（1）在圖12中用線代表繩子，將兩個滑輪連成省力的滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起．
（2）在圖13中畫出小球受力的示意圖．
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小良同學(xué)有一個小燈泡，上面只有“3.8V”的字樣能夠看清，他想知道這個小燈泡的電阻值，他可以使用的器材如圖所示．查看答案和解析>>
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第十六屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽試卷
一、選擇題 以下各小題給出的四個選項只有一個是正確的，把正確
選項前面的字母填在題后的括號內(nèi)(每小題3分，共15分)。
1．小亮同學(xué)從超市買來一個玻璃瓶裝的鐵皮蓋罐頭，想把瓶蓋打開，可是怎么也擰不動。小亮的哥哥用螺絲刀沿瓶蓋的邊輕輕撬了幾下，一擰就打開了。這主要是因為用螺絲刀撬瓶蓋可以 【 】
A．增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的壓力
B．減小瓶蓋與瓶口的接觸面積
C．減小瓶內(nèi)外氣體的壓力差
D．由于撬了蓋的一邊，而增大了蓋的另一邊的壓力
2．高壓輸電線路的鐵塔頂端有一條(或兩條)比下面輸電線細(xì)的金屬線(如圖1～圖2)，它的作用是 【 】
A．加強(qiáng)鐵塔的穩(wěn)定性
B．傳輸零線的電流
C．防雷電，起到避雷針的作用
D．作為備用線，供輸電線斷開時應(yīng)急使用
3．用普通照相機(jī)拍照時，要按被照物體距相機(jī)鏡頭的遠(yuǎn)近進(jìn)行“調(diào)焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機(jī)，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內(nèi)，不論遠(yuǎn)處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機(jī)不用“調(diào)焦”的奧秘是 【 】
A．采用了長焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大
B．采用了短焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大
C．采用了長焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相同
D．采用了短焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相同
4．磁帶錄音機(jī)既可以錄音，也可用以放音，其主要部件為運行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音信號轉(zhuǎn)化而來的電流產(chǎn)生的磁場所磁化，這樣便將聲音信號轉(zhuǎn)化為磁信號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁信號通過磁頭轉(zhuǎn)化為電信號使揚(yáng)聲器發(fā)聲。對于錄音機(jī)錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是 【 】
A．錄音的基本原理是電磁感應(yīng)，放音的基本原理是電流的磁效應(yīng)
B．錄音的基本原理是電流的磁效應(yīng)，放音的基本原理是電磁感應(yīng)
C．錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應(yīng)
D．錄音和放音的基本原理都是電磁感應(yīng)
5．王勇同學(xué)在賓館飯店看到一種自動門，當(dāng)有人靠近時，門會實現(xiàn)自動開閉。王勇同學(xué)對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他很想知道自動門是如何實現(xiàn)自動控制的。為此他反復(fù)做了幾次試驗：當(dāng)他輕輕地靠近自動門時，門自動打開；當(dāng)把一個足球滾向自動門時，門自動打開；當(dāng)把一面底部裝有滾珠的無色透明大玻璃板，直立著滑向自動門時，門不打開。王勇同學(xué)根據(jù)探究試驗的結(jié)果，對自動門的自控原理提出了以下幾種猜想，你認(rèn)為其中最合理的猜想是 【 】
A．自動門“聽”到來者的聲音時，通過聲控裝置實現(xiàn)自動開閉
B啟動門探測到靠近的物體發(fā)射出的紅外線，通過光控裝置實現(xiàn)自動開閉
C自動門本身能發(fā)射出一種紅外線信號，當(dāng)此種信號被靠近的物體反射時，就會實現(xiàn)自動開閉
D．靠近門的物體通過空氣能產(chǎn)生一種壓力傳給自動門，實現(xiàn)自動開閉
二、填空題(共15分)
1．(3分)如圖3所不，小婷乘汽車到姥姥家去度假，汽車在平直公路上行駛。小婷的感覺是：遠(yuǎn)處的村莊相對于電線桿在向_________運動；近處的小樹相對于電線桿在向_______運動；電線桿周圍的景物看起來好像在繞電線桿做_____時針
轉(zhuǎn)動。
2．(3分)列車上出售的食品常常放在如圖4所示的小推車上，若貨物均勻擺在車內(nèi)，當(dāng)前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，支點是_____(寫出支點位置的字母)；當(dāng)后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，這時支點是______。后一種情況下，手推車可以視為______力杠桿。
3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地區(qū)，汽車發(fā)動機(jī)的冷卻水容易沸騰，這是因為高原地區(qū)_______的緣故。常年生活在平原地區(qū)的人到達(dá)該地區(qū)后，由于空氣稀薄會產(chǎn)生缺氧反應(yīng)，為了得到足夠的氧氣，人會不自覺地進(jìn)行深呼吸，這時肺的容積與在平原上相比要擴(kuò)張得更_______(選填“大”或“小”)一些。
4．(3分)汽車上的機(jī)械式里程表是用安裝在輪上的一組計數(shù)齒輪來實現(xiàn)計數(shù)的，而這些計數(shù)齒輪又通過特定的傳動裝置被車輪的轉(zhuǎn)動所驅(qū)動。同時車輪的轉(zhuǎn)動還通過特定的傳動裝置，傳遞給由電磁感應(yīng)原理制成的傳感器，傳感器再將反映車輪轉(zhuǎn)動情況的電信號顯示在速度表上，從而指示此時的車速。當(dāng)輪胎用久了有明顯的磨損后，就會使所計里程和指示的時速產(chǎn)生誤差。若里程表記錄里程為12000 km，則汽車實際行駛的里程將 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示數(shù)；若此車從北京駛往上海，以速度表上指示的時速為依據(jù)，對整個行程所估算的行駛時間將________(選填“大于”、小于”或“等于”)實際行駛時間。
5．(3分)2005年春節(jié)晚會上，一群聾啞青年用精美絕倫的舞蹈“千手觀音”給人以美的享受，善的啟迪。
(1)如圖5所示，觀眾看不見領(lǐng)舞者邰麗華身后站著的其他舞蹈者，這是因為光是______________傳播的。
(2)在觀看演出的過程中，我們雖然沒有看到樂隊卻也能分辨出是何種樂器在發(fā)聲，這主要是因為不同樂器所發(fā)聲音的_________是不同的。
(3)電視觀眾看到蓮花座上的千手觀音身披絢麗霞光，這些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。
三、簡答下列各題(共22分)
1．(4分)火箭點火發(fā)射時，若高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺上，發(fā)射臺就會被燒
毀。為了保護(hù)發(fā)射臺，在它的底部建造了個大水池，從而巧妙地解決了這個技術(shù)問題。
(1)火箭發(fā)射時，底部噴出的龐大的白色氣團(tuán)(圖6)是由什么組成的?它是怎樣形成的?
(2)分析“大水池”對發(fā)射臺起到保護(hù)作用的道理。
2．(4分)在高壓輸電線路中�？煽吹� 如圖7所示的一些絕緣子。請說明為什么懸掛高壓輸電線的絕緣子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一節(jié)一節(jié)的?
3．(4分)小志家買了一種點綴節(jié)日用的小彩燈，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)其中一個小彩燈的燈絲燒斷了以后，其余的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。于是小志對小彩燈之間的連接關(guān)系產(chǎn)生了興趣，為此他請教了科技人員，得到以下信息。
他用的小彩燈規(guī)格是“2．5 V，0．25 A”，通過串聯(lián)一定數(shù)量的小彩燈，使單個小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低，每個小彩燈都能基本正常發(fā)光。
小彩燈的構(gòu)造如圖8所示，在燈絲導(dǎo)電支架上除了有燈絲和起固定作用的小玻璃珠以外，還繞有約4圈細(xì)金屬絲。燈絲電阻冷時約為2．5 Ω，熱時約為15 Ω。
細(xì)金屬絲的電阻為1 Ω，正常(低壓)情況下，由于支架表面有一層氧化銅的緣故，它與燈絲支架是不導(dǎo)通的，沒有電流流過。若加上較高的電壓(如220 V)時氧化層可被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。
根據(jù)以上介紹的資料，請你說明為什么一個小彩燈的燈絲燒毀后，其他的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。
4．(4分)向陽中學(xué)廣播室想借助于雙刀雙擲開關(guān)控制南北兩教學(xué)樓的喇
叭：開關(guān)擲向A端時南面的三只喇叭接通，擲向B端時南北六只喇叭全部接通。
請你用筆畫線代替導(dǎo)線按上述要求完成圖9中的電路圖。
5．(6分)長期以來，實心粘土磚一直是我國主要的建筑材料。由于粘土磚在生產(chǎn)過程中存在著諸多弊端，國家有關(guān)部門提出了減少粘土磚使用率、倡導(dǎo)新型
材料的要求。如圖10所示的空心水泥磚就是新型建筑材料的一種。請你從節(jié)能與環(huán)保等方面分析，使用空心水泥磚比使用實心粘土磚有哪些好處。(至少寫出三條)
四、(6分)李明同學(xué)家要買一個燒水用的水壺，超市里有兩種容積相同但品種
不同的鋁質(zhì)水壺可供選購，一種是放在液化氣灶上用的，另一種是壺內(nèi)裝有電熱器的，如圖ll所示。李明想比較哪一種水壺?zé)″X。他首先進(jìn)行了調(diào)查，得到如下資料：當(dāng)?shù)鼐用裼秒姷膬r格是0.5元／度；瓶裝液化氣的價格是60元／瓶(每瓶中液化氣的質(zhì)量約為15 kg，液化氣的熱值為4.2×107J／kg),用液化氣燒水的熱效率約為30％，用電熱水壺?zé)臒嵝始s為90％。根據(jù)以上信息，請你通過計算分析一下用哪種水壺?zé)″X。
五、(8分)為了保護(hù)環(huán)境，治理水土流失，學(xué)校的環(huán)保小組設(shè)計并進(jìn)行了河水含沙量的研究。
第一階段是理論分析：分別以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的質(zhì)量(稱做含沙量)，導(dǎo)出了ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水隨含沙量x變化的圖象。
第二階段是實驗驗證：在一個量筒里放入一定量干燥的黃土，再倒入一定量的清水，計算出含沙量x，并測出泥沙水的密度ρ泥水；接著再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，進(jìn)行同樣的計算和測量，由此得出ρ泥水與x的多組數(shù)據(jù)；然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出了表示泥沙水的密度與含沙量關(guān)系的ρ泥水－x圖象。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，實驗結(jié)果與理論分析是一致的。
第三階段是實際測量：在一次山洪沖刷地面時，他們采集了40 L的水樣，稱出其總質(zhì)量為40.56kg。此前已經(jīng)測出干燥的泥沙的密度ρ沙：2.4×103kg／m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。
(1)請你參與環(huán)保小組第一階段的工作，導(dǎo)出ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式。然后根據(jù)關(guān)系式作出泥沙水的密度ρ泥水隨含沙量x變化圖象的草圖。
(2)請你參與環(huán)保小組第三階段的計算工作，求出洪水中的平均含沙量。
六、(10分)現(xiàn)在很流行的數(shù)碼相機(jī)的主要優(yōu)點是可以直接生成數(shù)碼照片，從而可以方便地進(jìn)行編輯與加工，保存的時間也更長。而且數(shù)碼照片還可以直接在
電腦上顯示出來，或者通過電子郵件傳送出去。
下面是一款數(shù)碼相機(jī)的電池的一些資料。根據(jù)右面提供的信息以及下面對數(shù)碼相機(jī)工作過程的介紹，回答相關(guān)問題：
(1)數(shù)碼相機(jī)的電源打開后，就處于待機(jī)狀態(tài)，這時要消耗一定的電能；拍攝時，拍攝與處理數(shù)據(jù)所消耗的電能就更大。假設(shè)用一個充滿電的電池作電源進(jìn)行拍照，每5min拍一張照片，相機(jī)使用過程中的平
均工作電流為0.2A。請估算一節(jié)充滿電的電池最多可以拍攝多少張照片。
(2)對一個電能已全部耗盡的這種電池進(jìn)行完全充電，充電的效率多大?
七、(12分)空調(diào)的“匹數(shù)”，是對空調(diào)輸入功率的粗略標(biāo)識。因相同匹數(shù)不同品牌空調(diào)的制冷效能有較大的差異，為便于比較，空調(diào)的效能常以“制冷量”來表示。在選擇空調(diào)時，除了制冷量和制熱量(對冷熱空調(diào)而言)外，還要考慮“能效比”。
空調(diào)的能效比=，它表示空調(diào)器是否高效節(jié)電。目前市場上空調(diào)器的能效比相差很大，一般在2～3之間，最高的可達(dá)到3．5左右，應(yīng)盡量挑選能效比高的空調(diào)。房間所需的制冷量和制熱量可按下面的公式計算：制冷量Q冷＝S（房間面積）×140w－180 w；制熱量Q熱=S(房間面積)×180 W－240 W(此公式適用于層高2．5 m的房間，如果層高偏大，則應(yīng)適當(dāng)加大功率)。
下表是小明家準(zhǔn)備購買的某一型號空調(diào)的使用說明書的一部分。
請結(jié)合上面所介紹的知識和空調(diào)使用說明書，通過計算回答下面的問題：
1．這臺空調(diào)的能效比是多少。
2小明家新購買樓房客廳的面積約為30 m2，層高為2．7 m，他想在客廳內(nèi)安裝上表所示的空調(diào)。請你通過計算說明這種選擇是否合理。
3．若小明家用此空調(diào)器制冷，空調(diào)器的壓縮機(jī)每天實際工作6 h，一個月僅空調(diào)一項所支付的電費約為多少?(當(dāng)?shù)氐碾妰r為0.5元／度)
八、(12分)小軍家客廳墻壁上有一個控制燈的開關(guān)和一個兩孔插座裝在一起的“一開兩孔”的電工元件。圖12是元件的面板、圖13是元件殼體內(nèi)部的原接線圖。由于開關(guān)損壞，需要更換整個元件。小軍爸爸決定自己動手完成，小軍給爸爸當(dāng)助手。
小軍爸爸?jǐn)嚅_家中進(jìn)戶線的總開關(guān)，在拆舊換新的過程中發(fā)現(xiàn)：拆下前沒有留意元件中的A、B、D三根導(dǎo)線(B、C間已有一短導(dǎo)線在內(nèi)部相連)與外面的①②③三根導(dǎo)線的連接關(guān)系(如圖14)，因為室內(nèi)導(dǎo)線都在水泥墻內(nèi)，無法觀察①②③各導(dǎo)線與墻內(nèi)導(dǎo)線的連接情況。
于是他閉合家中進(jìn)戶線的總開關(guān)，用試電筆檢測各根導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)：第①根導(dǎo)線可以使試電筆發(fā)光；第②、⑨根導(dǎo)線不能使試電筆發(fā)光。
根據(jù)小軍爸爸的檢測，能不能判斷各根導(dǎo)線的連接情況?
小軍經(jīng)過仔細(xì)思考后認(rèn)為，不能判斷每根導(dǎo)線的連接情況，如果在情況不明時盲目連接還可能出現(xiàn)更嚴(yán)重的問題。
(1)你認(rèn)為小軍的觀點對不對?為什么?
(2)你能不能利用常用的家用電器，如臺燈等(均帶有插頭)，鑒別出①②③根導(dǎo)線應(yīng)怎樣分別與A、B、D接線柱相連接?說出你的方法并簡述理由。
(3)根據(jù)你的判斷，將圖14中①②⑧根導(dǎo)線與下面的A、B、D接線柱和上面的火線、零線及燈泡連接起來。
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【典型例題點評】
例1：（05.宿遷）某物理實驗小組的同學(xué)在探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”的實驗記錄如下表：
實測 物體 | 物體質(zhì)量 m(kg) | 重力 G(N) | 比值G／m (N／kg) | 比值G／m的平均值 (N／kg) |
物體1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | |
物體2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
物體3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
(1)在實驗過程中，需要的測量工具有 和 ��；
(2)在上表空白處填出比值G／m的平均值；
(3)分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論是： 。
分析與解：要探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”（1）首先必須解決如何側(cè)得質(zhì)量和重力。所以需要的測量工具有：天平和測力計。（2）G/m的平均值為：9.8。（3）由于側(cè)得的G/m比值保持不變，說明物體的重力與質(zhì)量成正比。
點評：這一題主要考察考生實驗的基本技能：主要有三個方面：儀器的選取，實驗數(shù)據(jù)的處理以及根據(jù)側(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，得出結(jié)論的能力。
例2：（05.大連）為了測定木塊所受到的摩擦力，兩個實驗小組分別設(shè)計了甲、乙兩種實驗方案，實驗裝置如圖所示，實驗中不計彈簧測力計的重力。
甲方案：在水平實驗桌面上將木版用線拉住，通過彈簧側(cè)力計沿木板方向水平拉木塊，使木塊在木板上面滑動。
乙方案；將木板放在水平實驗桌面上，用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊，沿木板方向水平拉木板，使木板在木塊下面滑動。
（1）從實驗操作方面考慮，應(yīng)選擇 方案，簡述你的理由。
（2）從實驗誤差方面考慮，應(yīng)選擇 方案，簡述你的理由。
分析與解：原理：甲方案：對摩擦力的測量是采用“間接法”進(jìn)行的，只有當(dāng)彈簧秤拉動木塊勻速運動時，拉力才與摩擦力成為一對平衡力，它們大小相等。乙方案：拉動木板時，木塊受到向左的摩擦力，由于木塊相對地面靜止，則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對平衡力。
點評：一個實驗設(shè)計，必須遵循科學(xué)性原則，簡便性原則，可操作性原則以及準(zhǔn)確性原則。這一考題正是考察考生在兩個實驗方案中，就可操作性以及準(zhǔn)確性方面做出正確判斷的能力。
例3：（05.溫州）朱啟南在雅典奧運會上打破男子10米氣步槍世界記錄并獲得冠軍。比賽中，他射出的子彈在空中高速飛行。下列對空中飛行的子彈受力分析正確的是
A、受到重力和空氣的阻力 B、只受到空氣的阻力
C、只受到槍膛內(nèi)高溫燃?xì)獾耐屏?nbsp; D、只受到朱永啟南的推力
分析與解：子彈飛出槍膛之前，受到槍膛內(nèi)高溫燃?xì)獾耐苿�，子彈飛出槍膛以后，槍膛內(nèi)高溫燃?xì)獾耐屏拖В訌椩诳罩懈咚亠w行時，受到重力和空氣阻力。
正確答案：A
點評：對空中飛行的物體進(jìn)行受力分析時，往往只受重力和阻力作用，如果是質(zhì)量較大低速運動的物體如投擲出去的鉛球，空氣阻力可以不記的。而向上的沖力或慣性力這些力，都是不存在的。
例4（05.北京）古代護(hù)城河上安裝的吊橋可以看成一個以D為支點的杠桿，如圖12-2所示。一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用 L表示繩對橋板的拉力F的力臂，則關(guān)于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是( )
分析與解：當(dāng)?shù)鯓虮坏跗鸬倪^程中，如圖12-3中虛線位置（1）所示，吊橋重力的力臂l在減小，而吊繩的拉力的力臂L卻在增大，根據(jù)杠桿的平衡條件：FL=Gl可知，F(xiàn)L在減��；當(dāng)?shù)鯓虮坏醯教摼�位置（2）的過程，重力的力臂l變小，所以FL也在變小，而F的力臂L則由大變小。
正確答案：C
點評：解決杠桿的問題，必須先確定杠桿的五要素，再根據(jù)題目的已知條件，結(jié)合杠桿的平衡條件，進(jìn)行推斷。對于動態(tài)變化的杠桿問題，（如上題）可以取變化過程中的幾個狀態(tài)進(jìn)行分析比較，從而得出結(jié)論。
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