2021年全國初中物理競賽試題及答案

1、第二十四屆初中應(yīng)用物理競賽試題試卷總分：120分時間：120分鐘啟用前-絕密一、本題共10小題，每小題2分，共20分。如下各小題給出四個選項(xiàng)中只有一種是對的,把對的選項(xiàng)前面字母填在題后括號內(nèi)。1.汽車觀后鏡是用來觀測車后路面狀況裝置，普通為凸面鏡。正常狀況下，坐在駕駛員位置人通過左側(cè)觀后鏡應(yīng)當(dāng)看見如圖1甲所示效果。在某次準(zhǔn)備駕車外出前，坐在駕駛員位置王師傅發(fā)現(xiàn)，從左側(cè)觀后鏡中看到是如圖1乙所示情景。為保證行駛安全，左側(cè)觀后鏡鏡面應(yīng)恰當(dāng)完畢圖2中哪種操作（）亡1含肯A何外旄轉(zhuǎn)R.f可內(nèi)旋轉(zhuǎn)C.向F旋轉(zhuǎn)i>r向卜族話圖22 .“元旦文藝會演”時，物理教師和電工師傅合伙給同窗們表演了一種“不怕

2、電”節(jié)目（注意：因該節(jié)目有危險，同窗們切勿模仿）。一方面電工師傅將兩根導(dǎo)線接頭A、B分別連接到一標(biāo)有“PZ220100”燈泡（如圖3甲所示）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，物理教師站到干燥木凳上，左、手兩手分別抓住兩導(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及物理教師皮膚，發(fā)現(xiàn)測電筆速管均發(fā)光，而在這一過程中，物理教師依然談笑自如。對以上現(xiàn)象解釋，你以為下列說法中對的是（）A.物理教師有“特異功能”，的確不怕電B.物理教師雙手戴著絕緣手套C.在人、燈替代過程中，電源零線被斷開了D.在人、燈替代過程中，電源火線被斷

3、開了3 .圖4甲為一把手工鋸條，圖4乙為正對著鋸齒看效果，發(fā)現(xiàn)它鋸齒都“東倒西歪”側(cè)向兩側(cè)，而不在一種平面上。其因素是（）A.將鋸齒做成這樣形狀后，容易將鋸齒打磨得更鋒利B.將鋸齒做成這樣形狀后，鋸條承受撞擊能力更強(qiáng)C.鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了D.將鋸齒做成這樣形狀后，可以使鋸口加寬，減小被鋸物體對鋸條摩擦力4.“嫦娥三號”探測器在月球表面降落時，沒有使用降落傘，是由于（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作用D.“嫦娥三號”質(zhì)量太大，不易制作足夠大降落傘5.汽車發(fā)動機(jī)在工作過程中需要冷卻。圖5為汽車發(fā)

4、動機(jī)水冷系統(tǒng)工作原理示意圖。在汽水詼方網(wǎng)水發(fā)水泉水果水第竹wCD車發(fā)動機(jī)正常工作過程中，圖5所示關(guān)于汽車發(fā)動機(jī)水冷系統(tǒng)中水流方向以及水泵葉轉(zhuǎn)向示意圖中，對的是（）6.6月20日國內(nèi)宇航員王亞平初次進(jìn)行了太空授課。圖為王亞平所做實(shí)驗(yàn)一種畫面，圖中水呈球狀而不破裂，失重因素外，還重要是由于（）A.水球外表面有一層很薄橡皮膜6除了B.水球表面分子間互相作用引力不不大于斥力C.在實(shí)驗(yàn)用水中事先添加了某些特殊物質(zhì)D.到外太空后，水分子構(gòu)造發(fā)生了變化7.將一只點(diǎn)燃蠟燭接近家里鏡子，會發(fā)現(xiàn)鏡子中浮現(xiàn)了各種蠟燭像,如圖7所示。對于這種現(xiàn)象，下列解釋中對的是（）A.鏡子質(zhì)量不好，反射面不平整B.光經(jīng)玻璃前表面和

5、后表面發(fā)生多次反射后形成了各種虛像C.燭焰將附近空氣加熱后，由于空氣密度不均勻?qū)е抡凵湫纬闪烁鞣N虛像D.火焰抖動過程中，由于視覺暫留效應(yīng)形成錯覺8.小東在觀看“神舟十號”飛船發(fā)射時，想估算一下運(yùn)載飛船火箭在發(fā)射后第一種10s內(nèi)平均速度。她上網(wǎng)查到運(yùn)載“神舟十號”長征二號F運(yùn)載火箭全長58mo然后從網(wǎng)上下載了“神舟十號”發(fā)射視頻，分別截取火箭剛發(fā)射時和第10s圖片，如圖8甲和圖8乙所示。則火箭發(fā)射后第一種10s內(nèi)平均速度值應(yīng)最接近（）A.4m/sB.9m/sC.12m/sD.15m/s9.為了監(jiān)督司機(jī)與否遵守限速規(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測速儀勻速駛

6、來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促超聲波信號。第一次發(fā)出信號到測速儀接受到經(jīng)汽車反射回來信號用時0.5s,第二次發(fā)出信號到測速儀接受到汽車反射回來信號用時0.3s,若發(fā)出兩次信號時間間隔是1.1s,超聲波速度是340m/s,則（A.汽車接受到第一次信號時，距測速儀170mB.汽車接受到第二次信號時，距測速儀102mC.汽車速度是34m/sD.汽車速度是30.9m/s10.如圖10所示電動自行車既可以電動騎行，也可以腳踏騎行。電動騎行時，蓄電池對車上電動機(jī)供電，電動機(jī)為車提供動力。下表是某型號電動自行車重要技術(shù)參數(shù)。依照學(xué)過物理知識，判斷如下估算成果中合理是（）A.電動自行車行駛過程中，電動機(jī)工作電流

7、保持5A不變B.蓄電池一次充分電，放電時可輸出電能最多約為3.5X104JC.若蓄電池儲存能量80%用于驅(qū)動電動自行車在平均阻力為40N水平公路上勻速行駛，蓄電池一次充電最多能持續(xù)電動行駛約41KmD.蓄電池一次充電后，該電動自行車最多可供電動騎行2.4h整車整車質(zhì)里40Kg最局車速30Km/h取大噪首62dB蓄電池電壓48V容量12Ah電動機(jī)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、透明圓柱形玻璃杯，一只盛滿不含氣泡、污物純凈水，另一只為空杯子，兩只杯子杯口都被不透明蓋子蓋嚴(yán)了。請你闡明如何只用眼睛觀測判斷哪只杯中裝有水，并闡明這樣做根據(jù)。2 .如

8、圖11所示，位于兩個電線桿之間電線總是呈現(xiàn)出向下弧線，弧線最低點(diǎn)與兩端懸點(diǎn)間水平線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，你以為會有什么危害？(2)若架設(shè)電線時所留垂距過大，你以為會有什么危害或局限性？3 .如圖12甲所示，家用漏電保護(hù)器是在用電器發(fā)生漏電故障或人體觸電時實(shí)行保護(hù)設(shè)備，它內(nèi)部構(gòu)造包括兩個某些檢測裝置和實(shí)驗(yàn)電路。家庭電路漏電時，通過火線與零線電流不相等。漏電保護(hù)器中有一檢測裝置(在圖12乙中雙虛線框內(nèi)，未詳細(xì)畫出)，當(dāng)它檢測到通過自身火線和零線電流不等時，便切斷電源，起到保護(hù)作用。漏電保護(hù)器中尚有實(shí)驗(yàn)電路，由一只開關(guān)S與一種電阻R構(gòu)成，閉合開關(guān)S就能模仿漏電

9、情形，從而檢查漏電保護(hù)器工作與否正常。請在圖12乙中漏電保護(hù)器虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路。圖12用電器用電罪乙4 .“嫦娥三號”探測器重要由兩大某些構(gòu)成：著陸器和巡視器，其中巡視器就是咱們俗稱“玉兔”月球車(如圖13所示)網(wǎng)上有許多學(xué)生和科學(xué)興趣者問了許多關(guān)于月球車有趣問題，你能幫她回答嗎？(1)月球表面某些某些土壤非常松軟，并且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍及。設(shè)計什么樣月球車輪才干以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充氣輪胎?(3)月球車重要能量來源是什么？它前輪是導(dǎo)向輪，后輪是驅(qū)動輪,拖拉機(jī)在工作時普通背面掛有拖車或耕地設(shè)備等。圖14乙所示為一輛在倉庫、機(jī)場、車站5 .如圖14

10、甲所示為一輛在田地里使用農(nóng)用四輪拖拉機(jī),等地方常用搬運(yùn)貨品叉車，它前輪是驅(qū)動輪，后輪是導(dǎo)向輪。請分別解釋為什么拖拉機(jī)前輪窄小，后輪寬敞得多，而叉車前輪寬敞、后輪窄小?6 .小明在用如圖15所示氣筒給自行車輪胎打氣后，發(fā)現(xiàn)氣筒外管溫度明顯比打氣前升高諸多，且越接近氣筒外筒頂部地方，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(yùn)動；活塞固定在內(nèi)管頂部。請你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象因素。三、（11分）科技小組同窗們設(shè)計了如圖16甲所示恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫、R'為阻值可以調(diào)節(jié)控制在一定范疇內(nèi)“恒溫”），涉及工作電路和控制電路兩某些。其中,可變電阻。R為熱敏

11、電阻（置于恒溫箱內(nèi)），其阻值隨溫度變化關(guān)系如圖16乙所示，繼電器線圈電阻50Qo(1)如圖16甲所示狀態(tài)，加熱器與否處在加熱狀態(tài)？(2)已知當(dāng)控制電路電流達(dá)到0.04A時，繼電器銜鐵被吸合；當(dāng)控制電路電流減小到0.036A時，銜鐵會被釋放。當(dāng)調(diào)節(jié)R'=350Q時，恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為1000C“恒溫”。如果需要將恒溫箱內(nèi)溫度控制在最低溫度為500C“恒溫”，則應(yīng)將R，阻值調(diào)為多大？、(3)使用該恒溫箱，獲得最低溫度為500C“恒溫”，與獲得最高溫度為1000c“恒溫”相比較，哪一種溫度波動范疇更?。繛槭裁?？四、(12分)如圖17所示為16mm電影放映機(jī)放電影，這種電影放映機(jī)使用寬度

12、為16mm電影膠片，電影中聲音以聲音信號方式刻錄在電影膠片上，如圖18所示。(1)電影放映機(jī)正常放映時,關(guān)于放映燈泡、放映機(jī)鏡頭(凸透鏡)、電影膠片、反光鏡(凸面鏡或凹面鏡)種類及其相對位所示幾種猜想，其中也許對的是Kimtil電第二山映機(jī)置關(guān)系，提出了如圖19()1%20(2)有一次，電影剛開始放映時，小新發(fā)現(xiàn)銀幕上畫面所有是倒立。在這種狀況下，下列所述觀看效果中，不也許,浮現(xiàn)場景是()A.人退著向后走B.地上碎陶片突然匯集起來，最后形成一只美麗陶罐C.聽到是正常影片中對白D.箭倒著飛向弓箭(3)小新看電影時，預(yù)計銀幕到電影放映機(jī)距離約為15m,銀幕上電影畫面寬度約為3m。已知電影放映機(jī)所使

13、用16mm電影膠片中畫面寬度約為10mm。則依照以上數(shù)據(jù)可知電影放映機(jī)鏡頭焦距也許為(A.52mmB.24mmC.49mmD.26mm(4)若該16mm電影膠片厚度H=0.14mm,片夾上密密繞了一整盤電影膠片，如圖20所示,圖中d和D分別表達(dá)片夾內(nèi)電影膠片內(nèi)徑和外徑。求：(1)這盤電影膠片總長度L約是多少？(2)若按每秒24幅畫面正常放映，這盤電影膠片大概能持續(xù)正常放映多長時間？(不計片頭與片尾長度)五、(12分)小亮家有一輛轎車，爸爸在給她講車性能時，總是說“2.0排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量定義：活塞上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所通過“工作容積”稱為氣缸排量。如果發(fā)動機(jī)有若干

14、個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機(jī)排量。小亮從闡明書上查到家中轎車采用是LFX直列四缸發(fā)動機(jī)，排量為2.0L;從網(wǎng)上查找到了這種轎車輸出功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系如圖21所示。(1)依照圖21分析，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為10005000r/min范疇內(nèi)，它輸出功率與轉(zhuǎn)速大體有如何定性關(guān)系？(2)試通過公式推導(dǎo)出在其她參數(shù)相似時，轎車發(fā)動機(jī)輸出功率與其排量關(guān)系。(3)小亮又向爸爸詢問了某些實(shí)測數(shù)據(jù)：轎車行駛路況好，平均車速為100Km/h時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為r/min,平均油耗為9L/100Km。參照圖21中數(shù)據(jù)，分析這輛汽車在這種狀態(tài)下行駛時，發(fā)動機(jī)效率約為多少？每個做功沖程氣缸氣體平均壓強(qiáng)約是多少？(已知汽

15、油熱值為4.6X107J/Kg,密度為0.71X03Kg/m3)。六、(15分)小明自己設(shè)計并動手將房間里窗簾改成電動窗簾。為此她購買了微型電動機(jī)及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關(guān)、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有窗簾盒進(jìn)行改造。(1)如圖22甲所示，小明在窗簾盒(上方雙虛線框)內(nèi)安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運(yùn)動。變化通過微型電動機(jī)電流方向，就可變化其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動方向，從而將窗簾打開或關(guān)閉。運(yùn)用雙刀雙擲開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)電源對電動機(jī)供電電流方向變化。請你在圖22甲右側(cè)虛線框內(nèi)，完畢電源、雙刀雙擲開關(guān)和接線柱間電路連接。(2)電動機(jī)轉(zhuǎn)速普通很高，需要安裝減速裝置，如圖22乙所示。請闡明減速裝置

16、減速原理。(3)下表是所使用微型電動機(jī)某些數(shù)據(jù)。表格中，額定功率是電動機(jī)在額定電壓和額定電曳號辟電樂苑附UN題定電”UJV額定電訪融定初粗出)PW/定轉(zhuǎn)地ffimin堵轉(zhuǎn)電流RS-3WSH*14280122.155000136流下工作時輸出功率”，堵轉(zhuǎn)電流是在額定電壓下，讓電動機(jī)轉(zhuǎn)軸固定不動時電流請依照表中關(guān)于數(shù)據(jù)計算：(1)以額定功率運(yùn)營時，該電動機(jī)效率為多少？(2)電動機(jī)額外功率重要由熱損耗和機(jī)械損耗導(dǎo)致，請分別求出以額定功率運(yùn)營時，該電動機(jī)熱損耗功率和機(jī)械損耗功率？(3)在圖22甲中，減速裝置、飛輪、皮帶、滑輪、拉繩共同構(gòu)成了傳動裝置。已知每半邊窗簾滑軌長度為1.5m,規(guī)定自動窗簾可以在

17、6s內(nèi)完全關(guān)閉到完全打開。拉動半邊窗簾時,掛鉤和滑軌間平均摩擦力為2N。則安裝電動窗簾時，對傳動裝置機(jī)械效率有何規(guī)定？全國初中物理競賽參照答案選取題（每小題2分，共20分）12345678910ACDCBBBBCC二、簡答題（每題5分，共30分）（1）透過杯子觀測杯子背面較遠(yuǎn)處物體，若看到是正立左右相反物體像，則這只杯子中裝有水；（3分）（2）折射規(guī)律（2分）2.（5分）（1）架設(shè)電線時，若所留垂距過小，當(dāng)氣溫減少時電線收縮會拉斷電線甚至將電線桿拉倒；（2分）（2）架設(shè)電線時，若所留垂距過大，遇到大風(fēng)天氣，電線擺動幅度過大，容易導(dǎo)致電線折斷；同步，電線離地面太近，容易導(dǎo)致事故，并且揮霍材料。（

18、3分）|用電耦我零3 .（5分）見圖答1.與標(biāo)答相似，得5分，若火線接點(diǎn)在檢測裝置左側(cè)，與零線接點(diǎn)在檢測裝置右側(cè)，得4分。4 （5分）（1）月球車輪子表面積做得更大，壓強(qiáng)更小，不至于陷進(jìn)松軟月壤中。采用輪腿復(fù)合式輪子，平地靠輪子行走，遇到小障礙可以變“輪”為“腿”，爬行越過障礙。（2）月球表面晝夜溫差超過3000C,橡膠不也許在如此大溫度范疇內(nèi)保持彈性與強(qiáng)度。月球表面沒有大氣壓，充氣輪胎易爆裂。（3）白天重要靠太陽能電池板。夜晚重要靠鋰電池和核電池（或稱為核放射熱源）。（每一小問，只需答對一條就得2分，若三小問所有答對，得5分）。5 .(5分)(1)拖拉機(jī)前輪是導(dǎo)向輪，前輪窄小可以在變化方向時

19、減小轉(zhuǎn)動前輪阻力。拖拉機(jī)在工作時背面掛有拖車或耕地設(shè)備，使得拖拉機(jī)重心接近后輪，后輪對地面壓力更大。后輪寬敞可以減小壓強(qiáng)，既能保護(hù)輪胎，也可以使拖拉機(jī)不會下陷到松軟田地里。(3分)(2)叉車在搬運(yùn)時貨品放在前方，使得叉車重心接近前輪，前輪對地面壓力更大。前輪寬敞既右保護(hù)輪胎，也可以減小叉車對地面壓強(qiáng)。(2分)6 .(5分)(1)在用氣筒給自行車胎打氣過程中，外管頂部對氣筒和輪胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，氣筒外管將熱量傳遞到管外壁，因而氣筒外壁溫度明顯升高；(1分)(2) 由于外管越向下移動，外管頂部氣體被壓縮越多，氣體壓強(qiáng)越大，移動相似距離，對氣體做功越多，氣體內(nèi)能增大越明顯，溫度越

20、高，進(jìn)而導(dǎo)致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高；(1分)(3)外管在相對于活塞上、下運(yùn)動過程中，向外傳遞內(nèi)能重要來自于內(nèi)部被壓縮高溫氣體，而外筒下部與上部相比，其與管內(nèi)高溫氣體接觸時間較短，吸取熱量較少，因而溫度較低；(1分)(4)外管在相對于活塞向下運(yùn)動過程中，在高壓氣體作用下，外管與活塞間壓力增大，單位長度克服摩擦力做功而轉(zhuǎn)化成內(nèi)能越接近外管頂部越多，導(dǎo)致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高；(2分)三、(11分)(1)加熱狀態(tài)2分(2)設(shè)控制電路中電源兩端電壓為E。由圖15乙，當(dāng)溫度為1000c時，熱敏電阻R1阻值為500a2分故E=I1(R0+R1+R1')2分=0.04AX（50Q+5

21、00Q+350Q）=36V-2分由圖15乙，當(dāng)溫度為500C時，熱敏電阻R阻值為900a1分因而R2=（36V/0.036）-9000-500=50Q1分（3）獲得最低溫度為500C'恒溫”溫度波動范疇更小，由于在500C附近，熱敏電阻阻值隨溫度變化更明顯。1分四、（12分）1.A2.C3.C4.這盤電影膠片繞在片夾上橫截面積S=JE（T）-4-12分）電影膠片的長度b。嗎廣）（2分）-皿m=646m2分）（2）正常放映時連續(xù)24幅畫面在電影膠片上的總長度Lq24X（6a5）X】OM）J8m口分）電影皎片運(yùn)行的平均速度y=修=*£1勺=OJgnvg,I分）L646連續(xù)正常放映時間/=;=1市s=3589slh（1分）五、（12分）10005000r/min范疇內(nèi)，它輸1 .由這臺發(fā)動機(jī)輸出特性曲線可以看出在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為出功率與轉(zhuǎn)速大體成正比（1分）2 .設(shè)做功沖程燃?xì)鈱钊骄鶋簭?qiáng)為p。，發(fā)動機(jī)排量為V排，每個活塞受力面積為S,活塞移動距離為L,則V排=4SL,做功沖程中燃?xì)鈱σ环N活塞平均壓力：F=P0S每完畢一種工作循環(huán)，在做功沖程中燃?xì)鈱σ环N活塞做功：Wo=FL=poSL=poV排/42分則每個工作循環(huán)中，四個氣缸燃?xì)鈱钊隹偣Γ篧=4Wo=poV排每個工作循環(huán)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)2圈，所用時間t=2/n故發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為n時，燃?xì)鈱钊龉?/p>