2003年第13届全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷

1、要右 右左 左要右 右左 左右 右 左 左右 右 左 左1、D 21、D 21、D 2、D 1、D 21、D 2、D 1、 2及转向指示灯一、解答题（共 5小题，满分 100分）1（15分）现在许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，用于家庭洗浴试分析热水器对供水压力、水管强度两方面的要求2（15分）采取什么方法可以把大块马铃薯尽快煮熟？尽可能多得写出可行的方法，并说明其中的物理原理和这种方法的优缺点或适用场合4（25 分）利用空的塑料饮料瓶 （如矿泉水瓶） 能做哪些物理实验？尽可能多地写出来求写出实验的装置和制作要点、简明操作步骤及原理等5（20分）为了交通安全，机动车转弯时，要使用转

2、向灯对其他车辆及行人发出信号，同时车内的转向指示灯装置也会给驾驶员提供转向灯是否正常的信息 具体地说， 当机动车要向右转弯时，前、后两只转向灯 D 均正常发光，车内的转向指示灯同时也闪亮，而两只左转向灯 D 不发光左转弯与右转弯的情况类似如图所示，机动车转向灯电路的四只转向灯 D 以及转向指示灯 D 尚未接入电路已知四只转向灯均为标有 “6V，10W”字样的灯泡，转向指示灯 D 标有“6V，1.5W”字样，电源电压为 6V，图中 RJ为闪光器，它可以使电路间歇地通、断请回答：（1）按题目要求将四只转向灯 D D D 接入电路，完成机动车转向灯电路图（2）四只转向灯的额定功率相同，为什么转向灯电

3、路工作时，总是两只转向灯发光，另外两只转向灯不发光？请运用你学过的电学知识加以分析、论证第1页（共 5页）5小题，满分 100分）10m=1105Pa，以上的压强，顶层水管的耐压要求可以低些，例如5小题，满分 100分）10m=1105Pa，以上的压强，顶层水管的耐压要求可以低些，例如以优要参考答案与试题解析一、解答题（共1（15分）现在许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，用于家庭洗浴试分析热水器对供水压力、水管强度两方面的要求考点：液体的压强的计算专题：简答题分析：当楼顶高 10m，根据液体压强公式 P=gh可计算出要求供水压强 由此可知， 供水管要能把水送到热水器上， 水压要必须

4、大于 P与外界大气压， 然后可知顶层水管的耐压要求解答：解：设热水器距地面的高度为 h，热水器中的水在地面附近产生的压强为 P=gh 供水管要能把水送到热水器上，另外还要考虑外界大气压 P0=1.0105Pa，水压要大于 P=gh+P0例如：楼顶高 10m，要求供水压强大于 P=gh=1.0103kg/m310N/kg相当于标准大气压因此底层的水管要能承受 2105Pa直接与热水器相连的水管可以用塑料管答：热水器对供水压力、水管强度两方面的要求是：底层的水管要能承受 2105Pa上的压强，顶层水管的耐压要求可以低些，直接与热水器相连的水管可以用塑料管点评：随着人们升水平的不断提高，现在许多平房

5、和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器，用于家庭洗浴 对于热水器对供水压力、 水管强度两方面的要求学生应有所了解，另外对上水时间也有限制，中午暴晒后不允许上水，否则有可能炸管2（15分）采取什么方法可以把大块马铃薯尽快煮熟？尽可能多得写出可行的方法，并说明其中的物理原理和这种方法的优缺点或适用场合考点：沸点及沸点与气压的关系专题：简答题；方法开放型分析：（1）增大气压，液体的沸点也增大，可以提高水的温度，在短时间内把食物煮熟（2）把大块食物切碎，让热量直接到达食物内部，可以减少时间解答：答：1、使用高压锅， 压强增大，锅内水的沸点增高， 可以用较短时间把马铃薯煮熟点是速度快，而且由于温度高，马铃

6、薯更好吃，缺点是不能随时开锅观察，有可能性把马铃薯煮烂 2、把马铃薯切成小块再煮这是因为热量比较容易到达小块马铃薯内部，内部温度上升较快优点是简单易行，缺点是水分过多地深入马铃薯内部，口味变差，营养也有损失点评：此题考查了物理知识在生活中的实际应用，对这些现象要会用物理知识去分析4（25 分）利用空的塑料饮料瓶 （如矿泉水瓶） 能做哪些物理实验？尽可能多地写出来求写出实验的装置和制作要点、简明操作步骤及原理等第2页（共 5页）考点：控制变量法与探究性实验方案专题：方法开放型；设计与制作题分析：利用空的饮料瓶来设计实验，从器材的角度我们更容易想到的是与力学有关的实验，如力的作用效果、浮力的研究、

7、液体压强的研究、与大气压强有关的实验等，一些声学、光学、甚至电学的实验也可以通过饮料瓶来进行，只要把握住知识要点，大胆设计即可解答：解：（1）验证力的一些基本概念用手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的大小有关； 将饮料瓶用力掷出， 瓶子仍会向前飞行一段距离，说明物体具有惯性等；（2）探究液体内部压强的规律在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来， 其中下孔流出的水喷得最急，这表明液体的压强随深度的增加而增大；（3）验证大气压强的存在往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶

8、盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这说明大气压是存在的；（4）探究浮力大小与排开液体体积的关系在装满水的桶中，用力往下按空矿泉水瓶，桶中水会溢出空矿泉水瓶被按得越深越费力（未浸没） ，说明受到的浮力越大；同时发现溢出的水的重力越大，这个实验现象启示我们，浮力的大小可能跟物体排开液体的重力有关（5）验证放大镜原理透过圆形透明装满水的饮料瓶看到瓶后的手指变粗了，说明瓶子起到了放大镜的作用（6）探究压力作用效果与受力面积的关系在瓶中装满水并拧上盖子，分别正着和倒着放置在沙盆中，探究压力作用效果与受力面积的关系；（7）探究音调与频率的关系在饮料瓶中装入不同深度的水， 用嘴吹瓶口使其发声，感受不同长度空

9、气柱振动发出的不同频率和音调的声音；（8）制做一个抽水机模型在瓶盖上挖一个直径 1cm左右的孔，再剪一个比孔稍大的塑料片 用塑料片把孔盖住，用软布和万能胶把塑料片的一边与瓶盖粘牢， 使它成为一个单向阀门 在饮料瓶的侧面开一个小孔， 再把瓶盖拧牢， 抽水机模型就做成了 使用时，把瓶盖向下插入水中，一只手用力捏，排出瓶内部分空气，然后用另一只手堵住瓶侧面小孔，松开捏瓶的那只手，水就在大气压的作用下上升到瓶中再露出瓶侧面小孔，用力捏瓶，水就从小孔流出点评：饮料瓶是生活中最思空见惯的东西，用它来设计实验更能体现物理与生活的紧密联系，只要把握住知识要点，我们尽可以发挥自己的想像力和创造力，从力、热、光、

10、电、声等多个方面进行考虑，从而得出更多的实验设计，当然，如果能与周围的同学交流，收获会更大第3页（共 5页）具体地说， 当机动车要D 均正常发光，车内的转向指示灯同时也闪亮，D 不发光左转弯与右转弯的情况类似D 以及转向指示灯“6V，10W”字样的灯泡，转向指示灯 D 标有“6V，1.5W”6V，图中 RJ为闪光器，它可以使电路间歇地通、断请回答：D D D 具体地说， 当机动车要D 均正常发光，车内的转向指示灯同时也闪亮，D 不发光左转弯与右转弯的情况类似D 以及转向指示灯“6V，10W”字样的灯泡，转向指示灯 D 标有“6V，1.5W”6V，图中 RJ为闪光器，它可以使电路间歇地通、断请回

11、答：D D D 接入电路，完成右 右左 左D 始终在电路中D 灯的额定电压和额定功率，根据公式S接至位置 1（或位置 2），此时右转（或左）向6V，正常发光；根据欧姆定D 总电流 I=D 的额定功率，就可得出结论；求出每个左（或右）转向灯的实际功率，用这个功率和额定功率比较就可以右 右右 右左 左右 右 左 左右 右 左 左1、 2均正常发光说明两灯泡并联且由同一开关控制，同理前、后两只转1、 2并联且由同一开关控制；无论向左还是向右车内的转向指示灯同时R=，根据 P=I2R1、D 21、D 21、D 21、D 2、D 1、D 21、D 2、D 1、 2及转向指示灯可求出各自求得灯 D 获得的

12、D 并联且由 2触点控制，D 尚左 左1、D 2时车内的转向指示灯装置也会给驾驶员提供转向灯是否正常的信息向右转弯时，前、后两只转向灯而两只左转向灯如图所示，机动车转向灯电路的四只转向灯未接入电路已知四只转向灯均为标有字样，电源电压为（1）按题目要求将四只转向灯机动车转向灯电路图（2）四只转向灯的额定功率相同，为什么转向灯电路工作时，总是两只转向灯发光，另外两只转向灯不发光？请运用你学过的电学知识加以分析、论证考点：电路图设计；欧姆定律的应用；电阻的串联；电阻的并联；电功率的计算专题：计算题；设计与制作题分析：（1）由题意可知，四只转向灯的规格相同，当机动车要向右转弯时，前、后两只转向灯 D

13、D向灯 D D也闪亮说明转向指示灯（2） 已知转向指示灯和电阻的大小； 摩托车向右（或左）转时，开关灯 RD1、RD2并联后再接到电源上，所以其两端的电压为律可得，左（或右）两只转向灯和灯功率，在比较其和灯 根据并联电路电流的特点可得，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流；根据 P=I2R得出结论解答：解：（1）灯 D 并联且由 1触电控制，灯转向指示灯 D 分别接到 a和 b上，电路如图所示第4页（共 5页）=“6V、10W”，R=D 的总电阻：总=RD+=DD 的额定功率（ 1.5W）差不多，所以此时灯ID= 0.23A=0.115A 2实=I=24，=0.23A，2D 也能发光=3.6，（2）=“6V、10W”，R=D 的总电阻：总=RD+=DD 的额定功率（ 1.5W）差不多，所以此时灯ID= 0.23A=0.115A 2实=I=24，=0.23A，2D 也能发光=3.6，灯 D 的电阻为 RD=转向灯的规格都是转向灯的电阻均为左（或右）两只转向灯和灯R =25.8， 当摩托车向右（或左）转时，开关 S接至位置 1（或位置 2），此时右转（或左）向灯 RD1、RD2两端的电压为 6V，正常发光灯 D 的电流：ID=灯 D 上获得的功率：PD=I