物理知識競賽試題二(力學部分)
一、單一選擇題（每小題3分，共33分）
1．電單車做飛躍障礙物的表演時為了減少向前翻車的危險，下列說法中正確的是：
a．應該前輪先著地 b. 應該後輪先著地
c. 應該前後輪同時著地 d. 哪個車輪先著地與翻車的危險沒有關係
2. 下列有關雷射應用的說法中，錯誤的是：
a. 利用雷射進行室內照明 b. 利用雷射進行通訊
b．利用雷射加工堅硬的材料 d. 利用雷射進行長距離測距
3. 從地面上看，通訊用的地球同步衛星是靜止不動的。它執行一周所用的時間是：
a. 24小時 b. 23小時56分 c. 24小時4分 d. 24小時56分
4. 我們能夠分辨鋼琴和小提琴的聲音，這是因為它們發出聲音的：
a. 音調不同 b. 音色不同 c. 響度不同 d. 頻率不同
5. 一艘宇宙飛船關閉發動機後在大氣層外繞地球飛行，飛船內可能出現的現象是：
a. 物體的質量消失 b. 物體自由下落的速度變快
c. 蠟燭正常燃燒 d. 水滴呈球形漂浮在空氣中
6．山間公路往往環繞山坡，盤山而上，這樣可以使上山的汽車：
a．提高功率b．提高機械效率
c．減小所需的牽引力 d．減小所需的功
7．在抗洪救災中，大堤上的許多人都身穿厚厚的「背心」，這種「背心」的主要作用是：
a．能阻礙熱傳遞，從而可以抵禦風寒
b．跌倒或碰撞時減小其他物體對人體的作用力，起保護作用
c．不同的背心反射不同顏色的光，便於識別
d．以上說法都不對
8．車站上，坐在火車裡的乘客從視窗發現有兩列火車沿相反的方向運動，由此得出的下列判斷中錯誤的是：
a．乘客坐的火車和看到的兩列火車中一定有兩列在沿相反方向運動
b．乘客坐的火車可能在運動
c．三列火車可能沿同一方向運動
d．三列火車中可能有一列是靜止的
9．太空梭關閉發動機後正在太空中飛行。如果科學家要在其中進行實驗，下列哪些操作不能正常進行：
a．用溫度計測溫度 b．用彈簧秤測力
c．用天平測質量d．用電子錶測時間
10．有兩個雞蛋，一生一熟，讓它們在光滑的水平桌面上以同樣的速度同時開始轉動：
a．生雞蛋很快停止轉動，熟雞蛋轉了一會兒才停止
b．熟雞蛋很快停止轉動，生雞蛋轉了一會兒才停止
c．兩個雞蛋都很快停止轉動
d．兩個雞蛋都轉了一會兒，然後同時停止
11．有一架飛機沿水平向左做勻速直線運動，每隔1秒鐘從
飛機上輕輕釋放一小球，當三隻小球落下且均未落至地
麵時，若不計空氣阻力，則這三隻小球在空中的排列情況應是下圖中的哪乙個：
二、填空（共28分，每空2分）
1．已知空氣的密度為1.29千克/公尺3，人體的平均密度與水的密度相當。質量為60千克的人在空氣中受到的浮力大約是牛。
2．地面上有一條大木桿，抬起a端需用力300牛，抬起b端需用力200牛。這條木桿的_________端較粗，整個木桿的重量（所受的重力）為_________牛。
3．如圖所示，四個相同的玻璃瓶裡裝水，水面高度不同。用嘴貼著瓶口吹氣，如果能分別吹出「dou（1）」「ruai（2）」「mi（3）」「fa（4）」四個音階，則與這四個音階相對應的瓶子的序號是
4． 小明同學放學回家，正碰上颳風下雨，他以18千公尺/時的速度由西向東快跑，此時他發現了奇怪的現象，雨滴成豎直下落狀態，請你確定，這時刮的是______風，風速是_____公尺/秒。
5．後輪驅動的汽車在平直路面上向前加速行駛時，地面對後輪的摩擦力方向是_______，對前輪的摩擦力方向是________。
6．**廳正舉行**會，男中音在放聲高歌，女高音輕聲伴唱，又有多種樂器伴奏，這時男中音的________比女高音的大，而女高音的________比男中音的高。**會的聲音我們聽起來有豐富的立體感，這主要是由於人的聽覺具有________效應。
三、簡答下列各題（共14分）
1、2．（4分）節日裡氫氣球飄向高空，越來越小，逐漸看不見了。設想，氣球最後可能會怎樣。根據你所學的物理知識作出預言，並說明理由。
3.（6分）要學好物理就要多動手實驗。請你列舉出用大塑料可樂瓶製成的三種物理實驗器具，並簡述製作過程及用它所演示的物理現象。
四、（10分）小英設計了乙個實驗，驗證水的內部壓強和水深的關係，所用的裝置如圖所示，增加細管內的砂粒可以改變細管沉入水中的深度。
1. 指出所需要的測量工具，並用字母表示需要測量的物理量。
2. 逐條寫出實驗步驟。
3. 根據測量的量匯出在不同深度處計算壓強的公式。
4. 說明怎樣通過實驗結果判斷水的內部壓強是否與水深成正比。
五、（10分）公路路邊每隔1千公尺有乙個里程碑，標明公路起點到此碑的距離，單位是千公尺。設計一種方法，利用里程碑和手錶測量自行車以中等速度勻速行駛時的速度，並給出計算公式，計算結果以千公尺／小時為單位。為了減少測量中的誤差，請你至少提出兩點注意事項。
六、（6分）在趣味物理表演會上，小明展示了如圖所示的蓄水和放水裝置。如果原來水箱是空的，注水時水箱中的水位高於哪點時排水口才有水流出？如果原來水箱是滿的，放水時水箱中的水位降到哪點時排水口才停止出水？
如果進水口不停地向箱中注水，但進水流量較小，使得當出水口有水流出時，進水流量小於出水流量，這種情況下排水口的水流有什麼特點？
七、（10分）測得乙個24厘公尺高壓鍋的限壓閥的質量為0.1千克，排氣孔的內徑為3公釐。如果用它煮水消毒，根據下面水的沸點與壓強關係的**，這個高壓鍋內的最高溫度大約是多少？
八．(10分)圖10為一種設計中的牲畜飲水用自動裝置。底蓋a平時頂住水箱的出水口，一旦飲水槽水位下降，浮子受到的浮力減小，水就從小箱流入飲水槽。設計中水箱水位最高為60厘公尺，水箱出水口直徑是6厘公尺，底蓋a及豎桿b的總質量是420克，浮子d的質量是580克，體積是2分公尺3，橫桿c的質量可以忽略。
通過計算說明，這個自動裝置在水箱蓄滿水時不能正常工作。
物理應用知識競賽試題二(力學部分)之答案
一．1、b 2、a 3、b 4、b 5、d 6、c 7、d 8、a 9、c 10、a 11、c
二．1、0.76 2、a，500 3、丙，乙，甲，丁 4、西，5 5、水平向前，水平向後
6、響度（或音量，聲音），音調（或頻率），雙耳
三．2、有兩種可能。一是因為高空中的氣體逐漸稀薄，壓強降低，氣球上公升過程中，球內壓強大於球外壓強，氣球不斷膨脹，最後「**」破裂。
另一是因高空的空氣較稀薄，氣球上公升過程中所受浮力逐漸減小，當浮力等於重力時，氣球上公升的速度最大．然後，浮力小於重力，氣球開始向上做減速運動．在氣球的速度為零之後，又加速下落，浮力逐漸變大，當氣球通過浮力等於重力的位置後，浮力大於重力，氣球開始作向下的減速運動．在氣球的速度減為零之後，又開始加速上公升．如此反覆，氣球將在浮力等於重力這一特殊位置附近上、下往復運動．
3．①製作量杯用實驗室已有的量筒定量地向瓶中倒入水，並刻上刻度
②作液體側壓強實驗器在瓶的測壁不同的高度處扎等大的小孔，倒入水後，從水流的情況可以直觀地反映液體內部的壓強隨深度的增大而增大．
③演示噴霧器用細塑料管插入加蓋的盛水可樂瓶，用手使勁捏可樂瓶，水會成霧狀從細塑料管中噴出．
四．1．需要用的測量工具是直尺；需測量細管的直徑 d和細管沉入水中的深度 h1，h2．
2．實驗步驟：①測出細管的直徑d；②在細管中加入少量砂粒，將細管放入盛有水的容器中，平衡後用直尺測出細管沉入水中的深度h1；③增加細管中的砂粒，再將細管放入盛有水的容器中，平衡後用直尺測出細管沉入水中的深度h2．
3．匯出計算壓強的公式。平衡時，細管（含砂粒）所受重力g管與所受浮力f浮相等，即
g管＝f浮，
又g管＝p1s＝ f浮＝水gg 故得 p1=水g
4．同樣可證 p2=水g 所以說明水的內部壓強與水深是成正比的．
五．答：在自行車行駛過程中，選定一段比較平整的公路，先記下經過某一里程碑的時刻t1和里程碑的標數l1，勻速行駛幾千公尺之後，記下經過另一里程碑的時刻t2和里程碑的標數l2（t1和t2均以秒計），則自行車行駛的速度為：v=3600(l2-l1)/(t2-t1)
為了減少誤差，要做到：(1)車行速度穩定後才能記錄t1和l1。
(2)使用有秒針的指標式手錶或可以讀秒的數字式手錶。
(3)行駛距離應為幾千公尺，不能太短或太長。
六．參考解答：注水時水位高於d點才有水流出，水位降到c點才停止出水。排水口會間歇式地放水。 評分標準：本題共5分。第一問2分，第二問2分，第三問1分。
七、參考解答：
(12)
(3)把(1)、(2)代入(3)式4)
代入數值
p = 2.4×105帕 (5) 從表中查出，鍋內溫度約為126 ℃。
評分標準：本題6分，(1)、(2)、(3)、(4)、(5)式各1分，答出鍋內溫度再給1分，（溫度為126 ℃～127 ℃的都給分）。
八．參考解答：如圖13所示，作用於底蓋、豎桿和浮子的力有：向上的浮力：
f浮=ρvg=103×2×10－3×9.8=19.6（牛）
向下的總重力： g總=(0.42+0.58)×9.8=9.8（牛）
水箱的水向下的壓力：f壓=ρghs=103×9.8×0.6×3.14×0.032=16.6（牛）
∵向下的力的總和f向下=g總+f壓=26.4牛＞f浮 ∴底蓋a將下移，裝置無法正常工作。
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