2000年第十届全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡，已知灯泡L₁和L₃的电阻分别为R₁=10欧，R₃=25欧．连好电路后要测电源电压时，发现连接电压表的导线长度不够，于是他用电压表接在A、C两点时发现读数为15伏，接在B、D两点时读数为20伏．则此时电源电压为多少伏？（有不能整除的地方保留一位小数）

2. 难度：中等

网球拍的拍面有若干条经线和纬线，它们组成了一个个正方形的小格．如果光源安装在天花板，球拍在光源的正下方，要使经线和纬线在地面的影呈如下所列的几种形状，应该用什么样的光源，怎样放置球拍？
（1）．影为正方形格子，边长放大到约为原来的2倍．
（2）．影为矩形（不是正方形）．
（3）．影为若干条平行的直线．
（4）．无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影．

3. 难度：中等

为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量）．治理环境之前，他们共采集了38立方分米的水样，称得其总质量为38.7千克，已知干燥的泥沙的密度ρ_泥=2.4×10³千克/米³，试求洪水中的平均含沙量是多少？（保留一位小数）

4. 难度：中等

一种家用灭蚊器中的电热元件是用钛酸钡材料制成的，它具有控温功能．图2中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线．请你根据这条曲线分析，灭蚊器稳定工作时发热元件处于哪个温度区间，环境温度在哪个区间时这种灭蚊器可以正常使用．

5. 难度：中等

1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车．车上电池的太阳能接收板的面积是8m²，它正对太阳时电池能够产生120V的电压，并对车上电动机提供10A的电流．电动机的直流电阻为4Ω，而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×10³W/m²．求：
（1）该车的太阳能电池的效率是多少？电动机把电能转化为机械能的效率是多少？
（2）若太阳辐射的总功率为3.9×1.0²⁶ W，且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途中有28%的能量损耗，还知道半径为R的球面面积为S=4πR²．请根据这些资料计算太阳到地球的距离．

6. 难度：中等

有一种五角棱镜实际上是一个玻璃棱柱，几个平面都经过精密磨光，是一种常用的光学器件，图a是它的横截面图．图中∠A=∠B=∠C=∠D=112.5°，∠E=90°，AB和CD两个平面外侧镀银．
（1）．如图（a）所示，一束光线PQ垂直射入AE平面，画出它射入棱镜后直至射出的路径，标出在每一个镀银界面上的入射角．
（2）．如图（b）所示，一束平行光以45°的入射角射向平面镜 M．如果用一个箭头形小纸片“→”挡光，请在磨砂玻璃R上以箭头标出纸片的影．设光源、小纸片的方向和磨砂玻璃的位置都不变（图3c），用上述五角棱镜代替平面镜，如果也要在磨砂玻璃上得到小纸片的影，应该怎样放置这个棱镜？在图c中作出五角棱镜位置的示意图并以箭头标出磨砂玻璃上的影．
（3）．如图（d）是一种单镜头反光相机的示意图，镜头L的焦距f满足关系式f＜AB+BC+CD＜2f．取景时来自镜头的光经过两个小平面镜M、N的反射后在磨砂玻璃R上成像（曝光时小镜M向上弹起，处于水平位置，来自镜头的光在胶片上成像）．试作简图分析，这种取景器的最大缺点是什么，提出解决办法．