第13 届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案

Question

是复赛哦~~

Answer 1

第十三届全国物理应用物理知识竞赛复赛试题答案
(一)设热水器距地面的高度为h，热水器中的水在地面附近产生的压强为
p=ρgh供水管要能把水送到热水器上，水压要大于p．例如，楼顶高lOm，要求供水压强大于p=1×103kg／m3×1ON／kg×lOm=l×105Pa,这相当于标准大气压．
底层的水管要能承受1×105Pa以上的压强．顶层水管的耐压要求可以低些，例如直接与热水器相连的水管可以使用塑料管．
评分建议：能得出供水压力、水管耐压强度为p=ρgh即可得满分．给出具体数值的例子、能与大气压相比、考虑到顶层与底层的差别，则加分．最多加4分．
(二)1．使用高压锅．压强增大，锅内水的沸点增高，可以用较短时间把马铃薯煮熟．优点是速度快，而且由于温度高，马铃薯更好吃．缺点是不能随时开锅观察，有可能把马铃薯煮烂．
2．把马铃薯切成小块再煮．这是因为热量比较容易到达小块马铃薯的内部，内部温度上升较快．优点是简便易行，缺点是水分过多地深入马铃薯内部，口味变差，营养也有损失．
评分建议：完整、正确地答出两个方法即得满分．超过两个方法且回答有道理，加
分．最多加4分．
(三)这时，身影越来越长．身影长度l与身高h、灯高H、人行速度v的关系可以用如图所示的几何关系表示．
因为三角形OED与三角形DBC相似，所以

由此解出

这表明，身影越来越长，而且影长是匀速增加的，速度为

从这个表达式中可以看出
①影长增加的速度u与人行速度v成正比．
②当人比灯杆矮很多时，

这表明影长几乎不随人的行走而变．
③当人的身高与灯高相差无几时，h＜＜H，H-h≈H,所以u=(h/H)v，这表明影长的变化速度远大于人行的速度．
评分建议：得出影长与人行速度的关系式即得满分．对关系式进行分析，加分．最
多加4分．
(四)可以做一个抽水机模型．如图，在瓶盖上挖一个直径lcm左右的孔，再剪一个比孔稍大的塑料片。用塑料片把孔盖住，用软布和万能胶把塑料片的一边与瓶盖粘牢，使它成为一个单向的阀门。
在饮料瓶的侧面开一个小孔，再把瓶盖拧牢，抽水机模型就做成了．
使用时，把瓶盖向下插入水中，一只手用力捏瓶，排出瓶内部分空气，然后用另一只手堵住瓶侧面小孔，松开捏瓶的那只手，水就在大气压的作用下上升到瓶中。再露出瓶侧面小孔，用力捏瓶，水就在大气压的作用下上升到瓶中．再露出瓶侧面小孔，用力捏瓶，水就从小孔流出．
评分建议：按题目要求说出两个实验即得满分．说出三个或更多实验则加分．最多加4分．

(五)(1)电路如图所示．
(2)不论转向开关S接至位置1还是位置2，所有的灯都接入了电路．
若车向右转向，则开关S接1，此时D右1和D右2常发光，而D左1和D左2并联后与D串联．
因为转向指示灯的规格是“6V 1．5W”，所以转向指示灯D的电阻为：RD=U2／PD
=24Ω．转向灯的规格都是“6V、10W”，所以转向灯的电阻均为R=U2／P=3．6Ω．左
(或右)两只转向灯和转向指示灯总电阻：R总=RD+2R=25．8Ω．
通过转向指示灯D的电流ID=U／R总＝0．23A，所以转向指示灯D上获得的功率：PD’＝I2R=1．36W．由于PD’与转向指示灯的额定功率(1．5W)相差不多，所以此时转向指示灯能发光．
而此时通过左转向灯中每只灯泡上的电流：I＝ID／2＝O．115A，所以每个左转向灯的实际功率为：P实=I2R=0．052W．由于左转向灯的P实远小于其额定功率10W，所以左转向灯不能发光．
当车向左转向时，同样的道理，只有左转向灯发光而右转向灯中虽然有电流通过
但并不发光．
评分建议：本题第(1)、(2)问各10分．电路连接正确，充分利用已知条件进行定量分析论证的得满分．只定性说明在D右l和D右2常发光时，D左1和D左2并联后再与D串联，由于D的电阻远大于D左1和D左2并联的总电阻，因此D左l和D左2的实际功率将远小于它们的额定功率而不能正常发光的，不能得满分．分析论证过程简明、巧妙，或提出多种可行的连接方式的，可加分．最多加4分．

Answer 2

第十三届全国初中应用物理知识竞赛试题参考答案
1．A．2．B．3．D．4．C． 5．凸透镜、反光罩．
6．26Ω或欧姆， 7． 或0．58．
8．糠皮，谷粒，它们以同样的速度被抛出，碎石的质量最大，动能最大，所以克服空气阻力运动的距离最大，糠的质量最小，运动的距离最小．
9．如果户内电线短路，电流将会很大，这时铁丝不能熔断，电路将会过热，可能引起火灾．
10．(1)工业、民用的锅炉以及汽车等．燃烧燃料时产生热；人体本身也产生热．(2)扩大绿地面积，增加城市的人工水面．
11．(1)AC、DE和GE是三个杠杆．它们的支点分别是C、E和E．(2)图(a)的组装更合理．对于杠杆DE来说，指甲在D点对它的作用力是阻力。AC在B点对它的作用力是动力．两种组装方式中，阻力和阻力臂是一样的，但图(a)中的动力臂BE大于图(b)中的动力臂，因此图(a)的组装方式要比图(b)的方式省力．
12．(1)把秤放在水平桌面上；(2)砝码盘上不放砝码，秤盘不放物品，游码放到最左边，调整调零螺丝使秤杆平衡；(3)把被称物品放到秤盘中；(4)从大到小依次把槽码放到砝码盘上进行试称，当某一砝码能够压下砝码盘而比它小一级的砝码刚好不能压下时，保留后一砝码；(5)移动游码，使秤杆平衡；(6)把所用槽码上面刻写的质量数与游码位置所标的质量数相加，就得到被称物品的质量．
13．根据电热毯的额定功率和额定电压可以推算出，它的电阻约为R= =968Ω． 滑动变阻器是与它串联的，它们的总电阻是两者之和．但滑动变阻器只有20Ω，远小于电热毯的电阻，滑动变阻器阻值的变化对总电阻的影响很小，所以对电路中的电流和电热毯两端电压的影响很小．
按图8所示的电路连接，测量时可以有效地改变电热毯两端的电压．
14．从容量单位的组成看，它是放电电流与放电时间的乘积．原则上，这种电池应该能够以1300mA的电流放电lh．
放电功率P＝UI＝1．2×1．3W＝1．56W，放电1h释放的能量E＝Pt＝1．56W×3600s＝5．6×103J，
所以，这种可充电电池可以储存的能量大约是5．6千焦．
15．(1)乙站给出了油的密度．为什么乙站要这样做?密度这个物理量与体积、质量相关联，看来乙站有可能按质量售油．另一方面，油的密度小于l，如果以千克为单位售油，单价的数值会大于以升为单位标价的数值．乙站确实是这样．如果3．103元是lkg 0号柴油的价格，lL的价格就是3．103元×0．8350＝2．59元．这与甲站的标价只差0．01元．看来乙站的确是按质量计量售油的．
(2)新疆的昼夜温差、季节温差都很大。同样质量的油，不同温度时的体积相差较多．有的加油站为了减小销售误差，就采用质量计量的方法．沿海地区温差没有新疆那么大，一般只用体积计量．
16．表中快门一行每格中的数值大约总是左边相邻数值的2倍，这表示镜头进光时间只有左边相邻一挡的一半．为了保证光照能量一定，镜头进光量应该是左边一挡的2倍．这就是说，镜头的进光面积应该是左边一挡的2倍．从圆面积的公式S＝ 可以得出 , 这表示，要使进光量扩大为原来的2倍，镜头的直径应该扩大为原来的 倍，即1．4倍．由于表中“光圈”值的16实际是指镜头焦距的 (依此类推)，所以光圈一行每个数值应为它右侧数值的1．4倍．用表中的数值验证一下这个关系：
这与我们的推断相符，所以，光圈一行最右一格的数值应该是2．8÷1．4＝2．
17．(1)F＝3nmg，因为动滑轮右侧的l条钢缆与它左侧的3条钢缆承受相同的力，而左侧每条钢缆受的力是nm g．
(2)机车运行中，拾电器会把输电线向上托起．如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松驰，输电线将左右摇摆，有可能脱离拾电器造成断电事故．使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持张紧状态．如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的张紧程度仍随弹簧的长度有较大的变化，而且不易确定钢缆的最佳长度．

Answer 3

这表明，身影越来越长，而且影长是匀速增加的，速度为

从这个表达式中可以看出
①影长增加的速度u与人行速度v成正比．
②当人比灯杆矮很多时，

这表明影长几乎不随人的行走而变．
③当人的身高与灯高相差无几时，h＜＜H，H-h≈H,所以u=(h/H)v，这表明影长的变化速度远大于人行的速度．
评分建议：得出影长与人行速度的关系式即得满分．对关系式进行分析，加分．最
多加4分．
(四)可以做一个抽水机模型．如图，在瓶盖上挖一个直径lcm左右的孔，再剪一个比孔稍大的塑料片。用塑料片把孔盖住，用软布和万能胶把塑料片的一边与瓶盖粘牢，使它成为一个单向的阀门。
在饮料瓶的侧面开一个小孔，再把瓶盖拧牢，抽水机模型就做成了．
使用时，把瓶盖向下插入水中，一只手用力捏瓶，排出瓶内部分空气，然后用另一只手堵住瓶侧面小孔，松开捏瓶的那只手，水就在大气压的作用下上升到瓶中。再露出瓶侧面小孔，用力捏瓶，水就在大气压的作用下上升到瓶中．再露出瓶侧面小孔，用力捏瓶，水就从小孔流出．
评分建议：按题目要求说出两个实验即得满分．说出三个或更多实验则加分．最多加4分．