第10届全国初中物理知识竞赛复赛试题.doc

第十届全国初中物理知识竞赛复赛试题一、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影为若干条平行的地线。 4无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影。二、1920年观测到，金牛座附近的蟹状星云(如图)对地球的视角正以每年021角秒的速率膨胀，当时的视角为180角秒。似乎巧合的是，我国在宋代至和元年(公元1054年)，就在同一位置，观测到一颗“客星”(即原来看不见而突然出现的 亮星天文学上叫做新星或超新星)。以上数据是否支持这样的结论，即现在的蟹状星云就是在公元1054年我国观测到的那颗“客星”爆发后形成的?三、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，灭蚊器稳定正作时，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。四、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10103W/m2。 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39l026W，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S4R2。请根据这些资料计算太阳到地球的距离。五、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的两个平面外侧镀银。 1如图。所示，一束光线即垂直射入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6所示，一束平行光以450的入射角射向平面镜M如果用一个箭头形小纸片“一”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c)，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图d是一种单镜头反光相机的示意图，镜头己的焦距厂满足关系式，f=AB+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尺上成像(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。第十届赛题解答说明： 1此题供各省(自治区、直辖市)复赛参考，可以全用，也可以部分选用或全部不用。 2各题的解答不一定是惟一的，评卷原则与初赛相同。 3评分建议只供参考，具体的标准由各省(自治区、直辖市)竞赛委员会自行制定。一、参考解答 1用一个普通灯泡。使球拍平行于地面，与灯和地面等距。 2用一个普通灯泡，使经线溅纬线)与地面平行，纬线溅经线)不与地面平行。 3用一条直管形日光灯，使经线(或纬线)与灯管平行。 4用两条直管形日光灯。互相不平行地放置。 评分建议：全题14分。第1、2、3、4题分别为2、3、4、5分。二、参考解答： =857a这表示，蟹状星云是857年前从一个点膨胀而成的。1920年一857年=1063年，这与我国宋代观测到的超新星的年代十分接近。从图中可以看出，蟹状星云的边界并不清晰，题中所说它的视角及视角的膨胀速率，误差都是很大的，因此可以认为这些数据支持题述的结论。 评分建议：全题16分。如果计算正确而由于10631054而得出否定的结论。最多只能给4分。如果肯定地说蟹状星云就是宋代的超新星爆发后形成的，而没有“支持结论”或类似的说法，不能给满分。没有对于误差的分析，也不能给满分。三、参考解答 当钛酸钡元件的温度T处于T0TT1，随着温度的上升，电阻减小，电流增大，温度上升得更快；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当T1TT2区间。环境温度在T0TT1和T1TT2的区间时，发热元件将会因过热而损坏。 评分建议：全题20分。能正确分析各区间的温度变化趋势，给15分；得结论后给满分。四、参考解答 1太阳能集光板接收的功率 P1=1Ol038W=8103W(1) 电池的输出功率 P212010W=1.2x103W(2) 电动机线圈的发热功率 P3=1024WO4103W(3) 电池的效率 115% 电动机的效率 267%2设太阳到地球的距离为R，以太阳为球心，以R为半径的球面积就是S=4R2太阳的辐射总功率和太阳能电池的集光板的面积分别记为P0和S，则 P0=39lO26W，S=8m2因为由此解出代人数值后计算，得到太阳到地球的距离R=151011m五、 1见图e 2见图f、图g 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。相机镜头相当于一个凸透镜，它使远处物体在胶片上所成的像是倒立的。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，仍是倒立了，这点可以利用图h说明。我们分别用单箭头和双箭头代表光束的两侧，可以看到，水平射来的光束的上侧在两镜反射后仍是上侧，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平面镜N，可以解决这个问题(图i)。从图中可以看到，入射光束的上侧在射出时成了光束的下侧，所以倒立的像能被颠倒过来。 评分建议：全题20分。第l题5分，第2题5分，第3题10分。说不出五角棱镜和平面镜反射时的区别的，第3题不能给分。