2017年應用物理知識競賽試題

一、選擇題

2017年應用物理知識競賽試題

1、驗鈔機發出的“光”能使鈔票上的熒光物質發光;家用電器的遙控器發出的“光”,能用來控制電風扇、電視機、空調器等電器的開啓與關閉。對於它們發出的“光”,下列說法中正確的是 ( ) A.驗鈔機和遙控器發出的“光”都是紫外線 B.驗鈔機和遙控器發出的“光”都是紅外線

C.驗鈔機發出的“光”是紫外線,遙控器發出的“光”是紅外線 D.驗鈔機發出的“光”是紅外線,遙控器發出的“光”是紫外線

2、在嚴寒的冬季,小明到滑雪場滑雪,恰逢有一塊空地正在進行人工造雪。他發現造雪機在工作過程中,不斷地將水吸入,並持續地從造雪機的前方噴出“白霧”,而在“白霧“下方,已經沉積了厚厚的一層“白雪”,如圖1所示。對於造雪機在造雪過程中,水這種物質發生的最主要的物態變化,下列說法中正確的是 ( )

A.凝華 B.凝固 C.昇華 D.液化

3、在有些地區,人們常在小河邊洗衣服。如圖2所示,人們先把髒衣服浸泡在河水裏,然後提出來放在石板上,用木棒捶打,水花四濺??,如此反覆多次,直到衣服被洗淨爲止。這裏,用木棒捶打的主要目的是( )

A.把衣服上的灰塵打碎,以便於洗滌 B.增大木棒與灰塵之間的摩擦,將灰塵帶走

C.迫使溼衣服裏面的水從衣服纖維之間的縫隙中高速噴出,利用高速水流將灰塵沖洗掉

D.木棒捶打,使衣服突然運動起來,而衣服上的灰塵由於具有慣性仍然靜止,從而使灰塵脫離衣服

4、如圖3所示,海北中學有一個跑道爲400 m的操場,在操場的主席臺和觀衆席上方一字形排列着A、B、C三個相同的音箱。在一次運動會的開幕式上,站在操場中的所有同學都可以聽到音箱發出的足夠大的聲音,但站在某些位置的同學卻感覺聽不清音箱中播放的內容,在圖3的l、2、3三個位置中,位於哪個位置附近的同學應該是“感覺聽不清”的? ( ) A.1 B.2 C.3 D.在哪個位置都一樣

5、炒菜時如果發生油鍋起火現象,下列做法中最不應該的是 ( ) A.加一些冷油,降低溫度 B.立刻蓋上鍋蓋

C.立即向鍋內倒入冷水來滅火 D.將蔬菜倒入油鍋內

6、北斗衛星導航系統是我國自行研製的全球衛星定位與通信系統(BDS)。系統由空間端、地面端和用戶端(導航儀)組成,全部建成後可在全球範圍內爲各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務。2012年12月27日,北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。關於“BDS”的工作過程,下列說法正確的是( )

A.導航儀只能接收地面端的中心控制系統的信息而不能接收導航衛星的信息 B.導航儀只能接收導航衛星的信息而不能嚮導航衛星發送信息 C.導航衛星發射的電磁波不能在真空中傳播

D.導航僅與導航衛星之間是通過電磁波傳遞信息的

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、小明學習了電路知識後,想利用發光二極管設計一個帶開關指示燈的照明電路,晚間關閉照明燈

後,利用二極管發出的光指示開關所在的位置。他共設計了4個電路,如圖4所示,其中L爲白熾燈,規格爲(220V 60W)、D爲發光二級管,規格爲(1.2VO.O1A)、S爲單刀雙擲開關、R爲限流電阻。圖4中能夠滿足要求的電路是 ( )

8、某測量儀器及其控制電路如圖5所示。儀器的等效內阻爲100歐,正常工作電流範圍爲100—300mA,電源電壓爲30V。控制電路由兩個滑動變阻器組成,爲了快速準確地調節儀器的工作電流,應選用哪一組變阻器? ( )

A.R1=lOO歐, R2=10歐.C.R1=lOO歐, R2=100歐 B.R1=200歐, R2=20歐 D.R1=200歐, R2=200歐

9、明光中學的同學制定了一個划船比賽規則:①在距兩個船隊之間的中點處放置一個插有紅旗的小木箱(發令槍響時被釋放,隨河水流動):②甲、乙兩船隊(兩船連線與水流方向平行)聽發令槍聲同時從上游和下游向着小木箱出發;③先得到小木箱的船隊獲勝。針對這個比賽規則同學們開展了討論,下列選項是一些同學的意見,其中正確的是 ( ) A.比賽規則不公平,對上游船隊有利 B.比賽規則不公平,對下游船隊有利

C.比賽規則公平,水流動對兩船隊影響效果一樣 D.條件不足,無法確定

10、小轎車勻速行駛在公路上,坐在副駕駛位置的小青觀察到轎車速度盤的指針始終在11Okm/h位置處,在超越相鄰車道上同向勻速行駛的另一輛大客車的過程中,小青發現自己經過該車的時間約爲5s,如圖6所示。則被超越大客車的車速範圍爲 ( )

A.10~20m/s B.20~30m/s C.30~40m/s D.40~50m/s

11、圖7是常見的一種電動自行車,因其節能環保、便捷實用而受到很多工薪階層人員的青睞。請你說出5種電動自行車上不同部件中蘊含的物理知識。

12、小文同學學習了有關物理知識後,設想製作了一個爲氣球充氣的電動充氣泵,她畫出瞭如圖8甲所示的結構示意圖,其中永久磁鐵下方爲S極。充氣泵在工作過程中,通過電磁鐵線圈的電流大小隨時間變化情況如圖8乙所示。請簡述這個氣泵爲氣球充氣的工作過程。

13、明光中學物理實踐小組在裝配直流電動機模型後參加班級的實踐成果展示交流會,在會上演示通過改變直流電動機的轉動方向及轉速使重物上升或下降的過程。電路元件包括一個單刀單擲開關、一個雙刀雙擲開關、一個滑動變阻器、一個小型直流電動機和一個直流電源,如圖9所示。請完成電路圖的連接以實現上述功能。(操作過程中只能扳動開關,不得再改變電路中的接線)

14、電磁波遇到平滑的金屬表面會像光遇到平面鏡一樣發生反射,反射過程遵循光的反射定律。小明與叔叔一起去參觀救生艇時,發現救生艇的上方懸掛着一個由三塊相互垂直的正方形薄金屬平板組成的“角反射器”,如圖10所示。請你簡述角反射器的工作原理以及該救生艇懸掛角反射器的原因。

15、民航客機在飛行過程中,飛行高度可達lOkm左右,在這種情況下,飛機外部的氣溫可達-60C左右,氣壓也低至26-28kPa。但是座艙內卻是溫暖如春,氣壓和地面大氣壓相近。請應用物理知識分析飛機座艙內是如何獲得如此舒適環境的。

16、-般說來,物體在溫度升高時膨脹,溫度降低時收縮,這一現象稱爲熱脹冷縮。在相同的條件下,氣體的熱脹冷縮最顯著,液體次之,固體最不顯著。固體、液體、氣體的這種性質都可以被利用。有一些電冰箱中的自動溫度控制裝置,就是根據氣體熱脹冷縮的性質製成的。圖11是它的結構示意圖,其中金屬盒是用薄的彈性鋼片製作,表面有一些環狀波紋,內部密封有一定量的氣體。結合圖片嘗試分析它的控溫原理。

17、隨着社會的進步,電冰箱已經成爲現代家庭不可或缺的家用電器,下表是某品牌電冰箱的銘牌。請認真閱讀銘牌上的信息,並結合平時的`生活經驗回答下列問題:

17.小明認爲,耗電量應當等於輸入總功率與一天的時間的乘積,但計算後卻發現,差異很大。這是爲什麼?

18.電冰箱上標示的耗電量爲0.58 kW·h/24 h。但是在炎熱的夏季當電冰箱內裝滿食物後,小明利用電能表測量的結果大約是該耗電量的1.5倍,其可能原因是什麼?

19.若某電冰箱的耗電量按銘牌上標註的耗電量的1.5倍計算,該電冰箱一天要工作多長時間? 18、工人師傅經常使用一種稱爲“大力鉗”的工具夾緊或切斷金屬材料,圖12所示爲用於切斷金屬所常用的一種小型大力鉗,其各部分尺寸已在圖中標明(單位爲cm)。若工人師傅的單手最大握力爲900 N,他使用該大力鉗時,在被鉗材料處能夠產生的最大壓力爲多大?

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19、三峽水利樞紐工程是中國規模最大的水利樞紐工程,如圖13所示。樞紐控制流域面積約1.0xl0 2113

km,佔長江流域面積的56%,壩址所在位置年平均流量爲Q:4.51xl0 m。水利樞紐的主要任務包

5

括防洪、發電、航運三方面,在發電方面,三峽水電站共安裝32臺7 x10 kW水輪發電機組,另外

4

還有2臺S xl0 kW的電源機組,總裝機容量(指34臺發電機組同時工作時的總髮電功率)P=2.25 711

xl0 kW,設計年發電量約W=10kW·h。

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閱讀上述材料,解答下列問題(水的密度p=1.0 x10 kg/m,取g =10 N/kg):

20.若三峽電站上、下游水位差按h=110 m計算,試求三峽電站將水的勢能轉化爲電能的效率。 21.若34臺發電機組全部發電,要達到年發電量的要求,每臺發電機組平均年發電時間t爲多少天?

20、寒假小明參加了學校組織的去內蒙古草原的冬令營之前,老師對他們講了草原上防火和自救的知識,告訴他們,草原一旦起火,推進的速度很快,草原的火就像一堵牆一樣大面積地向前推進;

但由於草的質量小,很快就燒完了,所以當火牆的前面還在燃燒,火牆的後面很快就會熄滅,因此火牆比較薄。這一點與森林火災有着顯著的不同。

基於草原火災的特點,老師囑咐他們,若遇到草原着火,一定要迎着火牆快速地衝過去。如果揹着火,朝沒有火的地方跑,很快就會被大火吞噬。

若某次草原發生火災時,恰好西風,風速v1=1 m/s,所形成的火牆厚度D=8 m;火牆的推進速度可看作與風速相同,即v2=v1=l m/s。通常情況下,人在草原上奔跑的速度可達v3=7 m/s;而在十分疲憊的情況下,持續奔跑的速度約爲V4=1.5 m/s。人的衣服被火焰點燃所需的時間約爲t1=1.5 s。 22.請你通過計算說明老師所說的“草原火災自救方法”的科學道理以及後面所說的。如果揹着火,朝沒有火的地方跑,很快就會被大火吞噬”的原因。

23.假如草原發生火災時,天颳着西風,這時你恰好在火場東側約兩百米的位置。當時你隨身帶有以下物品中的某一件:鐮刀、鐵杴、礦泉水。在不方便使用老師所說的“草原火災自救方法”的情況下,請你簡述你將如何利用上述物品逃生(任選兩種作答,多選無效)?如果連上述隨身物品也沒有,你還能採用什麼方法逃生(只說一種方法,多說無效)?