第十三屆全國初中應用物理知識競賽復賽交流試題

  一、(15分+4分)現在許多平房和多層建筑的屋頂都安裝了太陽能熱水器，用于家庭洗浴。試分析熱水器對供水壓力、水管強度兩方面的要求。

二、(15分+4分)采取什么方法可以把大塊馬鈴薯盡快煮熟?盡可能多地寫出可行的方法，并說明其中的物理原理和這種方法的優缺點或適用場合。

三、(25分+4分)當你背對著路燈向前勻速行走時，定量分析你的身影長度變化的規律。

四、(25分+4分)利用空的塑料瓶如礦泉水瓶能做哪些物理實驗?盡可能多地寫出來。要求寫出實驗的裝置和制作要點(必要時畫出簡圖)、簡明操作步驟、所根據的物理原理。

    五、(20分+4分)為了交通安全，機動車轉彎時，要使用轉向燈對其他車輛及行人發出信號，同時車內的轉向指示燈裝置也會給駕駛員提供轉向燈是否正常的信息。具體地說，當機動車要向右轉彎時，前、后兩只轉向燈D_右1、D_右2均正常發光,車內的轉向指示燈同時也閃亮，而兩只左轉向燈D_左1、D_左2不發光。左轉彎與右轉彎的情況類似。

    如圖所示，機動車轉向燈電路的四只轉向燈D_右1、D_右2、D_左l、D_左2以及轉向指示燈D尚未接入電路。已知四只轉向燈均為標有“6V，10W”字樣的燈泡，轉向指示燈D標有“6V，1.5W”字樣，電源電壓為6V，圖中中RJ為閃光器，它可以使電路間歇地通、斷。請回答：

    (1)按題目要求將四只轉向燈D_右1、D_右2、D_左1、D_左2及轉向指示燈D接入電路，完成機動車轉向燈電路圖。

    (2)四只轉向燈的額定功率相同，為什么轉向燈電路工作時，總是兩只轉向燈發光，另外兩只轉向燈不發光?請運用你學過的電學知識加以分析、論證。

調查我國西部山區滑坡泥石流情況
　 近幾年，西部地區泥石流災害頻繁，小組調查發現在2003年6～7月間，該地區就發生滑坡泥石流5起，造成50多人死傷、5000多人受災，部分房屋、公路、橋梁受損．
　 小張調查了當地的一些生產活動情況，發現如下問題：

情況一	在傾角超過25°的陡坡上墾荒
情況二	有些人在山上偷獵野生植物
情況三	在河流上游大面積砍伐森林，破壞高山植被
情況四	礦業露天開采，產生的廢石、廢渣等松散物質隨意堆放
情況五	在高山上無序開山炸石

1．從調查資料中，小組找到了產生滑坡泥石流的原因：
由于上述情況________和情況________等活動產生許多松動的石頭．這些松動的石頭在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就發生下滑現象．小馬畫出了石頭在斜坡上的受力示意圖，圖中有2 處不完整，請你在原圖中補畫完整．

2．如何避免和治理泥石流呢？剛才小組研究的是使石頭下滑的力．現在，研究起相反作用的力--摩擦阻力．
（1）小組回憶了以前對摩擦力的探究：
用彈簧測力計沿水平方向拉著一個木塊，在不同平面上作________運動，得到如下實驗記錄：

表面	毛巾	棉布	木板
彈簧測力計示數/N	4.0	2.5	1.5

如果都在木板上運動，通過在木塊上加砝碼來改變對水平面的壓力，得到如下實驗記錄：

壓力/N	5	10	15
彈簧測力計示數/N	1.5	3.0	4.5

如果木塊在毛巾表面受到12.0N的摩擦力，則這時木塊對毛巾表面的壓力為________N．
（2）在實際情況中，斜坡所受的壓力由石頭的重力和山坡傾角決定，無法改變．因此，只能通過改變山坡表面的粗糙程度--在山坡上多植樹、保護植被來改變摩擦阻力．請你運用物理研究中的模型法，設計一個模擬實驗來驗證．
　 ①實驗器材：木板斜面（代替山坡），數十枚玻璃棋子（代替石頭），數十枚鐵釘（代替樹木），毛巾（代替植被），水、水管或噴壺（代替洪水或暴雨）．
　 ②實驗過程：
　 a．先將棋子直接擺放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，發現棋子很容易被沖下斜面．
　 b．________．
3．小組的進一步討論：
　 （1）許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發時汽車恰好經過，后果將不堪設想．小張設計了一個報警裝置，如右圖．
　 ①請你替小張介紹它的工作過程：
當泥石流沖垮阻擋墻時，電磁鐵電路________，電磁鐵________，鐵塊________，電鈴電路________，電鈴發出警示聲，警告過路車輛注意．
②小李認為，山中由于泥石流、暴風雨等產生的巨大聲響，會使電鈴聲聽不見．請你進行改進．
　 改進辦法：________．
（2）若汽車通過泥石流溝需要2s，泥石流速度是10m/s．小張認為：要保證車輛的安全，阻擋墻至少應該距離公路15m．
　 她的說法是錯誤的．請你將錯誤之處找出來，并改正．
（3）作為中學生，我們不能直接去防止和治理泥石流．在現實生活中為了能做一些有益的、力所能及的事情去配合對泥石流的防止和治理工作，小組擬定一份日常行為條約，其中第________條有問題，不符合該條約的制定目的．

青島XX中學初三2班配合治理泥石流日常行為條約 ①愛護樹木，不踐踏草坪． ②不浪費紙張，利用紙張的反面作草稿紙． ③經常使用一次性筷子和紙杯． ④將廢報紙送到回收站． ⑤將廢電池單獨存放，不隨便扔到山上或草坪中． 　 制定人：小馬、小李、小張、小玉 　 時間：2005年6月