2004年第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽復(fù)賽試題與答案

2004年第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題一、以下各題所列答案中只有一個(gè)是正確的。把正確答案前面的字母填在題后的方括號(hào)內(nèi)（共12分，每小題3分）1電視機(jī)的開(kāi)啟和關(guān)閉可以通過(guò)遙控器實(shí)現(xiàn)。遙控器用來(lái)控制電視機(jī)的是( )A紅光 B紅外線 C紫光D紫外線2烹制油炸食品時(shí)，如果不慎將水滴濺入燒熱的油鍋中，會(huì)聽(tīng)到“叭叭”的響聲，同時(shí)油花四濺。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是( )A水是熱的不良導(dǎo)體B水滴的溫度與油的溫度不一樣C水的沸點(diǎn)比熱油的溫度低D水的比熱容比油的比熱容大3在兒童樂(lè)園，攝影師給卡通人照相，在對(duì)焦時(shí)，發(fā)現(xiàn)毛玻璃上卡通人像的位置如圖1甲所示。為了使毛玻璃上卡通人像的位置如圖1乙所示，攝影師應(yīng)當(dāng)將鏡頭適當(dāng)?shù)? )A向下并且向左移 B向下并且向右移C向上并且向左移 D向上并且向右移4圖2給出了小明設(shè)計(jì)的樓梯照明電燈的四種控制電路，其中S1、S2分別為樓上和樓下的開(kāi)關(guān)（都是單刀雙擲開(kāi)關(guān)）。要求撥動(dòng)其中任一開(kāi)關(guān)，都能改變電燈原來(lái)的發(fā)光或熄滅狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中最好的方案是( )二、填空（共20分）1（4分）用來(lái)燒開(kāi)水的鋁制水壺的底部，常有幾個(gè)凸凹不平的同心圓，其主要作用是：（1）_；（2）_。2（3分）小峰身高1.70cm，眼睛距頭頂8cm，直立在水平地面上照鏡子。如果他想從豎直掛在墻上的平面鏡里看到自己的腳，這面鏡子的底邊離地面的高度不應(yīng)超過(guò)_m。3（4分）2003年春季，在我國(guó)部分城市出現(xiàn)了“非典”疫情，各地廣泛使用噴霧器對(duì)公共場(chǎng)所消毒。圖3給出了一種噴霧器的示意圖，就其工作原理要用到的物理知識(shí)有（寫(xiě)出兩項(xiàng)即可）（1）_；（2）_。4（5分）2003年10月16日6時(shí)54分，“神舟”五號(hào)飛船成功完成了我國(guó)第一次載人航天飛行，返回艙在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)地安全著陸。（1）火箭發(fā)射時(shí)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。（2）在飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后繞地球飛行時(shí)，如果在艙內(nèi)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，與在地面相比，其中最難完成的是_（填字母）：A用溫度計(jì)測(cè)溫度；B用顯微鏡觀察洋蔥表皮；C用漏斗、濾紙過(guò)濾，除去水中的泥沙。（3）如果將農(nóng)作物種子攜帶到太空，然后再帶回來(lái)進(jìn)行種植實(shí)驗(yàn)。這樣做的目的是_。5（4分）我國(guó)北方早春育苗常用溫床，電熱溫床是其中的一種。電熱溫床是這樣制成的：先將床土挖去約20cm厚，床底鋪一層麥秸或鋸末，再鋪一層塑料膜。將電熱線按10cm間距，均勻地鋪在塑料膜上，再把床土放回，這樣電熱溫床就做成了。電熱溫床的溫控儀相當(dāng)于一個(gè)阻值隨溫度變化的可變電阻，利用它可以根據(jù)溫度自動(dòng)控制通過(guò)電熱線的電流，從而實(shí)現(xiàn)溫床溫度的自動(dòng)控制。使用時(shí)應(yīng)該把溫控儀與電熱線_聯(lián)。電熱線不能打結(jié)、交叉或重疊，否則可能由于_而發(fā)生危險(xiǎn)。這種方法是利用_獲得適宜幼苗生長(zhǎng)的溫度。三、簡(jiǎn)答下列各題（共20分）1（4分）某城市鐵路車(chē)站的設(shè)計(jì)方案如圖4所示，進(jìn)站和出站的軌道都與站臺(tái)構(gòu)成一個(gè)緩坡。從能量利用的角度看這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是什么？圖52（4分）在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上，都漆著幾條“載重線”。輪船滿(mǎn)載時(shí)，水面不能超過(guò)規(guī)定的載重線。如圖5所示為一艘遠(yuǎn)洋輪船及載重線的示意圖，其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線，標(biāo)有S的是印度洋載重線。運(yùn)用你學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，分析一下這種標(biāo)識(shí)說(shuō)明了什么？3（6分）小汽車(chē)的前擋風(fēng)玻璃有一定的傾斜角度，而卡車(chē)、公交車(chē)等大型車(chē)輛的前擋風(fēng)玻璃卻幾乎是豎直的。請(qǐng)用光學(xué)知識(shí)分析小汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃這樣安裝的原因（可以畫(huà)圖說(shuō)明）。4（6分）在生產(chǎn)、生活中，由于摩擦等原因，常常產(chǎn)生靜電，靜電既可利用也能造成危害。（1）請(qǐng)各舉一個(gè)實(shí)例，說(shuō)明靜電對(duì)人們生活、生產(chǎn)的利與弊。（2）請(qǐng)舉例說(shuō)明防止靜電帶來(lái)不利影響的具體措施。四、（8分）小明設(shè)計(jì)了一個(gè)公廁中的自動(dòng)沖刷廁所的水箱。這種水箱能把自來(lái)水管持續(xù)供給的較小流量的水儲(chǔ)備到一定量后，自動(dòng)開(kāi)啟放水閥，這樣就可用較大水量沖刷便池中的污物。圖6為這種水箱的結(jié)構(gòu)示意圖，已知水箱底為邊長(zhǎng)l=40cm的正方形，A是一直徑d1=8cm的圓形放水閥門(mén)，其質(zhì)量和厚度均可忽略不計(jì)，且恰好能將排水管口及連桿與浮子B相連，連桿的長(zhǎng)度h0=10cm。浮子B是一外部直徑d2=8cm、高H30cm、質(zhì)量m=0.4kg的空心圓柱體，設(shè)水箱每次放水都能將水箱中的水全部放凈，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：（1）水箱體至少多高，水才不會(huì)從水箱上部溢出？（2）如果自來(lái)水管的流量為0.2m3/h，該水箱某次放水結(jié)束到下次開(kāi)始放水的時(shí)間間隔為幾分鐘？五、（12分）學(xué)校要開(kāi)運(yùn)動(dòng)會(huì)，幾個(gè)同學(xué)討論怎樣才能將鉛球擲得更遠(yuǎn)。陳平說(shuō)：“擲出點(diǎn)越高，擲得越遠(yuǎn)”。王力說(shuō)：“擲出速度越大，擲得越遠(yuǎn)”。李明說(shuō)：“我們還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究吧”。大家經(jīng)過(guò)討論，提出了以下猜想。猜想1：鉛球擲得遠(yuǎn)近，可能與擲出鉛球點(diǎn)的高度有關(guān)。猜想2：鉛球擲得遠(yuǎn)近，可能與擲出鉛球時(shí)的速度有關(guān)。猜想3：鉛球擲得遠(yuǎn)近，可能與擲出鉛球的角度（投擲方向與水平方向的夾角）有關(guān)。為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，他們制作了一個(gè)小球彈射器，如圖7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，彈射方向?qū)λ椒较虻难鼋?，可由固定在鐵架臺(tái)上的量角器讀出。他們通過(guò)7次實(shí)驗(yàn)得到下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（“射出距離”指水平距離）。實(shí)驗(yàn)序號(hào)射出點(diǎn)高度h/m射出速度v/(ms1)射出仰角q射出距離l/m10.55302.920.510309.630.5104510.741.0104511.151.5104511.560.510609.170.5153020.7請(qǐng)你根據(jù)上述所收集的信息和相關(guān)證據(jù)回答下列問(wèn)題。（1）為驗(yàn)證猜想1，應(yīng)選用序號(hào)為_(kāi)、_、_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)開(kāi)。（2）為驗(yàn)證猜想2，應(yīng)選用序號(hào)為_(kāi)、_、_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)開(kāi)。（3）為驗(yàn)證猜想3，應(yīng)選用序號(hào)為_(kāi)、_、_的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因?yàn)開(kāi)。（4）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為怎樣才能將鉛球擲得更遠(yuǎn)？六、（12分）圖8為一種摩托車(chē)轉(zhuǎn)向燈的電路原理圖。其中“RJ開(kāi)關(guān)”為由繼電器控制的開(kāi)關(guān)，可以使電路間歇地通斷，D為指示燈。當(dāng)S撥至1位置時(shí)，RD1、RD2前后兩個(gè)右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光，向外界發(fā)出右轉(zhuǎn)信號(hào)，同時(shí)D燈閃亮，向駕駛員顯示轉(zhuǎn)向燈正常工作。左轉(zhuǎn)時(shí)道理與右轉(zhuǎn)一樣。若四只轉(zhuǎn)向燈都用“6V、10W”的燈泡，D用“6V、1.5W”的燈泡，電源兩端電壓為6V。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，為什么把S撥至1、2的任何位置時(shí)D燈都會(huì)發(fā)光，而左、右轉(zhuǎn)向燈不同時(shí)發(fā)光？七、（16分）下表列出的是某廠生產(chǎn)的家用燃?xì)鉄崴鞯膮?shù)。表中“額定熱負(fù)荷”指的是滿(mǎn)負(fù)荷使用時(shí)，1h內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量。（1）分別計(jì)算燃燒1m3液化石油氣、人工煤氣和天然氣所產(chǎn)生的熱量。（2）根據(jù)表中數(shù)值和你已有的知識(shí)，討論“額定燃?xì)鈮毫Α币恍兄?，“mmH2O”的含義。（3）王保成同學(xué)說(shuō)，“熱水產(chǎn)率”一欄中，5、3、2后面的好像是數(shù)字“1”但是在“/min”的前面又好像丟掉了什么。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算判斷這個(gè)欄目中三個(gè)參數(shù)的正確數(shù)值和單位。（4）“熱效率”一欄給的是參考值，“熱水產(chǎn)率”一欄給的是廠家對(duì)樣品的實(shí)測(cè)值。分別計(jì)算溫升25和55時(shí)的熱效率，并解釋這兩個(gè)情況下熱效率不同的原因。產(chǎn)品名稱(chēng)燃?xì)饪焖贌崴鳟a(chǎn)品型號(hào)JSY5-CJSR5-CJST5-C適用燃?xì)庖夯蜌馊斯っ簹馓烊粴忸~定燃?xì)鈮毫?8003000Pa280300mmH2O800-1000Pa80-100 mmH2O2000-2500Pa200-250 mmH2O額定熱負(fù)荷37MJ/h額定燃?xì)夂牧?.368102m3/h 1.964102m3/h1.04102m3/h熱效率80適用水壓0.041.0MPa（0.410kgf/cm2）熱水產(chǎn)率溫升255l/min溫升403l/min溫升552l/min接口尺寸燃?xì)馊肟贕1/2冷水入口G1/2熱水入口G1/2外形尺寸406mm（高）293mm（寬）230mm（厚）重量6.2kg2004年第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題答案一、共12分 每小題3分 1B2C3B4A二、共20分1（1）增大受熱面積，（2）增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。每空2分。20.81，3分。3利用杠桿改變力的大小或方向，氣體體積縮小壓強(qiáng)增大。每空2分。4（1）化學(xué)，機(jī)械（或動(dòng)能和勢(shì)能），1分。答對(duì)一個(gè)空不給分。（2）C，2分。（3）在失重狀態(tài)下看種子的基因是否發(fā)生變化，2分。5串，電熱過(guò)于集中，局部溫度過(guò)高而燒壞電熱線的絕緣層，導(dǎo)致短路或漏電，電流的熱效應(yīng)。第一空1分，第二空2分，第三空1分。表述不同意思相同同樣給分。三、共20分。1車(chē)進(jìn)站時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，減少因剎車(chē)損耗的機(jī)械能（2分）；車(chē)出站時(shí)儲(chǔ)存的重力勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，起到節(jié)能作用。（2分）全題4分，沒(méi)有答出節(jié)能作用的，扣1分。2不同海域的海水的密度不一樣，北大西洋的海水密度比印度洋的密度大。全題4分。3為保證夜間行車(chē)的安全。小汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃傾斜安裝是因?yàn)椋汉竺孳?chē)輛射來(lái)的光，照射到前擋風(fēng)玻璃后，斜向下反射；當(dāng)車(chē)內(nèi)景物被照亮?xí)r，通過(guò)前擋風(fēng)玻璃所成的像在駕駛員前面的斜上方。這樣車(chē)內(nèi)駕駛員都不至由于反射光而受到干擾。無(wú)論用文字還是作圖，基本正確給3分，表述清楚再給3分，只說(shuō)是由于光的反射規(guī)律，給1分。4（1）利用靜電現(xiàn)象的實(shí)例，如人們利用靜電可以除塵、靜電復(fù)印等。給2分。靜電危害的實(shí)例，如穿著化纖的衣物易“電人”或“吸塵”等。給2分。（2）防止靜電帶來(lái)不利影響的具體措施，如在運(yùn)輸汽油的汽車(chē)尾部拖一根鐵鏈與大地相連，以防止靜電的積累發(fā)生放電現(xiàn)象產(chǎn)生而引起火災(zāi)。給2分。四、共8分（1）設(shè)水箱中水面高度為h時(shí)，連桿對(duì)閥門(mén)A的拉力為T(mén)，此時(shí)閥門(mén)剛好可被拉開(kāi)。對(duì)浮子B根據(jù)平衡條件有：mgTF浮 （1分）其中 F浮g(hh0) （1分）對(duì)放水閥門(mén)A根據(jù)杠桿的平衡條件有：Td1=gh （2分）聯(lián)立可解得： h=0.36m （1分）所以水箱體的高度至少為0.36m。（2）一箱水的體積為：V箱=l2h（0.4m）20.36m0.058m3 （1分）自來(lái)水管的流量Q0.2m3/h 蓄滿(mǎn)一箱水所用時(shí)間t=17.4min （2分）所以，水箱放水的時(shí)間間隔約17.4min。五、共12分（1）3、4、5，要研究與射出點(diǎn)高度的關(guān)系，應(yīng)該保持射出速度、射出仰角相同。（2）1、2、7，要研究與射出速度的關(guān)系，應(yīng)該保持射出點(diǎn)的高度、射出仰角相同。（3）2、3、6，要研究與射出仰角的關(guān)系，應(yīng)該保持射出點(diǎn)的高度、射出速度相同。（4）應(yīng)該盡量提高擲出點(diǎn)的高度、盡量提高擲出點(diǎn)的速度、選擇適當(dāng)?shù)臄S出仰角。全題12分。（1）、（2）、（3）每小題前三空共2分，但有一個(gè)錯(cuò)誤就不給分；第四空1分。第（4）小題3分。六、共12分因?yàn)闊鬌的規(guī)格是“6V、1.5W”，所以燈D的電阻為RD=U2/PD=24W （1分）轉(zhuǎn)向燈的規(guī)格都是6V、10W”，所以轉(zhuǎn)向燈的電阻均為RU2/P=3.6W左（或右）兩只轉(zhuǎn)向燈和燈D總電阻： R總=RDR/225.8W （1分）當(dāng)摩托車(chē)向右（或左）轉(zhuǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)S接至位置1（或位置2），此時(shí)右轉(zhuǎn)（或左）向燈RD1、RD2兩端的電壓為6V，正常發(fā)光。 （2分）而通過(guò)燈D的電流： ID=U/R總=0.23A （1分）所以燈D上獲得的功率：PD=I2RD=1.3W （1分）由于PD與燈D的額定功率（1.5W）差不多，所以此時(shí)燈D也能發(fā)光。 （2分）與此同時(shí)，通過(guò)左（或右）轉(zhuǎn)向燈中每只燈泡上的電流：IID/2=0.12A （1分）所以每個(gè)左（或右）轉(zhuǎn)向燈的實(shí)際功率為： P實(shí)=I2R0.052W （1分）由于左（或右）轉(zhuǎn)向燈的P實(shí)遠(yuǎn)小于其額定功率10W，所以左（或右）轉(zhuǎn)向燈不能發(fā)光。（2分）七、共16分（1）液化石油氣 =1.0106J/m3 （1分） 人工煤氣 =0.19106J/m3 （1分） 天然氣 =0.36106J/m3 （1分）（2）這一行既然是表示壓力（指壓強(qiáng)），而且在每格里，上面一行的量的單位都是壓強(qiáng)單位Pa，所以mmH2O很可能是壓強(qiáng)的另一種單位。H2O是水的分子式，mm是毫米的單位，聯(lián)想到有時(shí)用1mm高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)作為壓強(qiáng)單位，mmH2O會(huì)不會(huì)是1mm高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)？可以試一試。1mm水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)是 p=rgh=110310110-3Pa10Pa （1分）而“額定燃?xì)鈮毫Α耙恍兄幸詍mH2O為單位的量的數(shù)值與以Pa為單位的量的數(shù)值的確相差10倍。所以，mmH2O是個(gè)壓強(qiáng)單位，大小等于1mm高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即1mmH2O=10Pa。 （1分）（3）以溫升40為例，根據(jù)表中其他參數(shù)計(jì)算熱水產(chǎn)率。我們希望能夠以此判斷“l(fā)”的含義。設(shè)每分鐘產(chǎn)熱水的質(zhì)量為m，水在1min內(nèi)吸收的熱量可以表示為 Qicm(t2t1) （1分）另一方面，根據(jù)表中所給的參量，熱效率按80計(jì)算時(shí)，水在1min內(nèi)吸收的熱量為 Qi=4.93105J （1分）由、兩式解出 m=2.9kg3kg （2分）由此判斷，“3”和“/min”之間的符號(hào)如果代表質(zhì)量，它的意義應(yīng)該是“kg”?？紤]到1kg的水的體積是1L，所以這個(gè)符號(hào)一定是字母“l(fā)”（小寫(xiě)的L），而不是數(shù)字“1”。因此，正確的數(shù)值和單位是3L/min。分析溫升25和55兩種情況可以印證這個(gè)結(jié)論。 （2分）（4）由關(guān)系式 Qicm(t2t1) 可知，溫升25時(shí)每分鐘吸收的熱量是Qi4.2103525J5.25105J （1分）燃?xì)饷糠昼姰a(chǎn)生的熱量是 6.17105J熱效率 =85% （2分）同理可得，溫升55時(shí) 熱效率 75 （1分）溫升較高時(shí)熱量散失多，所以熱效率較低。 （1分）2004年第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題一、1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險(xiǎn)，急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地?，F(xiàn)僅剩下一艘滿(mǎn)載時(shí)排水量為80t的貨船，船身（包括船員）質(zhì)量約17t，已知甲、乙兩地的水路距離為80km，船行駛的平均速度為10km/h（不計(jì)水流速度）。 （1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案；（2）通過(guò)分析、計(jì)算，找出最佳方案。（鋼材的密度為7.9103kg/m3）二、圖1為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無(wú)數(shù)小的渦流（感應(yīng)電流）而產(chǎn)生焦耳熱。同時(shí)，被磁化的鐵磁分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。（1）使用電磁爐加熱食物時(shí)，不產(chǎn)生明火，無(wú)煙塵，無(wú)廢氣，清潔、安全、高效、節(jié)能。請(qǐng)寫(xiě)出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(shí)（只寫(xiě)名稱(chēng)不寫(xiě)內(nèi)容，不少于10個(gè)可得滿(mǎn)分）。（2）在使用電磁爐時(shí)，爐和鍋之間的熱是由_傳遞給_的。電磁爐加熱食物的過(guò)程中消耗_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能；若用該電磁爐1次蒸熱5個(gè)饅頭需用時(shí)間25min，那么，1次只蒸1個(gè)同樣大小的饅頭大約需要_min。型號(hào)額定電壓額定功率功率調(diào)節(jié)范圍溫度調(diào)節(jié)范圍熱效率SC-16220V50Hz1600W450W-1600W70-240(大于)90%（3）某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示：根據(jù)上表數(shù)據(jù)，若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開(kāi)一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22的水最多需要多少時(shí)間（不計(jì)鍋吸熱及熱散失）？三、有人在夏季用簡(jiǎn)易曬水箱給水加熱用來(lái)淋浴，這不僅能節(jié)省能源,而且很方便.李明和張華想利用這樣的裝置估測(cè)太陽(yáng)光對(duì)地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說(shuō)，太陽(yáng)光垂直照射地球表面是，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，曬水箱的內(nèi)部是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開(kāi)口并蓋有透明玻璃板。在估測(cè)之前要首先弄清，透過(guò)玻璃板的太陽(yáng)光能量究竟占太陽(yáng)輻射到玻璃板上能量的百分之幾？李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽(yáng)光反射到墻上的同一個(gè)地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽(yáng)光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。（1）透過(guò)玻璃板的太陽(yáng)光能量占太陽(yáng)輻射到玻璃板上的能量的百分之幾？你在得出這個(gè)結(jié)論時(shí)做了什么假設(shè)？假設(shè)的根據(jù)是什么？（2）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫(xiě)出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。（3）請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評(píng)價(jià)。四、用電流表和電壓表測(cè)電流和電壓時(shí)，通常并不考慮儀表本身電阻對(duì)待測(cè)電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻為零，電壓表的內(nèi)阻為無(wú)限大。實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定電阻值，因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過(guò)自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以，把電流表或電壓表接入待測(cè)電路時(shí)，就相當(dāng)于在待測(cè)電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，或并聯(lián)一個(gè)電阻。這樣，電流表的兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過(guò)一定的電流，因此實(shí)際上很難同時(shí)精確地測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)待測(cè)電阻的電流。1、現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6A，內(nèi)電阻為0.13的電流表，能否用它測(cè)量某電路兩端的電壓？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。若能，請(qǐng)說(shuō)明用它測(cè)量的最大電壓植。2、要精確測(cè)量一個(gè)阻植約8的電阻RX，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材。l電流表A1：量程100mA，內(nèi)電阻r1=4l電流表A2：量程500A，內(nèi)電阻r2=750l電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kl變阻器R0：阻值約10l定值電阻R1：阻值約10kl電池E：兩段電壓約1.2Vl開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）選出你測(cè)量時(shí)所需的適當(dāng)器材，并在虛線方框中畫(huà)出電路圖。（2）需要測(cè)量哪些物理量？根據(jù)所測(cè)物理量，寫(xiě)出被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式。五、圖3甲是使用汽車(chē)打撈水下重物的示意圖。汽車(chē)通過(guò)定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物，在整個(gè)打撈過(guò)程中，汽車(chē)以恒定的速度V=0.2m/s向右運(yùn)動(dòng)。圖3乙是此過(guò)程中汽車(chē)?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t變化的圖象。設(shè)t=0時(shí)汽車(chē)開(kāi)始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：（1）圓柱形重物的質(zhì)量；（2）圓柱形重物的密度；（3）打撈前，圓柱形重物上表面所受的水的壓力。六、圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對(duì)電飯煲工作原理的研究，請(qǐng)你也參與共同討論。 按下、扳起電飯煲的開(kāi)關(guān)，有一種“粘連”“吸引”的感覺(jué)，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個(gè)凸起物，它可以上下彈動(dòng)，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過(guò)用這個(gè)電飯煲做米飯和燒水來(lái)研究它的工作情況，請(qǐng)回答他在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的如下問(wèn)題。（1）圖4中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的用電器有什么危害？應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善？（2）將三角插頭插入電源插座，不用按開(kāi)關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開(kāi)關(guān)后，指示燈亮度不變。此時(shí)為什么開(kāi)關(guān)對(duì)指示燈的亮度沒(méi)有影響？（3）電飯煲工作了15min，會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的？（4）電飯煲工作了25min，聽(tīng)見(jiàn)“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測(cè)，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響？怎么影響？（5）聽(tīng)到“啪”的一聲后又過(guò)了10min，指示燈又發(fā)光，一會(huì)兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下，不同種類(lèi)金屬的熱脹冷縮程度是否一樣？（6）要想獲得恒溫的溫水，你可以怎么做？（7）電飯煲使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，常常在飯未完全熟透時(shí)就“跳閘”，這樣就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”，請(qǐng)問(wèn)這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障？為什么？2004年第十四屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題答案一、參考解答 (14分)（1）設(shè)計(jì)方案：根據(jù)問(wèn)題中所給條件，又在這種特定情況下，可以把部分鋼材放在船體外的水中，并設(shè)法將其“貼”在船體上為防止船體發(fā)生傾斜，船體兩側(cè)所放置鋼材的質(zhì)量應(yīng)該相等（2）最佳方案：設(shè)放置在船體兩側(cè)鋼材的質(zhì)量為m，因船與船體外鋼材組合的整體浮在水面上，故F浮=G，即 F船浮+F外鋼浮=G船+G鋼 代入數(shù)據(jù)后 F船浮=80103kg10N/kg=8105NF外鋼浮=1103kg/m310N/kg(m7.9103kg/m3)G船+G鋼（6517）103kg10N/kg8.2105N從以上各式求得m=15.8103kg=15.8t 在這種極特殊的情況下(正常情況下是不可取的)，只能采用把至少158t鋼材均分放置在船外兩側(cè)的水中且緊貼船體，經(jīng)t=s/v=80km10km/h=8h即可送到乙地。 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)7分； (2)7分二、參考解答 (18分) (1)該問(wèn)題沒(méi)有惟一的標(biāo)準(zhǔn)答案，屬于開(kāi)放性試題以下內(nèi)容可以作為基本依據(jù)答出其中10個(gè)以上(包括10個(gè))者均可得滿(mǎn)分 涉及的物理知識(shí)：電流的磁效應(yīng)、電流的熱效應(yīng)(焦耳熱)、阻抗(電阻)、磁場(chǎng)，磁化、磁感線、電磁感應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、分子熱運(yùn)動(dòng)、熱傳遞、內(nèi)能、分子電流，感應(yīng)電流、渦流其他答案正確的同樣給分 (2)“鍋”“電磁爐”“電或磁”“內(nèi)”“25”(3)取最低熱效率90%，溫度調(diào)節(jié)最低為100，否則不能將水燒開(kāi)電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化關(guān)系呈線性，此時(shí)電磁爐消耗的實(shí)際功率P與加熱溫度t溫有下面的關(guān)系式：（t溫70）（P450W）=（24070）（1600W450W）可得：t溫=（17115W）（P450W）+70 當(dāng)t溫=100時(shí)，P=653W，有：Pt=cm(t溫t)解得：t=1672s=28min 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)5分； (2)每空1分(第1、2空填錯(cuò)一個(gè)兩空都不得分，最后1個(gè)空填“略少于25”的給分，填“5”的不給分)； (3)8分三、參考解答 (18分) 該問(wèn)題沒(méi)有惟一的標(biāo)準(zhǔn)答案，屬于開(kāi)放性試題，以下內(nèi)容可以作為基本依據(jù) (1)假設(shè)玻璃板對(duì)光的吸收可以忽略其根據(jù)是薄玻璃板十分透明(實(shí)際上玻璃對(duì)紅外線不很透明，而紅外線的熱效應(yīng)是比較強(qiáng)的，這點(diǎn)可不作為對(duì)學(xué)生要求)通過(guò)李明和張華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)，每塊玻璃板反射的太陽(yáng)光只有入射光能量的一半，這就是說(shuō)，入射玻璃板的太陽(yáng)光有一半被玻璃板反射了所以，透過(guò)玻璃板的太陽(yáng)光能量占太陽(yáng)輻射到玻璃板上的能量的50 (2)實(shí)驗(yàn)方案：若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總能使太陽(yáng)光垂直入射，且曬水箱內(nèi)部涂黑，可以認(rèn)為射入曬水箱的太陽(yáng)光不再被反射出去，曬水箱吸熱效率為50另外，曬水箱周?chē)斜貙?，可以認(rèn)為沒(méi)有熱量散失若曬水箱吸收的熱量完全用來(lái)使水的溫度升高，測(cè)出保溫箱中一定質(zhì)量的水在一定時(shí)間里，其內(nèi)能增加了多少，并測(cè)量出太陽(yáng)光垂直照射物體表面的面積，就可以計(jì)算出太陽(yáng)光垂直照射地球表面時(shí)，地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的太陽(yáng)光照射的能量是多少 實(shí)驗(yàn)步驟如下： 向曬水箱中倒入質(zhì)量為m的清水并用溫度計(jì)測(cè)量此時(shí)水的溫度t0。 用刻度尺測(cè)量曬水箱蓋的面積S。將曬水箱開(kāi)口朝向垂直陽(yáng)光的方向，蓋好玻璃板開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)t時(shí)間后(如3h)，再測(cè)量水的溫度t溫。經(jīng)過(guò)t時(shí)間后（如3h），再測(cè)量水的溫度t溫。太陽(yáng)光對(duì)地球表面輻射的強(qiáng)度是cm(t溫t)/(tS50)（3）從實(shí)際問(wèn)題的要求來(lái)看，該問(wèn)題是要進(jìn)行估測(cè)，因此其中有許多東西就必須進(jìn)行合理地簡(jiǎn)約如，“假設(shè)玻璃板對(duì)光的吸收可以忽略”“若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總能使太陽(yáng)垂直入射”“沒(méi)有熱量散失”等假設(shè)都是允許的，而且是應(yīng)該的但是上述這種簡(jiǎn)約，必須會(huì)對(duì)估測(cè)結(jié)果帶來(lái)一定的影響此外，還有某些因素未給予考慮，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中天氣的變化所引起的環(huán)境溫度的變化等，因而，估測(cè)結(jié)果與真實(shí)值之間會(huì)有相當(dāng)大的偏差是不可回避的但就其取平均效果來(lái)說(shuō)是可行的 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： (1)6分； (2)6分： (3)6分(只要學(xué)生能從正反兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且評(píng)價(jià)得有道理，就可以得滿(mǎn)分)四、參考解答 (10分) 1、能用該電流表測(cè)量電壓但測(cè)量的最大電壓值僅為U=0.6A0.13=0.078V 2、(1)電路圖如右圖所示 (2)通過(guò)兩電流表A1、A2的電流I1、I2，電流表A2的內(nèi)電阻為r2 Rx=I2r2(I1I2)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：第1問(wèn)，5分；第2問(wèn)（1）8分（給分點(diǎn)：分壓電路；電流表外接；用A2測(cè)電壓），（2）5分。五、參考解答 (10分) (1)由公式P=Wt=Fst=Fv，故汽車(chē)在AB段對(duì)重物的拉力為F1=700W0.2ms=3500N同理，汽車(chē)在CD段對(duì)重物的拉力為F3=4000N整個(gè)重物打撈過(guò)程應(yīng)該分為三個(gè)階段： 第一階段，將重物從水底拉至上表面剛好接觸水面。這一過(guò)程，G不變，F(xiàn)浮不變，F(xiàn)1不變，且有 G=F浮+F1 對(duì)應(yīng)圖3乙AB段第二階段，將重物拉出水面的過(guò)程。這一過(guò)程中，G不變，F(xiàn)浮變小直至為0，故拉力F越來(lái)越大，對(duì)應(yīng)圖3乙BC段。第三階段，重物剛好全部拉出水面，以后繼續(xù)向上拉的過(guò)程。這一過(guò)程中，G不變，F(xiàn)3與重力G相等， G=F3 對(duì)應(yīng)圖3乙CD段。因?yàn)镚=F3=4000N，所以m=Gg=4000N10N/kg=400kg(2)由知F浮=GF1=F3F1=500N因?yàn)镕浮=水gV排=水gV物所以V物=510-2m3 物=mV物=400kg510-2m3=8103kg/m3 (3)由圖3乙的BC段可知，打撈的重物從