(好資料)1999年全國初中物理知識競賽復(fù)賽試題

1999年全國初中物理知識競賽復(fù)賽試題AB一、（10分）（1）畫圖并簡要說明月食時太陽、地球、月亮的相對位置。（2）畫圖并簡要說明陰歷每月初七前后太陽、地球、月亮的相對位置。（3）圖A和圖B哪個是新月的圖案？哪個是月偏食的圖案你是根據(jù)什么做出判斷的？二、（10分）小明用薄玻璃管做了一個液體密度計，他先把管的下端密封，裝入少許鉛粒，然后豎直放入水中，在水的位置做個刻度，標(biāo)為1.0。這個刻度的單位是什么？如果再設(shè)法做出其它刻度，較大的刻度是在上面還是在下面？管中為什么要放入鉛粒？如果不放入鉛粒，對這種物質(zhì)的密度有什么要求？BmgFA O三、（15分）由于冬季供暖系統(tǒng)發(fā)生故障，某房間內(nèi)溫度下降。小強(qiáng)在測量后發(fā)現(xiàn)，3小時內(nèi)溫度下降50C。后來臨時用電熱器供暖。耗電功率為2kw，電-熱轉(zhuǎn)換效率為80%，這時室內(nèi)溫度恰好保持不變，求室內(nèi)溫度降低10C時大約向外散熱多少。你在解決這個問題時所做的主要近似假設(shè)是什么？四、（20分）某工地在冬季水利建設(shè)中設(shè)計了一個提起重物的機(jī)械，右圖是這個機(jī)械一個組成部分的示意圖，OA是個鋼管，每米長受重力30N，O是轉(zhuǎn)動軸，重物的質(zhì)量m為150kg，掛在B處，OB=1米，拉力F加在A點，豎直向上，g=10N/kg。為維持平衡，鋼管OA為多長時所用的拉力最小？這個最小的拉力是多少？左右電源A組B組五、（25分）小紅做實驗時發(fā)現(xiàn)一只溫度計不準(zhǔn)確。把它和標(biāo)準(zhǔn)溫度計一同插入水中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)實際溫度為20C時他的示數(shù)是40C，820C時的示數(shù)為800C。仔細(xì)觀察，他的刻度是均勻的。（1）請以X表示任意溫度時這只溫度計的示數(shù)，以Y表示這時的實際溫度，導(dǎo)出用X表示Y的公式。（2）這只溫度計的示數(shù)為260C時，實際溫度是多少？（3）在什么溫度時，這只溫度計的溫度等于實際溫度。六、（20分）用10盞220V、100W的白熾燈每晚7:00到次日早6:00為一個地下過街通道照明，原方案為始終將10盞燈并聯(lián)后接在220V的電源上。為節(jié)約用電，小強(qiáng)設(shè)計了一個改進(jìn)方案：將10盞燈分為A、B兩組，每組內(nèi)的5盞均為并聯(lián)，每晚7:0011:00將兩組燈并聯(lián)后接在220V的電源上；晚11:00至次日早6:00將兩組燈串聯(lián)后接在220V的電源上。1、請按小強(qiáng)設(shè)計的方案連接圖中所示電路：當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)S接在左側(cè)時兩組燈并聯(lián)后接在電源上；接在右側(cè)時兩組燈串聯(lián)后接在電源上。2、已知串聯(lián)時每盞燈的電阻為并聯(lián)時電阻的2/3，按小強(qiáng)的方案，每天用多少度電？與原方案相比，每月（30天）節(jié)約多少度電？答案一、（1）如圖1，月食時地球位于太陽和月球之間，地球的影正好落在月球上。（2）如圖2，陰歷初七前后地球和太陽、月球正好位于一個直角三角形的三個頂點，月球是直角的頂點。（3）圖B中左側(cè)弧線的半徑大，而且兩端不通過右側(cè)弧線的半徑，那是地球的影的輪廓，所以圖B是月偏食的圖案，圖A是新月的圖案。日月地日月地123二、1.0的單位是g/cm3，較大的刻度在下面。管中放入鉛粒是為了使管能直立在液體中，如果不放鉛粒而放別的顆粒，這種物質(zhì)的密度越大越好。三、解：t3h1.08104s， P2KW，80%3h內(nèi)電熱器散發(fā)的熱量為：QP t0.821031.081041.73107J此熱量即室溫下降5時所放出的熱量，故室溫每降低1所平均散發(fā)的熱量為：QQ53.5106J實際上,室內(nèi)外溫差較大時室溫每降低1所平均散發(fā)的熱量要多一些，計算時認(rèn)為在不同溫度差時每降低1所散發(fā)的熱量是相同的。這是主要近似假設(shè)。四、設(shè)OAx，OBb，每米長鋼管重為w30N/m。則有bmgwx2/2Fx 整理得：wx22Fx2bmg0由（2F）28 wbmg0，解得F300N x10m五、（1）因為刻度是均勻的，所以溫度計每增加相同的示數(shù)時，實際溫度的增加也是相同的，根據(jù)這一點可以試探性地寫出yax（a為某一常量）。但是根據(jù)題中所述的實際情況，當(dāng)x0時，y不大可能也是0，這時yb，于是y和x的關(guān)系在形式上應(yīng)為yaxb 由于x4時y2，x80時，y82，把這兩組數(shù)據(jù)分別代入式，得到4ab2 80ab82 解之得a1.05 b2.21即y1.05x2.21 解出x44這表示，在44時溫度計的示數(shù)與實際溫度相同。注意：式中各量該寫單位的要寫單位，不該寫的不能寫，否則扣分。六、1、答案如圖。2、（1）每晚7:0011:00用電W1P1t1100W104h4kwh兩組電燈串聯(lián)時每盞燈兩端的電壓變?yōu)轭~定電壓的一半，電阻變?yōu)樵瓉淼?/3。由于用電器的功率跟電壓的二次方成正比，所以每盞燈的功率不再是100W，而變?yōu)檫@樣，每天晚上11:00到次日早6:00用電 W2P2t237.5W107h2.63kwh每天共用電 WW1W24 kwh2.63kwh6.63kwh（2）10盞燈始終并聯(lián)接入電路，每天11:00到次日早6:00用電為W 100W107h7kwh每天多用電WW W27kwh2.63kwh4.73kwh每月可節(jié)電 4.73kwh30131kwh左右電源A組B組2000年第十屆全國初中物理知識競賽復(fù)賽試卷一、網(wǎng)球拍的拍面有若干條經(jīng)線和緯線，它們組成了一個個正方形的小格。如果光源安裝在天花板，球拍在光源的正下方，要使經(jīng)線和緯線在地面的影呈如下所列的幾種形狀，應(yīng)該用什么樣的光源，怎樣放置球拍？影為正方形格子，邊長放大到約為原來的2倍。1、 影為矩形（不是正方形）。2、 影為若干條平行的直線。3、 無論怎樣放置球拍，都看不清經(jīng)線和緯線的影。二、1920年觀測到，金牛昨附近的蟹狀星云（如圖）對地球的視角正以每年0.21角秒的速率膨脹，當(dāng)時的視角為180角秒。似乎恰巧的是，我國在宋代至和元年（公元1054年），就在同一位置，觀測到一顆“客星”（即原來看不見而突然出現(xiàn)的亮星，天文學(xué)上叫做新星或超新星）。以上數(shù)據(jù)是否支持這樣的結(jié)論，即現(xiàn)在的蟹狀星云就是在公元1054年我國觀測到的那顆“客星”爆發(fā)后形成的？ 三、一種家用滅蚊器中的電熱元件是用鈦酸鋇材料制成的，它具有控溫功能。圖中給出了這種電熱元件的電阻隨溫度變化的曲線。請你根據(jù)這條曲線分析，滅蚊器穩(wěn)定工作時發(fā)熱元件處于哪個溫度區(qū)間，環(huán)境溫度在哪個區(qū)間時這種滅蚊器可以正常使用。四、1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了一輛太陽能汽車。車上電池的太陽能接收板的面積是8 m2，它正對太陽時電池能夠產(chǎn)生120V的電壓，并對車上電動機(jī)提供10A的電流。電動機(jī)的直流電阻為4，而太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1.0103W/m2。1、 該車的太陽能電池的效率是多少？電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？2、 若太陽輻射的總功率為3.91026W，且太陽光在穿過太空及地球大氣層到達(dá)地面的途中有28%的能量損耗，還知道半徑為R的球面面積為S = 4R2。請根據(jù)這些資料計算太陽到地球的距離。五、有一種五角棱鏡實際上是一個玻璃棱柱，幾個平面都經(jīng)過精密磨光，是一種常用的光學(xué)器件，圖a是它的橫截面圖。圖中A=B=C=D=112.5。，E=90。，AB和CD兩個平面外側(cè)鍍銀。1、 如圖a所示，一束光線PQ垂直射入AE平面，畫出它射入棱鏡后直至射出的路徑，標(biāo)出在每一個鍍銀界面上的入射角。2、 如圖b所示，一束平行光以45。的入射角射向平面鏡M。如果用一個箭頭形小紙片“ ”擋光，請在磨砂玻璃R上以箭頭標(biāo)出紙片的影。設(shè)光源、小紙片的方向和磨砂玻璃的位置都不變（圖c），用上述五角棱鏡代替平面鏡，如果也要在磨砂玻璃上得到小紙片的影，應(yīng)該怎樣放置這個棱鏡？在圖c中作出五角棱鏡位置的示意圖并以箭頭標(biāo)出磨砂玻璃上的影。3、 圖d是一種單鏡頭反光相機(jī)的示意圖，鏡頭L的焦距f滿足關(guān)系式f AB+BC+CD 2f。取景時來自鏡頭的光經(jīng)過兩個小平面鏡M、N的反射后在磨砂玻璃R上成像（曝光時小鏡M向上彈起，處于水平位置，來自鏡頭的光在膠片上成像）。試作簡圖分析，這種取景器的最大缺點是什么，提出解決辦法。2000年第十屆復(fù)賽參考解答和評分建議 一、參考解答： 1、用一個普通燈泡，使球拍平行于地面，與燈和地面等距。 2、用一個普通燈泡，使經(jīng)線(或緯線)與地面平行，緯線或經(jīng)線不與地面平行。 3、用一條直管型日光燈，使經(jīng)線（或緯線）與燈管平行。 4、用兩條直管型日光燈，互相不平行地放置 全題14分。第1、2、3、4題分別為2、3、4、5。 二、參考解答：180/（0.21/a）=857a。這表示，蟹狀星云是在857年前從一個點膨脹而成的。1920年857年=1063年，這與我國宋代觀剛到的超新星年代十分接近。從圖中可以看出，蟹狀星云的邊界不清晰，題中所說它的視角及視角的膨脹速率，誤差都是很大的，因此可以認(rèn)為這些數(shù)據(jù)支持題述的結(jié)論。 評分建議：全題16分。如果計算正確而由于1063不等于1054而得出否定結(jié)論，最多只能給4分。如果肯定地說蟹狀星云就是宋代的超新星爆發(fā)后形成的，而沒有“支持結(jié)論”或類似的說法，不能給滿分。沒有對于誤差的分析，也不能給滿分。 三、參考解答：當(dāng)鈦酸鋇元件的溫度T處于T0TT1時，隨著溫度的上升，電阻減小，電流增大，溫度上升得更快；當(dāng)T1TT2時，隨著溫度的上升，電阻增大，電流減小，溫度上升速率變慢，到一定程度時溫度不再上升， 達(dá)到干衡；T2T的區(qū)間，情況與T0TT1時相同。因此，滅蚊器穩(wěn)定工作時發(fā)熱元件處于T1TT2區(qū)間。環(huán)境溫度在T0TT1和T1TT2兩個區(qū)間時元件都可以正常工作，但在T2T的區(qū)間時，發(fā)熱元件將會因過熱而損壞。 全題20分。能正確分析各區(qū)間的溫度變化趨勢，給15分；得出正確結(jié)論后給滿分。 四、參考解答： 1太陽能集光板接收的功率：P1=1.01038W=8103W (1) 電池輸出功率：P2=12010W=1.2103W (2) 電機(jī)線圈發(fā)熱功率P3=1024W=0.4103W (3) 電池的效率：1=P2/P1=1.2103/（8103） (4) 電動機(jī)的效率：2=（P2P3）/P2=0.8103/（1.2103）=67% (5) 2設(shè)太陽到地球的距離為R，以太陽為球心，以R為半徑的球面枳就是S=4R2 (6)太陽的輻射總功率和太陽能電池的集光板的面積分別記為P0和S，則P0=3.91026W，S=8m2因為P1/P0（128%）=S/S (7) 由此解出R=（0.72SP0/4P1） (8) 代入數(shù)值后計算，得到太陽到地球的距離 R=1.51011m (9) 全題30分（7）式6分（其中“128%”給2分，功率等于面積比給4分，（3）（5）兩式各5分，（2）（4）兩式各3分 (1)、(6)、(8)、(9)四式各2分。 五、參考解答： 1見圖e2見圖f、圖g。 3圖d所示相機(jī)的最大缺點是，取景器中看到的景物是倒立的，分析如下，相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，它使遠(yuǎn)處物體在膠片上所成的像是倒立的，