Respuestas de referencia preliminares del Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuela Secundaria 2012

(El tiempo del examen es de 90 minutos, la puntuación total es de 100 puntos)

a. preguntas, 1 punto por cada espacio en blanco), ***16 puntos)

1. 165438 En la madrugada del 3 de octubre de 2011, la nave espacial Shenzhou 8 de diseño propio de mi país se acopló con éxito a Tiangong 1 y viajó. al espacio de la mano, como se muestra en la Figura 1. Después del acoplamiento, Shenzhou-8 fue comparado con Tiangong-1. (Opcional "en movimiento" o "estacionario")

2 Debido al deterioro de la calidad del aire en algunas zonas, el tiempo con niebla es cada vez más común, lo que tiene un gran impacto en el tráfico local. El vapor de agua en el aire forma niebla cuando se enfría _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

3. se está volviendo cada vez más popular entre la gente y pertenece a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _Muchos hogares han instalado calentadores de agua solares, principalmente para aumentar la energía interna del agua a través de _ _ _ _ _ _ _ _ _ . Cuando la temperatura del calentador de agua con 40 kg de agua aumenta 25°C, la energía interna del agua aumenta en _ _ _ _ _ _ _ _ j, y la capacidad calorífica específica del agua es c agua = 4,2×103J/ (kg?°C)

4. Explore la eficiencia mecánica de los planos inclinados utilizando el equipo que se muestra en la Figura 2. Utilice una fuerza de 15 N para tirar de un bloque de madera que pesa 20 N hacia arriba a lo largo de una pendiente de 50 cm de largo y 30 cm de alto. El trabajo extra en este proceso se refiere principalmente a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _. La eficiencia mecánica de este plano inclinado es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _. Escriba una medida para mejorar la eficiencia de la maquinaria de plano inclinado.

5. Durante una tormenta, las dos líneas eléctricas entre A y B tuvieron un cortocircuito en alguna parte. Como se muestra en la Figura 3, para determinar la ubicación específica del grupo de expertos, el electricista conectó los conectores de las dos líneas eléctricas a ambos extremos de la batería con un voltaje de 3 V en A. La corriente en la línea eléctrica en este El tiempo medido fue de 30 m. Respuesta Se sabe que la resistencia de la línea de transmisión por metro es 0.01ω, por lo que la distancia de cortocircuito al suelo es _ _ _ _ _ _ _ _ _ m. Cuanto mayor es la corriente medida, el cortocircuito es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

6. El "agua de libélula" es un fenómeno natural común. Cuando un compañero de clase estaba estudiando el movimiento de una libélula, obtuvo una vista a vista de pájaro de una libélula tocando el agua, como se muestra en la Figura 4. La imagen registra las ondas que provoca la libélula al emerger del agua en tres puntos consecutivos al mismo tiempo. Como todos sabemos, la difusión del agua y el vuelo de las libélulas se mueven a velocidad constante. Según la forma y distribución de las cuerdas en la imagen, la libélula volaba hacia _ _ _ _ _ _ _ _ (escriba "izquierda" o "derecha"), y la velocidad de vuelo era _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(escriba "rápido" o "lento").

7. En el proceso de aprendizaje de la física, algunos conceptos de la vida diaria tienen significados científicos diferentes de los conceptos físicos y deben distinguirse cuidadosamente. Por ejemplo, en la vida, si una persona no se mueve, sus méritos son inconmensurables; sin embargo, en física, si la persona que lleva una caja no se mueve, no realizará ningún trabajo sobre la caja;

Por favor proporcione otro ejemplo basado en el ejemplo anterior:

Vida:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _Vida:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _Vida

En Física: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

2. Preguntas de opción múltiple (esta pregunta tiene 8 preguntas, cada pregunta vale 3 puntos, y *** cada pregunta vale 24 puntos. Sólo una opción para cada pregunta es correcta. La respuesta seleccionada. El número se completa entre paréntesis después de la pregunta.

8. Con la mejora del nivel de vida de las personas, los platos en la mesa son cada vez más ricos. Al comer, descubrí que es menos probable que la sopa de verduras aceitosa se enfríe que la sopa de verduras menos aceitosa. Esto se debe principalmente a que

a. La conductividad térmica del aceite es relativamente pobre. b. La capa de aceite bloquea la radiación de calor.

c. El intercambio de calor se produce fácilmente entre la capa de aceite y el agua de la sopa.

d. La capa de aceite cubre la sopa de fideos y evita que el agua se evapore.

El rango de audición de algunos animales es de 100 Hz

Murciélago 1000-120000

60-65000

15-50000

1-20000

9. Antes de un terremoto, se generarán ondas infrasonidas debido al rozamiento de la corteza terrestre. Los humanos no pueden sentir esta onda infrasonida, pero puede atraer el oído de algunos animales. Según los datos proporcionados en la tabla de la derecha, el tercer tipo de animal responde a las ondas infrasonidas producidas por los terremotos.

a, murciélago B, gato

c, perro d, elefante

10 Para explicar el magnetismo de la Tierra, Ampere planteó la hipótesis del campo magnético de la Tierra en. del siglo XIX Es provocada por una corriente circular I que gira alrededor del eje terrestre. En los cuatro diagramas de la Figura 5, la dirección de la corriente del anillo en la hipótesis de Ampere se expresa correctamente como

11 El Premio Nobel de Física de 2010 fue otorgado a un par de profesores y estudiantes que hicieron contribuciones destacadas. la investigación de materiales de grafeno. El grafeno, también conocido como tinta monocapa, tiene propiedades de tracción, excelente conductividad térmica y eléctrica, alta dureza y alto punto de fusión. Puede reemplazar al silicio como nuevo material semiconductor. Según las propiedades del grafito, no se podría pensar que el grafeno pudiera usarse para hacerlo.

a. Líneas de transmisión de alto voltaje B. Armadura dura

c. Diodos y transistores.

12. Cuando el objeto se mueve desde la lente convexa de 12 cm a la lente convexa de 18 cm, ajustando la posición de la pantalla de luz, siempre se puede obtener una imagen ampliada invertida. Por tanto, la distancia focal de esta lente convexa puede ser

a, 6 cm B, 10 cm C, 16 cm D, 20 cm

13. , la fuente de alimentación El voltaje sigue siendo el mismo. Cuando el interruptor S está cerrado, el circuito funciona normalmente. Después de un período de tiempo, se descubre que uno de los indicadores de voltaje aumenta, por lo que la siguiente afirmación es correcta.

a. La luz puede estar encendida b. El brillo de la luz puede no cambiar.

c, la resistencia r puede estar en circuito abierto d, la resistencia r puede estar en cortocircuito.

14. Como se muestra en la Figura 8, inserte un tubo de ensayo en el agua, con la boca del tubo de ensayo hacia abajo y una cierta cantidad de aire sellada en el tubo. Cuando la temperatura del agua baja, las siguientes afirmaciones son ciertas.

a. El tubo de ensayo se hunde a un ritmo acelerado. B. El tubo de ensayo se hunde uniformemente

c. .

15. En las imágenes físicas, no solo la ordenada y la abscisa representan ciertos significados físicos, sino que la pendiente y el área de la imagen también tienen significados físicos específicos. Las dos imágenes de la Figura 9 son una comprensión de la información contenida, pero son erróneas.

A. Cuanto mayor es la pendiente en la figura A, mayor es la densidad del material.

b. El área sombreada en la Figura A representa la densidad de la sustancia.

c. La línea recta horizontal en la Figura B representa el objeto que se mueve en línea recta a velocidad constante.

d. El área sombreada en la Figura B representa la distancia que se mueve el objeto en el tiempo correspondiente.

3. Pregunta de dibujo (esta pregunta tiene 2 preguntas, cada pregunta tiene 3 puntos, 6 puntos)

16 Como se muestra en la Figura 10, ABC es un prisma en ángulo recto. Después de que un haz de luz incide sobre el plano AC en dirección paralela a AB, se refracta dos veces en los planos AC y BC y luego emerge del plano BC. Dibuje el diagrama de la trayectoria de la luz de este haz de luz (no dibuje la luz reflejada).

17. Como se muestra en la Figura 11, el objeto A está estacionario en el banco de trabajo horizontal y el objeto B está conectado al objeto A a través de la grúa aérea. Todo el sistema es estático. Dibuje los diagramas de fuerza del objeto A y del objeto B respectivamente.

IV.Preguntas de indagación experimental (esta pregunta tiene 3 preguntas pequeñas, 18 preguntas son 6 puntos, 19 preguntas son 12 puntos, 20 preguntas son 10 puntos, ***28 puntos)

18 Liang Xiao utilizó el dispositivo experimental que se muestra en la Figura 12 para explorar las reglas de imagen de espejos planos.

(1) El propósito de utilizar una placa de vidrio en lugar de un espejo plano es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(2) Para encontrar la posición de la imagen de la vela A, Liang Xiao debe colocar otra vela del mismo tamaño en la _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ superficie de la placa de vidrio. , y al mismo tiempo poner otra vela del mismo tamaño en la _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Observación de superficie. (Elija "Izquierda" o "Derecha")

19. Zhu Xiao utiliza el dispositivo experimental que se muestra en la Figura 13 para explorar las condiciones de equilibrio de la palanca.

(1) Al ajustar el equilibrio de la palanca, si el lado derecho de la palanca está alto y el lado izquierdo está bajo, las tuercas de equilibrio en ambos extremos deben ajustarse a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ para que quede equilibrado en posición horizontal. La ventaja de equilibrar una palanca en posición horizontal es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(2) Como se muestra en la Figura 13, la longitud de cada celda en la palanca es de 2 cm y se cuelgan tres códigos de gancho con un efecto de 0,5 N en el punto A en el lado izquierdo del punto de apoyo. En el punto B a la derecha del punto de apoyo, use un dinamómetro de resorte para tirar de la palanca para que se equilibre en una posición horizontal. En este momento, la lectura del dinamómetro de resorte debe ser _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ n. Si el punto B permanece sin cambios, la dirección del dinamómetro de resorte se inclina hacia la derecha, de modo que la palanca permanece equilibrada en la horizontal. posición y el resorte El puntero del dinamómetro cambiará a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _. La razón es _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(3) Dibuja la tabla de registro de datos requerida para el experimento en el cuadro a continuación sin completar los datos.

(4) Zhu Xiao cuelga varios códigos de gancho en ambos extremos de la palanca, ajusta el número y la posición de los códigos de gancho y finalmente equilibra la palanca. Analice el estado de equilibrio que se muestra en la Figura 14 y describa brevemente cuando la palanca está sujeta a gravedad múltiple, su condición de equilibrio debería ser: __________________________________________________.

20. En el experimento eléctrico de un grupo de interés, los estudiantes descubrieron que un componente interesante tiene dos partes, A y B, que están encapsuladas en una carcasa de vidrio transparente. a, B y C son tres terminales expuestos, como se muestra en la Figura 15.

(1) Saben que A es una resistencia de valor fijo. Para estudiar la relación entre corriente y voltaje usando "voltametría", use una línea cruzada en lugar de un cable para conectar el circuito en la Figura 15.

(2) Según los datos experimentales, si la relación entre voltaje y corriente se traza en el diagrama U-I que se muestra en la Figura 16, entonces la resistencia Ra = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(3) b es un conductor hecho de metal especial con un voltaje nominal de 4,5 V. Para comprender mejor las características de B, utilizaron pasos similares para dibujar este componente como se muestra en la Figura 17 An. Imagen de la relación voltaje versus corriente.

Como se puede ver en la figura, la resistencia del B original aumenta con el voltaje como _ _ _ _ _ _ _ _ _ _, y su potencia nominal es aproximadamente _ _ _ _ _ _ _ _ _ W.

5. Preguntas de aplicación integral (esta pregunta tiene 2 preguntas pequeñas, 21 preguntas 12 puntos, 22 preguntas 14 puntos, 26 puntos)

21 Como se muestra en la Figura 18. un recipiente cilíndrico con un área de base S contiene un líquido con una profundidad H y una densidad ρ.

(1) La prueba demuestra que la presión del líquido en el fondo es p-ρgh.

(2) Según el análisis de fórmulas, ¿qué factores están relacionados con la presión interna del líquido?

(3) La presión del gas es similar a la presión del líquido. Utilice la fórmula para estimar la altura de la atmósfera basándose en la presión atmosférica estándar en el suelo. Se sabe que la densidad del aire en condiciones estándar (0°C, 1 atmósfera) es de 1,2 kg/m3, lo que indica si el valor estimado es mayor o menor que el valor real. ¿Por qué?

22. La refrigeración del aire acondicionado y el suministro de aire se realizan de forma alterna. La potencia P1 del aire acondicionado en estado de refrigeración es 2kW y la potencia P2 en estado de suministro de aire es 0W32kW. La potencia eléctrica medida del aire acondicionado dentro de un cierto período de tiempo se muestra en la Figura 19.

(1) ¿Cuál fue el estado del aire acondicionado en los primeros 5 minutos? ¿Cuál es la corriente que circula por él en este momento?

(2)1h, ¿cuánta electricidad consume este aire acondicionado en verano?

(3) Cuando hace calor, el aire acondicionado no puede arrancar debido al bajo voltaje del circuito doméstico. Describa brevemente las razones por las que el voltaje del circuito doméstico es demasiado bajo.

(4) Para utilizar la electricidad de forma segura, muchas familias han instalado líneas de aire acondicionado. Describa brevemente la importancia del tendido de líneas de aire acondicionado.

Respuestas de referencia

1. Complete los espacios en blanco (1 punto por cada espacio en blanco, ***16 puntos)

1, movimiento estático 2, licuado difuso reflexión 3, sí Transferencia de calor regenerativa 4,2×106.

4. Supere la fricción y trabaje al 80% para aumentar la inclinación de la pendiente (reducir la rugosidad de la pendiente, etc.)

55000 se acerca a las 6 en punto, gire se fue rápidamente

7. En la vida: la fricción siempre obstaculiza el movimiento de los objetos; en física, la fricción siempre obstaculiza el movimiento relativo entre los objetos.

En la vida: sólo los objetos que flotan flotan, y los que se hunden no;

En física: los objetos que se hunden también están sujetos a flotabilidad.

2 Preguntas de opción múltiple (cada pregunta vale 3 puntos, ***24 puntos)

8. C 14 , A 15, B

3. Preguntas de bosquejo (3 puntos por cada pregunta, ***6 puntos) Bosquejo.

IV.Preguntas de indagación experimental (esta pregunta tiene 3 preguntas pequeñas, 18 preguntas son 6 puntos, 19 preguntas son 12 puntos, 20 preguntas son 10 puntos, ***28 puntos)

18, (1) Fácil de determinar la posición de la imagen (2 puntos) (2 puntos) Izquierdo y derecho (4 puntos)

19, (1) El brazo derecho es fácil de medir (2 puntos) (2) 1.2 El brazo grande se vuelve más pequeño (3 puntos).

(3)(4 puntos)

Secuencia experimental fuente de alimentación F1/N brazo de potencia L1/cm resistencia F2/N brazo de resistencia L2/cm

1

2

Tres

(4) La suma del producto de la fuerza (potencia) que hace que el objeto gire en sentido antihorario y el brazo de momento es igual a la fuerza que hace que el objeto gire en el sentido de las agujas del reloj La suma de los productos de (resistencia) y el brazo de momento. (3 puntos)

20,

(1) Como se muestra en la Figura 3 (4 puntos)

(2)10 (2 puntos)

(3) Aumento 18,0 ~ 18,2 (4 puntos)

5 Preguntas de aplicación completa (21 preguntas 12 puntos, 22 preguntas 14 puntos, ***26 puntos)

21, (12 puntos)

Solución:

(1) El volumen de una columna de líquido con altura H es V = SH........ ..................(1).

La masa de la columna de líquido es m = ρ sh.. ....... .(1 punto).

La gravedad de la columna de líquido es g = mg = ρ GSH............(1).

La presión del líquido sobre la la superficie inferior es... … (3 puntos)

(2) Se puede ver en la fórmula que la presión dentro del líquido está relacionada con la profundidad h y la densidad ρ del líquido. A mayor profundidad, mayor presión y mayor densidad. .............(2 puntos)

(3) Presión atmosférica estándar del suelo p=1,0×105 Pa, densidad del aire ρ=1,2kg/m3, g= 10N /kg.

Ponlo en la fórmula p=ρgh

.............(2 puntos)

El valor estimado es mayor que el valor real Pequeño, porque la densidad del aire a gran altitud es muy pequeña. Si el valor de densidad utilizado para la estimación es demasiado grande, la altura estimada será menor. .............(2 puntos)

Criterios de puntuación: Puntuación basada en los criterios anteriores. Se puntuarán otros planes siempre que sean correctos.

22, (14 puntos)

Solución:

(1) Estado del suministro de aire, ............. . (2 puntos)

.............(2 puntos)

(2) Se puede ver en la imagen que el aire acondicionado dentro 1 hora Trabajando en estado de refrigeración durante 40 minutos y en estado de suministro de aire durante 20 minutos, la energía total consumida es

.....(4 puntos)

(3 ) En climas con altas temperaturas, demasiados aparatos eléctricos hacen que la corriente principal sea demasiado grande, la caída de voltaje de la línea de transmisión aumente y el voltaje de los circuitos domésticos sea demasiado bajo, lo que hace que el aire acondicionado arranque de manera anormal. .............(4 puntos)

(4) La potencia y la corriente de los acondicionadores de aire son relativamente grandes. La instalación de líneas de aire acondicionado dedicadas puede evitar accidentes causados ​​por una corriente excesiva. en circuitos domésticos provocando incendios o tropezones. ...(2 puntos)