2014年第24屆“巨人杯”全國初中應用物理知識競賽初賽試卷

一、本題10小題每小題2分，共20分．以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在題后的括號內．

• 1．汽車的觀后鏡是用來觀察車后路面情況的裝置，一般為凸面鏡。正常情況下，坐在駕駛員位置的人通過左側觀后鏡應該看見如圖甲所示的效果。在某次準備駕車外出前，坐在駕駛員位置的王師傅發現，從左側觀后鏡中看到的是如圖乙所示的情景。為確保行駛安全，左側觀后鏡的鏡面應適當完成圖中的哪種操作（　　）

  A． 向外旋轉

  B． 向內旋轉

  C． 向下旋轉

  D． 向上旋轉
  組卷：513引用：5難度：0.9

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• 2．“五一文藝會演”時，物理老師和電工師傅合作給同學們表演了一個“不怕電”的節目（注意：因該節目有危險，同學們切勿模仿）．首先電工師傅將兩根導線的接頭A、B分別連接到一標有“P2220100”的燈泡（如圖甲所示）的接線柱C、D上，閉合開關，燈泡正常發光。隨后，電工師傅斷開開關，取下燈泡，物理老師站到干燥的木凳上，左、右兩手分別抓住兩導線接頭A、B（如圖乙所示），此時電工師傅閉合開關，用測電筆分別測試導線接頭A、B及物理老師的皮膚，發現測電筆的氖管均發光，而在這一過程中，物理老師依然談笑自如。對以上現象的解釋，你認為下列說法中正確的是（　　）

  A．物理老師有“特異功能”，確實不怕電

  B．物理老師的雙手戴著絕緣手套

  C．在人、燈替換的過程中，電源的火線被斷開了

  D．在人、燈替換的過程中，電源的零線被斷開了
  組卷：661引用：3難度：0.9

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• 3．圖甲為一把手工鋸的鋸條，圖乙所示為正對著鋸齒看的效果，發現它的鋸齒都“東倒西歪”的側向兩側，而不在一個平面上。其原因是（　　）

  A．將鋸齒做成這樣的形狀后，容易將鋸齒打磨得更鋒利

  B．將鋸齒做成這樣的形狀后，鋸條承受撞擊能力更強

  C．鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了

  D．將鋸齒做成這樣的形狀后，可以使鋸口加寬，減小被鋸物體對鋸條的摩擦力
  組卷：569引用：3難度：0.9

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• 4．“嫦娥三號”探測器在月球表面降落時，沒有使用降落傘，是因為（　　）

  A．月球表面非常松軟，不需要使用降落傘減速

  B．距離月球表面太近，用降落傘來不及減速

  C．月球表面附近沒有大氣，降落傘無法起到減速的作用

  D．“嫦娥三號”質量太大，不易制作足夠大的降落傘
  組卷：389引用：10難度：0.9

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• 5．汽車發動機在工作過程中需要冷卻。圖為汽車發動機的水冷系統工作原理示意圖。在汽車發動機正常工作的過程中，圖所示有關汽車發動機水冷系統中水流方向以及水泵葉輪轉向的示意圖中，正確的是（　　）

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：744引用：4難度：0.9

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• 6．2013年6月20日我國宇航員王亞平首次進行了太空授課。圖為王亞平所做實驗的一個畫面，圖中的水呈球狀而不破裂，除了失重的原因外，還主要是因為
  （　　）

  A．水球的外表面有一層很薄的橡皮膜

  B．水球表面分子之間相互作用的引力大于斥力

  C．在實驗用水中事先添加了某些特殊物質

  D．到外太空后，水的分子結構發生了變化
  組卷：416引用：2難度：0.9

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五、解答題（共1小題，滿分12分）

• 19．小亮家有一輛轎車，爸爸在給他講車的性能時，總是說“2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從剛上查到了排量的定義：活塞從上止點移動到下止點所通過的“工作容積”稱為氣缸排量。如果發動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發動機排量。小亮從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發動機，排量為2.0L；從網上查找到了這種轎車的輸出功率與轉速的關系如圖所示。
  （1）根據圖分析，在發動機轉速為1000---5000r/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致有怎樣的定性關系？
  （2）試通過公式推導出在其他參數相同時，轎車發動機的輸出功率與其排量的關系。
  （3）小亮又向爸爸詢問了一些實測數據：轎車行駛的路況好，平均車速為100km/h時，發動機轉速為2000r/min,平均油耗為9L/100km。參考圖中的數據，分析這輛汽車在這種狀態下行駛時，發動機的效率約為多少？每個做功沖程氣缸內氣體的平均壓強是約為多少？（已知汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg,密度為0.71×10³kg/m³）。
  組卷：1196引用：3難度：0.1

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六、解答題（共1小題，滿分15分）

• 20．小明自己設計并動手將房間里的窗簾改成電動窗簾。為此他購置了微型電動機及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有的窗簾盒進行改造。
  
  （1）如圖甲所示，小明在窗簾盒（上方的雙虛線框）內安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運動。改變通過微型電動機的電流方向，就可改變其轉軸轉動的方向，從而將窗簾打開或關閉。利用雙刀雙擲開關，可以實現電源對電動機供電電流方向的改變。請你在圖甲右側的虛線框內，完成電源、雙刀雙擲開關和接線柱間的電路連接。
  （2）電動機的轉速一般很高，需要安裝減速裝置，如圖乙所示。請說明減速裝置的減速原理。
  （3）下表是所使用的微型電動機的部分數據。表格中，額定功率是“電動機在額定電壓和額定電流下工作時的輸出功率”，堵轉電流是“在額定電壓下，讓電動機的轉軸同定不動時的電流”。
  

  型號	工作電壓范圍U/V	額定電壓U額/V	額定電流I額/A	額定功率（輸出）P輸/W	額定轉速n/r?min-1	堵轉電流I堵/A
  RS-360SH-14280	8.0-30-0	12	0.34	2.15	5000	1.36

  請根據表中的有關數據計算：
  ①以額定功率運行時，該電動機的效率為多少？
  ②電動機的額外功率主要由熱損耗和機械損耗造成，請分別求出以額定功率運行時，該電動機的熱損耗功率和機械損耗功率？
  ③在圖甲中，減速裝置、飛輪、皮帶、滑輪、拉繩共同構成了傳動裝置。已知每半邊的窗簾滑軌長度為1.5m,要求自動窗簾能夠在6s內從完全關閉到完全打開。拉動半邊窗簾時，掛鉤和滑軌間的平均摩擦力為2N．則安裝電動窗簾時，對傳動裝置的機械效率有何要求？
  組卷：1083引用：5難度：0.1

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