“五一”长假期间小华去上海旅游，在浦东他乘坐磁悬浮列车体验了一次“风驰电掣”的感觉．
（1）磁悬浮列车之所以能够高速行驶，是与“悬浮”有关，请简要说出其中的道理．
（2）小华旅游回来后做了如下的探究实验：让同一小车从同一斜面的同一高度滑下（目的是使小车到达斜面底部的速度______），接着让小车在表面材料不同的水平面上运动，最终分别停止在如图所示的不同位置．分析图示的情况，归纳得出的结论是：______．
（3）根据实验现象我们可以推测：假如小车运动到绝对光滑的水平面上，即不受到阻力作用，小车将______．
（4）从进一步的探究中，小华也知道了“列车在没有条件悬浮的地方提速时，要把列车车身设置成‘子弹头’式流线型”的道理．请你分析这个道理并举出实际中的一例．

第十一届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

  一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×10⁵J的热量后，它的可能温度是多少?在下列4个答案中选出正确答案的序号并说明选择该答案的理由。

A．80℃    B．100℃    C．120℃ D．130℃

  二、[8分]小浩制作了一个弹簧测力计，如图l所示，弹簧一共20匝。经检验，该弹簧测力计在测量范围内(0～5N)示数是准确的。该弹簧不但“伸长的长度跟所受的拉力成正比”，而且弹簧受拉力伸长时，各匝伸长的长度都相等。

  有一次不慎把弹簧靠近O端的一小部分挤压变形，小浩把变形的3匝剪去，并把弹簧上端重新固定在D点，然后把指针C适当向下移，使它在弹簧测力计竖直放置时指针C仍指在“0”刻线处。

  1．写出这个新改制的弹簧测力计受到的拉力F与它的示数F测的关系式并说明理由。

2．用这个新改制的弹簧测力计称量一个重物，它的示数为4.0N，该物实重是多少? 

  三、[10分]1．如图2所示，甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N，三人肩头所能承受的最大压力均为200N。现有两根一样长的硬棒及必要的绳子(硬棒及绳的自重不计)，请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力。画出示意图表示你设计的扛重物方法。

2．小明推一辆满载重物的独轮车，如图3所示，手握在车把A处(图中未画人)，遇到一个较高的台阶，他自己推不上去，小华赶快跑来帮忙。小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法，请画出小华所施力F的示意图。

四、[20分]教学中常用的投影仪的结构如图4所示，在水平放置的凸透镜的正上方放一与水平成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕。物体的光线经凸透镜和平面镜后，可在屏幕上成一清晰的像。图5是这一装置的示意图，A"B"是物AB的像。图中BO₁=30cm，O₁O₂=20cm，O₂O₃=90cm。

    l．对凸透镜而言，物距和像距各是多少?

    2．在图5中画出物AB的成像光路图。

3．若将凸透镜向上移动一点，像将向何方移动?

4．说明螺纹透镜的作用。

    五、[16分]图6(甲)所示为一个电磁继电器的示意图，a、b是它的两个端点；B是衔铁，D是安在一块金属板上的触点，B和D都安在一个弹性片C上，C的左端固定。c和c’、d和d’分别是安在绝缘板上的金属触点，当线圈A不通电时，D上的触点与c及c’接触，把c和c’连接起来，因此c、c’称为常闭触点；而d及d’此时是断开的，称为常开触点。当线圈A通电时，衔铁B被吸下，c和c’断开而d和d’被连接起来。

    现在利用这个电磁断电器控制带动水泵的电动机工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中竖直立一根绝缘棒，在棒上分别安有P、Q、R三个电极，如图6(乙)所示。现在希望控制水箱内的水位总在Q、R之间，即水位降到Q处，电动机启动，开始抽水，水位达到R处，电动机自动关机，停止抽水。(水是导电的)

    图6(丙)图6(丁)分别是控制电路和电动机的供电电路，图中R₀是与电磁继电器线圈并联的一个电阻，它的阻值很小，当R₀接入电路后，电磁继电器的线圈相当于被短路。丙、丁两图中标有l～6的6个接线柱是与电磁继电器的线圈或触点相连的。

    1．写出这6个接线柱分别与电磁继电器的何处连接。

   2．开始水箱内没有水，说明闭开关S后，水箱内的水位为什么能保持在Q、R之间。

六、[18分]课外活动小组的同学设计制作了一个电热水孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源，再连入一个电阻R₀，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同。若电源两端的电压为U，两丝的额定电压均为U_L、额定功率均为P_L。

1．画出孵卵器的电路图。2．R₀的阻值是多大? 3．R₀在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少?

    七、[20分]小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刚发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落(如图7所示)。他为了测算水滴下落的平均速度和一天浪费的水量，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“l”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。

    1．写出用上述测量量表示水滴在空中运动的平均速度v的表达式。

    2．小刚测得h=lm，当数到n=20时秒表的示数t=8.7s，则水滴下落的平均速度v是多少?

    3．若每滴水质量是0.25g，则一昼夜要浪费多少水?

    4．小刚为进一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变档板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到的前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请你帮小刚继续完成以下的工作：(1)把这些数据分别标示在图8(甲)(乙)两个坐标系中，并作出相应的图象。其中图8(甲)的纵坐标是水滴在空中的平均速度v，图8(乙)的纵坐标是水滴在空中的平均速度的平方，即v²。，它们的横坐标都是高度h。(2)根据图象写出v与h的函数关系。

    5．考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小?为什么?

今年1月中旬以来，我国湖南、湖北、贵州、广西、江苏等地区遭遇了罕见的冰冻雨雪天气，雪灾给我国造成了巨大的损失，引起了社会各界的关注．
（1）下列关于雪的说法中错误的是______
A．雪能够吸收所有的光线，所以看上去是白色．
B．积雪能吸收声波，从而减少噪音产生的环境污染．
C．尚未开始融化的积雪对被覆盖物具有一定的保温作用．
D．积雪虽没有熔化，也会由于升华而使积雪变薄．
（2）积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变．路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力______，汽车易左右滑摆．同时，汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没有冰雪时______．一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故．专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对汽车的危害也不一样．当积雪厚度在5～5cm，气温在0℃左右时，汽车最容易发生事故．因为在这种条件下，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态．此时，护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，熔化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生．在相同气温条件下，为什么水不再结冰了？
请你提出一个合理猜想：______；
除了在路面上撒盐外，还有什么常用的办法，可以避免减少交通事故．方法：______道理：______
（3）由于大雪小明未能上学，在家里小明发现了水平地面上放着的三个高度相同的实心铁块（如图），爱思考的小明想“三铁块哪一块对地面的压强最大呢？”，他根据自己所学过的知识提出了以下三种猜想：
猜想一：由于正方体铁块最重，所以它对地面的压强最大．
猜想二：由于长方体铁块的面积最小，所以它对地面的压强最大．
猜想三：由于三铁块高度相同，所以三铁块对地面的压强一样大．
①以图中的圆柱体A为研究对象，请你帮小明推导它对地面的压强大小的表达式（设铁的密度为ρ，圆柱体铁块的高度为h，底面积为S）．根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的．

②利用雪地设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性（简要写出实验步骤及判断方法）．
③积雪会造成简易厂房和集贸市场屋顶坍塌事故．小明通过查资料获悉新下的积雪密度约为0.1g/cm³，并测量出了夜积雪厚度为20cm，则平顶厂房屋顶受到雪的压强为______Pa．（g取10N/kg）