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第二十一届国际科学与和平周全国中小学生(江苏地区)金钥匙科技竞赛
初中个人初赛参考答案
(满分 190分,其中附加题60分)
一、知识题(30分)
(一)选择题(每题1分,共15分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
C C C A B A A C A C C A C C B
(二)判断题(每题1分,共15分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
√ √ √ √ × × √ √ √ √ × √ √ √ ×
二、综合应用题(共2题,每题20分,共40分)
1.亮起来的小灯泡(20分)
答:(1)铅笔芯主要是石墨制成的,石墨的成分是碳,它的电阻会随着温度的升高而减小。因此当蜡烛在它附件燃烧时,加热了笔芯,它的电阻就会减小,小灯泡两端的电压就会变大,因此小灯泡会亮起来。
(2)导体电阻的大小与导体的材料性质、横截面积,长度和温度有关。纯金属导体的电阻随温度升高而增大,碳和绝缘体的电阻随温度升高而降低。
2.水流导光(20分)
水流导光的原因是光的全反射现象。当光照射到两种不同媒质的界面上时,光线不进入第二种媒质而完全反射回第一种媒质的现象称为全反射。实现全反射的条件有两个:①光必须从光密媒质射向光疏媒质;②入射角大于临界角。
在上述实验中,水相对于空气为光密介质。当水从小孔流出,在重力作用下,水流便发生弯曲。光从小孔射出,射到水流柱的弯曲界面时,其入射角大于临界角,这样,光就发生了全反射,光不会射出水柱表面,而是反射回水流柱。当光再次射到另一侧水流柱面时,又会发生全反射,如此不断反复,使光沿着水流不断地改变传播方向。从整体看,似乎光不再沿直线传播,但从局部看,光仍沿直线传播,只不过是按一段段折线行进而已。
三、发散思维题:雨伞存在的不足及改进意见(20分)
1.容易刺伤人。减少或不用带金属尖头的雨伞;
2.拿伞的那只手不能再派其他用途。可设计固定在头或者双肩上的雨伞;
3.乘车时伞会弄湿乘客的衣物。伞布进行“憎水”处理,使伞面不沾水;
4.伞骨容易折断。使用强度大的材料;
5.伞布透水。采用不透水材料制作伞布;
6.开伞收伞不够方便。设计声控、光控全自动智能伞;
7.样式单调。生产特色的伞,如带收音机的伞、有香味的伞、能照明的伞、防暴催泪伞、盲人探路伞等;还可以制成“灶伞”,除了挡风遮雨外,在晴天撑开伞面对准太阳,将阳光聚集可产生高温,用于烧水热饭,使太阳伞成 “太阳灶”,用途一下子就拓宽了许多。
8.花色太少。增加花色,并开发透明伞、照明伞、椭圆形的情侣伞、拆卸式伞布等;
9.伞具携带收藏不够方便,可设计像压缩饼干一样的充气雨伞;等等。
四、作文题:(40分)
评分标准:
1.内容切题充实,导向积极正确。(12分)
2.视角独特,富有新意。(15分)
3.语言规范,文句流畅。(10分)
4.字数达到要求,不少于600字。(3分)
(以下为附加题)
五、研究性学习题: (20分)
答案:只要设计合理,均可得分。下面推荐4种简易方法
①自制护目镜 找一块玻璃,涂上些墨或用烟熏黑,隔着来观看日食,眼睛得到保护,不会被阳光刺伤。
②自制黑白胶片 打开一卷黑白胶片,让它在阳光下曝光一分钟。之后可以利用此底片当作你的滤光镜。你最好使用双层底片,这样就能更安全地观察太阳。需要注意的是,如果你计划使用黑白胶片用作阳光滤光片,要提前几天做好,免得临时抓瞎。因彩色胶片不够黑,不能保护你的视力,不能用。
③自制针孔投影机 使用两张白纸或纸板即可。一张白色纸板用作屏幕,另一张纸板上戳上一个针孔,让阳光透过此小孔投射到另一张纸板上,就形成了左右相反的太阳图像。为使图像变大,只需加大屏幕与针孔的距离就行。不要把针孔弄得太大,否则你只能看到一束阳光,而看不到日食过程的图像。切记使用此器具时你得背对太阳,千万别通过此针孔直接观察太阳。
④使用阳光滤光镜 用特制的塑胶薄膜做成的太阳屏滤光片,它可以降低阳光里的可见光,还能阻挡阳光里的红外线和紫外线的通过,这是非常安全的观测方法。你可以去科学与天文学器材专卖店或网上商店采购专门用于观察太阳的专用滤光镜。注意:太阳屏滤光片是一种非常薄的胶膜,极易受损破裂。一旦破裂,决不能用。
六、电脑设计题:国庆60周年宣传画设计(20分)
海报是一种信息传递艺术,是一种大众化的宣传工具。海报设计必须有相当的号召力与艺术感染力,要调动形象、色彩、构图、形式等因素形成强烈的视觉效果;它的画面应有较强的视觉中心,力求新颖、单纯,具有独特的艺术风格和设计特点。海报有5个要素:充分的视觉冲击力,可以通过图象和色彩来实现;海报表达的内容精炼,抓住主要诉求点;内容不可过多;一般以图片为主,文案为辅;主题字体醒目。
本题的目的是希望选手在有一定软件应用能力的基础上,充分发挥自己的想象力,按照设计要求制作一张“国庆”宣传画。对设计有2点要求:主标题;至少有一张与国庆相关的图片。软件由学生自行选择。
参考评分:
1.主题突出,内容健康,形式活泼。( 4分)
2.符合2点设计要求。(每个3分,共6分)
3.有创意,有感染力,容易理解。( 10分)
(附参考案例,如图)
七、动手实践题:自制“不倒翁” (20分)
答:不倒翁不倒的原因是:不倒翁的重心比较低,当它倾斜时,它的重力和支点之间就产生一个力矩,由于这个力矩的作用,使不倒翁要恢复原来的状态而不停地摇摆,每次摇摆都使力矩逐渐减小,并最后趋于零而恢复到原状,所以总不会倒下去。
评分标准:
1.用自己身边的材料成功制作出不倒翁。(10分)
2.回答问题正确。(5分)
3.正确评价自己不倒翁的优点和不足。(5分)
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