2所示。他們這樣做的目的是_________________________，在做標記時用到的物理知識是_____________________________________。2．(3分)小明同學暑假去旅游，在避暑山莊他看到"煙雨樓”在水面上映出了美麗的倒影，這主要是由于光的__________________成像而形成的。小明用照相機記錄了這些美景。但是當他從沖洗部取出照片時，發(fā)現(xiàn)照片如圖3所示，經(jīng)過仔細辨別，他才確認出________側(cè)是真實景物在水中的倒影。3．(3分)住在非洲沙漠的居民，由于沒有電，夏天無法用電冰箱保鮮食物，當?shù)厝税l(fā)明了一種簡易"沙漠冰箱”，如圖4所示。它由內(nèi)罐和外罐組成，兩罐之間填滿潮濕的沙子。使用時將食物放在內(nèi)罐，罐口蓋上濕布，放在干燥、通風的地方，并經(jīng)常向內(nèi)罐和外罐之間的沙子上灑些水，這樣對內(nèi)罐中的食物可以起到一定盤轉(zhuǎn)動了5r。檢查發(fā)現(xiàn)，原來機房內(nèi)還有20臺電腦顯示器處于待機狀態(tài)。請你算一算1臺電腦顯示器的待機功率約多大"得分評卷人五、(7分)AB和CD是完全相同的兩條帶有絕緣皮的導線，它們并行地埋設在相距2km的甲、乙兩地之間。由于兩導線之間*處的絕緣外皮受到損傷，而發(fā)生了漏電現(xiàn)象(即相當于兩根導線之間在漏電處連接了一個電阻)。為了確定漏電處的位置，維修人員做了以下測量：(1)在甲地將兩端電壓恒為90V的電源的兩極分別接在A、C兩端，此時在乙地用內(nèi)電阻很大的電壓表測得B、D兩端電壓為72V。(2)在乙地將兩端電壓恒為100V的電源的兩極分別接在B、D兩端，此時在甲地用同一型號的電壓表測得A、C兩端的電壓為50V。如果AB和CD導線每千米電阻值為2Ω，請你根據(jù)以上測量結(jié)果計算漏電處距甲地多遠"絕緣皮破損處的漏電電阻是多大"得分評卷人六、(11分)圖9是一種電梯結(jié)構(gòu)的示意圖，電梯廂在電梯井中沿豎直通道上下運行。鋼鏈的兩端分別固定在電梯井頂部的A點和B點，同時鋼鏈繞過重15000N電梯廂下的滑輪而托起整個廂體E，又跨過電梯井頂部由電動機驅(qū)動帶有齒輪的輪軸C，在C和B之間吊起與動滑輪相連的配重D。電梯載重量為10人(1人的質(zhì)量按60kg計算，取g=10N／kg，忽略摩擦及鋼鏈的質(zhì)量)。請回答：(1)配重的功能是什么"在已知電梯廂重和載重量的情況下，配重的質(zhì)量最好是多大"(2)當電梯滿載勻速上升時，A、B兩點受到的拉力各是多大"得分評卷人七、(14分)科技小組的同學們準備對市場上一批標有"PZ220V-1OOW”的燈泡進行一項質(zhì)量檢測。他們測出燈泡在不同電壓下的實際電流值(見下表)。實驗操作可靠、數(shù)據(jù)無誤。電壓U/V……..180185190195200205電流I/A………0.4170.4260.4340.4410.4470.453電壓U/V210215220225230235240電流I/A0.4580.4620.4670.4710.4750.4790.482請你回答：(1)試通過計算說明這種燈泡在標稱電壓下工作時，其消耗的功率是否等于額定功率。(2)假如生產(chǎn)這種燈泡的鎢絲的粗細是一定的，為使其在標稱電壓下工作時消耗的功率等于額定功率，其長度為一確定的數(shù)值l0實際上這個燈泡鎢絲的長度比l0長了還是短了"為什么"(3)如果要使這種燈泡達到額定功率，加在燈泡上的實際電壓應為多大"提示：可用作圖象的方法解答。在圖10的坐標紙上作出相關(guān)圖象，根據(jù)圖象求得結(jié)果。得分評卷人八、(14分)有一種測量人的體重和身高的電子秤，其測體重部分的原理圖如圖11中的虛線框所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示體重大小的儀表A(實質(zhì)是電流表)。其中AO：BO＝5：1，壓力傳感器只表面能承受的最大壓強為2×106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示。壓力F／N050100150200250300．．.電阻R／Ω300270240210180150120．．．設踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4．68V，取g＝10N／kg。請回答：(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤多少毫安處"(2)如果*人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，這個人的體重是多少"(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2，則該秤的最大稱量值是多少"第十五屆全國初中物理應用知識競賽參考解答和評分標準答案和評分標準共12分每小題3分1.C2.D3.A4.B二、1.找水平位置連通器原理2.反射右3.加快水的蒸發(fā)保持沙子的濕潤，使蒸發(fā)持續(xù)進行4.（1）紅光穿透能力強（2）南北綠燈發(fā)光、東西紅燈發(fā)光并（3）東西三、1.小紅的想法更合理。因水在沸騰時溫度保持不變，小紅的想法更節(jié)約燃料。2.這是因為河面總有水波起伏，像許多取向不同的平面鏡，電燈在每一個小平面鏡內(nèi)都能成像，但各個像的位置高低不同，這些像組合起來就形成一條光柱。3.壓縮氣體做功和克服磨擦做功使筒壁的內(nèi)能增大。4.乙的較合理。燃燒室全部浸在水中，有利于熱的充分傳遞；有鼓風機輸送空氣，有利于燃料充分燃燒；鍋爐壁有絕熱材料，可防止熱的散失。5.果蠅的眼睛可觀察到周圍更大的*圍空間，對快速運動的物體有較強的觀察力，空間立方體感更強，這是因為它的眼睛是由復眼構(gòu)成的。四．W＝×3.6×106＝6000JP＝＝＝100W∴P1＝＝5W五、設漏電電阻為R0，甲地距漏電處導線電阻為R1，乙地距漏電處導線電阻為R2，當在甲地接90V電源時，此時相當于R1和R0串聯(lián)，由分壓原理得：＝＝①同理在乙地接100V電源時有＝＝②由①②式得：＝因長度與電阻成正比，＝＝而L1＋L2＝2km∴L1＝400mR1=0.8km×2Ω/km＝1.6ΩR0＝4R1＝6.4Ω六、（1）省力，電動機用較小的力即可拉動電電梯廂。由滑輪知識可知，配重的質(zhì)量m=G./g==2100kg(2)FA=FB=10500N七、（1）P＝UI＝220V×0.467A