如图所示，为一物体经过凸透镜成的像．下列选项正确的是

1. A.
   
2. B.
   
3. C.
   
4. D.
   

技能与应用题(每空2分,共16分)
(1)在田径比赛的4´100m接力中，公认的强队偶尔会因交接棒时的失误而与冠军失之交臂.请你给他们提出一个建议：____________________________________.
(2)赵亮同学利用光路图作出了当蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间时成像的特点（如图所示）.实际上，从烛焰A点发出的无数条光线透过凸透镜发生折射后，都在A′点会聚，A′点就是A所成的像点.赵亮在作图时选择的是两条特殊光线，其中一条是“经过光心的光线，经透镜后不改变传播方向，沿直线传播”，请你仿照划线部分的描述，对另一条光线进行描述：________________________________________________________________.

(3)下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题，请你把解决问题的方法填写在表中对应的空格里.

第十一届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

  一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×10⁵J的热量后，它的可能温度是多少?在下列4个答案中选出正确答案的序号并说明选择该答案的理由。

A．80℃    B．100℃    C．120℃ D．130℃

  二、[8分]小浩制作了一个弹簧测力计，如图l所示，弹簧一共20匝。经检验，该弹簧测力计在测量范围内(0～5N)示数是准确的。该弹簧不但“伸长的长度跟所受的拉力成正比”，而且弹簧受拉力伸长时，各匝伸长的长度都相等。

  有一次不慎把弹簧靠近O端的一小部分挤压变形，小浩把变形的3匝剪去，并把弹簧上端重新固定在D点，然后把指针C适当向下移，使它在弹簧测力计竖直放置时指针C仍指在“0”刻线处。

  1．写出这个新改制的弹簧测力计受到的拉力F与它的示数F测的关系式并说明理由。

2．用这个新改制的弹簧测力计称量一个重物，它的示数为4.0N，该物实重是多少? 

  三、[10分]1．如图2所示，甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N，三人肩头所能承受的最大压力均为200N。现有两根一样长的硬棒及必要的绳子(硬棒及绳的自重不计)，请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力。画出示意图表示你设计的扛重物方法。

2．小明推一辆满载重物的独轮车，如图3所示，手握在车把A处(图中未画人)，遇到一个较高的台阶，他自己推不上去，小华赶快跑来帮忙。小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法，请画出小华所施力F的示意图。

四、[20分]教学中常用的投影仪的结构如图4所示，在水平放置的凸透镜的正上方放一与水平成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕。物体的光线经凸透镜和平面镜后，可在屏幕上成一清晰的像。图5是这一装置的示意图，A"B"是物AB的像。图中BO₁=30cm，O₁O₂=20cm，O₂O₃=90cm。

    l．对凸透镜而言，物距和像距各是多少?

    2．在图5中画出物AB的成像光路图。

3．若将凸透镜向上移动一点，像将向何方移动?

4．说明螺纹透镜的作用。

    五、[16分]图6(甲)所示为一个电磁继电器的示意图，a、b是它的两个端点；B是衔铁，D是安在一块金属板上的触点，B和D都安在一个弹性片C上，C的左端固定。c和c’、d和d’分别是安在绝缘板上的金属触点，当线圈A不通电时，D上的触点与c及c’接触，把c和c’连接起来，因此c、c’称为常闭触点；而d及d’此时是断开的，称为常开触点。当线圈A通电时，衔铁B被吸下，c和c’断开而d和d’被连接起来。

    现在利用这个电磁断电器控制带动水泵的电动机工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中竖直立一根绝缘棒，在棒上分别安有P、Q、R三个电极，如图6(乙)所示。现在希望控制水箱内的水位总在Q、R之间，即水位降到Q处，电动机启动，开始抽水，水位达到R处，电动机自动关机，停止抽水。(水是导电的)

    图6(丙)图6(丁)分别是控制电路和电动机的供电电路，图中R₀是与电磁继电器线圈并联的一个电阻，它的阻值很小，当R₀接入电路后，电磁继电器的线圈相当于被短路。丙、丁两图中标有l～6的6个接线柱是与电磁继电器的线圈或触点相连的。

    1．写出这6个接线柱分别与电磁继电器的何处连接。

   2．开始水箱内没有水，说明闭开关S后，水箱内的水位为什么能保持在Q、R之间。

六、[18分]课外活动小组的同学设计制作了一个电热水孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源，再连入一个电阻R₀，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同。若电源两端的电压为U，两丝的额定电压均为U_L、额定功率均为P_L。

1．画出孵卵器的电路图。2．R₀的阻值是多大? 3．R₀在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少?

    七、[20分]小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刚发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落(如图7所示)。他为了测算水滴下落的平均速度和一天浪费的水量，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“l”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。

    1．写出用上述测量量表示水滴在空中运动的平均速度v的表达式。

    2．小刚测得h=lm，当数到n=20时秒表的示数t=8.7s，则水滴下落的平均速度v是多少?

    3．若每滴水质量是0.25g，则一昼夜要浪费多少水?

    4．小刚为进一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变档板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到的前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请你帮小刚继续完成以下的工作：(1)把这些数据分别标示在图8(甲)(乙)两个坐标系中，并作出相应的图象。其中图8(甲)的纵坐标是水滴在空中的平均速度v，图8(乙)的纵坐标是水滴在空中的平均速度的平方，即v²。，它们的横坐标都是高度h。(2)根据图象写出v与h的函数关系。

    5．考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小?为什么?

我们做过“探究凸透镜成像规律“的实验，如图所示为该实验的装置图，实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f，请你仔细回顾当时的实验过程，根据平时的阅读，收集回答下面的问题：
（1）下面有四种实验设计方案：
甲：分别把点燃的蜡烛放在1倍焦距f和2倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，分析总结得出凸透镜成像的规律．
乙：除甲中的做法外，还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结得出凸透镜成像的规律．
丙：把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势，尤其是在f和2f处所成像的情况，从而总结得出凸透镜成像的规律．
丁：与丙不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离，其他步骤相同．以上四种方案中，哪些是科学合理的．______（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）
（2）同学们将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中，蜡烛经过______位置以后，所成实像由缩小变成放大；经过______位置以后由实像变成虚像．
（3）当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如如图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰______（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的烛焰的像，生活中的光学器件______就是利用这一成像规律工作的．若用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上______（选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的现象．

（4）小明用已经调节好的照相机将位于充满水和水池底部一个美丽的图案拍摄下来．当把水排掉后，小明仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片，他应该调整照相机，使镜头______（选填“前伸”、“后缩”或“不动”）
（5）某同学在实验中记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如如图所示，下列判断正确的是（______）

A、该凸透镜的焦距是20cm
B、当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C、当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D、把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小．