全国初中应用物理竞赛, 也就是大家说的巨人杯的试题和答案的注意事项如下。第一点, 需要在密封线里面填写你所在的地区、学校名字、考生姓名以及考号。第二点, 书写工具必须使用蓝色或者黑色的钢笔, 也可以使用圆珠笔。第三点, 这份试卷一共有六个大题, 满分是一百分。请注意, 原文里的IOO分要改为百分。
第四点, 答卷的时间是三月三十日, 星期日的上午九点三十到十一点十分。接下来是一部分, 这部分包含十个小题, 每个小题两分, 一共二十分。各小题给出的四个选项里只有一个是对的, 请把正确选项前面的字母填在题目后面的括号里。第一个问题是关于汽车观后镜的。
汽车的观后镜是用来观测车后面路面情况的装置, 通常是凸面镜。正常情况下, 坐在驾驶员位置的人来说, 通过左侧的观后镜应当看见如图l甲所示的效果。在某次准备驾车外出的时候, 坐在驾驶员位置的王师傅发现, 从左侧观后镜中看到的是如图l乙所示的情景。为了确保行驶安全, 需要调整左侧观后镜的镜面。
请问应该完成图2中的哪种操作呢? 请选择正确的填入括号。第二个问题涉及到元旦文艺会演。当时物理老师和电工师傅合作, 给大家演出了一个不怕电的节日表演。需要注意的是, 因为该节目有危险, 同学们千万不要模仿。首先电工师傅将两根导线的接头A和B, 分别连接到标有P220的灯泡的接线柱C和D上。
这个情况如图3甲所示。闭合开关后, 灯泡正常发光。随即, 电工师傅断开开关, 然后取下灯泡。之后物理老师站到干燥的木凳上面。他的左手和右手分别抓住两导线接头A和B。这一情景如图3乙所示。此时电工师傅闭合开关。然后用电笔分别测试导线接头A、导线接头B以及物理老师的皮肤。发现测电笔的氖管均发光。
在这一过程中, 物理老师仍然谈笑自如。
关于上面说的那些情况, 你觉得下面哪个说法是对的() A.物理老师有那些不平常的本事, 确实不怕电击 B.物理老师的双手戴着绝缘手套 C.在人和灯替换的时候, 电源的零线被断开了 D.在人和灯替换的时候, 电源的火线被断开了 3.图4甲是一把手工锯的锯条, 图4乙是正对着锯齿看的效果, 发现锯齿都“东倒西歪”地偏向两边, 不在一个平面上, 原因是 () A.把锯齿做成这样的形状之后, 更容易把锯齿打磨得尖锐B.把锯齿做成这样的形状之后, 锯条承受撞击能力更强 C.锯条用得太长时间, 锯齿被撞歪了D.把锯齿做成这样的形状之后, 能够让锯口变宽, 减小被切断物体对锯条的摩擦力 4.“嫦娥三号”探测器在月球表面降落的时候没有使用崩降落伞, 是因为() A.月球表面很松软, 不需要用降落伞来减速 B.距离月球表面太近, 用降落伞来不及减速 C.月球表面附近没有大气, 降落伞没法起到减速的作用 D.“嫦娥三号”太重, 不好做出足够大的降落伞 5.汽车发动机在工作过程里面需要冷却图5是汽车发动机的水冷系统工作原理示意图在汽车发动机正常工作的过程中, 对于图5里显示的有关汽车发动机水冷系统中的水流方向以及水泵叶轮转向的示意图, 正确的是 () 6.6月20日我国宇航员王亚平进行了第一次太空讲课。
图6是王亚平在太空做的实验的一个画面, 里面的水变成了球形状而没有碎裂, 除了重力消失这个原因以外, 还有一个重要的原因是选项B说的那样, 即水球表面分子之间的引力没有小于斥力。
第7题说的是把一支正在燃烧的蜡烛靠近家里的镜子，大家能发现镜子里面出现了好几个蜡烛的像, 就像图7展示的那样, 对于这种现象, 正确的解释是选项B, 也就是光线经过了玻璃的前面和后面反射了好几次, 形成了多个虚像。
第8题讲的是小东在看神舟十号飞船发射的时候, 想要算一下火箭在开始的10秒钟内的平均速度是多少, 他上网查到了长征二号F运载火箭的总长度是58米, 然后下载了发射视频, 看到了刚发射时和过了10秒时的图片, 就是图8的甲和乙, 根据这些信息判断, 这10秒内的平均速度最接近选项C的12米每秒。
第9题是说为了让交通警察监督司机有没有超速, 他们在路上安装了一些固定的测速设备。
如图9所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.ls，超声波的速度是340m/s，则()A.汽车接收到第一次信号时，距测速仪170mB.汽车接收到第--次信号时，距测速仪102mC.汽车的速度是34m/sD.汽车的速度是30.9m/s1O.如图10所示的电动自行车既能够电动骑行，也能够脚踏骑行电动骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力下表是某型号电动自行车的重要技术参数依照学过的物理知识，判断如下估算成果中合理的是()A.电动自行车行驶过程中，电动机的工作电流保持5A不变B.蓄电池一次充足电巨人杯物理竞赛，放电时可输出的电能最多约为3..若蓄电池储存能景的80%用于驱动电动自行车在平均阻力为40N的水平公路上匀速行驶，蓄电池一次充电最多能连续电动行驶约4lkmD.蓄电池一次充电后，该电动自行车最多可供电动骑行2.4h二、简答下列各题(每题5分，共30分)1．有两只洁净、透明的圆柱形玻璃杯，一只盛满不含气泡、污物的纯净水，另一只为空杯子，两只杯子的杯口都被不透明的盖子盖严了。
希望你能够清楚地解释一下到底应该如何直接只用眼睛去观看来判定出哪个杯子里面装有水这个情况，并且还要说明这么做的依据是什么, 第二点, 请参照如图11所示的这个画面, 可以看到架设在两根电线杆中间的那些电线总是呈现出向下弯曲的弧线, 这条弧线的最低处与两个端点悬挂位置之间的水平方向直线之间的距离有一个特定的名称叫做垂距或者也可以称为垂度, 请你针对这两个小问题分别做出回答, 第一小题问到如果在架设电线的过程中所留下的垂距大小设置得过小了一点, 你认为可能会产生什么样的危害结果, 第二小题继续询问如果在架设电线的时候所预留的垂距尺寸变得过大了一些, 你认为又会带来什么样的不良影响以及存在哪些不足之处呢。
3．在图12甲里, 家用漏电保护器是用电器发生漏电故障或者人体触电时候实行保护的设备。它的内部结构中包括两个部分。这两个部分就是检测装置和试验电路。家庭电路漏电的时候, 通过火线的电流和通过零线的电流不相等。
漏电保护器中有一个检测装置, 这个检测装置在图12乙的双虚线框内, 没有详细画出。当它检测到通过自身的火线和零线的电流不等时, 便切断电源。这样起到保护作用。漏电保护器中尚有待试电路。
试验电路由一只开关S和一个电阻R组成。闭合开关S就能模拟漏电情形。这样从而检查漏电保护器工作是否正常。请在图12乙中漏电保护器的虚线框内画出试验电路。题目编号是4。
“嫦娥三号”探测器主要由两大部分组成。这两大部分是着陆器和巡视器。其中巡视器就是我们俗称“玉兔”的月球车, 如图13所示。网上有许多学生问了许多有关月球车的有趣问题。
也有许多科学兴趣者问了许多有关月球车的有趣问题。你能帮他回答这个问题吗? (1)月球表面有一部分地区, 那里的土壤物业经理人，它是非常松软的, 并且地形是崎岖不平的, 石块和陨石坑都是遍布在在那里的。
设计一个什么样的月球车轮, 才能够使得月球车在月球表面得以行驶? 其次, 月球车为何不使用减震性能愈加好的充气轮胎? 最后, 月球车的重要能量起源是什么? 5．如图14甲所示的是一个在田地里使用的农用四轮拖拉机。它的前轮负责导向, 后轮负责驱动。
拖拉机在工作时, 其背面一般挂有拖车或者是耕地设备, 这部分信息对应的是图14乙所展示的内容吗? 不, 图14乙展示的是一辆叉车。这叉车上常见于仓库、机场、车站这些地方, 用来搬运货物。它的后轮是起导向作用的, 前轮则是提供驱动力的。
现在需要分别解释一个现象, 就是为什么拖拉机的前轮做得窄小而细小, 而后轮却宽大得多, 另外还要解释为什么叉车的前轮做得宽大, 而后轮反而窄小呢。6．小明用如图15所示的气筒给自行车轮胎打气之后，他发现气筒外管的温度比打气之前明显高了很多。并且越是靠近气筒外筒顶部的地方, 温度的数值就越高。
在这里需要注意一点, 在使用该气筒向自行车轮胎打气的过程中气筒的底座和内管都保持静止不动, 只有手柄和外管在进行上下运动, 同时活塞是固定在内管顶部的位置, 请你根据这些信息来分析产生上述现象的原因。接下来进入第三大题, 共分值为十一分。
科技小组的同学设计了如图16甲所示的恒温箱温控电路。这个电路的目的是为了得到高于室温并且被控制在一定范围内的恒定温度环境, 即“恒温”效果。该装置包括工作电路和控制电路两个部分。在该电路中, R’表示一个阻值能够进行调节的可变电阻。
R则表示热敏电阻, 该电阻放置在恒温箱内部, 其阻值随温度变化的对应关系呈现在图16乙中。继电器的线圈电阻值为五十欧姆。在如图16甲所示的当前状态下, 加热器是否正在处于加热的运行状态呢?
2．已知当控制电路的电流达成0.04A的时候, 继电器的衔铁被吸合；并且当控制电路的电流减小到0.036A的时候, 衔铁会被释放。
当把电阻R'调成350Ω的时候, 可以让恒温箱里面的温度达到最高为100℃的“恒温”状态。假如你确实需要把一个恒温箱里面的温度给控制在一个最低温度为50℃的“恒温”状态那么你就得问自己一个问题, 也就是究竟应该把这个电阻R'的限值调到多少才行?
第三个小问题来了。使用这一个恒温箱去得到一个最低温度为50℃的“恒温”, 跟利用它去得到一个最高温度为100℃的“恒温”相比, 哪一个是它的温度波动范围会更小一些? 至于到底为什么是这样子, 那也是一个需要好好想一想的地方。
四、(12分)如图17所示为16mm电影放映机放电影, 这种电影放映机使用宽度为16mm的电影胶片, 电影中的声音以声音信号的方式刻录在电影胶片上如图18所示。
1．电影放映机正常放映时, 有关放映灯泡、放映机镜头(凸透镜)、电影胶片、反光镜(凸面镜或凹面镜)的种类及其相对位置关系, 提出了如图19所示的几个猜测, 其中也许正确的是()2．有一次, 电影刚开始放映时, 小明发觉银幕上的画面所有是倒立的。
在这种情况下, 下列所述的观看效果中, 不也许出现的场景是()A.人退着向后走B.地上的碎陶片忽然聚集起来, 最后形成一只漂亮的陶罐C.听到的是正常的影片中的对白D.箭倒着飞向弓3．小明看电影时, 估量银幕到电影放映机的距离约为15m;银幕上的电影画面宽度约为已知识电影放映机所使用的16mm电影胶片中画面的宽度约为10mm。
则依照以上数据可知电影放映机镜头的焦距也许为()A.52mmB.24mmC.49mmD.26mm4．若该16mm电影胶片的厚度H=0.14mm片夹上密密地绕了一整盘电影胶片巨人杯物理竞赛，如图20所示，图中d和D分别表示片夹内电影胶片的内径和外径求：(1)这盘电影胶片的总长度L约是多少？
(2)我们来算一下, 如果按照每秒放映二十四幅画面这个速度一直放下去, 这盒胶片大概能连着播放多久时间呢。（不包括片头和片尾的时间长度）, 第五大题, 一共十二分。小亮家里有一辆轿车。爸爸在给小亮讲解汽车性能的时候, 总是会说“二点零的排量”这样的话。但是爸爸很少会提到“功率”这个词。
所以小亮特地做了一个查找排量的定义查询行动。定义是这样的: 活塞从它的上止点移动到它的下止点时, 所经过的工作容积, 这个就被称为气缸排量。假如说发动机里面有好几个气缸的话? 那所有气缸的这些工作容积加在一起, 这就称为发动机的总排量。
小亮通过查找说明书发现了他家中这辆轿车采用了一种被称为LFX直列四缸这样的发动机类型。该车的排量为两点零升, 也就是写作2.OL这个格式。然后他还从互联网上查找到了关于这种轿车的输出功率和转速之间关系的图表, 图中标记为第二十一号图表。第一个小问题, 请依据第二十一号图表来进行分析。
在发动机转速处于一千到五千每分钟这样一个区间范围之内的情况下。问的是这个车的输出功率和发动机转速这两者之间, 大体上面会有着怎么样的一个定性关系存在? 2．咱们试着通过公式的推导过程, 来搞明白在其他的那些参数都一样情况之下, 轿车发动机的输出功率跟它的排量之间到底是什么样的关系。
3．小亮再次向父亲询问了一些实际测量得到的数据。这些数据显示轿车在路上行驶时路况比较好, 平均时速为一百千米每小时, 发动机转速是每分钟若干转, 平均每百公里消耗燃油九升。根据参考图二十一中提供的信息需要分析这辆汽车在这样的一种工作状态下面行驶的时候发动机的大概效率是多少。
同时还需要计算每一个做功冲程当中气缸内部气体所具有的平均压强大概是多少。已知汽油的热值是每千克4., 密度是每立方米0..以下是第六大题, 总共15分。小明亲自行设计并且在实践中动手操作, 把他房间里原来的窗帘改造成了电动窗帘的方式。
为此目的, 他采购了微型电动机以及减速装置、还购买了电源与双刀双掷开关等材料, 并且购置了滑轮、皮带和拉绳等零件设备, 他对原本存在的窗帘盒结构实施了改造工作。第一小问提到, 如图所示在图22甲中可见, 小明在他所指的窗帘盒上方那个位置的双虚线框内部安装了电动装置设备。
该电动装置借助于一根拉绳去拉动窗帘一起进行运动变化动作的改变过程。如果想要改变窗帘的是打开还是关闭这个状态结果的话, 可以通过改变流向通过小型电动机里面的电流的方向这个方法, 来使得其转轴产生转动方向上的变化效果即可达成。
如果使用一个双刀双掷的开关来控制的话, 能够去实现让电源方面给电动机进行供电时电流方向发生变化的这个功能目标。请你根据题目要求在图22甲右侧画出的那个虚线框里面, 把包括电源还有双刀双掷开关以及接线柱在内的这些部件之间的电路连接关系图完成绘制出来即符合要求。
第二小问说明电动机的转速水平通常都是非常高的这一特性事实存在的, 那么就应当需要安装。