全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題及答案

1、 2013 年第二十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽 、本題共10小題 1. 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)岀的“光”能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；家用電器的遙控器發(fā)岀的“光”，能用來(lái)控制電風(fēng)扇、電視機(jī)、 空調(diào)器等電器的開啟與關(guān)閉。對(duì)于它們發(fā)岀的“光”，下列說(shuō)法中正確的是 （） A. 驗(yàn)鈔機(jī)和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線 B. 驗(yàn)鈔機(jī)和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線 C. 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紫外線，遙控器發(fā)出的“光”是紅外線 D. 驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紅外線，遙控器發(fā)出的“光”是紫外線 2. 在嚴(yán)寒的冬季，小明到滑雪場(chǎng)滑雪，恰逢有一塊空地正在進(jìn)行人工造雪。他發(fā)現(xiàn)造雪機(jī)在工作過(guò)程中，不斷地將水 吸入，并持續(xù)地從造雪機(jī)的前方噴岀“

2、白霧”，而在“白霧“下方，已經(jīng)沉積了厚厚的一層“白雪”，如圖 對(duì)于造雪機(jī)在造雪過(guò)程中，水這種物質(zhì)發(fā)生的最主要的物態(tài)變化，下列說(shuō)法中正確的是 （） 1所示。 A.凝華 B. 凝固 C.升華 D.液化 3.在有些地區(qū)，人們常在小河邊洗衣服。如圖 2所示，水里，然 后提岀來(lái)放在石板上，用木棒捶打，水花四濺，被洗凈為 止。這里，用木棒捶打的主要目的是 （） A. 把衣服上的灰塵打碎，以便于洗滌人們先把臟衣服浸泡在河如 此反復(fù)多次，直到衣服 B. 增大木棒與灰塵之間的摩擦，將灰塵帶走 C. 迫使?jié)褚路锩娴乃畯囊路w維之間的縫隙中高速噴岀， 利用 高速水流將灰塵沖洗掉 D. 木棒捶打，使衣服突然運(yùn)動(dòng)起來(lái)

3、，而衣服上的灰塵由于具有慣 性仍然靜止，從而使灰塵脫離衣服 4.如圖3所示，海北中學(xué)有一個(gè)跑道為 400 m的操場(chǎng)，在操場(chǎng)的 主席臺(tái)和觀眾席上方一字形排列著 A、B、C三個(gè)相同的音箱。在 一次運(yùn)動(dòng)會(huì)的開幕式上，站在操場(chǎng)中的所有同學(xué)都可以聽到音箱 發(fā)岀的足夠大的聲音， 但站在某些位置的同學(xué)卻感覺(jué)聽不清音箱 中播放的內(nèi)容， 在圖 3的丨、2、3三個(gè)位置中，位于哪個(gè)位置附 近的同學(xué)應(yīng)該是“感覺(jué)聽不清”的 （） A.1 B.2 C.3 D. 在哪個(gè)位置都一樣 5. 炒菜時(shí)如果發(fā)生油鍋起火現(xiàn)象，下列做法中最不應(yīng)該的是 （） A.加一些冷油，降低溫度 B. 立刻蓋上鍋蓋 C.立即向鍋內(nèi)倒入冷水來(lái)滅火 D.

4、將蔬菜倒入油鍋內(nèi) 6. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信 系統(tǒng)（BDS）。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端（導(dǎo)航儀）組 成，全部建成后可在全球范圍內(nèi)為各類用戶提供高精度、高 可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。 2012年12月27日，北斗導(dǎo)航 業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。關(guān)于 “ BDS的工作過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 （） A. 導(dǎo)航儀只能接收地面端的中心控制系統(tǒng)的信息而不能接收 導(dǎo)航衛(wèi)星的信息 B. 導(dǎo)航儀只能接收導(dǎo)航衛(wèi)星的信息而不能向?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)送信 息 C. 導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播 D. 導(dǎo) 航僅與導(dǎo)航衛(wèi)星之間是通過(guò)電磁波傳遞信息的 7.小明學(xué)習(xí)了電路

5、知識(shí)后，想利用發(fā)光二極管設(shè)計(jì)一個(gè)帶開關(guān)指示燈的照明電路，晚間關(guān)閉照明燈后，利用二極管發(fā) 岀的光指示開關(guān)所在8. 某測(cè)量?jī)x器及其控制電路如圖 5所示。儀器的等效內(nèi)阻為 100歐，正常工作電流 范圍為100 300mA電源電壓為30V?？刂齐娐酚蓛蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器組成，為了快速 準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)儀器的工作電流，應(yīng)選用哪一組變阻器 （） A.R1=100 歐,R2=10 歐.B.R1=200 歐,R2=20 歐 C.R1=100 歐,R2=100 歐 D.R仁200 歐,R2=200 歐 9. 明光中學(xué)的同學(xué)制定了一個(gè)劃船比賽規(guī)則：在距兩個(gè)船隊(duì)之間的中點(diǎn)處放置一 個(gè)插有紅旗的小木箱（發(fā)令槍響時(shí)被釋放，隨河水流

6、動(dòng)）：甲、乙兩船隊(duì)（兩船 儀器的主體部分 連線與水流方向平行） 聽發(fā)令槍聲同時(shí)從上游和下游向著小木箱岀發(fā)； 先得到小木箱的船隊(duì)獲勝。針對(duì)這個(gè)比賽規(guī) 則同學(xué)們開展了討論，下列選項(xiàng)是一些同學(xué)的意見，其中正確的是 （） A.比賽規(guī)則不公平，對(duì)上游船隊(duì)有利 B. 比賽規(guī)則不公平，對(duì)下游船隊(duì)有利 C.比賽規(guī)則公平，水流動(dòng)對(duì)兩船隊(duì)影響效果一樣 D. 條件不足，無(wú)法確定 10. 小轎車勻速行駛在公路上， 坐在副駕駛位置的小青觀察到轎車速度盤的指針始終在 道上同向勻速行駛的另一輛大客車的過(guò)程中，小青發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)過(guò)該車的時(shí)間約為 車速范圍為 （） A.1020m/s B.2030m/s C.3040m/s D.4

7、050m/s 二、簡(jiǎn)答下列各題（每題 5分，共30分） 11. 圖7是常見的一種電動(dòng)自行車，因其節(jié)能環(huán)保、便捷實(shí)用而受到很多工 薪階層人員的青睞。請(qǐng)你說(shuō)岀 5種電動(dòng)自行車上不同部件中蘊(yùn)含的物理 知識(shí)。 12. 小文同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)物理知識(shí)后， 設(shè)想制作了一個(gè)為氣球充氣的電動(dòng)充 氣泵，她畫岀了如圖8甲所示的結(jié)構(gòu)示意圖，其中永久磁鐵下方為 S極。 充氣泵在工作過(guò)程中，通過(guò)電磁鐵線圈的電流大小隨時(shí)間變化情況如圖 8乙所示。請(qǐng)簡(jiǎn)述這個(gè)氣泵為氣球充氣的工作過(guò)程 13. 明光中學(xué)物理實(shí)踐小組在裝配直流電動(dòng)機(jī)模型后參加班級(jí)的實(shí)踐成果 展示交流會(huì)，在會(huì)上演示通過(guò)改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)速使重物 上升或下降的

8、過(guò)程。電路元件包括一個(gè)單刀單擲開關(guān)、一個(gè)雙刀雙擲開 關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)和一個(gè)直流電源，如圖 （操作過(guò)程中只能扳動(dòng)開關(guān)，不得再改變電路中的接線） 14. 電磁波遇到平滑的金屬表面會(huì)像光遇到平面鏡一樣發(fā)生反射， 反射過(guò)程遵循光的反射定律。 小明與叔叔一起去參觀 救生艇時(shí)，發(fā)現(xiàn)救生艇的上方懸掛著一個(gè)由三塊相互垂直的正方形薄金屬平板組成的“角反射器”，如圖 10所示。 請(qǐng)你簡(jiǎn)述角反射器的工作原理以及該救生艇懸掛角反射器的原因。 15. 民航客機(jī)在飛行過(guò)程中，飛行高度可達(dá) lOkm左右，在這種情況下，飛機(jī)外部的氣溫可達(dá) -60 C左右，氣壓也低至 26-28kPa。但是座艙內(nèi)卻是溫暖

9、如春，氣壓和地面大氣壓相近。 請(qǐng)應(yīng)用物理知識(shí)分析飛機(jī)座艙內(nèi)是如何獲得如此舒110km/h位置處，在超越相鄰車 9所示。請(qǐng)完成電路圖的連接以實(shí)現(xiàn)上述功能。 5s，如圖6所示。則被超越大客車的 圖13適環(huán)境的。 16. -般說(shuō)來(lái)，物體在溫度升高時(shí)膨脹，溫度降低時(shí)收縮，這一現(xiàn)象稱為熱脹冷 縮。在相同的條件下，氣體的熱脹冷縮最顯著，液體次之，固體最不顯著。 固體、液體、氣體的這種性質(zhì)都可以被利用。有一些電冰箱中的自動(dòng)溫度控 制裝置，就是根據(jù)氣體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。 圖11是它的結(jié)構(gòu)示意圖， 其 中金屬盒是用薄的彈性鋼片制作，表面有一些環(huán)狀波紋，內(nèi)部密封有一定量 的氣體。結(jié)合圖片嘗試分析它的控溫原理。

10、 二、（11分）隨著社會(huì)的進(jìn)步，電冰箱已經(jīng)成為現(xiàn)代家庭不可或缺的家用電器， 下表是某品牌電冰箱的銘牌。請(qǐng)認(rèn)真閱讀銘牌上的信息，并結(jié)合平時(shí)的生活經(jīng) 驗(yàn)回答下列問(wèn)題： 17. 小明認(rèn)為，耗電量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谳斎肟偣β逝c一天的時(shí)間的乘積， 但計(jì)算后卻發(fā) 現(xiàn)，差異很大。這是為什么 18. 電冰箱上標(biāo)示的耗電量為 0.58 kW h/24 h。但是在炎熱的夏季當(dāng)電冰箱內(nèi) 裝滿食物后，小明利用電能表測(cè)量的結(jié)果大約是該耗電量的 1.5倍，其可能 原因是什么 19. 若某電冰箱的耗電量按銘牌上標(biāo)注的耗電量的 1.5倍計(jì)算，該電冰箱一天要 工作多長(zhǎng)時(shí)間 四、 （12分）工人師傅經(jīng)常使用一種稱為“大力鉗”的工具夾緊或切

11、斷金屬材 料，圖12所示為用于切斷金屬所常用的一種小型大力鉗， 其各部分尺寸已在圖 中標(biāo)明（單位為 cm）。若工人師傅的單手最大握力為 900 N,他使用 該大力鉗時(shí)，在被鉗材料處能夠產(chǎn)生的最大壓力為多大 五、 （12分）三峽水利樞紐工程是中國(guó)規(guī)模最大的水利樞紐工程，如 圖13所示。樞紐控制流域面積約 1.0 x10 6 km2,占長(zhǎng)江流域面積的 56%, 壩址所在位置年平均流量為 Q: 4.51x10 11 m。水利樞紐的主要任務(wù)包 括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面，在發(fā)電方面，三峽水電站共安裝 32臺(tái) 5 4 7 x10 kW水輪發(fā)電機(jī)組，另外還有 2臺(tái)S xl0 kW的電源機(jī)組，總 裝機(jī)容量（指

12、34臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率） P=2.25 xl0 7 kW 設(shè)計(jì)年發(fā)電量約 W=1（01kW- ho 閱讀上述材料，解答下列問(wèn)題 （水的密度p=1.0 x10 3 kg/m 3，取g =10 N/kg）: 控制 動(dòng)觸點(diǎn) Z 就 圖11 接工作電路 20. 若三峽電站上、下游水位差按 h=110 m計(jì)算，試求三峽電站將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。 21. 若34臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間 t為多少天 六、（15分）寒假小明參加了學(xué)校組織的去內(nèi)蒙古草原的冬令營(yíng)之前，老師對(duì)他們講了草原上防火和自救的知識(shí)，告訴 他們，草原一旦起火，推進(jìn)的速度很快，草

13、原的火就像一堵墻一樣大面積地向前推進(jìn)；但由于草的質(zhì)量小，很快就燒 完了，所以當(dāng)火墻的前面還在燃燒，火墻的后面很快就會(huì)熄滅，因此火墻比較薄。這一點(diǎn)與森林火災(zāi)有著顯著的不同。 基于草原火災(zāi)的特點(diǎn)，老師囑咐他們，若遇到草原著火，一定要迎著火墻快速地沖過(guò)去。如果背著火，朝沒(méi)有火的地 方跑，很快就會(huì)被大火吞噬。 若某次草原發(fā)生火災(zāi)時(shí)，恰好西風(fēng)，風(fēng)速 v1=1 m/s，所形成的火墻厚度 D=8 m;火墻的推進(jìn)速度可看作與風(fēng)速相同，即 v2=v1=l m/s。通常情況下，人在草原上奔跑的速度可達(dá) v3=7 m/s;而在十分疲憊的情況下， 持續(xù)奔跑的速度約為 V4=1.5 m/s。人的衣服被火焰點(diǎn)燃所需的時(shí)間

14、約為 t1=1.5 s 。 22. 請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明老師所說(shuō)的 “草原火災(zāi)自救方法” 的科學(xué)道理以及后面所說(shuō)的。 如果背著火，朝沒(méi)有火的地方跑， 很快就會(huì)被大火吞噬”的原因。 23. 假如草原發(fā)生火災(zāi)時(shí)， 天刮著西風(fēng)，這時(shí)你恰好在火場(chǎng)東側(cè)約兩百米的位置。 當(dāng)時(shí)你隨身帶有以下物品中的某一件： 鐮刀、鐵锨、礦泉水。在不方便使用老師所說(shuō)的“草原火災(zāi)自救方法”的情況下，請(qǐng)你簡(jiǎn)述你將如何利用上述物品 逃生（任選兩種作答，多選無(wú)效） ？如果連上述隨身物品也沒(méi)有，你還能采用什么方法逃生 （只說(shuō)一種方法，多說(shuō)無(wú) 效）? 2013 年第二十三屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽（巨人杯）參考解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。 一、 選擇置（每

15、小題 2 分，共 20 分） 1C2B3C4A5C6D7A8B9AI0B 二、 簡(jiǎn)答題（每題 5 分，共 30 分） l（ 5 分）參考答案 （】）輪胎表面有花紋，增大輪胎與地面間摩擦；（2）行駛過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能； （3）后視鏡的金屬鍍膜，可成虛像；（4）座位里面有海綿，增大受力面積，減小壓強(qiáng)； （5） 剎車時(shí)，利 用增大壓力的方法增大摩擦； 把套有花紋，增大手與把套間的摩擦：（7）車燈，將電能轉(zhuǎn)化為光 能。 說(shuō)明：每說(shuō)對(duì)一種作用得 1 分，最多 5 分。 2（ 5 分）參考答案 （1）電流從電磁鐵 A 端流入時(shí)，電磁鐵上方為 S 極，永久磁鐵受到電磁鐵的向上的力，彈性金 屬片

16、帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，彈性氣囊被拉 K氣室內(nèi)氣壓小于外界氣壓，左側(cè)閥門關(guān)閉，右側(cè)閥門打 開，氣體通過(guò)右側(cè)閥門進(jìn)入氣室；（2）當(dāng)電流從電磁鐵 B 端流入時(shí)，電磁鐵上方為 N 極，水久磁鐵 受到電磁鐵的向下的力，彈性金屬片帶動(dòng)連桿向下運(yùn)動(dòng)，彈性氣囊被壓縮，氣室內(nèi)氣壓大于外界氣 壓，右側(cè)閥門關(guān)閉，左側(cè)閥門打開，氣體通過(guò)左側(cè)閥門進(jìn)入排氣管，為氣球充氣. （3）知此反復(fù)， 將氣體不斷充入氣球。說(shuō)明：（1） 2 分，（2）2 分，（3）1 分，共 5 分 3 （5 分）參考答案見圖答 1 說(shuō)。：全部連接正確確，得 5 分滑動(dòng)變阻器、單刀單擲開關(guān)、電 動(dòng)機(jī)、電源連接正確，雙刀雙擲開關(guān)錯(cuò)誤，得 2 分；雙刀雙擲開

17、關(guān)連 接正確，其余部分連接錯(cuò)誤，得 3 分。 4 （5 分）參考答案 （1） 無(wú)論雷達(dá)波從哪個(gè)角度射向角反射器， 反射波雖終都會(huì)沿與入 射方向甲行的直線返回；（2）救生艇懸掛角反射器是為了讓雷達(dá)能夠盡 快發(fā)現(xiàn)救生艇，在必要的時(shí)候，開展?fàn)I救。 說(shuō)明：（1）3 分，（2）2 分。共 5 分。 5 （5 分）參考答案 （1） 為了維持座艙內(nèi)的氣壓與地面大氣壓接近， 需要壓縮機(jī)不斷地將空氣壓入座艙， 在這一過(guò) 程中，壓縮機(jī)對(duì)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫升高； （2）為了保持座艙內(nèi)適宜的溫度，還需要 空調(diào)機(jī)來(lái)降溫。 說(shuō)明：（1）3 分，（2）2 分。共 5 分。 6 （5 分）參考答案 （1）當(dāng)電冰箱

18、內(nèi)的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，金屬盒內(nèi)的氣體膨脹，使金屬盒的兩個(gè)側(cè)面凸起來(lái)， 通過(guò)連桿帶動(dòng)控制連桿、動(dòng)觸點(diǎn)向右移動(dòng).與兩靜觸點(diǎn)接觸，接通工作電路，壓縮機(jī)工作，電冰箱內(nèi)溫度降低。（2）當(dāng)溫度降低至設(shè)定溫度以下，金屬盒內(nèi)氣體體積減小，金屬盒的兩個(gè)側(cè)面凹進(jìn)去， 通過(guò)連桿帶動(dòng)控制連樸、動(dòng)觸點(diǎn)向左移動(dòng)， 導(dǎo)致動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分離，切斷工作電路，壓縮機(jī)停止 工作。 （3）如此反復(fù)，保持電冰箱內(nèi)的溫度不高于設(shè)定溫度。 說(shuō)明：、各 2 分.（3）1 分。共 5 分。 三、（11 分）參考解答 I.電冰箱是間歇工作的，只有當(dāng)冷凍室內(nèi)的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，電冰箱的壓縮機(jī)才開始工 作。 （3分） 2 電冰箱上標(biāo)示的耗電

19、量為常溫下，電冰箱內(nèi)不放任何物體，且不開冰箱門的情況下測(cè)得的。而 在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，真實(shí)的耗電最會(huì)更大些（3 分） 3 該電冰箱真實(shí)耗由量： m 狀歸凹九旨 ann（2 分） _w Ml . ct 一天實(shí)際工作時(shí)間： （3 分） 四、（12 分）參考解答 大力鉗工作時(shí)，相當(dāng)于杠桿組合，其中 ABC、CDE 以及對(duì)應(yīng)的下半部分分別為杠桿。 （2 分） 假設(shè)力的方向沿豎直方向，則杠桿 CDE 可模型化為圖答 2 的情況，其中 D 為支點(diǎn)。根據(jù)杠 桿平衡條件可得：代角厲九（2 分） 由題意可知，胃岐蚯;圧“鈿皿沁 yn 同理：杠桿 ABC 可模型化為圖答 3 的情況，其中 B 為支點(diǎn)。根據(jù)杠桿平衡條件可得: （1 升） 由題意可知：打 汪 3 走!3 所以： （2 分） 注：兩個(gè)受力分析圖各 1 分 五、（12 分）參考解答 I 水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位于高 處的水流至低處時(shí)，水的重力做功，將水流減 小的重力勢(shì)能，通過(guò)水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電 能。（2 分） 年平均流水總質(zhì)量： - （2 分） 流水年平均做的總功：|?尼孔蘭 fmnss 畫型 twi（2 分） 年平均發(fā)電量:X 嚀冰 E 氣（1 分） W 生心町0 卄+ n = 了 丁 JnD 三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為 （3 分