第二十四屆全國初中應(yīng)用物理競賽(巨人杯)試題word版附答案

1、學(xué)校 年 班 姓名 考號 密 封 線 內(nèi) 不 準 答 題學(xué)校 年 班 姓名 考號 密 封 線 內(nèi) 不 準 答 題2014年第二十四屆全國初中應(yīng)用物理競賽(巨人杯)試題注意事項： 1請在密封線內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。 2用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。 3本試卷共有六個大題，滿分100分。 4答卷時間：2014年3月30日（星期日）上午9:3011:10。一、本題共10小題，每小題2分，共20分。以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在題后的括號內(nèi)。1汽車的觀后鏡是用來觀察車后路面情況的裝置，一般為凸面鏡。正常情況下，坐在駕駛員位置的人通過左側(cè)觀后鏡應(yīng)該看見如

2、圖1甲所示的效果。在某次準備駕車外出前，坐在駕駛員位置的王師傅發(fā)現(xiàn)，從左側(cè)觀后鏡中看到的是如圖1乙所示的情景。為確保行駛安全，左側(cè)觀后鏡的鏡面應(yīng)適當完成圖2中的哪種操作( )2“元旦文藝會演”時，物理老師和電工師傅合作給同學(xué)們表演了一個“不怕電”的節(jié)目（注意：因該節(jié)目有危險，同學(xué)們切勿模仿）。首先電工師傅將兩根導(dǎo)線的接頭A、B分別連接到一標有“P2220 100”的燈泡（如圖3甲所示）的接線柱C、D上，閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。隨后，電工師傅斷開開關(guān)，取下燈泡，物理老師站到干燥的木凳上，左、右兩手分別抓住兩導(dǎo)線接頭A、B（如圖3乙所示），此時電工師傅閉合開關(guān)，用測電筆分別測試導(dǎo)線接頭A、B及物理

3、老師的皮膚，發(fā)現(xiàn)測電筆的氖管均發(fā)光，而在這一過程中，物理老師依然談笑自如。對以上現(xiàn)象的解釋，你認為下列說法中正確的是( )A物理老師有“特異功能”，確實不怕電B物理老師的雙手戴著絕緣手套C在人、燈替換的過程中，電源的零線被斷開了D在人、燈替換的過程中，電源的火線被斷開了3圖4甲為一把手工鋸的鋸條，圖4乙所示為正對著鋸齒看的效果，發(fā)現(xiàn)它的鋸齒都“東倒西歪”的側(cè)向兩側(cè)，而不在一個平面上。其原因是 ( )A將鋸齒做成這樣的形狀后，容易將鋸齒打磨得更鋒利B將鋸齒做成這樣的形狀后，鋸條承受撞擊能力更強C鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了D將鋸齒做成這樣的形狀后，可以使鋸口加寬，減小被鋸物體對鋸條的摩擦力4“嫦娥

4、三號”探測器在月球表面降落時，沒有使用降落傘，是因為 ( )A月球表面非常松軟，不需要使用降落傘減速B距離月球表面太近，用降落傘來不及減速C月球表面附近沒有大氣，降落傘無法起到減速的作用D“嫦娥三號”質(zhì)量太大，不易制作足夠大的降落傘5汽車發(fā)動機在工作過程中需要冷卻。圖5為汽車發(fā)動機的水冷系統(tǒng)工作原理示意圖。在汽車發(fā)動機正常工作的過程中，圖5所示有關(guān)汽車發(fā)動機水冷系統(tǒng)中水流方向以及水泵葉輪轉(zhuǎn)向的示意圖中，正確的是 ( )6. 2013年6月20日我國宇航員王亞平首次進行了太空授課。圖6為王亞平所做實驗的一個畫面，圖中的水呈球狀而不破裂，除了失重的原因外，還主要是因為 ( )A水球的外表面有一層很

5、薄的橡皮膜B水球表面分子之間相互作用的引力大于斥力C在實驗用水中事先添加了某些特殊物質(zhì)D到外太空后，水的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化7將一只點燃的蠟燭靠近家里的鏡子，會發(fā)現(xiàn)鏡子中出現(xiàn)了多個蠟燭的像，如圖7所示。對于這種現(xiàn)象，下列解釋中正確的是 ( )A鏡子的質(zhì)量不好，反射面不平整B光經(jīng)玻璃前表面和后表面發(fā)生多次反射后形成了多個虛像C燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻?qū)е碌恼凵湫纬闪硕鄠€虛像D火焰抖動的過程中，由于視覺暫留效應(yīng)形成的錯覺8小東在觀看“神舟十號”飛船發(fā)射時，想估算一下運載飛船的火箭在發(fā)射后的第一個l0s內(nèi)的平均速度。他上網(wǎng)查到運載“神舟十號”的長征二號F運載火箭全長58m。然后從網(wǎng)上

6、下載了“神舟十號”發(fā)射的視頻，分別截取火箭剛發(fā)射時和發(fā)射后第l0s的圖片，如圖8甲和圖8乙所示。則火箭發(fā)射后第一個lOs內(nèi)的平均速度值應(yīng)最接近 ( )A. 4 m/s B. 9 m/s C. 12 m/s D. 15 m/s 9為了監(jiān)督司機是否遵守限速規(guī)定，交管部門在公路上安裝了固定測速儀。如圖9所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號。第一次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.5s，第二次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.3s，若發(fā)出兩次信號的時間間隔是l.ls，超聲波的速度是340m/s，則( )A.汽車接收到第一次信號

7、時，距測速儀170mB汽車接收到第二次信號時，距測速儀102mC汽車的速度是34m/sD.汽車的速度是30.9m/s10.如圖10所示的電動自行車既可以電動騎行，也可以腳踏騎行。電動騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力。下表是某型號電動自行車的主要技術(shù)參數(shù)。根據(jù)學(xué)過的物理知識，判斷以下估算結(jié)果中合理的是 ( )A電動自行車行駛過程中，電動機的工作電流保持5A不變B蓄電池一次充足電，放電時可輸出的電能最多約為3.5×104JC若蓄電池儲存能量的80%用于驅(qū)動電動自行車在平均阻力為40N的水平公路上勻速行駛，蓄電池一次充電最多能連續(xù)電動行駛約4lkmD蓄電池一次充電后，該

8、電動自行車最多可供電動騎行2.4h整車整車質(zhì)量40kg最高車速30km/h最大噪聲62dB蓄電池電壓48V容量12Ah電動機額定電壓48V額定功率240W二、簡答下列各題（每題5分，共30分）1有兩只干凈、透明的圓柱形玻璃杯，一只盛滿不含氣泡、污物的純凈水，另一只為空杯子，兩只杯子的杯口都被不透明的蓋子蓋嚴了。請你說明如何只用眼睛觀察判斷哪只杯中裝有水，并說明這樣做的依據(jù)。2如圖11所示，位于兩個電線桿之間的電線總是呈現(xiàn)出向下的弧線，弧線最低點與兩端懸點間的水平線的距離稱為垂距或稱垂度。請回答：(1)若架設(shè)電線時所留垂距過小，你認為會有什么危害？(2)若架設(shè)電線時所留垂距過大，你認為會有什么危

9、害或不足？3如圖12甲所示，家用漏電保護器是在用電器發(fā)生漏電故障或人體觸電時實施保護的設(shè)備，它的內(nèi)部構(gòu)造中包含有兩個部分檢測裝置和試驗電路。家庭電路漏電時，通過火線與零線的電流不相等。漏電保護器中有一檢測裝置（在圖12乙中雙虛線框內(nèi)，未具體畫出），當它檢測到通過自身的火線和零線的電流不等時，便切斷電源，起到保護作用。漏電保護器中還有試驗電路，由一只開關(guān)S與一個電阻R組成，閉合開關(guān)S就能模擬漏電情形，從而檢查漏電保護器工作是否正常。請在圖12乙中漏電保護器的虛線框內(nèi)畫出試驗電路。4“嫦娥三號”探測器主要由兩大部分構(gòu)成：著陸器和巡視器，其中巡視器就是我們俗稱“玉兔”的月球車（如圖13所示）。網(wǎng)上有

10、許多學(xué)生和科學(xué)愛好者問了許多關(guān)于月球車的有趣問題，你能幫他回答嗎？(1)月球表面的某些部分土壤非常松軟，而且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍布。設(shè)計什么樣的月球車輪才能方便它在月球表面行駛？(2)月球車為什么不使用減震性能更好的充氣輪胎？(3)月球車的主要能量來源是什么？5如圖14甲所示為一輛在田地里使用的農(nóng)用四輪拖拉機，它的前輪是導(dǎo)向輪，后輪是驅(qū)動輪，拖拉機在工作時一般后面掛有拖車或耕地設(shè)備等。圖14乙所示為一輛在倉庫、機場、車站等地方常見的搬運貨物的叉車，它的前輪是驅(qū)動輪，后輪是導(dǎo)向輪。請分別解釋為什么拖拉機的前輪窄小、后輪寬大得多，而叉車的前輪寬大、后輪窄??？6小明在用如圖15所示的氣筒給自行車

11、輪胎打氣后，發(fā)現(xiàn)氣筒外管的溫度明顯比打氣前升高很多，且越靠近氣筒外筒的頂部的地方，溫度越高。注：在用該氣筒給自行車輪胎打氣過程中，底座和內(nèi)管不動，手柄和外管上下運動；活塞固定在內(nèi)管頂部。請你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。三、(11分)科技小組的同學(xué)們設(shè)計了如圖16甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫、控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分。其中，R為阻值可以調(diào)節(jié)的可變電阻。R為熱敏電阻（置于恒溫箱內(nèi)），其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖16乙所示，繼電器線圈電阻50。1如圖16甲所示狀態(tài)，加熱器是否處于加熱狀態(tài)？2已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的

12、電流減小到0.036A時，銜鐵會被釋放。當調(diào)節(jié)R'=350時，恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為100的“恒溫”。如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50的“恒溫”，則應(yīng)將R'的阻值調(diào)為多大？3使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50的“恒溫”，與獲得最高溫度為100的“恒溫”相比較，哪一個的溫度波動范圍更小？為什么？四、(12分)如圖17所示為16mm電影放映機放電影，這種電影放映機使用寬度為16mm的電影膠片，電影中的聲音以聲音信號的方式刻錄在電影膠片上，如圖18所示。 1電影放映機正常放映時，有關(guān)放映燈泡、放映機鏡頭（凸透鏡）、電影膠片、反光鏡（凸面鏡或凹面鏡）的種類及其相對位置關(guān)系，

13、提出了如圖19所示的幾種猜想，其中可能正確的是( )2有一次，電影剛開始放映時，小新發(fā)現(xiàn)銀幕上的畫面全部是倒立的。在這種情況下，下列所述的觀看效果中，不可能出現(xiàn)的場景是 ( )A.人退著向后走B地上的碎陶片突然聚集起來，最后形成一只漂亮的陶罐C聽到的是正常的影片中的對白D.箭倒著飛向弓3小新看電影時，估計銀幕到電影放映機的距離約為15m；銀幕上的電影畫面寬度約為3m。已知電影放映機所使用的16 mm電影膠片中畫面的寬度約為10 mm。則根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知電影放映機鏡頭的焦距可能為( )A. 52mm B.24mm C. 49mm D. 26mm4若該16 mm電影膠片的厚度H=0.14 mm。片

14、夾上密密地繞了一整盤電影膠片，如圖20所示，圖中d和D分別表示片夾內(nèi)電影膠片的內(nèi)徑和外徑。求：(1)這盤電影膠片的總長度L約是多少？(2)若按每秒24幅畫面正常放映，這盤電影膠片大約能連續(xù)正常放映多長時間？（不計片頭與片尾的長度）五、(12分)小亮家有一輛轎車，爸爸在給他講車的性能時，總是說“2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞從上止點移動到下止點所通過的“工作容積”稱為氣缸排量。如果發(fā)動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機排量。小亮從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發(fā)動機，排量為2.OL；從網(wǎng)上查找到了這種轎車的輸出功率與轉(zhuǎn)速的

15、關(guān)系如圖21所示。1根據(jù)圖21分析，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為10005000 r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致有怎樣的定性關(guān)系？2試通過公式推導(dǎo)出在其他參數(shù)相同時，轎車發(fā)動機的輸出功率與其排量的關(guān)系。3小亮又向爸爸詢問了一些實測數(shù)據(jù)：轎車行駛的路況好，平均車速為lOOkm/h時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均油耗為9L/lOOkm。參考圖21中的數(shù)據(jù)，分析這輛汽車在這種狀態(tài)下行駛時，發(fā)動機的效率約為多少？每個做功沖程氣缸內(nèi)氣體的平均壓強是約為多少？（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，密度為0.7l×103kg/m3）六、(15分)小明自己設(shè)計并動手將房間里的窗簾改

16、成電動窗簾。為此他購置了微型電動機及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關(guān)、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有的窗簾盒進行改造。1如圖22甲所示，小明在窗簾盒（上方的雙虛線框）內(nèi)安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運動。改變通過微型電動機的電流方向，就可改變其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的方向，從而將窗簾打開或關(guān)閉。利用雙刀雙擲開關(guān)，可以實現(xiàn)電源對電動機供電電流方向的改變。請你在圖22甲右側(cè)的虛線框內(nèi)，完成電源、雙刀雙擲開關(guān)和接線柱間的電路連接。2電動機的轉(zhuǎn)速一般很高，需要安裝減速裝置，如圖22乙所示。請說明減速裝置的減速原理。3下表是所使用的微型電動機的部分數(shù)據(jù)。表格中，額定功率是“電動機在額定電壓和額定電流下工作時的輸出功率”，堵轉(zhuǎn)電流是“在額定電壓下，讓電動機的轉(zhuǎn)軸固定不動時的電流”。型號工作電壓范圍U/V額定電壓U額/V額定電流I額/A額定功率（輸出）P額/W額定轉(zhuǎn)速n/r.min-1堵轉(zhuǎn)電流I