第十五届初中物理知识竞赛初赛试题

【专家解说】：">第十五届全国初中应用物理知识竞赛试题

一、选择题以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共12分)。
1．在铁路道口常设有如图l所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型通闸。对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是[ ]
A．常闭型道闸，重心应在O点左侧
B．常开型道闸。重心应在O点右侧
C．常闭型道闸，重心应在O点右侧
D．以上说法都不对
2．有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应。一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的。只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是[ ]
A．化学能转化为电能 B．内能转化为电能
C．光能转化为光能 D．机械能转化为电能
3．用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间距离距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程， 下列说法中正确的是[ ]
A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小
C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大
4．我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，已越来越引起人们的关注。现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。小明家的住房面积约
110 m2，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高10℃，已知柴油的热值为4.3×lO7J/kg，空气的密度约为1.3 kg／m3，空气的比热容为1.0×103J／(kg/℃)，所需的柴油约为[ ]

A．0.0l kg B．0.1 kg C．1kg D．10kg
二、填空题(共13分)
1．(3分)在装修房屋时，工人师傅常用‘根灌有水(水中无气泡)
Ⅱ足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图2所示。他们这样做的目的是——————．在做标记时用到的物理知识是——一。
2．(3分)小明同学暑假去旅游，在避暑山庄他看到“烟雨楼”在水面上映出了美丽的倒影，这主要地由于光的——成像而形成的。小明用照相机记录了，这些美景。但是当他从冲洗部取出照片时，发
现照片如图3所示，经过仔细辨别．他才确认出——侧是真实景物在水中的倒影。

3．(3分)住在非洲沙漠的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱保鲜食物，当地人发明了一一种简易“沙漠冰箱”，如图-{所示。它由内罐和外罐组成，两罐之问填满潮湿的沙子。使用时将食物放在内罐，罐口盖上湿布，放在干燥、通风的地方，并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水，这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
根据上文，请回答：

(1)将它放在干燥、通风的地方，目的是————。
(2)经常向两罐之间的沙子上洒些水，目的是——
4．(4分)按照我旧交通管理的规定“红灯停、绿灯行、黄灯预备”，小刚在科技活动中设计了一个实验电路，用以模拟十字路口的红绿灯，如图5

所示。请你分析并回答下面的问题．
(1)规定红灯发出的光作为交通的停止信号，填原因是————————————————————————————————————————————————————————————————————————．_一=
(2)当单刀多掷开关接通位置“1”时，——～灯发光，发光的各灯采用的是 联方式，
(3)当开关接通位置“3”时，允许——方向的车辆迎行
三、简答下列各题(共23分j
I．(4分)小明和小红都想帮妈妈煮鸡蛋。当煮鸡蛋的水烧开后，小明认为要继续将火烧得很旺，他粥内水剧烈沸腾，这样会很快将鸡蛋煮熟。小红则认为，水沸腾后应改用小火，盖上锅盖，让锅内水微微沸腾，同样能很快将鸡蛋煮熟。你认为谁的想法更合理?请写出理由.
2．(4分)在观看河岸边的城市夜景时，往往发现每盏灯在水里的像不是一盏灯，而是一条光柱，请你分析这是为什么。
3．(4分)小明用打气筒给自行车轮打气后，发现气筒壁的温度明显高于打气前的温度。对于这个现象，你作怎样的解释?
4．(5分)如图6 甲、乙分别是两种小型饮水锅炉的结构示意图，从节能角度看，你认为哪一利，更合理?请简要说明理由.

5．( 6分)果蝇的每只眼睛都是由许多微型的“小眼睛”组成的，所以这种眼睛又称为复眼。图7甲是果蝇眼睛的特写照片，图乙是果蝇眼球局部再次放大的特写照，图丙是其中一只“小眼晴”的示意图．请你把果蝇的眼睛与人眼相比分析它有哪些优势．为什么?

四、(6分)当李老师最后离开计算机房要去关闭总电闸时，发现电能表(如图8所示，
的转盘仍在缓慢地转动。他用手表粗略地估测了
一下． 1 min转盘转动了5r。检查发现，原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状念。请你算
算1台电脑．显示器的待机功率约多大?

五、(7分)AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间。由于两导线之间
某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象(即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻。为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量：
(1)在甲地将两端电压恒为90 V的电源的两极分别接在A、C两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72 V。
(2)在乙地将两端电压恒为100 V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地刖同‘型号的电压表测得A、C阳端的电压为50V。
如果AB和CD导线每千米电阻值为2 Ω，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?绝缘皮破损处的漏电电阻是多大?
六、(11分) 图9是一种电梯结构的示意图，电梯厢在电梯井中沿，竖直通道上下运行。钢链的两端
分别固定在电梯井顶部的一点和B点，刚时钢链绕过重15000 N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E，又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C，在 C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D。电梯载重量为10人(1人的质量按60 kg计算，取g=10 N / kg，忽略摩擦及钢链的质量)。请刚答：
(1)配重的功能是什么?住已知电梯厢重和载重量的情况下，配重的质量最好是多大?
(2)当电梯满载匀速上升时，A、B两点受到的拉力各是多大?

电压U／V …… 180 185 l90 195 200 205
电流I／A …… 0.417 0.426 0.434 0.441 0.447 0.453
七、(14分，科技小组的同学们准备对市场上一批标有“PZ220V—100W”的灯泡进行一项质量检测。他们测出灯泡在不同电压下的实际电流值(见下表)。实验操作可靠、数据无误。

电压U／V 210 215 220 225 230 235 240
电流I／A 0.458 0.462 0.467 0.47l 0.475 0.479 0.482
请你回答：
(1)试通过计算说明这种灯泡在标称电压下工作时，其消耗的功率是否等于额定功率。
(2)假如生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的．为使其在标称电压下工作时消耗的功率等于额定功率，其长度为一确定的数值l0，实际上这个灯泡钨丝的长度比 l0长了还是短了?为什么?
(3)如果要使这种灯泡达到额定功率，加在灯泡L的实际电压应为多大?
提示：可用作图象的方法解答。在图10的坐标纸上作出相关图象、根据图象求得结果。

八；(14分)有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图11中的虚线框所示,它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生
，变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表)，其中AO：BO=5：l，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
压力F /N 0 50 100 150 200 250 300
电阻R/Ω 300 270 240 210 180 150 120

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后．压力传感器两端的电压恒为4.68 V，取g=10N/kg．请回答：
(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?
(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少?
(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少?