第十届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题.doc

2000年第十届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡，已知灯泡L1和L3的电阻分别为R1=10欧，R3=25欧连好电路后要测电源电压时，发现连接电压表的导线长度不够，于是他用电压表接在A、C两点时发现读数为1 5伏，接在B、D两点时读数为20伏则此时电源电压为多少伏?(有不能整除的地方保留一位小数) 二、网球拍的拍面有若干条经线和纬线，它们组成了一个个正方形的小格如果光源安装在天花板，球拍在光源的正下方，要使经线和纬线在地面的影呈如下所列的几种形状，应该用什么样的光源，怎样放置球拍? 1影为正方形格子，边长放大到约为原来的2倍 2影为矩形(不是正方形) 3影为若干条平行的直线 4无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影 三、为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量(即每立方米的洪水中所含泥沙的质量)治理环境之前，他们共采集了38立方分米的水样，称得其总质量为387千克，已知干燥的泥沙的密度泥=24103千克米3，试求洪水中的平均含沙量是多少?(保留一位小数) 四、一种家用灭蚊器中的电热元件是用钛酸钡材料制成的，它具有控温功能图2中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线请你根据这条曲线分析，灭蚊器稳定工作时发热元件处于哪个温度区间，环境温度在哪个区间时这种灭蚊器可以正常使用 五、1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车车上电池的太阳能接收板的面积是8m2，它正对太阳时电池能够产生120V的电压，并对车上电动机提供10A的电流电动机的直流电阻为4，而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为10103Wm2求： 1该车的太阳能电池的效率是多少?电动机把电能转化为机械能的效率是多少? 2若太阳辐射的总功率为391026 W，且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途中有28的能量损耗，还知道半径为R的球面面积为S=4R2请根据这些资料计算太阳到地球的距离 六、有一种五角棱镜实际上是一个玻璃棱柱，几个平面都经过精密磨光，是一种常用的光学器件，图a是它的横截面图图中A=B=C=D=1125，E=90，AB和CD两个平面外侧镀银 1如图(a)所示，一束光线PQ垂直射入AE平面，画出它射入棱镜后直至射出的路径，标出在每一个镀银界面上的入射角 2如图(b)所示，一束平行光以45的入射角射向平面镜 M如果用一个箭头形小纸片“”挡光，请在磨砂玻璃R上以箭头标出纸片的影设光源、小纸片的方向和磨砂玻璃的位置都不变(图3c)，用上述五角棱镜代替平面镜，如果也要在磨砂玻璃上得到小纸片的影，应该怎样放置这个棱镜?在图c中作出五角棱镜位置的示意图并以箭头标出磨砂玻璃上的影 3如图(d)是一种单镜头反光相机的示意图，镜头L的焦距f满足关系式fAB+BC+CD2f取景时来自镜头的光经过两个小平面镜M、N的反射后在磨砂玻璃R上成像(曝光时小镜M向上弹起，处于水平位置，来自镜头的光在胶片上成像)试作简图分析，这种取景器的最大缺点是什么，提出解决办法 2000年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案一、答案：233伏 解析：A、C间的电流为：B、D间的电流为：根据串联电路中电流相等IAC=IBD， 解之：R2=35(欧) 又电路中的电流为：I=IAC=1/3(安)，所以电源电压为：U=IR总233(伏) 二、解析：1要使影长为正方形格子，边长放大到约为原来的2倍，应用一个普通灯泡，使球拍平行于地面，并使它与灯和地面等距 2要使影为矩形(不是正方形)，光源仍用一个普通灯泡，使球拍倾斜不与地面平行 3要使影为若干条平行的直线，可用一根直管形日光灯做光源，使经线(或纬线)与地面平行 4若无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影，可用两根直管形日光灯做光源，并且让它们互相不平行地放置 三、答案：3 16千克 解析：设所取水样的总体积为V，质量为m，则有 V=V水+V泥 m=m水+m泥=水V水+泥V泥 水样中泥沙的体积可由解得： V泥=05分米3 水样中泥砂的质量为： m=12千克 所以洪水中的平均含沙量为： M=31.6千克 四、解析：如图所示，当钛酸钡元件的温度T处于T0TT1时，随着温度的上升，电阻减小，电流增大，温度会上升得更快；当T1TT2的区间，情况与T0TT1时相同因此，灭蚊器稳定工作时发热元件处于T1TT2区间，环境温度在T0TT1和T1TT2的区间时，发热元件会因过热而损坏五、11 5；67；2151011米 解析：1太阳能集光板接收的功率 P 1=101 03瓦米28米2=8103瓦 电阻输出的功率： P2= UI=12l 03瓦 电动机线圈的发热功率： P3=I2R=04103瓦 电池的效率： 1=1 5 电动机的效率： 2=67 2设太阳到地球的距离为R，以太阳为球心，以R为半径的面积： S=4R2 太阳的辐射总功率和太阳能电池集光板的面积分别为P0和 S，则有P0=391026瓦，S=8米2 R151011(米)六、解析：1见图(a)2见图(b)和图(c) 3图(d)所示相机的最大缺点是：取景器中看到的景物是倒立的分析如下：相机的镜头相当于一个凸透镜，它使远处物体在胶片上所成的是倒立的实像经过平面镜M、N的反射，这个像成在了取景器的磨砂玻璃上，仍是倒立的，如图(d)所示当我们分别用单箭头和双箭头代表光束的两侧，作出两次反射光后，水平射来的光线上侧仍在上侧，所以平面镜M、N的反射并不能改变像的倒正 如果用一个五角棱镜代替N，如图(e)所示，就可解决这个问题从图中可以看到，入射光束的上侧经M和五角棱镜射出后到了下侧，所以倒立的像被真倒过来了