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1、1995年全国初中应用物理知识竞赛一、（5 分）油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂声，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似 的现象，解释产生这两种不同现象的原因。二、（10分）AEF公路路边每隔1千米有一个里程碑，标明公路起点到此碑的距离，单位是千米。设计一种 方法，利用里程碑和手表测量自行车以中等速度匀速行驶时的速度，并给出计算公式，计算结 果以千米/小时为单位。为了减少测量中的误差，请 你至少提出两点注意事项。D三、（15分）图（a）画的是一个指甲刀。(b)1 这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的？2李扬将指甲刀按图（a）和图（b）两种方法组装，请按各杠杆的工作状态分析说明哪种组装 方法是正
2、确的。四、（15分）DI型 直触源额定电屜弘可充电电池的额定电压约为 1.3伏特。当电流从正极流入、从负极流出时即可充电。充电 电流在20毫安一40毫安范围内比较适合。现有一个额定输出电压为 36伏特，额定输出电流为0.5安培的电源，还有电阻值为100欧姆、510 欧姆、1000欧姆、2200欧姆和6800欧姆的几个电阻器供选用。请选择适当的电阻，构成简单的充电电路，可以分别给一节或两节电池充电， 不必更换所用电阻器。1. 画出电路图（画出两节充电电池）2如果通往充电电池的两条导线短路，电阻器消耗的电功率是多少？五、（15分）黒迹我国北方为了室内采暖，用管道将热水从锅炉输往室内。在管道上方的天
3、花板上常可看到被“熏”黑的痕迹。1. 根据你学过的物理知识，解释形成这种黑迹的原因。2提出一种观察或实验的方法，用以判断上述解释的正确性。A端固定在电 从而获得驱动电车的六、（10分）电气化铁路在和公路交叉时，输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的 秆上，B端通过滑轮组联结在电杆 C上。电车通过拾电器向上托起输电线， 能量。m。按CHD0X)口 oimcigs1配重D是N个混凝土圆盘，每个盘的质量是 图示的配置，钢缆 AB所受的拉力F大约是多少？2. 如果只考虑B端的牢固性。本来可以把它直接固定在电杆C上，也可以用一个很硬的大弹簧来联结B和C。实际上却用滑轮组来联结，这样做的优点是什么？七、
4、（30分）下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数，其中各物理量的单位用的是国际通用的符号，说明如下：Pa 帕斯卡mmH?。一毫米水柱J焦耳h小时M3立方米I升，即分米3kgf千克力，即质量为1千克的物体所受的重力min 分(时间单位)单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数1021 分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位：焦耳)。2王秋生同学说，热水产率一栏中，5、3、2后面的符号印得不清楚，好像是数字“I”，但在“/ min”的前面又丢掉了什么，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。3“热效率” 一栏给的是参考值；“热水产
5、率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别 计算温升25C和55C时的热效率，并解释这两种情况下热效率不同的原因。答案一、答：因为热油的温度高于水的沸点 100 c，当水滴在油中，水的密度比油的密度大，沉入油中并迅速 沸腾，所以会把热油溅起来，并发生爆裂声。而油滴入沸水中时，油的密度比水小，因而漂浮在水面上，不会 发生激烈的汽化现象，所以没有类似的现象。二、 答：在自行车行驶过程中，选定一段比较平整的公路，先记下经过某一里程碑的时刻t1和里程碑的 标数L1,匀速行驶几千米之后，记下经过另一里程碑的时刻 t2和里程碑的标数L2 (和七2均以秒计)，则自行 车行驶的速度为：为了减少误差，要做到：(1)
6、车行速度稳定后才能记录 打和L1。使用有秒针的指针式手表或可以读秒的数字式手表。(3) 行驶距离应为几千米，不能太短或太长。三、答：1.指甲刀由三个杠杆组成，分别是 ABC、DBE和DFE。2. (a)的组装方法正确。由于两种用法中杠杆 ABC的工作状态相同，杠杆 DFE的工作状态也相同；而杠杆 DBE的动力臂是BE，用法(a)与用法(b)相比，B点距E点较远，动力臂大；两种用法中阻力臂DE的大小相同，所以用法(a)中杠杆DBE比D-S 型 豆流电谓0.血较省力。四、解：1.因为直流电源的输出额定电压为 36V，远大于两节被充电池 的电压，所以需串联一个阻值适宜的电阻才能充电。其电路图如右：两
7、节电池串联时的电压是 2.6V，不论充电电池是一节还是两节，其电压都远小于电源电压，可以忽略，UI =因此充电流I为：把U=36V和R=200欧姆、510欧姆分别代入上式，得：1=360 X 10-3a、70X 10-3A、36X 10-3A、16X 10-3A 1000欧姆的电阻与其串联。=13 (瓦特)符合充电电流20mA40mA范围内的电阻是1000欧姆，所以应选用2如果通往充电电池的两条导线短路，则电阻器消耗的电功率为: 答：充电电池短路时，电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。五、答：1 热水管道附近空气温度较高，密度较小，上升，对流加快，空气中的微尘附着在天花板上, 形成黑迹。2居住单元
8、通往楼道的门比较严实，但门和墙之间仍有小缝，外面的风经常吹进来，这种门缝附近的墙 壁上，也有类似黑迹。这种现象支持了上述的解释。六、解：1 以动滑轮为研究对象，可求钢缆 AB所受的拉力F=3Nmg。2机车运行时，拾电器会把输电线向上托起。如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松弛，输电线将左 右摇摆，有可能脱离拾电器而造成事故。使用滑轮组可以保证输电线高度变化时，钢丝始终保持紧张状态。如 果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的紧张程度仍随弹簧长度有较大的变化，而且不易确 定钢缆的最佳长度。七、解：1 查表可知：燃气热水器额定热负荷为：37 X 106j/ h。石油气、人工煤气、天然气
9、的额定燃气耗量分别是0.368 X 102m3 / h、1.964 X 102m3/h 和 1.04 X102m3/ h。因此，石油液化气：一汇一一厂山人工煤气：:护呼呼-以曲J帯天然气：2.以温升40 C为例，根据表中其他参数计算热产生率。设每分钟热水产生率为 的热量可表示为Q收=cmA t=4.2 x 103mt（J）。又根据表中所给参数，按热水率80%计算时，燃气在1分钟内放岀的能被水吸收的热量:r 37X10sJQ 放60= 4 93X1（/JXSO%Q吸=。放即42x 10m t=Q放193X10m,则水在1分钟内吸收=42X103At = 4 2X105X40 =殳羽干直干克由此判
10、断：3和“/ min ”之间的符号如果是代表质量，它的意义应该是千克（符号 kg），考虑到1千克水 的体积是1升，所以，这个符号一定是字母 L的小写“ I”，而不是数字“ 1”。因此正确的数字和单位是 3升/ 分（3L/min ）。分析温升25C和55C两种情况可以印证这个结论。3.由关系式Q放=cm t和热水产生率表可知升温 25 C时水每分钟吸收的热量和燃气放出的热量： 同理，升温55 C时水吸收的热量：5Q 放=6.17X 105J答：升温25 C和55 C时的热效率分别是Q吸 =4.2 X 103X 2 X 55=4.62 X 105（J）Q吸4.62 X IO3 ,85%和75%;因
11、为温升较高时，热量损失多，所以热效率较低。佃96年一、（15分）小华用一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地测出了食用油的 密度。写出他的操作步骤，用字母代表测量量，推导出计算密度的公式。二、（15分）小杰家的压力锅锅盖上标有“X铝制品厂24厘米压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径约为3毫米。这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01 X05帕）三、（15分）小芳家里有一只用来烧开水的电热水壶，水壶铭牌上标着“220V1000WV字样。请你帮她设计一种方法，用来测量这只水壶烧水时的效
12、率。写出所用器材。测量步骤、导出计算公式。四、（20）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。燃气每分钟放出的热量:她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为 230米和 840 米，两地的水平距离为 1200米。一只缆车运载 15个人上山的同 时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载 8 个人下山。每个人的体重大约是 60 千克。从铭牌上看到，缆车的自重(质量)为600 千克。小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为 2.5 厘米。拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为 45 千瓦。管理人员说，在当时那 种情况下，电动机的实际功率约为额定功率的60。实际测得缆车完成一次运输所用的
13、时间为7 分钟。请你帮助小红估算缆车的机械效率。五、( 15 分)小刚利用一台测体重的台秤、一张纸、一盆水就粗略地测出了排球击在地面上时 对地面作用力的大小。你能说出他是怎样做的吗？六、( 20)小明有一只温度计， 虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的， 标度却不准确。 它在 冰水混合物中的读数是一 07C，在沸水中的读数是 102.3C。(1) 当它指示的气温是一6C时，实际的温度是多少？(2) 它在什么温度附近误差很小，可以当作刻度正确的温度计使用？答案一、(1) 剪去饮料瓶的上部，保留中间的圆柱部分。 (2)瓶中放入几个石块和少量水，使水没过石块，将它放入桶中。使它浮在水面上，测量露出水
14、面的瓶高hi。(3)在瓶内注入一些待测的食用油，测量瓶内水面上的油层厚度H。(4)再次将瓶放入桶中，测量露出水面的瓶高h2o推导计算p油的公式：瓶的直径记为D，第一次放入桶中以后，排开水的体积记为Vi,注入食用油后排开水的体积记为V2,于是水的密度记为p水，根据阿基米德原理，食用油所受的重力为：mg=p,K(V2-Vi)g二、 设大气压为Po，代入数值，得P=2.4 X105帕。所以，锅内的最大压强为大气压强的2.4倍。锅盖承受的压力等于锅内、外的压力差，代入数值，得F=6.3 X103牛。三、器材：温度计(量程 0C100C)，量杯，钟表，交流电压表(量程 250伏)。步骤：(1) 用量杯向
15、壶中注水，量杯容积乘注水次数，得到水的体积Vo(2) 测水的初温t1o接通电源，开始计时。 测得烧水时电源的实际电压 U仁(5)水刚沸腾时计时结束，测得加热时间t,然后测得水的沸腾温度 t2 o计算公式：式中n所求效率，c水的比热容，p 水的密度，U 电热壶的额定电压。四、高度差 h=610 米上山的质量 mi =900千克+600千克；下山的质量 m2=480千克+600千克；运行时间t=420秒电机的实际功率 P=2.7 X104瓦。有用功指的是系统克服重力做的功，因此W1=(m1- m2)gh总功 W=Pt ;机械效率n = W1/ W=22%。五、(1)把纸铺在地上，把球用水沾湿。(2)用球击纸，留下图形湿迹。(3)把被球沾湿的纸铺在台秤上。(4) 用力把球按在纸上，当球和纸上的圆形湿迹完全接触时，台秤示数即为球击地时对地的作用力。六、实际温度记为t,温度计的读数记为tzo按题意，t和t
