2012年全国初中应用物理知识竞赛预赛参考答案

【专家解说】：2012年全国初中应用物理知识竞赛预赛试题 （考试时间90分钟，满分100分） 一、填空题（本题共7小题，每空1分，共16分） 1．2011年11月3日凌晨，我国自主设计的“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现安全对接，携手遨游太空，如图1所示，对接后，“神舟八号”相对于“天宫一号”是____________的，相对于地球是____________。（选填“运动”或“静止”） 2．在某些地区，由于空气质量下降导致大雾天气越来越多，对当地的交通造成了很大影响，雾是空气中的水蒸气遇冷____________形成的，看到漫天的雾是由于光的____________造成的。 3．在“节能减排，低碳生活”的理念下，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于____________能源（填“可再生”或“不可再生”）。许多家庭安装了太阳能热水器，太阳能热水器主要是通过____________方式增加水的内能。装有40kg水的热水器温度升高25℃，水的内能增加了____________J。【水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）】 4.用图2所示的装置探究斜面的机械效率，用15N的力沿着长50c m，高30cm的斜面，将重为20N的木块匀速拉上斜面。此过程中的额外功主要是指________________________。此斜面的机械效率为____________。写出一条提高斜面机械效率的措施。 5．在一次风暴中，甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路，如图3所示，为了确定智囊的具体位置，电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3V的电池两端，测出了这时输电线中的电流为30m。A。已知输电线每米长度的电阻为0.01欧，则发生短路处离甲地____________m。测出的电流越大，说明短路处离甲地越____________。 6．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，某同学在研究蜻蜓运动的过程中，获得一张图4所示的蜻蜓点水的俯视图片。该图片记录了在相等时间内蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，已知水的传播和蜻蜓的飞行都是匀速运动。根据图中弦的形状和分布可知蜻蜓当时是向____________（填“左”或“右”）飞行的，且飞行速度比水波传播的速度____________（填“快”或“慢”） 7．在学习物理的过程中，有些日常生活中的观念与物理概念的科学含义是不同的，我们要认真区分。如：生活中人提着不动是有功劳的；而物理学中人提着箱子不动人对箱子没有做功。请你依照上例再举一例： 生活中：________________________________________________ 物理学中：________________________________________________ 二、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每个小题只有一个选项正确，将选出的答案序号填写在题后的括号内） 8．随着人民生活水平的提高，饭桌上的菜肴日益丰富，吃饭时发现多油的菜汤与少油的菜汤相比不易冷却。这主要是因为 【 】 A、油的导热能力比较差 B、油层阻碍了热的辐射 C、油层和汤里的水易发生热交换 D、油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发 一些动物的听觉范围Hz 蝙蝠 1000-120000 60-65000 15-50000 1-20000 9．地震发生前，由于地壳的微动，会产生次声波，人对这结次声波没有感受，但能引某些动物的听觉拟就，由右表提供的数据可知，对地震产生的次声波反应第三的动物是 【 】 A、蝙蝠 B、猫 C、狗 D、大象 10．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图5中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 【 】 11．2010年的诺贝尔物理学奖授予了在石墨烯材料研究方面做出卓越贡献的一对师生。石墨烯又称单层墨，它具有听抗拉性能，优良的导热性和导电性，硬度大，熔点高，还有可能代替硅成为新的半导体材料。根据石墨特性，你认为石墨烯不能用来做成 【 】 A、高压输电线 B、坚硬的防弹衣 C、保温隔热材料 D、二极管和三极管 12．物体从距凸透镜12cm移到移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是 A、6cm B、10cm C、16cm D、20cm 【 】 13．在图7所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则下列说法正确的是【 】 A、灯L可能变亮 B、灯L亮度可能不变 C、电阻R可能断路 D、电阻R可能短路 14．如图8所示，一支试管口朝下插入水中，管内封闭有一定量的空气，在某一尝试恰好悬浮在水中，当水的温度降低时，下列说法正确的是【 】 A、试管加速下沉 B、试管匀速下沉 C、试管加速上浮 D、试管仍悬浮 15．在物理图像中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义，的斜率和面积也具有特定的物理意义。对图9中的两个图像是所含信息的理解，错误的是 【 】 A、图a中的斜率越大，表示物质的密度越大 B、图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小 C、图b中水平直线表示物体做匀速直线运动 D、图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程 三、作图题（本题共2小题，每小题3分，共6分） 16．如图10所示，ABC为直角三棱镜，一束光线沿着与AB平行的方向射到AC面上后，在AC和BC面上经过两次折射后从BC面射出，请作出这束光线的光路图（不画反射光线）。 17．如图11所示，物体A静止在水平桌面上，物体B通过定滑轮与物体A相连，整个系统处于静止状态，请分别画出物体A和物体B的受力示意图。 四、实验探究题（本题共3小题，18题6分，19题12分，20题10分，共28分） 18．小亮用图12所示的实验装置探究平面镜成像的规律。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是______________________________。 （2）为了寻找蜡烛A的像的位置，小亮应当把另一支等大的蜡烛放在玻璃板的____________侧，同时在玻璃板的____________侧进行观察。（均选填“左”或“右”） 19．小朱用图13所示的实验装置探究杠杆的平衡条件。 （1）在调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，应将两端的平衡螺母向____________调节，使其在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的好处是____________________________________。 （2）如图13所示，杠杆上每小格长为2cm，在支点左侧的A点挂3个后果均为0.5N的钩码，在支点右侧B点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡。这时弹簧测力计的示数应为____________N。如果保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变____________。原因是____________________________________。 （3）请你在下面的方框中，画同实验所需的数据记录表格，不必填数据。 （4）小朱把多个钩码挂在杠杆的两端，调节钩码的个数与位置最终使杠杆平衡，请你分析图14所示的平衡状态，简述当杠杆受到多个力时，它的平衡条件应当是：¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬_________________________________________________。 20．某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件有a、b两部分，被封闭在一个透明的玻璃壳内，A、B、C是三个外露的接线柱，如图15所示。 （1）他们了解到a是一个定值电阻，要用“伏安法”研究其电流与电压的关系，请用笔画线代替导线将图15的电路连接成所需的电路。 （2）根据实验测得的数据，在U-I图中描绘出电压和电流的关系如图16所示，则电阻Ra=______________Ω。 （3）b是一种由特殊金属制成的导体，它的额定电压是4.5V。为进一步了解b的特征，他们使用相似的步骤，描绘出也该元件的电压与电流的关系图像如图17所示。由图可知原件b的电阻随电压的增大而____________，其额定功率约为____________W。 五、综合应用题（本题共2小题，21题12分，22题14发，共26分） 21．如图18所示，在一个底面积为S 的圆柱形容器中，盛有深度为h、密度为ρ的液体。 （1）试证明：液体对底面的压强为p-ρgh。 （2）根据公式分析，液体内部压强的大小与哪些因素有关？ （3）气体的压强与液体相似，请你应用公式，根据地面的标准大气压值估算大气层的高度。已知在标准状况（0℃、一个大气压）下空气的密度为1.2kg/m3，并说明所估算出的值与实际相比是偏大还是偏小。为什么？ 22．用空调的制冷和送风是交替进行的，某空调处于制冷状态时的功率P1是2kW，送风状态的功率P2是0W32kW，测得此空调在某段时间内的电功率随时间的关系如图19所示。 （1）空调在前5min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？ （2）在1h内，这台空调消夏的电能是多少度？ （3）在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。 （4）为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。 参考答案 一、填空题 (每空1分，共16分) 1、静止 运动 2、液化 漫反射 3、可再生 热传递 4.2×106 4、克服摩擦力做功 80% 增大斜面倾角（减小斜面粗糙程度等） 5、5000 近 6、左 快 7、生活中：摩擦总是阻碍物体的运动；物理学中：摩擦力总是阻碍物体间的相对运动。 生活中：上浮的物体才受浮力下沉的物体不受浮力； 物理学中：下沉的物体也受到浮力。 二、选择题 (每小题3分，共24分) 8、D 9、D 10、B 11、C 12、B 13、C 14、A 15、B 三、作图题(每小题3分,共6分)图略 四、实验探究题（本题共3小题，18题6分，19题12分，20题10分，共28分） 18、（1）便于确定像的位置 （2分） （2）右 左（4分） 19、（1）右 便于测量力臂 （2分） （2）1.2 大 力臂变小（3分） （3）（4分） 实验次序 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 2 3 （4）使物体向逆时针方向转动的力（动力）与力臂的乘积之和等于使物体顺时针方向转动的力（阻力）与力臂的乘积之和。 （3分） 20、 （1）如图3所示 （4分） （2）10 （2分） （3）增大 18.0～18.2（4分） 五、综合应用题(21题12分，22题14分，共26分) 21、（12分） 解： （1）高为h液柱的体积为 V=Sh …………(1分) 液柱的质量为 m=ρSh …………(1分） 液柱的重力为 G=mg=ρgSh …………(1分） 液体对底面的压强为 ………(3分） （2）由公式可以看出，液体内部的压强与液体的深度h和液体的密度ρ有关，深度越大压强越大，密度越大压强越大。 …………(2分） （3）地面的标准大气压 p=1.0×105 Pa ，空气密度ρ=1.2kg/m3 ，g=10N/kg 代入公式p=ρgh得 …………(2分) 所估算出的值与实际相比偏小，因为高空的空气密度很小，估算所用密度值偏大，估算出的高度就偏小。 …………(2分) 评分标准：参考以上标准给分，其他解法，只要正确，同样给分。 22、（14分） 解： （1）送风状态， …………(2分) …………(2分) （2）由图像知，1h内空调制冷状态工作40min，送风状态工作20min，消耗的总电能为 ……(4分) （3）在高温天气，用电器过多，导致干路电流过大，输电线上的电压降增大，家庭电路的电压过低，导致空调不能正常启动。 …………(4分) （4）空调功率较大，电流较大，铺设空调专线防止家庭电路电流过大引起火灾或跳闸。…(2分)