巨人杯第二十三届初中应用物理竞赛试卷及答案解析.doc

2013年第二十三届全国初中应用物理竞赛试卷（巨人杯）一、本题共10小题，每小题2分，共20分以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内1（2分）（2007株洲）验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（）A验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线B验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线C验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线D验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线2（2分）（2013济宁）在严寒的冬季，小满到滑雪场滑雪，恰逢有一块空地正在进行人工造雪，他发现造雪机在工作过程中，不断地将水吸入，并持续地从造雪机的前方喷出“白雾”，而在“白雾”下方，已经沉积了厚厚的一层“白雪”，如图所示，对于造雪机在造雪过程中，水这种物质发生的最主要的物态变化，下列说法中正确的是（）A凝固B凝华C升华D液化3（2分）在有些地区，人们常在小河边洗衣服如图所示，人们先把脏衣服浸泡在河水里，然后提出来放在石板上，用木棒捶打，水花四溅，如此反复多次，直到衣服被洗净为止这里，用木棒捶打的主要目的是（）A把衣服上的灰尘打碎，以便于洗涤B增大木棒与灰尘之间的摩擦，将灰尘带走C迫使湿衣服里面的水从衣服纤维之间的缝隙中高速喷出，利用高速水流将灰尘冲洗掉D木棒捶打，使衣服突然运动起来，而衣服上的灰尘由于具有惯性仍然静止，从而使灰尘脱离衣服4（2分）如图所示，海北中学有一个跑道为400m的操场，在操场的主席台和观众席上方一字形排列着A，B，C三个相同的音箱在一次运动会的开幕式上，站在操场中的所有同学都可以听到音箱发出足够大的声音，但站在某些位置的同学却感觉听不清音箱中播放的内容，在图3的1，2，3三个位置中，位于哪个位置附近的同学应该是“感觉听不清”的？（）A1B2C3D在哪个位置都一样5（2分）如果发生油锅起火现象，下列做法中最不应该的是（）A加一些冷油，降低温度B立刻盖上锅盖C立即向锅内倒入冷水来灭火D将蔬菜倒入油锅内6（2分）北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS）系统由空间端、地面端和用户端（导航仪）组成，全部建成后可在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务2012年12月27日，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务关于“BDS”的工作过程，下列说法正确的是（）A导航仪只能接收地面端的中心控制系统的信息而不能接收导航卫星的信息B导航仪只能接收导航卫星的信息而不能向导航卫星发送信息C导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播D导航仪与导航卫星之间是通过电磁波传递信息的7（2分）（2013内江）小明学习了电路知识后，想利用发光二极管设计一个开关有指示灯的照明电路，晚间关闭照明灯后，利用二极管发出的光指示开关所在的位置他共设计了4个电路，如图所示，其中L为白炽灯，规格为“220V 60W”、D为发光二极管，规格为“1.2V 0.002A”、S为单刀双掷开关、R为限流电阻图中能够满足要求的电路是（）ABCD8（2分）某测量仪器及其控制电路如图所示仪器的等效内阻为100，正常工作电流为100300mA，电源电压为30V控制电路由两个滑动变阻器组成，为了快速准确地调节仪器的工作电流，应选用哪一组变阻器？（）AR1=100，R2=10BR1=200，R2=20CR1=100，R2=100DR1=200，R2=2009（2分）明光中学的同学制定了一个划船比赛规则：在距两个船队之间的中点处放置一个插有红旗的小木箱（发令枪响时被释放，随河水流动）；甲、乙两船队（两船连线与水流方向平行）听发令枪同时从上游和下游向着小木箱出发；先得到小木箱的船队获胜针对这个比赛规则同学们展开了讨论，下列选项是一些同学的意见，其中正确的是（）A比赛规则不公平，对上游船队有利B比赛规则不公平，对下游船队有利C比赛规则公平，水流动对两船队影响效果一样D条件不足，无法确定10（2分）小轿车匀速行驶在公路上，坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在110km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆大客车的过程中，小青发现自己经过该车的时间约为5s，如图所示则被超越大客车的车速范围为（）A1020 m/sB2030m/sC3040m/sD405O m/s二、简答下列各题（每题5分，共30分）11（5分）如图是常见的一种电动自行车，因其节能环保、便捷实用而受到很多工薪阶层人员的青睐请你说出5种电动自行车上不同部件中蕴含的物理知识12（5分）小文同学学习了有关物理知识后，设想制作了一个为气球充气的电动充气泵，她画出了如图甲所示的结构示意图，其中永久磁铁下方为S极充气泵在工作过程中，通过电磁铁线圈的电流大小随时间变化情况如图乙所示请简述这个气泵为气球充气的工作过程13（5分）明光中学物理实践小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变直流电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程电路元件包括一个单刀单掷开关、一个双刀双掷开关、一个滑动变阻器、一个小型直流电动机和一个直流电源，如图所示请完成电路图的连接以实现上述功能（操作过程中只能扳动开关，不得再改变电路中的接线）14（5分）电磁波遇到平滑的金属表面会像光遇到平面镜一样发生反射，反射过程遵循光的反射定律小明与叔叔一起去参观救生艇时，发现救生艇的上方悬挂着一个由三块相互垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射器”，如图所示请你简述角反射器的工作原理以及该救生艇悬挂角反射器的原因15（5分）民航客机在飞行过程中，飞行高度可达1Okm左右，在这种情况下，飞机外部的气温可达60左右，气压也低至2628kPa但是座舱内却是温暖如春，气压和地面大气压相近请应用物理知识分析飞机座舱内是如何获得如此舒适环境的16（5分）一般说来，物体在温度升高时膨胀，温度降低时收缩，这一现象称为热胀冷缩在相同的条件下，气体的热胀冷缩最显著，液体次之，固体最不显著固体、液体、气体的这种性质都可以被利用有一些电冰箱中的自动温度控制装置，就是根据气体热胀冷缩的性质制成的如图是它的结构示意图，其中金属盒是用薄的弹性钢片制作，表面有一些环状波纹，内部密封有一定量的气体结合图片尝试分析它的控温原理三、（11分）17（11分）随着社会的进步，电冰箱已经成为现代家庭不可或缺的家用电器，下表是某品牌电冰箱的铭牌请认真阅读铭牌上的信息，并结合平时的生活经验回答下列问题：（1）小明认为，耗电量应当等于输入总功率与一天的时间的乘积，但计算后却发现，差异很大这是为什么？（2）电冰箱上标示的耗电量为0.58kWh/24h但是在炎热的夏季当电冰箱内装满食物后，小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的1.5倍，其可能原因是什么？（3）若某电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的1.5倍计算，该电冰箱一天要工作多长时间？产品型号 BCD197*气候类型亚热带型 ST防触电保护类型 1总有效容积 197L冷冻室容积 67L额定电压/频率 220V/50Hz输入总功率 105W耗电量0.58KWh/24h能源效率等级（GB12021.22003） 1级额定电流 0.45A制冷剂名称及充灌量 R600a 56g四、（12分）18（12分）工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料，图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳，其各部分尺寸已在图中标明（单位为cm）若工人师傅的单手最大握力为900N，他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为多大？五、（12分）19（12分）三峡水利枢纽工程是中国规模最大的水利枢纽工程，如图所示枢纽控制流域面积约1.0106km2，占长江流域面积的56%，坝址所在位置年平均流量为Q=4.511011m3水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡水电站共安装32台7105kW水轮发电机组，另外还有2台5104kW电源机组，总装机容量（指34台发电机组同时工作时的总发电功率）P=2.25107kW，设计年发电量约W=1011kWh阅读上述材料，解答下列问题（水的密度=1O103kg/m3，取g=10N/kg）：（1）若三峡电站上、下游水位差按h=110m计算，试求三峡电站将水的势能转化为电能的效率（2）若34台发电机组全部发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电机组平均年发电时间t为多少天？六.（15分）20（15分）寒假小明参加了学校组织的去内蒙古草原的冬令营之前，老师对他们讲了草原上防火和自救的知识，告诉他们，草原一旦起火，推进的速度很快，草原的火就像一堵墙一样大面积地向前推进；但由于草的质量小，很快就烧完了，所以当火墙的前面还在燃烧，火势的后面很快就会熄灭，因此火墙比较薄这一点与森林火灾有着显著的不同基于草原火灾的特点，老师嘱咐他们，若遇到草原着火，一定要迎着火墙快速地冲过去如果背着火，朝没有火的地方跑，很快就会被大火吞噬若某次草原发生火灾时，恰好西风，风速v1=1m/s，所形成的火墙厚度D=8m；火墙的推进速度可看作与风速相同，即v2=v1=1m/s通常情况下，人在草原上奔跑的速度v3=7m/s；而在十分疲惫的情况下，持续奔跑的速度约为v4=1.5m/s人的衣服被火焰点燃所需的时间约为t1=1.5s（1）请你通过计算说明老师所说的“草原火灾自救方法”的科学道理以及后面所说的“如果背着火，朝没有火的地方跑，很快就会被大火吞噬”的原因（2）假如草原发生火灾时，天刮着西风，这时你恰好在火场东侧约两百米的位置当时你随身携带有以下物品中的某一件：镰刀、铁锨、矿泉水在不方便使用老师所说的“草原火灾自救方法”的情况下，请你简述你将如何利用上述物品逃生（任选两种作答，多选无效）？如果连上述随身物品也没有，你还能采用什么方法逃生（只说一种方法，多说无效）？2013年第二十三届全国初中应用物理竞赛试卷（巨人杯）参考答案与试题解析一、本题共10小题，每小题2分，共20分以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内1（2分）（2007株洲）验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（）A验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线B验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线C验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线D验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线考点：红外线；紫外线4818991分析：红外线和紫外线都是不可见光，两者的特点不同在现实生活中，可以利用红外线做电视机的遥控器，利用紫外线可以做验钞机解答：解：紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机红外线可以用在遥控器上遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活故选C点评：本题考查学生对红外线和紫外线具体应用的了解情况，平时要注意观察身边的现象2（2分）（2013济宁）在严寒的冬季，小满到滑雪场滑雪，恰逢有一块空地正在进行人工造雪，他发现造雪机在工作过程中，不断地将水吸入，并持续地从造雪机的前方喷出“白雾”，而在“白雾”下方，已经沉积了厚厚的一层“白雪”，如图所示，对于造雪机在造雪过程中，水这种物质发生的最主要的物态变化，下列说法中正确的是（）A凝固B凝华C升华D液化考点：凝固与凝固放热特点4818991专题：温度计、熔化和凝固分析：物质由液态变成固态叫做凝固现象，本题中的雪是由水造出来的，据此分析解答：解：人工造雪机在造雪时，吸入大量的水而产生雪，因此这个“雪”是由“水”变化来的，属于凝固现象故选A点评：本题考查了学生对物态变化的分析，要抓住物质变化前后的状态，这才是解题的关键3（2分）在有些地区，人们常在小河边洗衣服如图所示，人们先把脏衣服浸泡在河水里，然后提出来放在石板上，用木棒捶打，水花四溅，如此反复多次，直到衣服被洗净为止这里，用木棒捶打的主要目的是（）A把衣服上的灰尘打碎，以便于洗涤B增大木棒与灰尘之间的摩擦，将灰尘带走C迫使湿衣服里面的水从衣服纤维之间的缝隙中高速喷出，利用高速水流将灰尘冲洗掉D木棒捶打，使衣服突然运动起来，而衣服上的灰尘由于具有惯性仍然静止，从而使灰尘脱离衣服考点：惯性4818991专题：运动和力分析：力可以改变物体的运动状态水冲出时给灰尘一个力，改变了灰尘的运动状态而脱离衣服解答：解：用木棒捶打衣服，水从衣服的纤维中冲出，水给尘土一个力，尘土改变了原来的运动状态，尘土脱离衣服，衣服变干净故选C点评：从力可以改变物体的运动状态进行分析4（2分）如图所示，海北中学有一个跑道为400m的操场，在操场的主席台和观众席上方一字形排列着A，B，C三个相同的音箱在一次运动会的开幕式上，站在操场中的所有同学都可以听到音箱发出足够大的声音，但站在某些位置的同学却感觉听不清音箱中播放的内容，在图3的1，2，3三个位置中，位于哪个位置附近的同学应该是“感觉听不清”的？（）A1B2C3D在哪个位置都一样考点：人耳感知声音的过程及听到声音的条件4818991专题：声现象分析：声波干涉相互增强，听到的声音就会增大，声波干涉相互减弱，听到的声音就会减小解答：解：位置1声波干涉相互削弱，所以位于位置1附近的同学应该是“感觉听不清”的；2和3声波相互加强，听到的声音足够大故选A点评：本题考查声波干涉的有关问题，关键是分析出声波干涉是增强还是减弱5（2分）如果发生油锅起火现象，下列做法中最不应该的是（）A加一些冷油，降低温度B立刻盖上锅盖C立即向锅内倒入冷水来灭火D将蔬菜倒入油锅内考点：物理常识4818991专题：其他综合题分析：油锅起火是油温过高达到着火点造成的要阻止油锅起火，可以从两个方面考虑：降低油温，隔绝空气解答：解：A、加一些冷油，油温会降低一些，但冷油被加热也会燃烧，火不会熄灭，措施不合适；B、立刻盖上锅盖，使油隔绝氧气，可以使火熄灭，措施正确；C、加一些冷水，油漂浮在水面上，增大了油的表面积，使油燃烧的更厉害，这种方法最不可取；D、将蔬菜倒入油锅，油温会降低，同时蔬菜表面粘上油，燃烧程度减弱，但火不会熄灭，措施不合适四种方法中，相比较而言，最不可取的是C；故选C点评：油脂发生火灾时，切忌单纯用水灭火，因为油脂的密度小于水会浮在水面上继续燃烧6（2分）北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS）系统由空间端、地面端和用户端（导航仪）组成，全部建成后可在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务2012年12月27日，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务关于“BDS”的工作过程，下列说法正确的是（）A导航仪只能接收地面端的中心控制系统的信息而不能接收导航卫星的信息B导航仪只能接收导航卫星的信息而不能向导航卫星发送信息C导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播D导航仪与导航卫星之间是通过电磁波传递信息的考点：电磁波的传播4818991专题：信息的传递分析：导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播解答：解：导航仪不但能接收地面端的中心控制系统的信息而不能接收导航卫星的信息，也能接收导航卫星的信息，还能向导航卫星发送信息，故AB错误；导航仪与导航卫星之间是通过电磁波传递信息的，电磁波能在真空中传播，故C错误，D正确；故选D点评：本题是一道基础题，掌握导航卫星的工作原理即可正确解题7（2分）（2013内江）小明学习了电路知识后，想利用发光二极管设计一个开关有指示灯的照明电路，晚间关闭照明灯后，利用二极管发出的光指示开关所在的位置他共设计了4个电路，如图所示，其中L为白炽灯，规格为“220V 60W”、D为发光二极管，规格为“1.2V 0.002A”、S为单刀双掷开关、R为限流电阻图中能够满足要求的电路是（）ABCD考点：串、并联电路的设计4818991专题：压轴题；图析法；电流和电路分析：由题意可知，关闭照明灯后发光二极管工作，闭合照明电路时发光二极管不工作，根据发光二极管的规格可知发光二极管应与限流电阻串联，否则二极管会被烧坏解答：解：A、由电路图可知，关闭灯泡时，发光二极管不亮，故A不符合题意；B、由电路图可知，单刀双掷开关接通发光二极管时会发光，当无论单刀双掷开关怎样闭合，灯泡都不会发光，故B不正确；C、由电路图可知，闭合照明灯后，发光二极管会因为电路中的电流超过它的额定电流而被烧坏，最后导致白炽灯也不会亮，且关闭照明灯路后发光二极管不亮，故C不符题意D、由电路图可知，关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光，闭合照明电路时发光二极管不工作，故D符合题意故选D点评：解决本题时可以根据题意分析每一个选项，找到完全符合题意的即可得出答案，要注意从题干中得出相关的信息8（2分）某测量仪器及其控制电路如图所示仪器的等效内阻为100，正常工作电流为100300mA，电源电压为30V控制电路由两个滑动变阻器组成，为了快速准确地调节仪器的工作电流，应选用哪一组变阻器？（）AR1=100，R2=10BR1=200，R2=20CR1=100，R2=100DR1=200，R2=200考点：欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用4818991专题：应用题；电路和欧姆定律分析：由电路图可知，两电阻串联，已知电源电压与电路电流，由欧姆定律求出电路电阻阻值，然后选择滑动变阻器解答：解：I=，电路总电阻：R最小=100，R最大=300，仪器内阻为100，则滑动变阻器阻值为0200，滑动变阻器阻值应为R1=200，R2=20，故B正确；故选B点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是会根据“快速准确调节仪器的工作电压”的目的选择调节部分的滑动变阻器9（2分）明光中学的同学制定了一个划船比赛规则：在距两个船队之间的中点处放置一个插有红旗的小木箱（发令枪响时被释放，随河水流动）；甲、乙两船队（两船连线与水流方向平行）听发令枪同时从上游和下游向着小木箱出发；先得到小木箱的船队获胜针对这个比赛规则同学们展开了讨论，下列选项是一些同学的意见，其中正确的是（）A比赛规则不公平，对上游船队有利B比赛规则不公平，对下游船队有利C比赛规则公平，水流动对两船队影响效果一样D条件不足，无法确定考点：参照物及其选择4818991专题：气体的压强、流体压强与流速的关系分析：小船是流线型的，向下游的速度大于木箱向下游的速度解答：解：如果两队都不划船，任两船自由漂流，也任木箱漂流，过一定时间木箱就会和上游的船相遇，原因是船是流线形而木箱不是流线形，由此可见A答案正确故选A点评：本题考查参照物的选择，关键是明白以河水为参照物，则木箱是静止的，两船相当于在静水中划行10（2分）小轿车匀速行驶在公路上，坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在110km/h位置处，在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆大客车的过程中，小青发现自己经过该车的时间约为5s，如图所示则被超越大客车的车速范围为（）A1020 m/sB2030m/sC3040m/sD405O m/s考点：速度的计算4818991专题：估算题；长度、时间、速度分析：已知车的速度和行驶的时间，这辆车超越了另外一辆大客车，估计大客车的长度，根据公式v=求出相对速度，进一步求出大客车的速度解答：解：大客车的长度约为s=10m，因为是同向行驶，所以轿车相对于大客车的速度为v=v轿车v客车，v=，自己经过该车的时间：t=，v轿车=110km/h=30m/s，所以客车的速度：v客车=v轿车=30m/s=28m/s，在2030m/s故选B点评：本题考查速度大小的比较，关键是对轿车速度大小的分析，重点是单位的换算二、简答下列各题（每题5分，共30分）11（5分）如图是常见的一种电动自行车，因其节能环保、便捷实用而受到很多工薪阶层人员的青睐请你说出5种电动自行车上不同部件中蕴含的物理知识考点：物理常识4818991专题：简答题；答案开放型；其他综合题分析：根据自行车的构造应用力学、热学、电学等知识分析答题解答：答：1、电动自行车工作时把电能转化为机械能；2、电动自行车观后镜是利用凸镜成正立、缩小、虚像工作的；3、轮胎上有花纹是为了增大摩擦力；4、电动自行车座比较宽大是为了减小压强；5、车把套有花纹，增大手与把套间的摩擦力；6、刹车时，利用增大压力的方法增大摩擦力等点评：电动自行车上和电动自行车运动时都包含了很多的物理知识，可以从力、热、电、磁、光、声等方面进行分析12（5分）小文同学学习了有关物理知识后，设想制作了一个为气球充气的电动充气泵，她画出了如图甲所示的结构示意图，其中永久磁铁下方为S极充气泵在工作过程中，通过电磁铁线圈的电流大小随时间变化情况如图乙所示请简述这个气泵为气球充气的工作过程考点：电磁继电器的组成、原理和特点4818991专题：简答题；磁现象、电生磁分析：根据以下知识分析答题：（1）通过电磁铁的电流方向不同，电磁铁的磁场方向不同，由安培定则可以判断出电磁铁磁场方向；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引（2）气体体积变大，压强变小，气体体积变小，压强变大分析图示情景，然后答题解答：答：由图示可知，当电流从电磁铁的A端流入时，由安培定则可知，电磁铁上方为S极，永久磁铁受到电磁铁向上的力，弹性金属片带动连杆向上运动，弹性气囊被拉长，气室内气压小于外界气压，左侧阀门关闭，右侧阀门打开，气体通过右侧阀门进入气室当电流从电磁铁的B端流入时，由安培定则可知，电磁铁上方为N极，永久磁铁受到向下的力的作用，弹性金属片带动连杆向下运动，弹性气囊被压缩，气室内气压大于外界气压，右侧阀门关闭，左侧阀门打开，气体通过左侧阀门进入排气管，为气球充气流入电磁铁的电流方向不断变化，上述过程不断反复，将气体不断充入气球点评：本题考查了电动充气泵的工作过程，分析清楚图示情景、应用安培定则、知道磁极间的相互作用即可正确解题13（5分）明光中学物理实践小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变直流电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程电路元件包括一个单刀单掷开关、一个双刀双掷开关、一个滑动变阻器、一个小型直流电动机和一个直流电源，如图所示请完成电路图的连接以实现上述功能（操作过程中只能扳动开关，不得再改变电路中的接线）考点：电路图设计4818991专题：图像综合题分析：要解答本题需掌握：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关解答：解：使滑动变阻器、单刀单掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而得到改变电动机的转速；双刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；电路图如下图所示：点评：本题主要考查学生对：改变电动机的转向和转速的方法，以及电路的连接的了解和掌握14（5分）电磁波遇到平滑的金属表面会像光遇到平面镜一样发生反射，反射过程遵循光的反射定律小明与叔叔一起去参观救生艇时，发现救生艇的上方悬挂着一个由三块相互垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射器”，如图所示请你简述角反射器的工作原理以及该救生艇悬挂角反射器的原因考点：电磁波的传播4818991专题：简答题；信息的传递分析：电磁波的反应与光的反射相似，都遵守反射定律，据此分析答题解答：答：无论雷达波从哪个角度射向角反射器，反射波最终都会沿与入射方向平行的直线返回；救生艇悬挂角反射器是为了让雷达能够尽快发现救生艇，开展营救点评：本题考查了电磁波的反射的应用，根据光（电磁波）反射分析即可正确解题15（5分）民航客机在飞行过程中，飞行高度可达1Okm左右，在这种情况下，飞机外部的气温可达60左右，气压也低至2628kPa但是座舱内却是温暖如春，气压和地面大气压相近请应用物理知识分析飞机座舱内是如何获得如此舒适环境的考点：做功改变物体内能4818991专题：简答题；分子热运动、内能分析：（1）只有当座舱内空气密度等于地面大气密度时，气压才和地面大气压相近；（2）外界对物体做功，其它形式的能转化为内能；要进行降温可以采用空调解答：答：（1）为了维持座舱内的气压与地面大气压接近，需要压缩机不断地将空气压入座舱内，在这一过程中，压缩机对空气做功，空气的内能增大，温度升高（2）为了保持座舱内适宜的温度，还需要空调机来降温点评：本题考查做功改变物体内能的应用，注意物体对外做功，内能转化为机械能，外界对物体做功，其它形式的能转化为内能16（5分）一般说来，物体在温度升高时膨胀，温度降低时收缩，这一现象称为热胀冷缩在相同的条件下，气体的热胀冷缩最显著，液体次之，固体最不显著固体、液体、气体的这种性质都可以被利用有一些电冰箱中的自动温度控制装置，就是根据气体热胀冷缩的性质制成的如图是它的结构示意图，其中金属盒是用薄的弹性钢片制作，表面有一些环状波纹，内部密封有一定量的气体结合图片尝试分析它的控温原理考点：物质的物理特征4818991专题：简答题；其他综合题分析：在温度变化时，材料都具有热胀冷缩的特点在变化相同温度时，在相同的条件下，气体的热胀冷缩最显著，金属变化的程度小根据物质热胀冷缩原理进行分析解答：解：当电冰箱内的温度高于设定温度时，金属盒内的气体膨胀，使金属盒的两个侧面凸起来，透过连杆带动控制连杆，动触点向右移动，与两静触点接触，接通工作电路，压缩机工作，电冰箱内温度降低（2）当温度降低至设定温度以下，金属盒内气体体积减小，金属盒的两个侧面凹进去，通过连杆带动控制连杆，动触点向左移动，导致动触点与静触点分离，切断工作电路，压缩机停止工作（3）如此反复，保持电冰箱内的温度不高于设定温度点评：此题考查材料的热胀冷缩的性质，对材料的性质，教材中没有相关的内容，需同学们在日常生活中和做题时多观察，多思考，多总结，以便学习的进步三、（11分）17（11分）随着社会的进步，电冰箱已经成为现代家庭不可或缺的家用电器，下表是某品牌电冰箱的铭牌请认真阅读铭牌上的信息，并结合平时的生活经验回答下列问题：（1）小明认为，耗电量应当等于输入总功率与一天的时间的乘积，但计算后却发现，差异很大这是为什么？（2）电冰箱上标示的耗电量为0.58kWh/24h但是在炎热的夏季当电冰箱内装满食物后，小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的1.5倍，其可能原因是什么？（3）若某电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的1.5倍计算，该电冰箱一天要工作多长时间？产品型号 BCD197*气候类型亚热带型 ST防触电保护类型 1总有效容积 197L冷冻室容积 67L额定电压/频率 220V/50Hz输入总功率 105W耗电量0.58KWh/24h能源效率等级（GB12021.22003） 1级额定电流 0.45A制冷剂名称及充灌量 R600a 56g考点：电功的计算4818991专题：电能和电功率分析：（1）电冰箱是间歇工作的，工作时间不等于一天时间；（2）根据电冰箱上标定数据的前提进行分析；（3）先求出电冰箱消耗的电能，然后根据功率的变形公式即可求出电冰箱工作的时间解答：解：（1）电冰箱是间歇工作的，只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度是，电冰箱的压缩机才开始工作；（2）电冰箱上标示的耗电量为常温下电冰箱内不放任何物体，且不开电冰箱门的情况下测得的，而在实际应用过程中，真实的耗电量会更大一些（3）该电冰箱真实的耗电量：W=1.50.58kWh=0.87kWh，P=该电冰箱一天要工作的时间：t=8.3h答：（1）电冰箱是间歇工作的，只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度是，电冰箱的压缩机才开始工作；（2）电冰箱上标示的耗电量为常温下电冰箱内不放任何物体，且不开电冰箱门的情况下测得的，而在实际应用过程中，真实的耗电量会更大一些（3）该电冰箱一天要工作8.3个小时点评：本题考查了电冰箱的参数的理解、电冰箱不连续工作的特点以及电功率公式的应用四、（12分）18（12分）工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料，图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳，其各部分尺寸已在图中标明（单位为cm）若工人师傅的单手最大握力为900N，他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为多大？考点：杠杆的平衡条件4818991专题：计算题；简单机械分析：大力钳工作时相当于杠杆组合，找出两个对应杠杆的支点和动力臂、阻力臂，再根据杠杆的平衡条件求出在被钳材料处能够产生的最大压力解答：解：大力钳工作时相当于杠杆组合，其中ABC、CDE以及对应的下半部分分别为杠杆，假设力的方向沿竖直方向，则杠杆CDE可以模型化为图答2的情况，其中D为支点；根据杠杆平衡条件可得F1L1=F2L2；从题意可得L2=2cm；动力臂L1=12cm；动力F1=900N；所以在被钳材料处能够产生的最大压力为F2=5400N同理杠杆ABC可以模型化为图答3的情况，其中B为支点；根据杠杆平衡条件可得F3L3=F4L4；由题意可知F3=F2=5400N；L3=4.5cm；L4=1.5cm；所以F4=1.62104N答：他使用该大力钳时，在被钳材料处能够产生的最大压力为1.62104N点评：本题考查杠杆平衡条件的应用，有一定的难度，关键是找出杠杆组合的支点、动力臂和阻力臂五、（12分）19（12分）三峡水利枢纽工程是中国规模最大的水利枢纽工程，如图所示枢纽控制流域面积约1.0106km2，占长江流域面积的56%，坝址所在位置年平均流量为Q=4.511011m3水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡水电站共安装32台7105kW水轮发电机组，另外还有2台5104kW电源机组，总装机容量（指34台发电机组同时工作时的总发电功率）P=2.25107kW，设计年发电量约W=1011kWh阅读上述材料，解答下列问题（水的密度=1O103kg/m3，取g=10N/kg）：（1）若三峡电站上、下游水位差按h=110m计算，试求三峡电站将水的势能转化为电能的效率（2）若34台发电机组全部发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电机组平均年发电时间t为多少天？考点：能量利用效率；电功计算公式的应用4818991专题：计算题；电能和电功率；能源的利用与发展分析：（1）有年平均流量为Q=4.511O11m3和水位差h=11Om，根据W水=Gh=mgh求出流水年平均做的总功，再有年平均发电量W=1011kWh，求出电站将水流的势能转化为电能的效率的数值；（2）已知总装机容量为P=2.25107kW，年平均发电量约为W=1011kWh根据t=可求出时间；解答：解：（1）年平均流水量总重：G=mg=Vg=1O103kg/m34.511011m310N/kg=4.511015N，流水年平均做的总功：W总=Gh=4.511015N110m=4.9611017J，年平均发电量：W=1011kWh=3.61017J，三峡电站将水流的势能转化为电能的效率为：=100%=100%=72.6%；（2）平均发电时间：t=4444.4h=185天答：（1）三峡电站将水的势能转化为电能的效率为72.6%（2）每台发电机组平均年发电机组平均年发电时间t为185天点评：本题考查能量的转化效率的算法，关键是公式及其变形的灵活运用，有一定的难度六.（15分）20（15分）寒假小明参加了学校组织的去内蒙古草原的冬令营之前，老师对他们讲了草原上防火和自救的知识，告诉他们，草原一旦起火，推进的速度很快，草原的火就像一堵墙一样大面积地向前推进；但由于草的质量小，很快就烧完了，所以当火墙的前面还在燃烧，火势的后面很快就会熄灭，因此火墙比较薄这一点与森林火灾有着显著的不同基于草原火灾的特点，老师嘱咐他们，若遇到草原着火，一定要迎着火墙快