第十四届全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案.doc

2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题一、以下各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的方括号内（共12分，每小题3分）1电视机的开启和关闭可以通过遥控器实现。遥控器用来控制电视机的是( )A红光 B红外线 C紫光D紫外线2烹制油炸食品时，如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中，会听到“叭叭”的响声，同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是( )A水是热的不良导体B水滴的温度与油的温度不一样C水的沸点比热油的温度低D水的比热容比油的比热容大3在儿童乐园，摄影师给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图1甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图1乙所示，摄影师应当将镜头适当地( )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图2给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路，其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关（都是单刀双掷开关）。要求拨动其中任一开关，都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。在实际应用中最好的方案是( )二、填空（共20分）1（4分）用来烧开水的铝制水壶的底部，常有几个凸凹不平的同心圆，其主要作用是：（1）_；（2）_。2（3分）小峰身高1.70cm，眼睛距头顶8cm，直立在水平地面上照镜子。如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚，这面镜子的底边离地面的高度不应超过_m。3（4分）2003年春季，在我国部分城市出现了“非典”疫情，各地广泛使用喷雾器对公共场所消毒。图3给出了一种喷雾器的示意图，就其工作原理要用到的物理知识有（写出两项即可）（1）_；（2）_。4（5分）2003年10月16日6时54分，“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行，返回舱在内蒙古主着陆场地安全着陆。（1）火箭发射时发生的能量转化主要是_能转化为_能。（2）在飞船关闭发动机后绕地球飞行时，如果在舱内进行下列实验，与在地面相比，其中最难完成的是_（填字母）：A用温度计测温度；B用显微镜观察洋葱表皮；C用漏斗、滤纸过滤，除去水中的泥沙。（3）如果将农作物种子携带到太空，然后再带回来进行种植实验。这样做的目的是_。5（4分）我国北方早春育苗常用温床，电热温床是其中的一种。电热温床是这样制成的：先将床土挖去约20cm厚，床底铺一层麦秸或锯末，再铺一层塑料膜。将电热线按10cm间距，均匀地铺在塑料膜上，再把床土放回，这样电热温床就做成了。电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，利用它可以根据温度自动控制通过电热线的电流，从而实现温床温度的自动控制。使用时应该把温控仪与电热线_联。电热线不能打结、交叉或重叠，否则可能由于_而发生危险。这种方法是利用_获得适宜幼苗生长的温度。三、简答下列各题（共20分）1（4分）某城市铁路车站的设计方案如图4所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看这种设计的优点是什么？图52（4分）在远洋轮船的船舷上，都漆着几条“载重线”。轮船满载时，水面不能超过规定的载重线。如图5所示为一艘远洋轮船及载重线的示意图，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。运用你学过的物理知识，分析一下这种标识说明了什么？3（6分）小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度，而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃却几乎是竖直的。请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因（可以画图说明）。4（6分）在生产、生活中，由于摩擦等原因，常常产生静电，静电既可利用也能造成危害。（1）请各举一个实例，说明静电对人们生活、生产的利与弊。（2）请举例说明防止静电带来不利影响的具体措施。四、（8分）小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图6为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长l=40cm的正方形，A是一直径d1=8cm的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口及连杆与浮子B相连，连杆的长度h0=10cm。浮子B是一外部直径d2=8cm、高H30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体，设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：（1）水箱体至少多高，水才不会从水箱上部溢出？（2）如果自来水管的流量为0.2m3/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？五、（12分）学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远”。王力说：“掷出速度越大，掷得越远”。李明说：“我们还是通过实验来探究吧”。大家经过讨论，提出了以下猜想。猜想1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。猜想2：铅球掷得远近，可能与掷出铅球时的速度有关。猜想3：铅球掷得远近，可能与掷出铅球的角度（投掷方向与水平方向的夹角）有关。为了检验上述猜想是否正确，他们制作了一个小球弹射器，如图7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，弹射方向对水平方向的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过7次实验得到下表中的实验数据（“射出距离”指水平距离）。实验序号射出点高度h/m射出速度v/(ms1)射出仰角q射出距离l/m10.55302.920.510309.630.5104510.741.0104511.151.5104511.560.510609.170.5153020.7请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。（1）为验证猜想1，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（2）为验证猜想2，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（3）为验证猜想3，应选用序号为_、_、_的实验数据，因为_。（4）通过上述实验，你认为怎样才能将铅球掷得更远？六、（12分）图8为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，RD1、RD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D灯闪亮，向驾驶员显示转向灯正常工作。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至1、2的任何位置时D灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光？七、（16分）下表列出的是某厂生产的家用燃气热水器的参数。表中“额定热负荷”指的是满负荷使用时，1h内燃料燃烧产生的热量。（1）分别计算燃烧1m3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量。（2）根据表中数值和你已有的知识，讨论“额定燃气压力”一行中，“mmH2O”的含义。（3）王保成同学说，“热水产率”一栏中，5、3、2后面的好像是数字“1”但是在“/min”的前面又好像丢掉了什么。请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。（4）“热效率”一栏给的是参考值，“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25和55时的热效率，并解释这两个情况下热效率不同的原因。产品名称燃气快速热水器产品型号JSY5-CJSR5-CJST5-C适用燃气液化石油气人工煤气天然气额定燃气压力28003000Pa280300mmH2O800-1000Pa80-100 mmH2O2000-2500Pa200-250 mmH2O额定热负荷37MJ/h额定燃气耗量0.368102m3/h 1.964102m3/h1.04102m3/h热效率80适用水压0.041.0MPa（0.410kgf/cm2）热水产率温升255l/min温升403l/min温升552l/min接口尺寸燃气入口G1/2冷水入口G1/2热水入口G1/2外形尺寸406mm（高）293mm（宽）230mm（厚）重量6.2kg2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题答案一、共12分 每小题3分 1B2C3B4A二、共20分1（1）增大受热面积，（2）增强机械强度。每空2分。20.81，3分。3利用杠杆改变力的大小或方向，气体体积缩小压强增大。每空2分。4（1）化学，机械（或动能和势能），1分。答对一个空不给分。（2）C，2分。（3）在失重状态下看种子的基因是否发生变化，2分。5串，电热过于集中，局部温度过高而烧坏电热线的绝缘层，导致短路或漏电，电流的热效应。第一空1分，第二空2分，第三空1分。表述不同意思相同同样给分。三、共20分。1车进站时的部分动能转化为重力势能，减少因刹车损耗的机械能（2分）；车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能作用。（2分）全题4分，没有答出节能作用的，扣1分。2不同海域的海水的密度不一样，北大西洋的海水密度比印度洋的密度大。全题4分。3为保证夜间行车的安全。小汽车前挡风玻璃倾斜安装是因为：后面车辆射来的光，照射到前挡风玻璃后，斜向下反射；当车内景物被照亮时，通过前挡风玻璃所成的像在驾驶员前面的斜上方。这样车内驾驶员都不至由于反射光而受到干扰。无论用文字还是作图，基本正确给3分，表述清楚再给3分，只说是由于光的反射规律，给1分。4（1）利用静电现象的实例，如人们利用静电可以除尘、静电复印等。给2分。静电危害的实例，如穿着化纤的衣物易“电人”或“吸尘”等。给2分。（2）防止静电带来不利影响的具体措施，如在运输汽油的汽车尾部拖一根铁链与大地相连，以防止静电的积累发生放电现象产生而引起火灾。给2分。四、共8分（1）设水箱中水面高度为h时，连杆对阀门A的拉力为T，此时阀门刚好可被拉开。对浮子B根据平衡条件有：mgTF浮 （1分）其中 F浮g(hh0) （1分）对放水阀门A根据杠杆的平衡条件有：Td1=gh （2分）联立可解得： h=0.36m （1分）所以水箱体的高度至少为0.36m。（2）一箱水的体积为：V箱=l2h（0.4m）20.36m0.058m3 （1分）自来水管的流量Q0.2m3/h 蓄满一箱水所用时间t=17.4min （2分）所以，水箱放水的时间间隔约17.4min。五、共12分（1）3、4、5，要研究与射出点高度的关系，应该保持射出速度、射出仰角相同。（2）1、2、7，要研究与射出速度的关系，应该保持射出点的高度、射出仰角相同。（3）2、3、6，要研究与射出仰角的关系，应该保持射出点的高度、射出速度相同。（4）应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角。全题12分。（1）、（2）、（3）每小题前三空共2分，但有一个错误就不给分；第四空1分。第（4）小题3分。六、共12分因为灯D的规格是“6V、1.5W”，所以灯D的电阻为RD=U2/PD=24W （1分）转向灯的规格都是6V、10W”，所以转向灯的电阻均为RU2/P=3.6W左（或右）两只转向灯和灯D总电阻： R总=RDR/225.8W （1分）当摩托车向右（或左）转时，开关S接至位置1（或位置2），此时右转（或左）向灯RD1、RD2两端的电压为6V，正常发光。 （2分）而通过灯D的电流： ID=U/R总=0.23A （1分）所以灯D上获得的功率：PD=I2RD=1.3W （1分）由于PD与灯D的额定功率（1.5W）差不多，所以此时灯D也能发光。 （2分）与此同时，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流：IID/2=0.12A （1分）所以每个左（或右）转向灯的实际功率为： P实=I2R0.052W （1分）由于左（或右）转向灯的P实远小于其额定功率10W，所以左（或右）转向灯不能发光。（2分）七、共16分（1）液化石油气 =1.0106J/m3 （1分） 人工煤气 =0.19106J/m3 （1分） 天然气 =0.36106J/m3 （1分）（2）这一行既然是表示压力（指压强），而且在每格里，上面一行的量的单位都是压强单位Pa，所以mmH2O很可能是压强的另一种单位。H2O是水的分子式，mm是毫米的单位，联想到有时用1mm高的汞柱产生的压强作为压强单位，mmH2O会不会是1mm高的水柱产生的压强？可以试一试。1mm水柱产生的压强是 p=rgh=110310110-3Pa10Pa （1分）而“额定燃气压力“一行中以mmH2O为单位的量的数值与以Pa为单位的量的数值的确相差10倍。所以，mmH2O是个压强单位，大小等于1mm高的水柱产生的压强，即1mmH2O=10Pa。 （1分）（3）以温升40为例，根据表中其他参数计算热水产率。我们希望能够以此判断“l”的含义。设每分钟产热水的质量为m，水在1min内吸收的热量可以表示为 Qicm(t2t1) （1分）另一方面，根据表中所给的参量，热效率按80计算时，水在1min内吸收的热量为 Qi=4.93105J （1分）由、两式解出 m=2.9kg3kg （2分）由此判断，“3”和“/min”之间的符号如果代表质量，它的意义应该是“kg”。考虑到1kg的水的体积是1L，所以这个符号一定是字母“l”（小写的L），而不是数字“1”。因此，正确的数值和单位是3L/min。分析温升25和55两种情况可以印证这个结论。 （2分）（4）由关系式 Qicm(t2t1) 可知，温升25时每分钟吸收的热量是Qi4.2103525J5.25105J （1分）燃气每分钟产生的热量是 6.17105J热效率 =85% （2分）同理可得，温升55时 热效率 75 （1分）温升较高时热量散失多，所以热效率较低。 （1分）2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、1998年某地区遭受特大洪涝灾害。为了抗洪抢险，急需在20h内从甲地调运65t钢材到乙地。现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船，船身（包括船员）质量约17t，已知甲、乙两地的水路距离为80km，船行驶的平均速度为10km/h（不计水流速度）。 （1）请你设计一个完成此项任务的可行性方案；（2）通过分析、计算，找出最佳方案。（钢材的密度为7.9103kg/m3）二、图1为一种电磁炉的原理示意图。它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁磁材料制成的烹饪锅，在锅体形成无数小的涡流（感应电流）而产生焦耳热。同时，被磁化的铁磁分子因摩擦、碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。（1）使用电磁炉加热食物时，不产生明火，无烟尘，无废气，清洁、安全、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识（只写名称不写内容，不少于10个可得满分）。（2）在使用电磁炉时，炉和锅之间的热是由_传递给_的。电磁炉加热食物的过程中消耗_能转化为_能；若用该电磁炉1次蒸热5个馒头需用时间25min，那么，1次只蒸1个同样大小的馒头大约需要_min。型号额定电压额定功率功率调节范围温度调节范围热效率SC-16220V50Hz1600W450W-1600W70-240(大于)90%（3）某款电磁炉性能参数如下表所示：根据上表数据，若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内，加热温度随功率调节的变化图象是一直线，电磁炉工作电压正常，在1个标准大气压下，烧开一锅质量为3kg、温度为22的水最多需要多少时间（不计锅吸热及热散失）？三、有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴，这不仅能节省能源,而且很方便.李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射的强度的大小。也就是说，太阳光垂直照射地球表面是，地球表面单位时间单位面积所获得的能量是多少。实验装置如图2所示，晒水箱的内部是被涂黑的，箱体外加了保温层，上面开口并盖有透明玻璃板。在估测之前要首先弄清，透过玻璃板的太阳光能量究竟占太阳辐射到玻璃板上能量的百分之几？李明和张华各拿一块实验用的玻璃板，把阳光反射到墙上的同一个地方，他们发现，两块反射光斑重叠处的强度，和太阳光直接射到地上的强度差不多。（1）透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几？你在得出这个结论时做了什么假设？假设的根据是什么？（2）请你帮助他们设计实验方案，并写出具体的实验步骤。（3）请你对这个实验方案的可行性做出评价。四、用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想仪表”，即认为电流表的内阻为零，电压表的内阻为无限大。实际上，电流表和电压表都有一定电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联一个电阻，或并联一个电阻。这样，电流表的两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。1、现有一个量程为0.6A，内电阻为0.13的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？若不能，请说明理由。若能，请说明用它测量的最大电压植。2、要精确测量一个阻植约8的电阻RX，实验室提供以下器材。l电流表A1：量程100mA，内电阻r1=4l电流表A2：量程500A，内电阻r2=750l电压表V:量程10V,内电阻r3=10kl变阻器R0：阻值约10l定值电阻R1：阻值约10kl电池E：两段电压约1.2Vl开关S、导线若干（1）选出你测量时所需的适当器材，并在虚线方框中画出电路图。（2）需要测量哪些物理量？根据所测物理量，写出被测电阻Rx的表达式。五、图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度V=0.2m/s向右运动。图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：（1）圆柱形重物的质量；（2）圆柱形重物的密度；（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受的水的压力。六、图4为一种电饭煲的工作原理图。下面是王宁同学对电饭煲工作原理的研究，请你也参与共同讨论。 按下、扳起电饭煲的开关，有一种“粘连”“吸引”的感觉，取出饭锅，发现电饭煲的底部有一个凸起物，它可以上下弹动，能被磁铁吸引。王宁同学通过用这个电饭煲做米饭和烧水来研究它的工作情况，请回答他在使用过程中发现的如下问题。（1）图4中只有两根外接导线，这样的用电器有什么危害？应当怎样加以完善？（2）将三角插头插入电源插座，不用按开关，指示灯就发亮，按下开关后，指示灯亮度不变。此时为什么开关对指示灯的亮度没有影响？（3）电饭煲工作了15min，会出现大量“白气”，这些“白气”是怎样形成的？（4）电饭煲工作了25min，听见“啪”的一声，指示灯不亮了。以此推测，感温软磁体的磁性可能受什么因素影响？怎么影响？（5）听到“啪”的一声后又过了10min，指示灯又发光，一会儿指示灯又熄灭了。分析在相同条件下，不同种类金属的热胀冷缩程度是否一样？（6）要想获得恒温的温水，你可以怎么做？（7）电饭煲使用较长一段时间后，常常在饭未完全熟透时就“跳闸”，这样就会出现“夹生饭”，请问这种情况电饭煲可能在什么地方出现了故障？为什么？2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案一、参考解答 (14分)（1）设计方案：根据问题中所给条件，又在这种特定情况下，可以把部分钢材放在船体外的水中，并设法将其“贴”在船体上为防止船体发生倾斜，船体两侧所放置钢材的质量应该相等（2）最佳方案：设放置在船体两侧钢材的质量为m，因船与船体外钢材组合的整体浮在水面上，故F浮=G，即 F船浮+F外钢浮=G船+G钢 代入数据后 F船浮=80103kg10N/kg=8105NF外钢浮=1103kg/m310N/kg(m7.9103kg/m3)G船+G钢（6517）103kg10N/kg8.2105N从以上各式求得m=15.8103kg=15.8t 在这种极特殊的情况下(正常情况下是不可取的)，只能采用把至少158t钢材均分放置在船外两侧的水中且紧贴船体，经t=s/v=80km10km/h=8h即可送到乙地。 评分标准： (1)7分； (2)7分二、参考解答 (18分) (1)该问题没有惟一的标准答案，属于开放性试题以下内容可以作为基本依据答出其中10个以上(包括10个)者均可得满分 涉及的物理知识：电流的磁效应、电流的热效应(焦耳热)、阻抗(电阻)、磁场，磁化、磁感线、电磁感应、能量转化、分子热运动、热传递、内能、分子电流，感应电流、涡流其他答案正确的同样给分 (2)“锅”“电磁炉”“电或磁”“内”“25”(3)取最低热效率90%，温度调节最低为100，否则不能将水烧开电磁炉在功率调节和温度调节的范围内，加热温度随功率调节的变化关系呈线性，此时电磁炉消耗的实际功率P与加热温度t温有下面的关系式：（t温70）（P450W）=（24070）（1600W450W）可得：t温=（17115W）（P450W）+70 当t温=100时，P=653W，有：Pt=cm(t温t)解得：t=1672s=28min 评分标准： (1)5分； (2)每空1分(第1、2空填错一个两空都不得分，最后1个空填“略少于25”的给分，填“5”的不给分)； (3)8分三、参考解答 (18分) 该问题没有惟一的标准答案，属于开放性试题，以下内容可以作为基本依据 (1)假设玻璃板对光的吸收可以忽略其根据是薄玻璃板十分透明(实际上玻璃对红外线不很透明，而红外线的热效应是比较强的，这点可不作为对学生要求)通过李明和张华的实验结果可以推测，每块玻璃板反射的太阳光只有入射光能量的一半，这就是说，入射玻璃板的太阳光有一半被玻璃板反射了所以，透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的50 (2)实验方案：若实验过程中总能使太阳光垂直入射，且晒水箱内部涂黑，可以认为射入晒水箱的太阳光不再被反射出去，晒水箱吸热效率为50另外，晒水箱周围有保温层，可以认为没有热量散失若晒水箱吸收的热量完全用来使水的温度升高，测出保温箱中一定质量的水在一定时间里，其内能增加了多少，并测量出太阳光垂直照射物体表面的面积，就可以计算出太阳光垂直照射地球表面时，地球表面单位时间单位面积所获得的太阳光照射的能量是多少 实验步骤如下： 向晒水箱中倒入质量为m的清水并用温度计测量此时水的温度t0。 用刻度尺测量晒水箱盖的面积S。将晒水箱开口朝向垂直阳光的方向，盖好玻璃板开始计时经过t时间后(如3h)，再测量水的温度t温。经过t时间后（如3h），再测量水的温度t温。太阳光对地球表面辐射的强度是cm(t温t)/(tS50)（3）从实际问题的要求来看，该问题是要进行估测，因此其中有许多东西就必须进行合理地简约如，“假设玻璃板对光的吸收可以忽略”“若实验过程中总能使太阳垂直入射”“没有热量散失”等假设都是允许的，而且是应该的但是上述这种简约，必须会对估测结果带来一定的影响此外，还有某些因素未给予考虑，如实验过程中天气的变化所引起的环境温度的变化等，因而，估测结果与真实值之间会有相当大的偏差是不可回避的但就其取平均效果来说是可行的 评分标准： (1)6分； (2)6分： (3)6分(只要学生能从正反两个方面进行评价，并且评价得有道理，就可以得满分)四、参考解答 (10分) 1、能用该电流表测量电压但测量的最大电压值仅为U=0.6A0.13=0.078V 2、(1)电路图如右图所示 (2)通过两电流表A1、A2的电流I1、I2，电流表A2的内电阻为r2 Rx=I2r2(I1I2)评分标准：第1问，5分；第2问（1）8分（给分点：分压电路；电流表外接；用A2测电压），（2）5分。五、参考解答 (10分) (1)由公式P=Wt=Fst=Fv，故汽车在AB段对重物的拉力为F1=700W0.2ms=3500N同理，汽车在CD段对重物的拉力为F3=4000N整个重物打捞过程应该分为三个阶段： 第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面。这一过程，G不变，F浮不变，F1不变，且有 G=F浮+F1 对应图3乙AB段第二阶段，将重物拉出水面的过程。这一过程中，G不变，F浮变小直至为0，故拉力F越来越大，对应图3乙BC段。第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程。这一过程中，G不变，F3与重力G相等， G=F3 对应图3乙CD段。因为G=F3=4000N，所以m=Gg=4000N10N/kg=400kg(2)由知F浮=GF1=F3F1=500N因为F浮=水gV排=水gV物所以V物=510-2m3 物=mV物=400kg510-2m3=8103kg/m3 (3)由图3乙的BC段可知，打捞的重物从上表面接触水面到刚好整个物体全部出水，历时60s?D50s=10s，上升速度为0.2ms，所以物体高h=10s0.2ms=2m所以，物体上、下表面积为S=mV物=510-2m32m=2.510-2m2又由图3乙AB段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面历时50s，上升高度H=50s0.2ms=10m故物体沉在水底时上表面离水面10m，水对物体上表面产生的压力为F压=pS=水gHS=1.010310102.510-2N=2.5103N评分标准： (1)6分；(2)4分； （3）6分六、参考解答 (16分) (1)这样的用电器一旦发生漏电，可能会导致触电事故应该安装一个地线，即把用电器外壳与导线连接，再通过三脚插头与插座的地线相接(2)从图4可以看出，电源是通过双金属片上的触点与发热体、指示灯相连通的，一旦接上电源，发热体和指示灯都会工作；而与开关相连的两根电源导线是直接接在并联的发热体和指示灯上的，所以，不用按开关，指示灯就发亮，按下开关后指示灯亮度不变即此时开关不起作用。(3)发热体工作了15min后，把水烧至沸腾，大量的水汽化后遇冷又液化，因而可以看见大量“白气”生成 (4)“啪”的一声，是俗称的电饭煲“跳闸”此前，开关按下，通过连杆永磁体E将感温软磁体D磁化而吸合，使主电路的触点闭合而工作，一段时间后，安装在锅底部的电路元件感温软磁体D受热到一定温度时，其磁性会骤然下降或消失，在重力作用下通过连杆使开关跳起，触点分离而断电，并发出响声温度降低时，感温软磁体D又能被永磁体E磁化看来，感温软磁体的磁性可能受温度因素影响，且温度越高，磁性越弱 (5)指示灯反复亮、灭，这个现象说明只与双金属片相连的触点的闭合与断开有关，从而控制发热体和指示灯的工作双金属片受热形变而使动触点下移与静触点分离，指示灯不亮当温度下降到一定程度时，双金属片收缩而使动触点上移与静触点闭合导通，指示打发光这表明双金属片受温度影响时A金属片比B金属片热胀冷缩的形变量要大可见，在相同条件下，不同种类金属的热胀冷缩程度可能是不一样的(6)要想获得恒温的温水，只要把插头插入电源插座，不必按下开关便可(7)故障可能是由于感温软磁体老化引起的因为正常的感温软磁体是在103左右才基本失去磁性，永磁体被重力拉向下而带动连杆，使主电路中的触点分离而断电(此时为正常跳闸)但如果感温软磁体老化，在温度未达103时就失去磁性，使主电路中的触点分离而断电，饭未熟透就会出现“夹生饭”了 (不要求学生一定要提到“103”，只要能提到温度高会使感温软磁体失去磁性即可)评分标准；第(1) (3)题各1分；第(6)题2分；第(2) (4) (5) (7)各3分