第13 届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案

第13 届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案
是复赛哦~~

第十三届全国物理应用物理知识竞赛复赛试题答案
(一)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=ρgh供水管要能把水送到热水器上,水压要大于p．例如,楼顶高lOm,要求供水压强大于p=1×103kg／m3×1ON／kg×lOm=l×105Pa,这相当于标准大气压．
底层的水管要能承受1×105Pa以上的压强．顶层水管的耐压要求可以低些,例如直接与热水器相连的水管可以使用塑料管．
评分建议：能得出供水压力、水管耐压强度为p=ρgh即可得满分．给出具体数值的例子、能与大气压相比、考虑到顶层与底层的差别,则加分．最多加4分．
(二)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．优点是速度快,而且由于温度高,马铃薯更好吃．缺点是不能随时开锅观察,有可能把马铃薯煮烂．
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的内部,内部温度上升较快．优点是简便易行,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．
评分建议：完整、正确地答出两个方法即得满分．超过两个方法且回答有道理,加
分．最多加4分．
(三)这时,身影越来越长．身影长度l与身高h、灯高H、人行速度v的关系可以用如图所示的几何关系表示．
因为三角形OED与三角形DBC相似,所以
由此解出
这表明,身影越来越长,而且影长是匀速增加的,速度为
从这个表达式中可以看出
①影长增加的速度u与人行速度v成正比．
②当人比灯杆矮很多时,
这表明影长几乎不随人的行走而变．
③当人的身高与灯高相差无几时,h＜＜H,H-h≈H,所以u=(h/H)v,这表明影长的变化速度远大于人行的速度．
评分建议：得出影长与人行速度的关系式即得满分．对关系式进行分析,加分．最
多加4分．
(四)可以做一个抽水机模型．如图,在瓶盖上挖一个直径lcm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,使它成为一个单向的阀门.
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,一只手用力捏瓶,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．
评分建议：按题目要求说出两个实验即得满分．说出三个或更多实验则加分．最多加4分．
(五)(1)电路如图所示．
(2)不论转向开关S接至位置1还是位置2,所有的灯都接入了电路．
若车向右转向,则开关S接1,此时D右1和D右2常发光,而D左1和D左2并联后与D串联．
因为转向指示灯的规格是“6V 1．5W”,所以转向指示灯D的电阻为：RD=U2／PD
=24Ω．转向灯的规格都是“6V、10W”,所以转向灯的电阻均为R=U2／P=3．6Ω．左
(或右)两只转向灯和转向指示灯总电阻：R总=RD+2R=25．8Ω．
通过转向指示灯D的电流ID=U／R总＝0．23A,所以转向指示灯D上获得的功率：PD’＝I2R=1．36W．由于PD’与转向指示灯的额定功率(1．5W)相差不多,所以此时转向指示灯能发光．
而此时通过左转向灯中每只灯泡上的电流：I＝ID／2＝O．115A,所以每个左转向灯的实际功率为：P实=I2R=0．052W．由于左转向灯的P实远小于其额定功率10W,所以左转向灯不能发光．
当车向左转向时,同样的道理,只有左转向灯发光而右转向灯中虽然有电流通过
但并不发光．
评分建议：本题第(1)、(2)问各10分．电路连接正确,充分利用已知条件进行定量分析论证的得满分．只定性说明在D右l和D右2常发光时,D左1和D左2并联后再与D串联,由于D的电阻远大于D左1和D左2并联的总电阻,因此D左l和D左2的实际功率将远小于它们的额定功率而不能正常发光的,不能得满分．分析论证过程简明、巧妙,或提出多种可行的连接方式的,可加分．最多加4分．