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2002年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题及答案

第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
(10 分)有一支缝衣用的钢针,与磁铁接触后磁化,试说出三种简单实用的方法,判断它的 一、 南北极。

(12 分)洗浴用的电热水器的电功率是 1.2kW,热水器内筒的直径是 30cm,高是 50 cm, 二、 如果加热过程中的热量散失率为 10%,则把水从 20℃加热到 70℃需要多长时间?

(14 分)摄影胶片的感光能力一定时, 要获得正确曝光的底片,镜头的透光面积和曝光时 三、 间的组合就应该是一定的,镜头的透光面积由叫做“光圈”的构件控制,通常用 22、16、11、 8、5.6、4、2.8 等数字代表,22 就表示此时镜头透光的直径是它焦距的 1/22,依此类推。曝 光时间的长短由叫做“快门”的机构控制,通常用 500、250、125、60、30、15 等数字代表, 500 就表示此时曝光时间是 1/500 秒,依此类推。现在通过试摄知道,光圈、速度的最佳曝光 组合是 11、15,如果为了其他需要而必须选用 5.6 的光圈,试计算应该选用的快门速度。

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(14 分)已知空气的密度为 1.29kg/ m3,估算人体在空气中受到的浮力。 四、

五、 (14 分)某机床上使用的一台直流电动机,标有“36V 24W”的字样。用多用电表测得电 机的电阻为 2Ω。试计算这台电动机在满负荷工作时的效率。

(14 分)小刚今年 15 岁,因重感冒输液,针头插在左手背的静脉上,其间他必须下床,这 六、 时他发现只有右手把药瓶高高举起时,血液才不会回流到输液管内。试根据这个现象估算, 手上静脉的血压比大气压大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强(水银的 密度是 13.6×103 kg/ m3)?

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(14 分)表 1 摘自一个冰箱的说明书。依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机 七、 平均每天的工作时间。并回答:要带着外包装把冰箱搬到室内,屋门宽度不能小于多少?

(8 八、 分)图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开试判断哪个房间的气温比较高。说明理 由。

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第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案
一、可以把钢针别在一小块涂油的纸上,使它浮在玻璃杯所盛的水中,指北的就是钢针的 N 极, 也可以把钢针悬在细线上,指北的就是钢针的 N 极。还可以把钢针放在光滑玻璃板上,用条形 磁铁的 N 极靠近它。被吸引的就是钢针的 S 极。 二、水的质量

m = π r 2 hρ Q吸 = cm(T2 ? T1 ) Q放 = Pt ;由 Q放 = ηQ吸

水升温所需的热量

电热器放出的热量

解出

t=

cm(T2 ? T1 ) cπr 2 hρ (T2 ? T1 ) = ηP ηP

代入数值,得: t = 114 min = 1.9h 三、先研究光圈由 11 改为 5.6 后,透光面积变为原来多少。 由 S = πr 得知,圆面积与半径(或直径)的二次方成正比,修改光圈后的透光面积与原透
2

光面积之比 S2/ S1=3.9。因此,曝光时间应该改为原来的四分之一,即选用 1/60 秒。 四、游泳时,可以用呼吸控制人在水中的浮沉。这个事实说明人体的密度与水的密度大致相同, 由此可以算出人的体积 V=m/ρ水。 人受到空气的浮力则为 F =

ρ气

m

ρ水

g 。人的质量以 60 千克计算,则 F=0.8N

五、电机的热损失 P ' = I r =
2

P 2r 。 U2

电机满负荷工作时,负荷带来的阻力远大于电机轴摩擦的阻力,因此,可以不计摩擦损失, 所以效率 η =

P ? P' Pr = 1 ? 2 = 0.96 P U

六、右手高举药瓶时,瓶中的液面与针头的高度差约为 1 米,这个液柱产生的压强就等于静脉 血压与大气压之差。 ?p = ρgh = 10000 Pa 。 由于水银的密度是水的密度的 13.6 倍,所以要产生同样大的压强,水银柱的高度只需 1/13.6 米,即 74 毫米。 七、9.4h;门的最小宽度:654mm 八、乙房间的气温较高。甲壶嘴上方“白气”多,说明水蒸气遇到了较冷的空气,液化成了很 多小水滴;而乙壶嘴喷出的水蒸气很少被液化,说明乙房间的气温较高。

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