第二十一届全国初中物理竞赛试题Word文件下载.docx
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B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能,即电能小于减小的动能。
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能等于减小的动能。
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能大于减小的动能。
7.在晴朗的夜空,我们很容易找到北斗星与北极星,如图4所示。
天刚黑下来的时
候,我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置;
半夜的时候,我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。
比较这两次的记录结果,我们会发现()
A.
北斗呈
1*14
北极星
北斗星和北极星都是运动的。
B.北斗星和北极星都是静止的。
C.北斗星是运动的,北极星是静止的
D.北斗星是静止的,北极星是运动的。
8.在炒花生或栗子时,通常要往锅里放一些沙子(或粗盐);
这样做的主要目的是()
A.使炒锅的温度更高。
B.使花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长。
C.让沙子(或粗盐)吸收一些水分,使花生或栗子更加干酥脆。
D.让沙子(或粗盐)吸收部分热量,防止因温度过高而使花生或栗子变焦。
9.人站在哈哈镜前,会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被
压短而变形,令人发笑。
现有一个如图5甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜,竖直置于水平地面上。
当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图5
乙所示),他看到的像的情况是()
A.上半身的像被拉长。
B.下半身的像被拉长。
C.全身的像都被拉长。
D.全身的像都被压短。
10.图6甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。
其中S为激光源,Rl为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;
无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。
水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与Rl之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。
若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图6乙所示。
己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻岛的阻值为400Q。
则()
A.有光照射时光敏电阻R的阻值为800Q。
B.有光照射和无光照射时保护电阻艮两端的电压之比为1:
2。
C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:
D.每1h通过S与R之间的产品个数为6000个。
、简答下列各题(每题5分,共30分)
1.警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点,被广泛应用于反恐,如图7甲所示。
图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩,它们可用来发射箭和钢珠,并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。
请观察它的结构,并分
析它的使用过程,其中用到了哪些物理知识?
3.许多轿车后窗玻璃的内壁上都平行地贴有若干条很窄的金属膜,如图8所示。
驾
驶员可以通过开关对其进行控制,当通电时这些金属膜会发热。
请回答这些金属膜的主要作用是什么?
4.图9中的甲、乙两图是同一把平放在一张白纸上的透明刻度尺正放和反放的照片,
图9丙是其沿刻度线方向的横截面图。
刻度尺的刻度线是用油漆喷上去的。
由图9
乙可以看到,每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。
(1)利用图9丙说明,该刻度
尺的刻度线喷在图9丙中所标的A、BC、D的哪个部位?
为什么?
(2)—般都将刻度尺带刻度的一侧做得较薄,这样做的好处是什么?
5.一串小彩灯,规格都是"
4V、0.2A"
,每个小彩灯的结构如图10所示,在正常情况下,细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。
若将这种规格的小彩灯接入220V电路中,为使小彩灯正常发光,请通过计算说明:
(1)应串联多少个小彩灯?
(2)若其中一只
”7料
...璇■瑰
灯铮
小彩灯的灯丝被烧断,其它小彩灯是否还能发光?
为什么?
国10
6.为了节省电能,居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制。
一个是利用光敏器件制成的“光控开关”,它的作用是光线暗时自动闭合,光线亮时自动断开;
一个是利用声敏器件制成的“声控开关”,它的作用是有声音时自动闭合电路,两分钟后,若再无声音则自动断开。
(1)请将图11甲中的器材连成符合上述楼道灯要求的电路。
⑵小明受楼道灯电路的启发,在爷爷的卧室里也安装了这样一个“聪明”的电路晚上只要拍拍手,灯就亮了,过一会自动熄灭,给爷爷带来了方便。
不过遇到晚上有雷雨,就麻烦了,雷声使灯不断被点亮,影响爷爷休息。
还有爷爷睡觉前需要这
盏灯一直被点亮。
现在再给你两个开关S、S,在图11乙中完成对这个“聪明”电路的改装。
并分别说明在灯自动工作、晚上打雷需取消自动功能和需要灯一直被点
亮时开关S、S2的断开与闭合情况。
甲
7.某物理兴趣小组的同学设计了图12甲所示的实验装置,在橡皮塞中紧密地插入一
根细玻璃管,将此橡皮塞盖紧在装满水的玻璃瓶瓶口,玻璃瓶沿水平方向的截面为图12乙所示的椭圆。
当用力沿图12所示方向挤压装满水的玻璃瓶时,会看到细玻璃管内的水面明显上升。
在这里,同学们利用细玻璃管内水面的变化将玻璃瓶的微小形变"
放大"
了。
请你再列举两个用到这种"
方法来观察物理现象的实验或用
甲乙
到这种方法来工作的仪器,并简要说明"
的方法。
■
图12
三、(11分)"
米线"
是一种特色小吃。
端上餐桌的有:
一碗热汤,上面浮着一层油:
一碟切成薄片的鲜肉:
一碗已煮熟的米线。
食客先把肉片放进汤内,稍候再加入米线。
现有以下资料:
汤的初温97°
C,比热容4.2x103J/(kg.°
C);
肉片的质量为0.2kg,初温22°
C,比热容3.5x103J/(kg.°
C)。
基于健康缘故,肉片必须至少在大于80°
C的汤中保持2min,在这2min时间里,由于向外界散热整体温度将下降约2°
C。
问:
1.碗中油层的作用是什么?
2.为实现上述的温度要求,碗中汤的质量多少应满足什么条件?
四、(12分)微波炉是一种利用向食物发射微波,进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具。
因为微波可以深入食物表面内约5cm,因此
与蒸烤类厨具比较,具有加热更加迅速的特点。
小明家最近买了一个微波炉,他听人们讲利用微波炉对食物加热,不仅加热时间短,还具备加热效率高的特点。
为了验证后一种说法,他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率。
为此他查看了家中微波炉后面的铭牌,上面注明额定输入功率为1200W,他
又查看了他家的单相电子电能表,上面注明3200imp/kW-h(它表示每消耗电能1
kW-h,该电能表上面的发光二极管闪烁3200次)。
之后,他关闭其他所有家用电器,将体积为1L、温度为20°
C的水放入微波炉并用高火开始加热,同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数,历时4min,电能表上面的发光二极管闪烁了256次,此时取出并测得水的温度为72°
C,请你帮助小明计算微波炉烧水时的效率。
微波炉中发射微波的器件叫做微波管,若某微波炉内的微波管只有一只,且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作,请回答这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢?
五、(12分〉小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,想自己动手:
作一个太阳淋浴器,他买来了一个圆柱形金属桶,一个压力传感开关,两个圆柱体以及细线若干。
初步设计如图13所示,其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。
己知:
圆柱形金属桶的底面积S=0.5m2,高hi=50cm;
压力传感开关的作用是
当它受到竖直向下的拉力达到10N时闭合,通过控制水泵从进水口向桶内注水,当
2
拉力等于4N时断开,水泵停止向桶内注水:
两个圆柱体的底面积$=40cm,高h2=12cm,每个圆柱体重G=6N要求当水桶内储水量达200L时停止注水,当储水量剩余40L时开始注水。
长度。
(压力传感开关与金属桶间的距离、水体积忽略不计)
细绳质量与体积、计算储水量时圆柱体排
请你帮助小明的父亲在其初步设计的基础上,求出满足上述要求的两段细线的
压力件感开关
溢木nI
[|a
出水11
六、(15分)随着新能源、低碳等理念的普及,小明设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车,以下是他查到的一些数据:
太阳辐射的总功率P总=3.9x1026W,太阳到地球的距离口1.5x1011m,阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%太阳光垂直照射时,太阳能电池的能量转化效率最高约为15%假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg,期望达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身最多能敷设的太阳能电池板的面积约为8m,驱动电机能够将输入功率的90%专化为用于牵引汽车前进的机械功率。
(已知半径为r的球的表面积为S=4^r2)
1.根据以上数据,通过计算对小明的设想进行分析与评价
2.你对他的设想有什么改进建议?
2011年第二+—届全国初中应用物理竞赛
参考解答和评分标准
1.除选择题外,提供的參考胖答不一足祁是惟-•正确的■对于那遽与此解答不同的解答,正确的,同样得分.
2.评分标准只是按一种思略与方法给出的.在阅卷过程中会出现各种不同悄况,可第照本评分标准的稍神定出具体处理办法,但不更与本评分标准有较大備离.
3.简答题或计体谢是按照分步方法給分的•在评分标准口常常写出①、②•…亠这里的①、②……是用来代衷答题要点或步鼻的.若考生并未写出这个式子,币在文字丧达或以后的解題过程中反映了这一嬰点戒步理,同样得分.没有写出任何式子或文字说明,只给出巖后结果的,不能得分.
4.參奢解答中的数字知果是按照有效数字的运算娶求给出的,但対考生不做聚求.不耍因为有效数字的错误而扣分.
5.婴求学生估算的,熨看学生足否会恕略那些可以翅略的条件.
6.在皺后定奖时.如果得分相问的人数超过获奖名额,因而难于炼拔时,可对待选试卷进行加分秤判.加分评判的基本依据是;
(1)所用方法或康理不是课本所讲的,具有创新性,应加分t
(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,条理潸建,能充分利用数学工具,应加分•
上述各项的执行祁应由竞赛领0小蛆做出規定《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).
-、透择■(毎小题2分.共20分)
1.C2.A3.D4.B5.D6.B7.C8.B9.B10.D
二、简答处(毎BU分,共30分)
1.(S分〉•考答案
1手柄上有花紋,表面釈櫛增大摩擦.②箭身细长*凍小空气阻力.③弓箭或啊珠离开弩弦后能维镀运动I物体具有惯性.④箭头尖鋭;
灌小受力面积,增大压强.⑤利用号的弹力发射弓箭:
将%性势能转化为动能.⑥胸托「增大受力面积,蔽小压强.⑦瞄具:
光的直线伶播.⑧光学脯准光的折射(凸透镜成像、鱼远饋)、光的宜找传播・⑨滑轮组:
装箭时省力.⑩滑轮组:
放箭时省距离.
说明!
毎说对一种作用桶】分,量多5分.
2."
分)參考答套
①在冬季,便附着在亚玻璃内表面上的小水滴汽化啦小冰粒熔化并汽化;
使附瑞在玻璃窗外表面上的积雪熔化。
②便于司机通过驾駛宣上方的反尤镜观與车后面的情况。
说明:
①中毎个物态变化名称丨分,共3分。
②2分.共5分
3.(5分)事考答秦
(1)①C所在80位.②为了让刻度线貼近破测物体,减小读散观差.
〈2》①刻度尺有刻皮的一边做得较薄,她为了在应用則度尺i®
找的时像笔尖贴近刻度尺.线见容必曲点・②由于笔尖貼近刻度线,更容易画出长度符舍更求的披段.
(1)①1分.②2分•⑵2分。
共5分.
4.(5分)秒考答案
(4)根据用联电路特点可樹:
|又因-1.⑨
⑸"
a〃二220V,此时灯丝烧断丁的彩灯两端电压〃M为220V,大于200V,氧化铜被击穿,僉厲丝与灯丝支架将导通,此后灯线烧斷了的彩灯相当于辱绘,220V的电压将电新加在其他未被烧坏的彩灯两端•所以芬他彩灯能继按发光.®
(1)1分.
(2)各1分.共5分.
5.(5分)參考答妄
(1)见田答2.
2>
见图答3・・••①
需灯自动工作时,斯开
Sr用合S2・②
图答2
图答3
需嬰灯-奁被点亮时闭
现上打苗时断开
合Si和S“④
6.(5分)參考笞案
1将正在发声的音叉靠近用细Oft着的乒乓球,通过乒乓球仗复被弹开显示音叉在按动.
2温度计的玻璃管做得很细.用液柱的长度变化显示液体的热胀冷缩.
3金属盒乐强计中用指忡的扭动显示金属盒的形变程度・
4用祗盘天平的指针是否折在半衡标牌的中央刻度拔上来显示犬平的橫梁是否水平.
其他方法只要正确也可得分.毎#出一点2.5分.最务不超过$分・
三、(11分)•考解答
1.减慢蒸发,从而娥慢那量的阪失(3分)
2.因为肉片必须至少左大于80I:
的汤中保持2min,在此期间,談体邀度将下降約
所以,汤和肉浪合后的澹度至少为f-82X?
(2分〉
根据:
Q.mQk以及Qnc/rA?
(2分)
I”执dRmR(M/R)>c«
mM(/M-0《1分)
至少需耍汤的质fit.
"
分)
3・5xl0)m2x(82・22).丄“
42x10^x(97.82)^kg
4.
(12分)•考解备
5.
炉的档位越低.
(3分〉
当滋波炉中的微波讨在额定电压卞以额定功率违坝工作时.枚定为离火严h当微波炉中的欷波管奁额定电压下以额定功那间歇工作时.设定为非高火把hH工作时间对不工作时佃的比值越小.微波
五、(12分)參考解答
押内備水乂为40L时水深I/i1=^y^m=8xlO,Jm(1分〉
因柱体所受浮力大小1AX2x6«
10)N=2N(2分〉
圆柱体8搏水体枳I心■舊条igxlO皿妇2刘0=n?
"
圆柱体驱入水中深度,AB=^^rm«
5xl0-2m(1分)
補内储水債为200L时水廉;
A2,2O^jP-m-4xl0'
m(I分)
圆柱体所受浮力大小1F2-(2x6-4)N-8N“分)
圆柱体人排水体机乞存心■而*帀卅AOxHxltrWTblLnP……(2分)BI柱体4沒入水中深鹰;
Ha^40x1^m«
=8xio,2m(I分)
(1分〉
(1分)
压力传處开关与圆柱体人间细變长度:
/^xlO-2fn
圆柱体人与圈柱体/}间细找长度,”1.7x10'
m
A.(15分)•考解答
1.驭动电机需菱达到的量人机械输出功率,
Pft=Fv=*mgv-0.02x750x10x20W・3X1O3W(3分)
需嬰的电功癡I>
>
*-^7-^W.3.33x1O3W(2分)
垂豈于太阳光的太阳能电池板得到的太阳辐射量大功率,
“分〉车上的太阳能电池板能提供的J8大电功率,
P妣■祚PnS-15%x676x8W・811Wv3.33刘O5W(3分)
以上所氛数据为天气晴朗无云、太阳艳电池板始终垂恵于阳光时的敬据,实际上汽车上的电池板很难做到始终勾阳光垂血,其实际提供的电功除会小于P“,不能満足呃动电机的蒲求•…《2分)(本国的解法会狼名,其他方法正确均可得分)
2.减轻车体自身X、降低车辆行驶时的販力、域小机械损耗、降低车耦设计堆高时速、提离电机
效耶、兼客梵他能洲动力、便用篇电池供电、在车顶部安装折处式太阳能电池板,停车时将太阳能电池转化的电能存入1?
电池、研发髙效率太阳能电池板毎(2分)
(任意答出两点即可得2分)
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- 第二十一 全国 初中 物理 竞赛 试题