參考答案集

光、電、磁、材料及能源對應(yīng)訓(xùn)練

1.C2.C 3.BD4．AC5.C6.A 7．C 8.A9.D 10.A 11.A 12.D13.B 14．B15.B16.D17．D  18．由A流向B、mg 19．順時(shí)針、N 20．導(dǎo)線圓環(huán)左端垂直紙面轉(zhuǎn)出，右端垂直紙面轉(zhuǎn)進(jìn)，同時(shí)靠近磁鐵21．看到的現(xiàn)象：甲燈持續(xù)發(fā)光，乙燈不發(fā)光，以下圖20甲和圖20乙都為正確電路。



22．解析：根據(jù)圖像，利用歐姆定律可得：

RA=100.8Ω=12.5Ω，

RB=100.4Ω=25Ω。

當(dāng)兩個電阻串聯(lián)，則電流相等，那么，利用公式：

P=I2R可得

PAPB=I2RAI2RB=RARB=12。

當(dāng)兩個電阻并聯(lián)，則電壓相等，那么，利用公式：

P=U2R可得

PAPB=U2/RAU2/RB=RBRA=21。

23.解析由于家用電度表有一個額定電壓和最大電流的限制。如果通過電度表的電流超過這個最大電流，則電度表會損壞。所以可以從電流最大值來考慮或者從是否滿足淋浴的條件來考慮。

方法一：從電流方面來考慮：

設(shè)該無水箱式電熱淋浴器正常工作時(shí)通過的電流為I，則在1min內(nèi)通過淋浴器的水質(zhì)量為

m=ρV=1×103kg/m3×4×10-3m3 = 4kg。

這些水流過淋浴器后，溫度由16℃升高到41℃，所需吸收的熱量為：

Q=cm (t2-t1)

=4.2×103J/(kg℃)×4kg×（41-16）℃

=4.2×105J。

這些熱量是由電流做功產(chǎn)生的電熱來提供的，所以有：Q=UIt，

即I=QUt=4.2×105J220V×60s=31.8A。

這個電流比家庭電路允許的最大電流要大得多，所以不適合使用該無水箱式電熱淋浴器。

方法二：從水溫來考慮：

設(shè)取家庭電路中允許的電流最大值Im=10A作為向淋浴器供電的電流，則這一電流在1min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：

Qm=UImt=220V×10A×60s=1.32×105J。

這些熱量用來把質(zhì)量為4kg的水從初溫16℃加熱，加熱后的溫度為：

tm=Qmcm+t1=1.32×105J4.2×103J/kg·℃×4kg+16℃ 

=23.9℃。

這個溫度與淋浴器正常工作加熱后水的溫度41℃相差很遠(yuǎn)，說明在保證流量達(dá)到正常要求的情況下，淋浴器加熱的水溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，所以不適合使用該無水箱式電熱淋浴器。

方法三：從水的流量來考慮

設(shè)取家庭電路中允許的電流最大值Im=10A作為向淋浴器供電的電流，則這一電流在1min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：

Qm=UImt=220V×10A×60s=1.32×105J。

這些熱量在1min內(nèi)把水從初溫16℃加熱41℃，可加熱的水的質(zhì)量為：

mm= Qmc(t2-t1)

=1.32×105J4.2×103J/kg·℃×(41-16)℃

=1.43kg。

這部分水的體積為1.43L，這和淋浴器正常的流量4L相差很遠(yuǎn)。說明家用電路盡其最大電流給淋浴器供電，在保證水溫達(dá)到要求時(shí)，水的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，所以不適合使用該無水箱式電熱淋浴器。

24.解析根據(jù)電功率的定義式P= Wt可知，若測出電功和所用的時(shí)間，或做相同的功所需時(shí)間的比值，或相等時(shí)間內(nèi)電流做功的比值，都可以計(jì)算出電功率。

方法一：使用電能表、秒表和插座。

切斷家里所有的用電器，從電能表的銘牌讀出規(guī)格nR/kW·h。將電視機(jī)接上電源，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)盤的紅點(diǎn)轉(zhuǎn)過瞬間開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過n0r時(shí)停止秒表，記錄所用的時(shí)間為ts。則電視機(jī)ts內(nèi)消耗的電能為

W=n0n×3.6×106J。

電視機(jī)的電功率為

P=Wt =3.6×106×n0ntW。

方法二：使用電能表、秒表插座、臺燈、功率為P0的白熾燈泡。

切斷家里所有的用電器，將臺燈通過插座接上電源，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)盤的紅點(diǎn)轉(zhuǎn)過瞬間開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過n0r時(shí)停止秒表，記錄所用的時(shí)間為t0s。切斷臺燈電源，接通電視機(jī)，采用相同的方法記錄電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過n0r時(shí)所用的時(shí)間ts。則電流通過燈泡和電視機(jī)所做的電功相等，所以有

W =P0t0 = Pt。

所以電視機(jī)的電功率為

P=t0tP0。

方法三：使用電能表、秒表插座、臺燈、功率為P0的白熾燈泡。

切斷家里所有的用電器，將臺燈通過插座接上電源，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)盤的紅點(diǎn)轉(zhuǎn)過瞬間開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)在 ts內(nèi)計(jì)數(shù)電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n0。切斷臺燈電源，接通電視機(jī)，采用相同的方法記數(shù)在相同的時(shí)間ts內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n。則電流通過燈泡和電視機(jī)做的電功所用的時(shí)間相等，所以有

PP0=WW0=nn0。

所以電視機(jī)的電功率為

P=nn0P0。

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2008年初中物理競賽模擬試題

一、思考與表達(dá)（每空1分，共16分）

1、歐姆——?dú)W姆定律；牛頓——牛頓第一定律；法拉弟——電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

2、振動、擴(kuò)散；

3、音色、音調(diào)；

4、紅外線：電視機(jī)遙控器用紅外線遙控；紅外線夜視儀等；

紫外線：紫外線用紫外線殺菌；（驗(yàn)鈔機(jī)用紫外線辨別假鈔）

5、1、10； 6、小于；

7、（1）增大；（2）熱；（3）塑性；（4）費(fèi)力；

8、（a）利用力的相互作用以獲得較大的初速度；(b)冰刀的鋼鐵與冰有一定的摩擦，刻痕處壓強(qiáng)大，冰因熔點(diǎn)降低而熔化，相當(dāng)于在冰刀前進(jìn)的道路上抹了一層水的潤滑濟(jì)，從而減小了摩擦阻力。(c)半徑越小，運(yùn)動的路程越小(d)減少空氣阻力；（e）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。

二、去偽存真（單項(xiàng)選擇，每小題2分，共30分）

1、C；2、B；3、C；4、A；5、A；6、A；7、C；8、D；9、C；10、C；11、C；12、A；13、B；14、A；15、D。

三、作圖題：（第1、2題每題3分，第3、4題每題2分，共10分）

圖略； 

四、探究與實(shí)驗(yàn)題（第1題5分，第2題8分，第3題分，共21分）

1、（5分）1、凸透鏡，倒立、實(shí)、近視鏡、甲；

2、（8分）（1）B（2分） 接觸面積大小（1分） 摩擦力大小與速度無關(guān)（1分）

（2）C（2分）木塊水平勻速運(yùn)動時(shí)，彈簧測力計(jì)對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力才是一對平衡力，大小才相等（1分）D（1分）。

3．（8分）(1)圖略(2)“1、2、3”(或“4、5、6”、或“7、8、9”) B (3)反比 (4)電壓與電流的比值等于電阻。

五、綜合應(yīng)用（第1題10分，第2題13分，共23分）

1、(1)t=s/c=36 000×103km/3×108m/s=0.12s；

（2）不受季節(jié)、天氣、空氣污染的影響，增加日照時(shí)間等。

F=pS=2×10-8N/m2×10×106m2=0.2N。

2、（1）I=P/U=1 500/220=6.82A。

(2)V=55L=55×10-3m3 ，m=ρV=55kg；

Q吸=cm(t-t0)=1.15×107J。

（3）測出熱的時(shí)間t，則消耗的總電能E=PT，

熱水器的效率為 

η=Q吸/Pt×100%。

(4)(1)空氣的比熱容較小，在沒有水時(shí)容易損壞加熱器；

(2)自來水是導(dǎo)電的，濕手插拔插銷易觸電；

(3)在熱水器中的水結(jié)冰時(shí)體積會增大，容易脹破熱水器。 ▲

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上海市第二十一屆初中物理競賽（大同中學(xué)杯）

第一部分：1、C；2、C；3、C；4、D；5、B；6、D；7、B；8、C；9、A；10、C；11、B；12、C；13、B；14、D；15、C；16A；17、A；18、A；19、D；20、B；21、A；22、A；23、B；24、D；25、C；26、B；27、B；28、D；29、B；30、A。

第二部分：31、54；32、m+ρHS；

33、9、1；34、0.25、0.6；

35、4 400；36、23H；

37、k1+k24k1k2G；

38、Δt1-Δt2Δt1+Δt2v0



第十七屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題

一、1、因?yàn)楣庠聪牡墓β蕿椋邯?/p>

P光源=U光源I光源=24V×10A=240W。

鼓風(fēng)機(jī)消耗的功率為：

P鼓風(fēng)=U鼓風(fēng)I鼓風(fēng)=220V×0.1A=22W。

所以這臺投影儀消耗的總功率為：

P=P光源+P鼓風(fēng)=240W+22W=262W。

2、若光源采用串聯(lián)電阻降壓，這時(shí)所選用的電阻R應(yīng)分擔(dān)的電壓為：

UR=U鼓風(fēng)-U光源=220V-24V=196V。

通過所選用的電阻R的電流為：IR=I光源=10A。

所選用電阻的阻值應(yīng)為：

R=URIR=196V10A=19.6Ω。

所選用電阻消耗的功率為：

PR=I2RR=（10A）2×19.6Ω=1960W。

3、因?yàn)樗x用電阻消耗的功率為1 960W，遠(yuǎn)大于投影儀在正常工作時(shí)所消耗的功率；同時(shí)電阻上消耗的1 960W，將產(chǎn)生大量熱量，實(shí)際使用中很難有效的解決散熱問題，因此容易煉毀投影儀，所以，這臺投影儀的光源不宜采用串聯(lián)電阻降壓。

4、只要同學(xué)提出的定性方案合理，即可給滿分，例如可采用變壓器的方法等。

二、（共10分）1、因?yàn)槔罾蠋煹尿T車速度為：

v=36km/h=10m/s。

李老師上學(xué)校所用的時(shí)間為：

t=sv=10 000m10m/s=1×103s。

摩托車所做的功應(yīng)為：

W=Pt=6×103W×1×103s=6×106J。

所用的汽沒放出的熱量應(yīng)為：Q=W。

所以李老師上學(xué)校時(shí)須用去汽沒的質(zhì)量為：

m=Qq=6×106J4.5×103J/kg=0.133kg。

所以，李老師上學(xué)校應(yīng)花去沒費(fèi)為：

4.90元/L×0.19L=0.93元。

2、單獨(dú)從t=s/v和W=Pt來考慮，在功率P不變的情況下，提高車速可以減小發(fā)動機(jī)所做功，好像可以省油。但根據(jù)W=Pt和P=W/t可得：P=Fv，也就是說，在行駛阻力不變的情況下，提高車速v，必然導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的功率P增大。

所以單純靠提高車速并不一定能減小發(fā)動機(jī)所做的功、達(dá)到省油的目的。

三、（12分）1、（1）由表格中第一行的數(shù)據(jù)可知：停車距離=思考距離+制動距離，所以第二行的停車距離為15m+38m=53m。

（2）思考距離=行駛速度×反應(yīng)時(shí)間。

已知：v1=45km/h=12.5m/s，s1=9m，所以，反應(yīng)時(shí)間t1=s1/v1=0.72s。

反應(yīng)時(shí)間t相等，v1=90km/h=25m/s，所以s1=v1t1=25m/s×0.72s=18m。

第三行的制動距離=停車距離-思考距離=74m-18m=56m。

速度v／km·h-1思考距離s1／m制動距離s2／m停車距離s3／m

14591423

275153853

390185674

4105217697

2、（1）從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，行駛的速度越大，思考距離、制動距離也越長，導(dǎo)致停車距離也更長，當(dāng)然更容易導(dǎo)致交通事故。

（2）根據(jù)思考距離=行駛速度×反應(yīng)時(shí)間，然后對車反應(yīng)時(shí)間比不飲酒的反應(yīng)時(shí)間要長一些。因此，思考距離也要長一些，導(dǎo)致停車距離也更長一些，當(dāng)然也就更容易出現(xiàn)交通事故。

四、（12分）1、中國，China;防水，防觸電；防摔打或易破抽。

2、適用的電源條件是100V~240V、頻率為50Hz~60Hz的交流電源。

3、由P=UI得耗電功率范圍是100V~96W；（100V×1.0A=100W，240V×0.4A=96W)。

4、由η=P輸出/P輸入得供電的效率在79.8%~83.1%之間；（P輸出=19V×4.2A=79.8W，P輸入分別為100W，96W）。

5、不對；一定要拔下輸入端的插頭，否則適配器的初級電路通電，仍在耗電。

五、（共12分）1、因?yàn)閳A筒漂浮在水面上，所以有

F浮=G=mg。

又據(jù)阿基米德原理

F浮=ρ水gVa。

所以ρ水gVa=mg，V排=m/ρ水。

箱內(nèi)氣體的總體積

V=V排+SH=m/ρ水+SH。

2、如題圖2，筒外水面比筒內(nèi)水面高出高度為

h=V排/S=m/(ρ水S)。

由分析得：筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)為

p內(nèi)=p0+ρ水gh=p0+ρ水gm/(ρ水S)

=p0+mg/S。

3、他的肺活量為：

V=V排+SH=m/ρ水+SH

=200g/(1g/cm3)+200cm2×18cm

=3 800cm3=3 800ml。

肺活量體重指數(shù)=肺活量體重=3 80060=63ml/kg。

六、（共14分）1、每秒鐘通過的空氣流的長度為：

L=v t=10m/g×1s=10m。

每秒鐘通過風(fēng)車輪葉形成的圓面空氣的體積為：

V=SL=600cm2×10m

=6×103m3。

空氣流的質(zhì)量為：

m=ρV=1.3kg/m3×6×103m3

=7.8×103kg。

1臺風(fēng)車工作1s獲得的空氣的動能為：

E0=7.8×103kg×50J/kg

=3.9×105J。

10臺風(fēng)車工作1s獲得的空氣動能為：

E=10E0=10×3.9×105J

=3.9×106J。

10臺風(fēng)車工作1s產(chǎn)生的電能為：

E電=Pt=60W×2×3 600s

=4.32×105J。

風(fēng)車發(fā)電的效率為：

η=E電E×100%

=4.32×105J3.9×106J×100%

=11%。

2、100臺風(fēng)車1s獲得的風(fēng)能為

E′0=100×12×104

=1.2×107J。

100臺風(fēng)車一年獲得的風(fēng)能為：

Ea=4 000×3 600×1.2×107J

=1.728×1014J。

如果這些能量是由完全燃燒煤來獲得，則煤的質(zhì)量應(yīng)為：m=E電q=1.728×1014J3×107J/kg=5.76×106kg。

3、風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際困難為：風(fēng)力 不穩(wěn)定，前期投資大，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電成本較高等。前景：隨著技術(shù)不斷的成熟，成本下降較快，有望低于火車發(fā)電成本；風(fēng)力發(fā)電對環(huán)境幾乎沒有污染等。

七、（14分）1、據(jù)題意U=I1（Rx1+R0）。U=I2（Rx2+R0）。將I1=0.24A，Rx1=20Ω，I2=0.5A，Rx2=7Ω代入聯(lián)立解得：U=6V，R0=5Ω。據(jù)題意

U=I1（Rx+R0），Rx=UI1-R0=6V0.6A-5Ω=5Ω。

（2）對于圓柱形金屬體

pS-paS=mg，m=pS-p0Sg=0.3kg。

八、（共16分）1、定值電阻R0起分分壓限流、保護(hù)電路無件的作圖。

2、設(shè)地磅上放質(zhì)量為m的物體時(shí)，輕彈簧縮短x，則有x=mgFl，此時(shí)滑動變阻器的電阻值：

Rx=R-mglRFL=(1-mglFL)R。

電流的表達(dá)式：I=URx+R0=U(1-mglFL)R+R0。由表達(dá)式可看出：l與m之間不存在正比例關(guān)系，所以，用此表顯示m值的刻度是不均勻的。

3、這樣改進(jìn)仍不好。因?yàn)殡妷罕硎緮?shù)：

Ux=U-IR0=UU(1-mglFL)R+R0×R0。

所以，這個電路中，電壓表的示數(shù)大反而表示所測物體的質(zhì)量小，而且刻度仍然是不均勻的。

4、改進(jìn)如題圖答1所示，

Ux=UR+R0×mglRFL=UglR(R+R0)FL×m。

因此Ux與m成正比，所以刻值是均勻的，而且電壓表的示數(shù)大，表示所測物體的質(zhì)量也大，這是符合人們的習(xí)慣。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。