第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。

二、(14分)类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S₁时，两端所需的压强差为△p₁；若血管截面积减少10％时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为△p₂。请你通过计算比较△P₁、△P₂的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

CWNG系列三种锅主要技术参数

    已知水的比热容为4.2×10³J／（kg·℃），假设三种锅炉的燃煤效率相同，且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题：

    1．根据表格中的已知数据，请在表格中的四个(    )内填上合适的数据。

    2．按表格中的出水温度和回水温度，计算CWNGl．05—80／60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3．根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。

四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器，铭牌上表示额定值的字样中，能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器，他把一只标有"600Ω，0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来，连接到家庭照明电路中，然后进行如下实验观察：将开关接通后，电能表转盘转动137圈恰好用了100s；断开开关后，电能表转盘在1 min内恰好转了80圈；观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样；他在做实验的时间内，家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据，计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?

    五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N)，在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计)，它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池；M为配有电动机的水泵(电泵)；D₁、D₂为弹簧，E₁、E₂为衔铁，F₁、F₂为电磁铁线圈；K₁为最高水位限位开关。K₂为最低水位限位开关，K₃、K₄、K₅均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F₁通电时，K₄接通，断电时，K₃接通。电磁铁F₂断电时，K₅接通。S₁、S₂为开关。

    1．请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的过程。

    2．要实现自动注水的要求，浮子的最小体积约为多大?(g=10N／kg)

    3．若设计要求每次自动注水需在10min内完成，需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量，推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中，如果运用了近似条件，请说明。

    六、(20分)在当今世界，研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中，废气带走了很多能量，如果能将这些能量再利用起来，会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术，它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使做功冲程中柴油燃烧的更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸，气缸直径为ll0mm，活塞行程为135mm，当转速为2300r／min时，发动机功率为220kW，最低油耗可达240g／(kW·h)，柴油的热值为4.3×10⁷J／kg。请回答下列问题：

    1．该柴油发动机的效率最高可达多少?

    2．在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?

    3．如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后，能使它们的平均效率由原来约31％提高到近35％，安装前按每年消耗3亿吨柴油估算，这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?

    4．如果目前我国柴油的平均价格为3750元／吨，根据上面的估算结果，计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?

第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。

二、(14分)类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S₁时，两端所需的压强差为△p₁；若血管截面积减少10％时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为△p₂。请你通过计算比较△P₁、△P₂的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

CWNG系列三种锅主要技术参数

    已知水的比热容为4.2×10³J／（kg·℃），假设三种锅炉的燃煤效率相同，且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题：

    1．根据表格中的已知数据，请在表格中的四个(    )内填上合适的数据。

    2．按表格中的出水温度和回水温度，计算CWNGl．05—80／60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3．根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。

四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器，铭牌上表示额定值的字样中，能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器，他把一只标有"600Ω，0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来，连接到家庭照明电路中，然后进行如下实验观察：将开关接通后，电能表转盘转动137圈恰好用了100s；断开开关后，电能表转盘在1 min内恰好转了80圈；观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样；他在做实验的时间内，家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据，计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?

    五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N)，在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计)，它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池；M为配有电动机的水泵(电泵)；D₁、D₂为弹簧，E₁、E₂为衔铁，F₁、F₂为电磁铁线圈；K₁为最高水位限位开关。K₂为最低水位限位开关，K₃、K₄、K₅均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F₁通电时，K₄接通，断电时，K₃接通。电磁铁F₂断电时，K₅接通。S₁、S₂为开关。

    1．请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的过程。

    2．要实现自动注水的要求，浮子的最小体积约为多大?(g=10N／kg)

    3．若设计要求每次自动注水需在10min内完成，需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量，推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中，如果运用了近似条件，请说明。

    六、(20分)在当今世界，研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中，废气带走了很多能量，如果能将这些能量再利用起来，会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术，它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使做功冲程中柴油燃烧的更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸，气缸直径为ll0mm，活塞行程为135mm，当转速为2300r／min时，发动机功率为220kW，最低油耗可达240g／(kW·h)，柴油的热值为4.3×10⁷J／kg。请回答下列问题：

    1．该柴油发动机的效率最高可达多少?

    2．在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?

    3．如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后，能使它们的平均效率由原来约31％提高到近35％，安装前按每年消耗3亿吨柴油估算，这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?

    4．如果目前我国柴油的平均价格为3750元／吨，根据上面的估算结果，计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?

    第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(10分)有一支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出三种简单实用的方法、判断它的南北极。

    二、(12分)洗浴用的电热水器的电功率是1．2kw，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间?

    三、(14分)摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常有22、16、ll、8、5．6、4、2．8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的1/22，依此类推。

曝光时间的长短由叫做“快门”的机构控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是1/500s，依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳曝光组合是ll、15，如果为了其他需要而必须先用5．6的光圈，试计算应该选用的快门速度。

    四、(14分)已知空气的密度为1．29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力。

    五、(14分)某机床上使用一台直流电动机，标有“36V，24W"’的字样。用多用电表测得电机的电阻为2Ω。试计算台电动机在满负荷工作时的效率。    六、(14分)小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强(水银的密度是13．6×lO³kg／m³)?  

    七、(14分)下表摘自一个冰箱的说明书．依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天工作时间。并回答：要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少?

    八、(8分)下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，试判断哪个房间的气温比较

高。说明理由。

    第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(10分)有一支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出三种简单实用的方法、判断它的南北极。

    二、(12分)洗浴用的电热水器的电功率是1．2kw，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间?

    三、(14分)摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常有22、16、ll、8、5．6、4、2．8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的1/22，依此类推。

曝光时间的长短由叫做“快门”的机构控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是1/500s，依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳曝光组合是ll、15，如果为了其他需要而必须先用5．6的光圈，试计算应该选用的快门速度。

    四、(14分)已知空气的密度为1．29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力。

    五、(14分)某机床上使用一台直流电动机，标有“36V，24W"’的字样。用多用电表测得电机的电阻为2Ω。试计算台电动机在满负荷工作时的效率。    六、(14分)小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强(水银的密度是13．6×lO³kg／m³)?  

    七、(14分)下表摘自一个冰箱的说明书．依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天工作时间。并回答：要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少?

    八、(8分)下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，试判断哪个房间的气温比较

高。说明理由。

2006年白云区初中毕业班综合测试（一）

物理试题

本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分，全卷共六大题，满分100分，考试时间80分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必在答题卡的第1面和第3面上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的考生号、姓名；填写考场试室号、座位号，再用2B铅笔把对应这两个号码的标号涂黑。

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，改动的答案也不能超出指定的区域；不准使用铅笔、圆珠笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束时，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分 选择题（共36分）

一、选择题（每小题3分、共36分）

每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的得3分，选错的、不选的，都得0分。

1．下面哪一个是力的单位？

A．千克 B．牛顿 C．帕斯卡 D．焦耳

2．“月亮在白莲花般的云朵里穿行”这句歌词，从运动和静止的相对性的角度来看是说

A．以云彩为参照物，月亮是运动的

B．以月亮为参照物，云彩是运动的

C．以地面为参照物，云彩是运动的

D、以地面为参照物，月亮是运动的

3． 一束光从空气中斜射入水中，在水面反生反射和折射，下面哪一个光路图是正确的？

4．下列哪一种物态变化过程需要放热？

A．汽化 B．升华 C．凝固 D．蒸发

5．下列电路图中，属于并联电路的是

6．如图3所示，一个人用一个定滑轮匀速提起一个重物，人所用的拉力是F，则下面哪一对力是相互平衡的？

A．定滑轮所受的重力和绳子b对定滑轮向上的拉力

B．绳子a对重物向上的拉力和重物对绳子a向下的拉力

C．绳子a对重物向上的拉力和重物所受的重力

D．重物对绳子a向下的拉力和人对绳子向下的拉力

7．下列关于超声波的说法中，正确的是

A．超声波的频率很低 B．超声波的传播不需要介质　

C．人的听觉可以感受超声波 D．医生利用超声振动击碎人体内的结石

8．将一个重4N的物体挂在弹簧测力计下面，然后将物体浸没在重6N的水中，这时弹簧测力计的示数为3N，则物体所受的浮力是

A．6N B．3N C．2N D．1N

9．下列事例中哪一个是用热传递的方式改变物体的内能？

A．锯木头时锯条发热 B．汽油机的做功冲程

C．冬天用热水袋取暖 D．用打气筒打气时筒壁发热

10．如图4所示，导体ab处于蹄形磁铁的磁场中，下列哪种情况下电流表发生偏转？（ ）

A．导体ab向左运动或向上运动

B．导体ab向右运动或向下运动

C．导体ab向左运动或向右运动

D．导体ab向下运动或向上运动

11．有两个额定功率相同的灯泡，把它们接在电路中时

A．两个灯泡的实际功率一定相同

B．只有把它们并联起来时实际功率才相同

C．只有把它们串联起来时实际功率才相同

D．把它们分别接在额定电压的电路中时实际功率才相同

12．如图所示的电路，电源电压一定，开关S₁闭合，S₂断开，如果使电流表和电压表的示数均增大，则下列操作一定可行的是

A．滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S₂

B．滑动变阻器的滑片P不动，断开开关S₁

C．滑动变阻器的滑片P向右移

D．滑动变阻器的滑片P向左移

第二部分 非选择题（共64分）

注意事项：

必须用黑色字迹的钢笔或签字笔把答案直接写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上，在本试卷上作答无效。

二．填空题（每小题4分，共16分）

13．（1）请写出下面物态变化的名称：广州春季的“回南天”，地板上湿漉漉的，这是属于 　现象；一夜北风过后地面变干了，这是属于 　现象。

（2）质量是200g的水，温度升高50℃，吸收的热量是 　(水的比热容是4.2×10³J/(kg?℃)）。

14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距是10cm，用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将点燃的蜡烛、透镜、光屏放在这条直线上如图6所示。

将蜡烛和透镜固定在图6所示的位置，左右移动光屏始终看不到烛焰在光屏上成像，原因可能是 　 。重新调整后，保持蜡烛和透镜在原来图6的位置，移动光屏到适当的位置，可以在光屏上得到烛焰 　（填“正立”或“倒立”）、 （填“放大”或“缩小”）的实像。

要使烛焰在光屏上所成的像变大，应 （填“增大”或“减小”）蜡烛到透镜的距离，再增大光屏到透镜的距离。

15．一个人用一个动滑轮将一重600N的货物匀速提高2m，如果不计动滑轮重及摩擦，人所用的拉力大小是 ，实际上人所用的拉力是375N，那么有用功是 ，总功是 ，机械效率是 　。

16．根据右表数据，安装家庭电路选用导线材料时，应选用铜导线，这是因为在电路中铜导线电阻较 ，产生的热量较 ；如果要制作一个滑动变阻器，选择电阻线的材料时，应选用 　材料的电阻线。

三．作图题（每小题3分，共9分）

17．重300N的大木箱放在水平地面上，如图7所示，试用力的示意图表示地面对它的支持力F。

18．如图8所示，发光点S发出的一条光线入射到平面镜上的A点，试在图中作出入射光线的反射光线，并在图中标出发光点S在平面镜中所成的虚像S′。如果入射光线与平面镜的夹角是30°，那么反射角是 。

19．图9是未画出绕线的通电螺线管，螺线管旁边有一个小磁针，其稳定指向如图所示，请画出螺线管的绕线方法。

四．计算题（20题7分，21题8分，共15分）

20．有一个灯泡L₁，上面标着“6V 3W”字样，求：

（1）灯泡L₁正常发光时通过的电流是多少？灯丝的电阻是多少？

（2）如果将灯泡L₁和另一个灯泡L₂串联在9V的电源两端，要使两灯泡都正常发光，灯泡L₂的额定电压和额定功率分别是多少？

21．某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为0.71×10³kg/m³的汽油。

（1）该车油箱最多能装多少kg的汽油？

（2）如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×10⁵Pa，求车的总重量是多少？车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)？

（3）该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg，如果汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，汽车发动机的输出功率是12kW，求有用功和发动机的热机效率分别是多少（保留两位有效数字）？

五．问答题（5分）

22．某电能表的表面上标有“600revs/kW?h”，是表示什么意思？小林同学观察家中的电能表时发现电能表上的转盘的转动突然加快，这表示家中的用电情况发生了什么变化？

六．实验探究题（23题和24题各6分，25题7分，共19分）

23．图10是测定额定电压是2.5V的小灯泡额定功率的实验器材（小灯泡的额定功率不大于1.5W）。

（1）请你在图中用笔划线代替导线把电路连接完整，注意连线不要交叉。

（2）实际连接电路时，开关应处于 状态。

（3）闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 。这时电流表的示数如图11所示，电流表的示数为 ，小灯泡的额定功率为 。

24．（1）图12中的寒暑表的温度测量范围是 　，读数是 　。

（2）某同学用温度计测量热水的温度时如图13所示，指出其操作错误的地方： 　 。

（3）某人在某地方做探究水沸腾的实验，下面表格中记录了加热水到沸腾过程的温度，从表中的数据可看出水沸腾时的特点是 　，实验中水沸腾的温度低于100℃，则估计实验的地点在 　的地方。

25．请用指定的器材设计两个小实验。所用的器材包括图14的物品，另外还提供足够的水。要求写出实验的操作方法、实验现象、从实验得出的结论或实验要验证的结论（可画图并配文字说明）。

实验一： 　 。

实验二： 　 。

2006年白云区初三物理综合测试（一）参考答案及评分意见

一．选择题（每小题3分，共36分）

二．填空题（每小题4分，共16分）

13．（1）液化 蒸发 　（2）4.2×10⁴J

14．蜡烛、透镜和光屏不在同一高度 倒立 　缩小 减小

15．300N 　1200J 1500J 80%

16．小 小 　镍铬合金

三．作图题（每小题3分，共9分）

17． 18．反射角是60° 19．

四．（计算题20题7分，21题8分，共15分）

20．

（1）（2分） （2分）

（2）因为串联U₂=U-U₁=9V-6V=3V(1分) I₁=I₂=0.5A（1分）

（1分）

21．

（1）（2分）

（2）（1分）

（1分）

（3）（1分）　

（1分）

（1分）

发动机的效率（1分）

五．问答题（5分）

600revs/kW?h表示每消耗1kW?h的电能转盘转过600转（3分），电能表转盘转动加快说明家中消耗电能的总功率增大（2分）。

六．实验探究题（23题和24题各6分，25题7分，共19分）

23．

（1）图占2分

（2）断开（1分）

（3）2.5V （1分）　0.48A （1分）　1.2W（1分）

24．

（1）-20℃到50℃（2分）

23℃（1分）

（2）温度计的玻璃泡碰到容器壁（1分）

（3）温度不变（1分） 　海拔较高的地方（1分）

25．（答对一个给4分，其中实验操作占1分或2分，现象和结论各占1分）

答案1：先将玻璃杯装满水，再用厚纸盖杯口，两手将盖厚纸的杯倒过来使杯口向下，松开厚纸，厚纸不会掉下来，说明大气压存在。

答案2：用手拿薄纸，沿纸上表面吹气，纸向吹气的一边靠拢，说明空气流速越快，压强越小。

答案3：将玻璃杯压在水平放置的薄纸上，突然用力沿水平方向将纸拉出，玻璃杯基本不动，说明玻璃杯有惯性。

答案4：拿着装水的玻璃杯可以将水泼出，说明水有惯性。