2023年第十九届全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案
2023年全国中学生物理竞赛复赛试题及答案
全国中学生物理竞赛复赛试卷姓名（）总分（）本卷共九题，满分160 分．计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算环节．只写出最后结果的不能得分．有数字计算的题．答案中必须明确写出数值和单位．填空题把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求解的过程．一、（15 分）蛇形摆是一个用于演示单摆周期与摆长关系的实验仪器（见图）．若干个摆球位于同一高度并等间距地排成一条直线，它们的悬挂点在不同的高度上，摆长依次减小．设重力加速度g = 9 . 80 m/ s2 ,1 ．试设计一个包含十个单摆的蛇形摆（即求出每个摆的摆长），规定满足：( a ）每个摆的摆长不小于0 . 450m ，不大于1.00m ; ( b ）初始时将所有摆球由平衡点沿x 轴正方向移动相同的一个小位移xo ( xo <<0.45m ) ，然后同时释放，通过40s 后，所有的摆可以同时回到初始状态．2 ．在上述情形中，从所有的摆球开始摆动起，到它们的速率初次所有为零所通过的时间为________________________________________.二、（20 分）距离我们为L 处有一恒星，其质量为M ，观测发现其位置呈周期性摆动，周期为T ，摆动范围的最大张角为△θ．假设该星体的周期性摆动是由于有一颗围绕它作圆周运动的行星引起的，试给出这颗行星的质量m所满足的方程．若L=10 光年，T =10 年，△θ= 3 毫角秒，M = Ms （Ms为太阳质量），则此行星的质量和它运动的轨道半径r各为多少？分别用太阳质量Ms 和国际单位AU （平均日地距离）作为单位，只保存一位有效数字．已知1 毫角秒=11000角秒，1角秒=13600度，1AU=1.5×108km,光速 c = 3.0×105km/s.三、（22 分）如图，一质量均匀分布的刚性螺旋环质量为m，半径为R ，螺距H =πR ，可绕竖直的对称轴OO′，无摩擦地转动，连接螺旋环与转轴的两支撑杆的质量可忽略不计．一质量也为m 的小球穿在螺旋环上并可沿螺旋环无摩擦地滑动,一方面扶住小球使其静止于螺旋环上的某一点A ，这时螺旋环也处在静止状态．然后放开小球，让小球沿螺旋环下滑，螺旋环便绕转轴O O′，转动．求当小球下滑到离其初始位置沿竖直方向的距离为h 时，螺旋环转动的角速度和小球对螺旋环作用力的大小．四、（ 12 分）如图所示，一质量为m、电荷量为 q ( q > 0 ）的粒子作角速度为ω、半径为 R 的匀速圆周运动.一长直细导线位于圆周所在的平面内，离圆心的距离为d ( d > R ) ，在导线上通有随时间变化的电流I, t= 0 时刻，粒子速度的方向与导线平行，离导线的距离为d+ R .若粒子做圆周运动的向心力等于电流 i ,的磁场对粒子的作用力，试求出电流 i 随时间的变化规律．不考虑变化的磁场产生的感生电场及重力的影响．长直导线电流产生的磁感应强度表达式中的比例系数 k 已知．五、（20分）如图所示，两个固定的均匀带电球面，所带电荷量分别为+Q和-Q (Q >0) ，半径分别为R和R/2，小球面与大球面内切于C点，两球面球心O和O’的连线MN沿竖直方在MN与两球面的交点B、0和C 处各开有足够小的孔因小孔损失的电荷量忽略不计，有一质量为m，带电荷为q(q>0的质点自MN线上离B点距离为R的A点竖直上抛。
2023年历届初中应用物理知识竞赛试题分类汇编物态变化
历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—物态变化一、选择题（91第一届）2. 夏天, 打开冰箱门, 常可看到白雾。
这是[ ]A．冰箱内原有旳水蒸气B．冰箱内食物中旳水分碰到高温空气后, 蒸发形成旳水蒸气C. 空气中旳水蒸气降温形成旳小冰晶D. 空气中旳水蒸气降温形成旳小水滴答案：D（91第一届）9. 小明两次煮鸡蛋。
第一次在水开后继续用急火煮, 直到煮熟；第二次在水开后将火焰调小, 但仍保持锅中旳水沸腾, 直到煮熟。
两次比较发现[ ]A. 第一种措施比第二种措施省燃料又省时间B. 第一种措施费燃料但省时间C. 第二种措施比第一种措施省燃料但费时间D．第二种措施比第一种措施省燃料, 两种措施所用时间相近答案：D（92第二届）3. 多油旳菜汤不易冷却, 这重要是由于[ ]A. 油层阻碍了汤旳热辐射B. 油层和汤中旳水不易发生热互换C．油旳导热能力比水差D．油层覆盖在汤面, 阻碍了水旳蒸发答案：D（93第三届）7. 在制药时, 为从溶液中提取抗菌素, 要用加热旳措施使水沸腾而除去水分, 但抗菌素不能在超过80℃旳条件下提取, 应采用旳措施是[ ]A．增长容器内旳气压, 使水旳沸点低于80℃B．减少容器内旳气压, 使水旳沸点低于80℃C. 缩短加热沸腾旳时间D. 用微火加热使其沸腾答案：B（94第四届复）5. 我国北方冬天, 河流会结上厚厚旳一层冰, 冰旳温度有时低达－40℃, 假如在－40℃旳冰下有流动旳河水, 那么水与冰交界处旳温度是: [ ]A. 4℃B. 0℃C. －40℃D. 略高于－40℃答案：B（94第四届复）8. 冻豆腐里面有小孔旳成因是: [ ]A. 豆腐自身冻缩而成B. 豆腐自身膨胀而成C．外界旳冰雪扎进豆腐里而成D．豆腐里面旳水受冻先结冰, 再熔化成水后而成答案：D（95第五届）4. 在北方旳冬天, 汽车驾驶员常用水和酒精旳混合物作为汽车冷却系统中旳冷却液, 这是由于这种混合液具有A. 较低旳沸点B. 较低旳熔点C. 较大旳比热D. 较小旳密度。
第19届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答
第19届全国中学生物理竞赛复赛试题参考解答一、参考解答实际证明，甲的设计是正确的，所以乙的结论一定是错的。
〔1〕设大气压为0p ，水的密度为ρ。
拧开K 前的状况如图复解19-l 的〔a 〕图所示。
由流 体静力学可知，B 、C 中气体的压强为012()B C p p p g h h ρ==++ 〔1〕D 中气体的压强为1D B p p gh ρ=- 〔2〕由〔1〕、〔2〕两式可得 20D p p gh ρ=+即0D p p >，当拧开K 后，D 中气体压强降至0p ，此时10B p p gh ρ-> 〔3〕即D 管中容器B 水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以D 管中水柱上升。
〔2〕拧开K 后，水柱上升，因D 管上端已足够长，故水不会从管口喷出．设到D 中的水面运动时D 中添加水量的体积为V ∆，那么B 中增加水量的体积亦为V ∆，其水面将略有降低，因此B 及C 中气体压强路有下降，A 中的水将经过E 管流入C 中，当从A 流入水量的体积等于V ∆时，B 、C 中气体压强恢恢复值。
由于A 、B 、C 的半径为D 管半径的60倍，截面积比为3600倍，故A 、B 、C 中大批水的增减〔V ±∆〕惹起的A 、B 、C 中水面高度的变化可疏忽不计，即1h 和2h 的数值坚持不变。
设D 中水面运动时与A 中水面的高度差为H ，〔见图复解19-1〔b 〕〕，那么有 01201()()p g h h p g H h ρρ++=++ 〔4〕 由此可得 2H h = 〔5〕 〔3〕将图复解 19-l 〔a 〕和(b)两图相比拟可知，其差异在于体积为V ∆的水从A 移至C 中，另V ∆的水又由B 移入D 中，前者重力势能增加，然后者重力势能增大，前者的重力势能减大批为112()E g V h h ρ∆=∆+ 〔6〕D 中添加的水柱的重心离A 中水面的高度为2/2h ，故后者的重力势能增量为2121()2E g V h h ρ∆=∆+ 〔7〕2002年KKDH A ABB FCCE h 1h 2(a)(b)图复解 19-1即12E E ∆>∆。
第十九届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题【圣才出品】
3．一袋牛奶被加热至适宜饮用的温度需吸热：
Q吸 cmt 4.2103J / (kg C ) 20010 6m3 1103kg / m3 (50C 10C ) 3.36104 J
该微波炉在加热牛奶时的效率：
Q吸 W总
100%
3.36 104 J 7.8104 J
所以，应该买质量为 100g 的限压阀。
2．如果买了另一种质量为 60g 的限压阀，使用时会使锅内的最高气压值偏小，锅g 的限压阀
2．如果买质量为 60g 的限压阀，锅内温度不能达到 120℃。
【解析】由图 1 能推知该锅内部水蒸气的最大压强，它由限压阀的质量决定，对限压 阀受力分析：竖直方向受到向下的重力、大气压力、锅内气体压力（向上），由平衡条件： G+P0S=PS 算出限压阀的质量；如果限压阀质量过小，锅内温度达到某个小于 120℃的温 度就不会继续上升，因为若温度再上升，锅内气体压力增大，会顶起限压阀释放部分气体， 使锅内压强降低。
1．微波的波长是多少? 2．如果电价为 0.5 元／度，按上述条件加热 10 袋这样的牛奶需要多少电费? 3．该微波炉在加热牛奶时的效率是多少?
KJ21B—AF（G）型微波炉
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
1300W
微波频率
2450MHz
【答案】解：1．电磁波的速度 c=3×108m/s
由c f
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后轮边缘的速度：v3=
2 R3 T3
因为：v1=v2，T2=T3，所以：自行车前进的速度：v=v3=
2019年全国初中物理竞赛试题-6页精选文档
2019年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题注意事项：1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。
2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。
3．本试卷共有六个大题，满分100分。
4．答卷时间：2008年4月20日（星期日）上午9﹕30～11﹕10。
一、（共16分）小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图1所示。
其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，图2是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压U = 6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。
1．请简述此恒温箱的工作过程。
2．为什么恒温箱的加热器应该接在A、B端，而不能接在C、D端？3．如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种：A．0~100ΩB．0~200ΩC．0~1000ΩD．0~1500Ω请问应选择哪一个可变电阻器？为什么？4．小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处？请你提出一种解决的方案。
二、（16分）清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。
有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。
请回答：Array 1．从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出并说明如何更正。
2．清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是A。
若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水m3；平均耗电kW·h。
3．清洗机正常工作10min，清洗机对水做多少功？4．该清洗机正常工作时的效率是多少？三、（共15分）家庭水暖又叫“土暖气”，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备，图3是一种家庭水暖的安装示意图，其中下水管的D 端比A端略高，其坡度为1:100。
请看图思考并回答以下问题：1．这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水便可以在管中按箭头所示方向自行流第 1 页第 2 页动。
第19届全国中学生物理竞赛预复赛试题及答案
第十九届全国中学生物理竞赛预赛试卷题 号 一 二 三 四 五 六 七 总计 得 分全卷共七题，总分为140分．一、（15分）今年3月我国北方地区遭遇了近10年来最严重的沙尘暴天气．现把沙尘上扬后的情况简化为如下情景：v 为竖直向上的风速，沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中（不动）．这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v 竖直向下运动时所受的阻力．此阻力可用下式表达2f Av αρ=其中α为一系数，A 为沙尘颗粒的截面积，ρ为空气密度．（1）若沙粒的密度 33S 2.810kg m ρ=⨯⋅－，沙尘颗粒为球形，半径42.510m r =⨯－，地球表面处空气密度30 1.25kg m ρ=⋅－，0.45α=，试估算在地面附近，上述v 的最小值1v ．（2）假定空气密度ρ随高度h 的变化关系为0(1)Ch ρρ=-，其中0ρ为0h =处的空气密度，C 为一常量，411.1810m C -=⨯－，试估算当19.0m s v =⋅－时扬沙的最大高度．（不考虑重力加速度随高度的变化）二、（20分）图预19-2所示电路中，电池的电动势为E，两个电容器的电容皆为C ，K 为一单刀双掷开关。
开始时两电容器均不带电（1）第一种情况，现将K 与a 接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于__________；再将K 与a 断开而与b 接通，此过程中电池供给的电能等于___________。
（2）第二种情况，现将K 与b 接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于__________；再将K 与b 断开而与a 接通，此过程中电池供给的电能等于___________。
三、（20分）据新华社报道，为了在本世纪初叶将我国的航天员送上太空，2002年3月25日22时15分，我国成功地发射了一艘无人试验飞船。
在完成预定任务后，飞船于4月1日16时51分安全着陆，共绕地球飞行108圈。
（1）飞船的名称是什么？（2）飞船在运行期间，按照地面指挥控制中心的指令成功地实施了数百个动作，包括从椭圆轨道变换成圆轨道等．假如把飞船从发射到着陆的整个过程中的运动都当作圆周运动处理，试粗略估计飞船离地面的平均高度．已知地球半径66.3710m R =⨯，地球表面处的重力加速度29.80m s g =⋅－2002年9月四、（20分）如图预19-4所示，三个绝热的、容积相同的球状容器A 、B 、C ，用带有阀门K 1、K 2的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差 1.00m h =．初始时，阀门是关闭的，A 中装有1mol 的氦（He ）,B 中装有1mol 的氪（Kr ）,C 中装有lmol 的氙（Xe ），三者的温度和压强都相同．气体均可视为理想气体．现打开阀门K 1、K 2，三种气体相互混合，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，三个容器中气体的温度相同．求气体温度的改变量．已知三种气体的摩尔质量分别为31He 4.00310kg mol μ--=⨯⋅ 31Kr 83.810kg mol μ--=⨯⋅31Xe 131.310kg mol μ--=⨯⋅在体积不变时，这三种气体任何一种每摩尔温度升高1K ，所吸收的热量均为 3/2R ，R 为普适气体常量． 五、（20分）图预19-5中，三棱镜的顶角α为60︒，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．六、（20分）一个长为1L ，宽为2L ，质量为m 的矩形导电线框，由质量均匀分布的刚性杆构成，静止放置在不导电的水平桌面上，可绕与线框的一条边重合的光滑固定轴ab 转动，在此边中串接一能输出可变电流的电流源（图中未画出）。
第十九届全国初中应用物理知识竞赛试题【圣才出品】
4．与火车相比，汽车车厢外表面更容易堆积灰尘，对于导致这种现象的原因分析，你 认为下列说法中最可能的是（ ）。
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A．火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑，更不容易堆积灰尘 B．火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更容易把灰尘吹掉 C．火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车厢外侧气压 比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘 D．在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电，因为汽车的轮胎是绝缘的 橡胶，和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下，因而更容易吸附灰尘 【答案】D 【解析】汽车与火车外表面的光滑程度和行驶速度都差别不是很大，不是导致题述现象 的主要原因，带静电的物体对微小灰尘有吸附作用，汽车与火车行驶时都与空气摩擦带上静 电，但由于轮胎不一样，汽车带的静电不易导入地下，所以更容易吸附灰尘。 5．在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序是：大约每隔 8m 在水泥中插入一根长木条， 将水泥路面割断成一块一块的，然后再趁水泥还未完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面 划出一道道的横线（如右图所示）。对上述做法的分析，你认为下列说法中最可能的是（ ）。
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【解析】用带齿的轮在路面上划出一道道的横线，是为了增大路面的摩擦；一位木条的 弹性较好，所以用长木条将路面割断成一块一块的，可以在气温发生较大变化时，对水泥地 面的热胀冷缩进行一定的缓冲，防止水泥路面因热胀冷缩而导致破坏。
2.2008 年 5 月 12 日 14 时 28 分，我国四川省汶川县发生了里氏 8.1 级强烈地震，为 及时了解震区的受灾情况，便于指挥调度，相关部门利用了飞机航拍和卫星遥感技术，飞机 航拍只能在白天进行，利用的是地面物体反射的可见光来拍摄，拍摄过程中，地面上的物体 在摄像机上成的像，应位于摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦距之间，且更靠近__________（选 填“一倍焦距”或“二倍焦距”）处；而卫星遥感则可以昼夜不停的工作，因为它不仅可以 感知可见光，还可以感知物体发出的_________（选填“紫外线”或“红外线”）。
第19届复赛答案
第十九届复赛答案一、参考解答：1．因电磁波的速度：c=3×108m/s根据c=λf 可得：m 12.0Hz102450m/s10368=⨯⨯==f c λ 2．加热一袋牛奶需要消耗的电能：W=Pt=1300×60 J =7.8×104J加热10袋牛奶需要消耗的电能：W 总=7.8×104J×10 =7.8×105J=0.22kW·h 加热10袋牛奶需要电费：0.22 kW·h×0.5元/ kW·h =0.11元 3．一袋牛奶被加热至适宜饮用的温度需吸热：Q 吸=cm （t 2-t 1）=4.2×103J/（kg·℃）×200×10-6m 3×1.0×103kg/m 3×（50℃-10℃）J =3.36×104J 该微波炉在加热牛奶时的效率：%43J108.7J1036.344=⨯⨯==WQ 吸η二、参考答案：1．由图1可知，当锅内温度为120℃时，锅内压强p =1.8×105Pa 。
此时限压阀受力：F 0+G=F设安全阀的质量为m ，则有：p 0S +mg =p S可得：()()()g g ggSp p m 100k 1.0k /N 10m 10214.3Pa 10Pa 108.123550==⨯⨯⨯-⨯=-=-所以，应该买质量为100g 的限压阀。
2．如果买了另一种质量为60g 的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120℃的后果。
三、参考解答：1．还需要测量三个轮子的半径：大齿轮（主动齿轮或轮盘）半径R 1、小齿轮（被动齿轮或飞轮）半径R 2、后轮半径R 3。
推导自行车速度的表达式：设大齿轮、小齿轮和后轮的转动周期分别为T 1、T 2和T 3。
可得：大齿轮边缘的速度：1112T R v π=、小齿轮边缘的速度：2222T R v π=、 后轮边缘的速度：3332T R v π= 因为：v 1=v 2，T 2=T 3所以：自行车前进的速度：123132T R R R v v π== 2．设摩擦小轮的转速为n 0，则：r/s 3.66m01.014.32m/s6.3152030=⨯⨯==R v n π 即当自行车的车速达到15km/h 时，摩擦小轮的转速：n 0=66.3r/s 3．因为自行车脚踏板的周期T 1=2s ，且R 1=8.0cm 、R 2=3.4cm 、R 3=33cm所以：自行车前进的速度：km/h 8.8s /m 44.2s2m 034.0m33.0m 08.014.3221231==⨯⨯⨯⨯==T R R R v π 可能原因：①自行车辐条不紧，导致车圈在行驶过程中为椭圆；②车胎内气不足，导致车胎与地面接触部分到车轴距离小于所测车轮半径；③自行车实际行驶路径与测量长度的路径不重合；④大齿轮、小齿轮、后轮半径测量的不准；⑤行驶过程中脚踏板的周期很难保证为2s 。
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2023年第十九届全国初中应用物理知识竞赛预赛试题一、选择题（每小题 2 分，共 12 分）：以下各小题给出的四个选项中只有一个是对的的，把对的选项前面的字母填在题后的括号内。
1．在 2023 年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。
场馆中光纤的重要用途是（）A．输电 B．通信 C．导热 D．照明2．炎热无风的夏天，小宇走在被晒得发烫的柏油路上，看见前面的路面己被一辆洒水车洒水淋湿了。
他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽，于是赶紧走过去，结果在洒过水的路面上他却感到更加闷热了。
你认为产生这种感觉的重要因素是（）A．洒水车中的水通过曝晒后，内能增大，温度很高 B．地面上的水使被反射的阳光增多，身体获得更多热量C．洒水后使附近的空气湿度增长，身上的汗液蒸发变慢 D．地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上3．修补被扎破的自行车内胎时，修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛，再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛，然后再将锉毛的两个表面涂上胶水，待胶水晾一会儿之后，对准、压紧……。
对于下列锉毛橡胶表面的重要目的的分析，你认为最也许的是（）A．使补胎处的橡胶更膨松，以增强补胎处橡胶的弹性B．增大内胎和橡胶补丁接触的表面积，以充足发挥胶水的粘合作用C．增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦，防止错位D．防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀，避免外胎爆胎4．与火车相比，汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。
对于导致这种现象的因素分析，你认为下列说法中最也许的是（）A．火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑，更不容易堆积灰尘B．火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更容易把灰尘吹掉C．火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车厢外侧气压比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘D．在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电，由于汽车的轮胎是绝缘的橡胶，和铁轮的火车相比史不容易把电荷导入地下，因而更容易吸附灰尘。
5 ．在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序是：大约每隔8m水泥中插入一根长木条，将水泥路面割断成一块一块的。
然后再趁水泥尚未完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面上划出，道道的横线（如图1所示）。
对下述做法的分析，你认为下列说法中最也许的是（）A．用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线，是为了使路面更加美观B．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了节约铺设路面的水泥材料C．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了防让由于热膨胀导致路面损坏D．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了增大路面的摩擦6．如图2甲所示，煤气管道涉及户外和户内两部分，两者之间连接着一只煤气表。
工人师傅给每户安装完户内管道后，都要检查一下管道是否漏气。
有一种检测装置如图2乙所示，在两端开口的透明的 U 型管中装有水，当U型管两端压强相等时，两侧水面相平。
检测时，关闭开关后，用力向用户管道口Y内吹气，然后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相连接， U型管内水面出现高度差（如图2丙所示）。
观测 U 型管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气（）A ．若水面高度差逐渐增大，则表白不漏气B ．若水面高度差逐渐减小，则表白不漏气C ．若水面高度差保持不变，则表白漏气D ．若水面高度差保持不变，则表白不漏气二、填空题（每小题 2 分，共 6 分）1．科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀，星球正在离我们越来越远。
其实在平常生活中声音也有类似的现象，在火车从我们身边疾驶而过的瞬间，尽管火车发出的汽笛声频率是不变的，但我们听起来声音的音调却是（选填“由高变低”或“山低变高”）2. 2023年5 月12日14时28分，我国四川省汉川县发生了里氏8.1强列地震，为及时了解震区的受灾情况，便于指挥调度，相关部门运用了飞机航拍和卫星遥感技术。
飞机航拍只能在白天进行，运用的是地面物体反射的可见光来拍摄。
拍摄过程中，地面上的物体在摄像机上成的像，应位于摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦跟之间，且更靠近（选填“一倍焦距”或“二倍焦距”）处；而卫星遥感则可以昼夜不断的上作，由于它不仅可以感知可见光，还可以感知物休发出的（选填“紫外线”或“红外线”）。
3．在建造高楼大厦时，其地基大多采用箱式基础。
所谓箱式基础，就是把整栋大楼占地范围的地皮掏空挖深，然后填上钢筋混凝土。
箱式基础的优点在于：第一，增大了大楼与地面的接触面积，从而减小了大楼对地面的，可有效地防止地皮大幅度的下陷；第二，减少了整栋大楼的，增大了大楼的稳度，提高了大楼的抗震能力。
三、简答下列各题（每题5分．共30分）1．豆腐本来是光滑细嫩的（如图 3 甲所示），经冰冻再解冻以后，会出现许多小孔，成为美味的“冻豆腐”（如图 3 乙所示）请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理。
2．小明学了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观测家用电器。
他发现自己家洗衣机用的是三脚插头，插头上标有一些符号和文字，如图4所示。
（l）请写出以下标记或字符的含义：① 10A250V ② E ；③ L；④ N 。
（2）小明仔细观测三只插脚，又有新的发现：标有“ E " 字的插脚比其他两脚稍长一些。
他又查看了其他用电器的三脚插头，也是这种情况。
请你从安全用电的角度写出这样制作的好处。
3．小琳家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌旁贴有右侧所示的一段警示语。
请你应用学过的物理知识对这段警示语的必要性给予合理的解释。
4．图5 为商店常用称量货品的台秤，试分析在下列情况下称量货品时，称量结果与实际质量相比是偏大还是偏小。
(l)陀磨损了：(2 )零螺母的位置比对的位置向右多旋进了一些。
5．如图6甲所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线。
为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，工人师傅用图6乙所示的“测通器”来进行测试。
他一方面将A和B连接起来，然后将“测通器”的m连接在D上，将n连接在F上，发现此时小灯泡发光……。
工人师傅据此可以做出什么判断？下一步他将如何操作才干最终搞清每根导线的两端？6．小明搬进刚装修完的新家，妈妈给他买了一个床头灯，他将这个床头灯插在床边墙壁的插座上。
晚上，小明在床上看书时，忽然床头灯熄灭了，过了一会儿，灯又亮了，这时他发现爸爸刚刚洗完澡从卫生间走了出来。
小明很好奇，亲自去卫生间打开“浴霸”的灯，发现他床头的灯又熄灭了；关闭“浴霸”的灯，床头的灯又亮了。
小明很想知道为什么他的床头灯会出现这种“奇怪现象”，线路究竟出了什么问题？( 1 ）请你画出小明家装修时连接浴霸灯与床头插座（床头灯）的电路图，并应用所学知识分析产生这一“奇怪现象”的因素．( 2 ）假如不想让上述“奇怪现象”出现，床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭，请画出对的的电路图。
四、（10 分）为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，我国一些地区使用了“分时电（能）表”。
下表是采用分时计费前、后电费价目表：原电表计费方法分时电表计费方法时间范围全天高峰期低谷期6：00～ 22 : 00 22: 00 ～次日6 : 00单价（元／度）0 . 48 0 . 50 0.30小明家天天要用电水壶将质量为3kg、初温为 20 ℃的水烧开，已知气压为 l 标准大气压，水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃) 求：1.这些水被烧开需要吸取多少热量？2．使用分时电表后，小明家把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，一个月（以 30 天计）比本来节省多少元电费？五、（ 14 分）一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1 只“ 220 V 40W ”的电子节能灯工作。
若太阳能电池板接受太阳能的有效面积为0.3m2，地球上该处与太阳光垂直的表面接受的太阳辐射能约为7.2×104J/min·m2，太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作10h。
假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，天天以8h 计算。
求：1．太阳能照明灯运用太阳能的效率大约是多少？2．若200w 的白炽灯与这种 40W 的电子节能幻一的发光效果相称。
请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势？（灯天天工作10h ，一年按 365 天计算）额定电压/V 额定功率/ W 平均寿命每只售价每度电费白炽灯220 200 1000小时 2.0元0.5元电子节能灯220 40 8000小时20元太阳能电池板2023 1500元六、（ 14 分）科技小组的同学想运用学到的浮力知识制作一个浮力秤。
他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖系系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，如图8 所示。
使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
1．在这里石块的作用是什么？试应用所学物理知识分析其中的道理。
2．这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗？为什么？3．经测量，该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm ，当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度（如图 8 所示）。
请根据图中标明的长度值，通过计算，在1 、2 、3 、4 各刻度线右侧给浮力秤标明相应的质量值。
（π取3.1，最后结果只保存整数）七、（14 分）在一些农村地区建造的沼气池，通过将农村大量的秸杆、人畜粪便发酵来获取沼气，运用沼气来烧火做饭，点灯照明。
沼气池的应用，不仅使上述资源得以更好的运用，同时也给生活带来了诸多便利，使环境得以改善。
这是一个一举多得的惠民工程。
图9 所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。
说明： 1．沼气池 2．水压池 3．进料口 4．密封盖 5 . 输气管 6．贮气室 7．沼气压力显示器 8．总阀门 9. U形管压强计（里面装有染成红色的水）10．出料口盖板（不密封水压池．水压池仍与外面大气相通）11．阀门己知该农户家燃气灶的相关技术数据如下：使用燃料液化石油气天然气人工煤气人工沼气灶前压强（kPa )2.8 2.0 1.0 1.5额定热流量（kW ) 普通炉左：3.6组合炉左：3.6右：4.0 右：3.6 单炉 4.0取g= 10 N/kg ，水的比热容4.2×103J/(kg·℃)1．根据图9 所示，通过计算说明，该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭？2．有一天，该农户发现，沼气压强小于燃气灶的规定。
为了能尽快运用沼气生火做饭，从物理学的角度看，可采用哪些措施？3．若该农户所用的燃气灶是普通炉，通常情况下，普通炉中的右炉单独正常工作时，将一壶质量为2.5kg 、温度为20℃的水烧开，耗时约10 min。