2022年初中物理競賽模擬試題及答案

2022年第十六屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽試題一、選擇題（以下各小題給出的四個選項(xiàng)只有一個是正確的，把正確選項(xiàng)前面的字母填在題后的括號內(nèi)。每小題3分，共15分)1．小亮同學(xué)從超市買來一個玻璃瓶裝的鐵皮蓋罐頭，想把瓶蓋打開，可是怎么也擰不動。小亮的哥哥用螺絲刀沿瓶蓋的邊輕輕撬了幾下，一擰就打開了。這主要是因?yàn)橛寐萁z刀撬瓶蓋可以［］A.增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的壓力B.減小瓶蓋與瓶口的接觸面積C.減小瓶內(nèi)外氣體的壓力差D.由于撬了蓋的一邊，而增大了蓋的另一邊的壓力2．高壓輸電線路的鐵塔頂端有一條(或兩條)比下面輸電線細(xì)的金屬線(如圖1～圖2),它的作用是［］A.加強(qiáng)鐵塔的穩(wěn)定性B.傳輸零線的電流C.防雷電起到避雷針的作用D.作為備用線，供輸電線斷開時應(yīng)急使用3．用普通照相機(jī)拍照時，要按被照物體距相機(jī)鏡頭的遠(yuǎn)近進(jìn)行“調(diào)焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機(jī)，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內(nèi)，不論遠(yuǎn)處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機(jī)不用“調(diào)焦”的奧秘是［］A.采用了長焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大B.采用了短焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相差不大C.采用了長焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相同D.采用了短焦距的鏡頭，使遠(yuǎn)近不同的物體成像的位置相同4．磁帶錄音機(jī)既可以錄音，也可用以放音，其主要部件為運(yùn)行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音信號轉(zhuǎn)化而來的電流產(chǎn)生的磁場所磁化，這樣便將聲音信號轉(zhuǎn)化為磁信號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁信號通過磁頭轉(zhuǎn)化為電信號使揚(yáng)聲器發(fā)聲。對于錄音機(jī)錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是［］A.錄音的基本原理是電磁感應(yīng)，放音的基本原理是電流的磁效應(yīng)B.錄音的基本原理是電流的磁效應(yīng)，放音的基本原理是電磁感應(yīng)C.錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應(yīng)D.錄音和放音的基本原理都是電磁感應(yīng)5．王勇同學(xué)在賓館飯店看到一種自動門，當(dāng)有人靠近時，門會實(shí)現(xiàn)自動開閉。王勇同學(xué)對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他很想知道自動門是如何實(shí)現(xiàn)自動控制的。為此他反復(fù)做了幾次試驗(yàn)：當(dāng)他輕輕地靠近自動門時，門自動打開；當(dāng)把一個足球滾向自動門時，門自動打開；當(dāng)把一面底部裝有滾珠的無色透明大玻璃板，直立著滑向自動門時，門不打開。王勇同學(xué)根據(jù)探究試驗(yàn)的結(jié)果，對自動門的自控原理提出了以下幾種猜想，你認(rèn)為其中最合理的猜想是［］A.自動門“聽”到來者的聲音時，通過聲控裝置實(shí)現(xiàn)自動開閉B.自動門探測到靠近的物體發(fā)射出的紅外線，通過光控裝置實(shí)現(xiàn)自動開閉C.自動門本身能發(fā)射出一種紅外線信號，當(dāng)此種信號被靠近的物體反射時，就會實(shí)現(xiàn)自動開閉D.靠近門的物體通過空氣能產(chǎn)生一種壓力傳給自動門，實(shí)現(xiàn)自動開閉二、填空題(共15分)1．(3分)如圖3所示，小婷乘汽車到姥姥家去度假，汽車在平直公路上行駛。小婷的感覺是：遠(yuǎn)處的村莊相對于電線桿在向____運(yùn)動；近處的小樹相對于電線桿在向____運(yùn)動；電線桿周圍的景物看起來好像在繞電線桿做____時針轉(zhuǎn)動。2．(3分)列車上出售的食品常常放在如圖4所示的小推車上，若貨物均勻擺在車內(nèi)，當(dāng)前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，支點(diǎn)是____(寫出支點(diǎn)位置的字母)；當(dāng)后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，這時支點(diǎn)是____。后一種情況下，手推車可以視為____力杠桿。3．(3分)在海拔3000m以上的高原地區(qū)，汽車發(fā)動機(jī)的冷卻水容易沸騰，這是因?yàn)楦咴貐^(qū)____的緣故。常年生活在平原地區(qū)的人到達(dá)該地區(qū)后，由于空氣稀薄會產(chǎn)生缺氧反應(yīng)，為了得到足夠的氧氣，人會不自覺地進(jìn)行深呼吸，這時肺的容積與在平原上相比要擴(kuò)張得更____(選填“大”或“小”)一些。4．(3分)汽車上的機(jī)械式里程表是用安裝在輪上的一組計數(shù)齒輪來實(shí)現(xiàn)計數(shù)的，而這些計數(shù)齒輪又通過特定的傳動裝置被車輪的轉(zhuǎn)動所驅(qū)動。同時車輪的轉(zhuǎn)動還通過特定的傳動裝置，傳遞給由電磁感應(yīng)原理制成的傳感器，傳感器再將反映車輪轉(zhuǎn)動情況的電信號顯示在速度表上，從而指示此時的車速。當(dāng)輪胎用久了有明顯的磨損后，就會使所計里程和指示的時速產(chǎn)生誤差。若里程表記錄里程為12000km.則汽車實(shí)際行駛的里程將____(填“大于”、“小于”或“等于”)示數(shù)：若此車從北京駛往上海，以速度表上指示的時速為依據(jù)，對整個行程所估算的行駛時間將____(選填“大于”、“小于”或“等于”)實(shí)際行駛時間。5．(3分)2022年春節(jié)晚會上，一群聾啞青年用精美絕倫的舞蹈“千手觀音”給人以美的享受、善的啟迪。(1)如圖5所示，觀眾看不見領(lǐng)舞者邰麗華身后站著的其他舞蹈者，這是因?yàn)楣馐莀___傳播的。(2)在觀看演出的過程中，我們雖然沒有看到樂隊卻也能分辨出是何種樂器在發(fā)聲，這主要是因?yàn)椴煌瑯菲魉l(fā)聲音的____是不同的。(3)電視觀眾看到蓮花座上的千手觀音身披絢麗霞光，這些光是由____、____、____三原色依不同的比例混合而成的。三、簡答下列各題(共22分)1．(4分)火箭點(diǎn)火發(fā)射時，若高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺上，發(fā)射臺就會被燒毀。為了保護(hù)發(fā)射臺，在它的底部建造了一個大水池，從而巧妙地解決了這個技術(shù)問題。(1)火箭發(fā)射時，底部噴出的龐大的白色氣團(tuán)(圖6)是由什么組成的？它是怎樣形成的？(2)分析“大水池”對發(fā)射臺起到保護(hù)作用的道理。2．(4分)在高壓輸電線路中?？煽吹饺鐖D7所示的一些絕緣子。請說明為什么懸掛高壓輸電線的絕緣子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一節(jié)一節(jié)的？3．(4分)小志家買了一種點(diǎn)綴節(jié)日用的小彩燈，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)其中一個小彩燈的燈絲燒斷了以后，其余的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。于是小志對小彩燈之間的連接關(guān)系產(chǎn)生了興趣，為此他請教了科技人員，得到以下信息。他用的小彩燈規(guī)格是“2.5V,0.25A”,通過串聯(lián)一定數(shù)量的小彩燈，使單個小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低，每個小彩燈都能基本正常發(fā)光。小彩燈的構(gòu)造如圖8所示，在燈絲導(dǎo)電支架上除了有燈絲和起固定作用的小玻璃珠以外，還繞有約4圈細(xì)金屬絲。燈絲電阻冷時約為2.5Ω,熱時約為15Ω。細(xì)金屬絲的電阻為1Ω，正常(低壓)情況下，由于支架表面有一層氧化銅的緣故，它與燈絲支架是不導(dǎo)通的，沒有電流流過。若加上較高的電壓(如220V)時氧化層可被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。根據(jù)以上介紹的資料，請你說明為什么一個小彩燈的燈絲燒毀后，其他的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。4．(4分)向陽中學(xué)廣播室想借助于雙刀雙擲開關(guān)控制南北兩教學(xué)樓的喇叭：開關(guān)擲向A端時南面的三只喇叭接通，擲向B端時南北六只喇叭全部接通。請你用筆畫線代替導(dǎo)線按上述要求完成圖9中的電路圖。5．(6分)長期以來，實(shí)心粘土磚一直是我國主要的建筑材料。由于粘土磚在生產(chǎn)過程中存在著諸多弊端，國家有關(guān)部門提出了減少粘土磚使用率、倡導(dǎo)新型材料的要求。如圖10所示的空心水泥磚就是新型建筑材料的一種。請你從節(jié)能與環(huán)保等方面分析，使用空心水泥磚比使用實(shí)心粘土磚有哪些好處?！仓辽賹懗鋈龡l)四、(6分)李明同學(xué)家要買一個燒水用的水壺，超市里有兩種容積相同但品種不同的鋁質(zhì)水壺可供選購，一種是放在液化氣灶上用的，另一種是壺內(nèi)裝有電熱器的，如圖11所示。李明想比較哪一種水壺?zé)″X。他首先進(jìn)行了調(diào)查，得到如下資料、當(dāng)?shù)鼐用裼秒姷膬r格是0.5元/度；瓶裝液化氣的價格是60元/瓶(每瓶中液化氣的質(zhì)量約為15kg，液化氣的熱值為4.2×107J/kg)；用液化氣燒水的熱效率約為30%，用電熱水壺?zé)臒嵝始s為90％。根據(jù)以上信息，請你通過計算分析一下用哪種水壺?zé)″X。五、(8分)為了保護(hù)環(huán)境，治理水土流失，學(xué)校的環(huán)保小組設(shè)計并進(jìn)行了河水含沙量的研究。第一階段是理論分析：分別以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的質(zhì)量〔稱做含沙量)，導(dǎo)出了ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水、水隨含沙量x變化的圖象。第二階段是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在一個量筒里放入一定量干燥的黃土，再倒入一定量的清水，計算出含沙量x，并測出泥沙水的密度ρ泥水；接著再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，進(jìn)行同樣的計算和測量，由此得出ρ泥水與x的多組數(shù)據(jù)；然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出了表示泥沙水的密度與含沙量關(guān)系的ρ泥水一x圖象。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是一致的。第三階段是實(shí)際測量：在一次山洪沖刷地面時，他們采集了40L的水樣，稱出其總質(zhì)量為40.56kg.此前己經(jīng)測出千燥的泥沙的密度ρ沙=2.4×103kg/m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。(1)請你參與環(huán)保小組第一階段的工作，導(dǎo)出ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式。然后根據(jù)關(guān)系式作出泥沙水的密度ρ泥水隨含沙量x變化圖象的草圖。(2)請你參與環(huán)保小組第三階段的計算工作，求出洪水中的平均含沙量。六、(10分)現(xiàn)在很流行的數(shù)碼相機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以直接生成數(shù)碼照片，從而可以方便地進(jìn)行編輯與加工，保存的時間也更長。而且數(shù)碼照片還可以直接在電腦上顯示出來，或者通過電子郵件傳送出去。右面是一款數(shù)碼相機(jī)的電池的一些資料。根據(jù)右面提供的信息以及下面對數(shù)碼相機(jī)工作過程的介紹，回答相關(guān)問題：(1)數(shù)碼相機(jī)的電源打開后，就處于待機(jī)狀態(tài)，這時要消耗一定的電能；拍攝時，拍攝與處理數(shù)據(jù)所消耗的電能就更大。假設(shè)用一個充滿電的電池作電源進(jìn)行拍照，每5min拍一張照片，相機(jī)使用過程中的平均工作電流為0.2A.請估算一節(jié)充滿電的電池最多可以拍攝多少張照片。(2)對一個電能己全部耗盡的這種電池進(jìn)行完全充電，充電的效率多大？七、(12分)空調(diào)的“匹數(shù)”，是對空調(diào)輸入功率的粗略標(biāo)識。因相同匹數(shù)不同品牌空調(diào)的制冷效能有較大的差異，為便于比較，空調(diào)的效能常以“制冷量”來表示。在選擇空調(diào)時，除了制冷量和制熱量(對冷熱空調(diào)而言)外，還要考慮“能效比”?？照{(diào)的能效比＝，它表示空調(diào)器是否高效節(jié)電。目前市場上空調(diào)器的能效比相差很大，一般在2～3之間，最高的可達(dá)到3.5左右，應(yīng)盡量挑選能效比高的空調(diào)。房間所需的制冷量和制熱量可按下面的公式計算：制冷量Q冷=S(房間面積)×140W一180W；制熱量Q熱=S(房間面積)×180W－240W(此公式適用于層高2.5m的房間，如果層高偏大，則應(yīng)適當(dāng)加大功率)。下表是小明家準(zhǔn)備購買的某一型號空調(diào)的使用說明書的一部分。請結(jié)合上面所介紹的知識和空調(diào)使用說明書，通過計算回答下面的問題：1.這臺空調(diào)的能效比是多少。2小明家新購買樓房客廳的面積約為30m2，層高為2.7m，他想在客廳內(nèi)安裝上表所示的空調(diào)。請你通過計算說明這種選擇是否合理。3.若小明家用此空調(diào)器制冷，空調(diào)器的壓縮機(jī)每天實(shí)際工作6h，一個月僅空調(diào)一項(xiàng)所支付的電費(fèi)約為多少？(當(dāng)?shù)氐碾妰r為0.5元/度)八、(12分)小軍家客廳墻壁上有一個控制燈的開關(guān)和一個兩孔插座裝在一起的“一開兩孔”的電工元件。圖12是元件的面板、圖13是元件殼體內(nèi)部的原接線圖。由于開關(guān)損壞，需要更換整個元件。小軍爸爸決定自己動手完成，小軍給爸爸當(dāng)助手。小軍爸爸?jǐn)嚅_家中進(jìn)戶線的總開關(guān)，在拆舊換新的過程中發(fā)現(xiàn)：拆下前沒有留意元件中的A、B,D三根導(dǎo)線(B、C間己有一短導(dǎo)線在內(nèi)部相連)與外面的①②③三根導(dǎo)線的連接關(guān)系(如圖14).因?yàn)槭覂?nèi)導(dǎo)線都在水泥墻內(nèi)，無法觀察①②③各導(dǎo)線與墻內(nèi)導(dǎo)線的連接情況。于是他閉合家中進(jìn)戶線的總開關(guān)，用試電筆檢測各根導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)：第①根導(dǎo)線可以使試電筆發(fā)光；第②、③根導(dǎo)線不能使試電筆發(fā)光。根據(jù)小軍爸爸的檢測，能不能判斷各根導(dǎo)線的連接情況？小軍經(jīng)過仔細(xì)思考后認(rèn)為，不能判斷每根導(dǎo)線的連接情況，如果在情況不明時盲目連接還可能出現(xiàn)更嚴(yán)重的問題。(1)你認(rèn)為小軍的觀點(diǎn)對不對？為什么？(2)你能不能利用常用的家用電器，如臺燈等(均帶有插頭)，鑒別出①②③根導(dǎo)線應(yīng)怎樣分別與A、B、D接線柱相連接？說出你的方法并簡述理由。(3)根據(jù)你的判斷，將圖14中①②③根導(dǎo)線與下面的A、B、D接線柱和上面的火線、零線及燈泡連接起來。2022年第十六屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題一、(10分)如圖l，東湖中學(xué)想用離心泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚池中。要求在30min內(nèi)至少向養(yǎng)魚池中輸水120m3，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)將以下幾個需要解決的問題交給了科技小組。(1)A，B處各有一個平臺，離心泵應(yīng)放在什么位置，請說明理由。(2)如果某型號離心式水泵的揚(yáng)程為15m，功率為17kW，效率為0.6，試通過計算說明這臺水泵是否可滿足東湖中學(xué)的需求?(3)為了節(jié)約資金，有人提出全部采購比硬質(zhì)管便宜、而且與水泵管徑相符的軟橡皮管配套使用，你認(rèn)為是否可行，為什么?說出你的正確方案。二、(10分)一個地質(zhì)勘探小分隊，在野外河邊休息時發(fā)現(xiàn)了一種礦石，他們非常想盡快知道這種礦石的密度大約是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和針線包中縫衣服用的針和細(xì)線，請你幫助他們利用現(xiàn)場可利用的物品，設(shè)計一個測定礦石密度的方案，并推導(dǎo)出計算礦石密度的表達(dá)式。三、(14分)小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個簡易太陽能熱水器，圖2是它的安裝示意圖。在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時用熱水，都是通過進(jìn)出水管來完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個閥門。若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p0=1.0×105Pa，請回答下列問題：(1)小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A?(2)根據(jù)閥門I、II、Ⅲ的位置，說明它們的作用是什么?如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度?(3)給熱水器上冷水時，閥門I、1I、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?洗澡時，閥門1、II、111應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?(4)如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水?(5)設(shè)熱水器水箱容積為100L，在一般的光照條件下，一滿箱12℃的水經(jīng)白天太陽的加熱溫度可達(dá)到45℃，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量?(已知水的比熱容為4.2×107J／(kg·℃)，煤氣的熱值約4.2×107J／kg)四、(12分)育才中學(xué)科技小組設(shè)計了一個可以測量電阻值的多量程歐姆表，圖3中所示為其中兩個量程的測試電路，G為靈敏電流表，其內(nèi)阻Ro=100Ω、電流靈敏度(即指針在滿刻度時流過靈敏電流表的電流)U=100μA，R為可調(diào)電阻，阻值變化范圍為0～5kΩ，Rl和R2為定值電阻，R1=15Ω，R2=llkΩ，E為1.5V干電池，S為量程選擇開關(guān)。測量時把待測電阻兩端分別與A、B兩端相接。為了能從靈敏電流表上直接讀出待測電阻的阻值，需在表盤上重新標(biāo)注示數(shù)。請回答：(1)在指針滿偏處，盤面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少?(2)當(dāng)A、B間斷開時，指針?biāo)傅奈恢锰?，盤面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少?(3)開關(guān)分別置于1和2位置時，在表盤正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)各是多少?請簡要說明理由。(4)該歐姆表表盤上的刻度是否均勻?請從電路原理上說明理由。五、(12分)有一種被稱作PTC的半導(dǎo)體材料，其電阻隨溫度的變化曲線如圖4所示。(1)請你根據(jù)這條曲線分析，PTC材料的電阻值怎樣隨溫度的變化而改變?(2)請說出這種材料的兩個可能的應(yīng)用實(shí)例。(3)以其中的一個應(yīng)用為例，說明它的正常工作過程和使用條件。六、(14分)利民電器廠設(shè)計了一種具有高、中、低溫三擋的家用電火鍋，其發(fā)熱體電阻絲如圖5所示。A、B、C為三個接線柱，B是電阻絲中點(diǎn)的接線柱。相信你一定能幫助該廠完成以下工作。(1)說明各擋位的連接方法(文字表述或畫圖連接均可)。(2)如果要求低溫發(fā)熱功率為200W，那么高溫和中溫兩擋的發(fā)熱功率分別應(yīng)是多大?(3)設(shè)計一份該火鍋的產(chǎn)品銘牌。七、(14分)現(xiàn)在流行的無線市話俗稱“小靈通”，是一種新型的個人無線接入系統(tǒng)，具有語音清晰、發(fā)射功率低、待機(jī)時間長、功能多、價格合理等特點(diǎn)。它的使用使傳統(tǒng)意義上的固定電話不再固定在某個位置，可在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)自由移動使用，隨時隨地接聽、撥打本地和國內(nèi)、國際電話。表1是某一型號小靈通的部分資料數(shù)據(jù)。若這種小靈通在正常使用的情況下，充電一次可使用7天，累計通話時間為1.2h，通話時耗電功率為平均發(fā)射功率的20倍。則：(1)這部小靈通正常通話時的工作電流大約多大?(2)小靈通開機(jī)但不通話時的狀態(tài)稱為待機(jī)。這部小靈通的待機(jī)電流大約多大?(3)在沒有充電器的情況下，可用一個電壓略高于3.6V的直流電源為小靈通電池臨時應(yīng)急充電。請你設(shè)計一個方案，用圖6所示的直流電源給這部小靈通的電池充電，并畫出充電的電路圖。表l尺寸(長×高×寬)約45mm×83mm×23.5mm質(zhì)量約85g發(fā)射功率約10mW(平均)電池3.6V580mA·h鋰電池充電器輸入：AC220V50Hz輸出：DC5.2V320mA充電器重約50g充電時間2.5～3.5h連續(xù)待機(jī)時間48～200h八、(14分)現(xiàn)在有些住宅區(qū)使用的水表是預(yù)付費(fèi)式的水表，每個用戶一表一卡，憑卡用水，卡中數(shù)據(jù)輸入表中，水表自動開閥供水。所購水用完后自動關(guān)閥斷水，用戶必須重新購水，方能重新用水。圖7是某水表廠生產(chǎn)的預(yù)付費(fèi)式的IC卡水表，其主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。請根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，回答下列問題：項(xiàng)目FY-15E熱水表FY-20E熱水表FY-25E熱水表質(zhì)量1.4㎏1.8㎏2.5㎏長度165mm195mm225mm口徑(DN)15mm20mm25mm過載流量3m3／h5m3／h7m3／h常用流量1.5m3／h2.5m3／h3.5m3／h分界流量0.12m3／h0.2m3／h0.3m3／h最小流量0.03m3／h0.05m3／h0.07m3／h起動流量≤0.010m3／h≤0.012m3／h≤0.017m3／h水表性能B級表密封性1.6MPa水壓，15min內(nèi)不泄漏最小讀數(shù)0.0001m3最大讀數(shù)9999.9999m3用戶竊水自動關(guān)閥并提示電源3.6V、2.4Ah鋰電池2節(jié)串聯(lián)IC卡的保密性射頻卡，一表一卡，不可復(fù)制IC卡使用壽命使用次數(shù)>10萬次報警方式剩余水量2m3時報警，用完剩余水后關(guān)閥靜態(tài)工作電流0.5mA開閥或關(guān)閥時的工作電流500mA常用流量誤差≤2％工作溫度溫度：0℃一90℃(FY系列)工作水壓0.1MPa～0.6MPa材料銅(1)要保證水表正常工作，水平位置相對水塔內(nèi)的水面高度差的范圍應(yīng)是多少?(g取10N／kg)(2)如果水表僅處在靜態(tài)下，最多能使用多少天才需更換電池?水表開閥或關(guān)閥時它的電功率是多少?(3)FY-25E型熱水表在常用流量狀態(tài)流出50℃的熱水時，需要用多大功率、效率為80％的鍋爐來加熱原來溫度為20℃的水?如果連續(xù)這樣供熱水，一晝夜至少需要燒多少煤?(煤的熱值是3×107J／kg)(4)FY一15E熱水表報警后，在常用流量下用水，大約還能用幾小時?(5)FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?2022年第十七屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽試題一、選擇題以下各小題給出的四個選項(xiàng)中只有一個是正確的，把正確選項(xiàng)前面的宇母填在題后的括號內(nèi)（每小題2分，共10分）。1.為了保證飛機(jī)在起降過程中的安全，飛機(jī)起飛和降落時，下列操作中正確的是（）Ａ.起飛時前輪先離開地面，降落時前輪先接觸地面Ｂ.起飛時前輪先離開地面，降落時后輪先接觸地面Ｃ.起飛時前輪先離開地面，降落時前、后輪同時接觸地面Ｄ.起飛時前、后輪同時離開地面，降落時前、后輪同時接觸地面2.手機(jī)已成為現(xiàn)代生活中常用的一種通訊工具。一般的手機(jī)都設(shè)有利用振動提示人們“來電”的裝置。有一種手機(jī)提示“來電”是用一個微型電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)軸上的葉片轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動時，電動機(jī)也就跟著振動起來，從而又帶動手機(jī)振動。在圖1所示的幾種形狀的葉片中，你認(rèn)為能夠?qū)崿F(xiàn)上述振動功能的是（）圖13.蔬菜加工企業(yè)為了避免蔬菜在長途運(yùn)輸、貯藏等環(huán)節(jié)中腐爛變質(zhì)及高溫殺菌時對蔬菜營養(yǎng)成分的破壞，常常對蔬菜進(jìn)行真空脫水，使之成為脫水蔬菜。從物理學(xué)的角度看，真空脫水的道理是（）Ａ.真空環(huán)境的溫度極低，可使蔬菜中的水分迅速凝固并升華，從而實(shí)現(xiàn)脫水Ｂ.真空環(huán)境的溫度很高，可使蔬菜中的水分在短時間內(nèi)迅速汽化，從而實(shí)現(xiàn)脫水Ｃ.真空環(huán)境的空氣密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子的運(yùn)動速度，從而實(shí)現(xiàn)脫水Ｄ.真空環(huán)境的氣壓很低，因而大大降低了水的沸點(diǎn)，使蔬菜中的水分迅速汽化，從而實(shí)現(xiàn)脫水圖24.人們用來取暖的一種熱水袋如圖2所示。它的表面有很多長條狀的橡膠突起部分，這些突起部分相互平行且突起的高度較大，做成這種外形的主要目的是（）圖2Ａ.使熱水袋美觀大方，起到裝飾作用Ｂ.使熱水袋能同時具有傳導(dǎo)、對流和輻射的傳熱功能Ｃ.這種突起具有良好的彈性，在外界壓力作用下容易發(fā)生彈性形變，以防止在某種重壓下，所灌熱水將熱水袋脹破Ｄ.減小熱水袋與人體的直接接觸面積，以降低熱水袋的放熱速度，實(shí)現(xiàn)緩慢放熱5.由于長期的河道淤塞，黃河下游的河床已被抬高。沿河農(nóng)民通常采用如圖3所示的方式，引黃河水來灌溉農(nóng)田。有關(guān)這種引水灌溉方式，下列說法中錯誤的是（）Ａ.這種取水灌溉方式利用了連通器原理Ｂ.使用時Ｂ端管口必須低于Ａ處水面Ｃ.使用時先將管道中灌滿水農(nóng)田灌溉的剖面示意圖圖3Ｄ.高度差Ｈ農(nóng)田灌溉的剖面示意圖圖3二、填空題（每空1分，共15分）1.古詩《小兒垂釣》中有“路人借問遙招手，怕得魚驚不應(yīng)人”。（1）這個釣魚的小兒面對路人的詢問，只是招招手卻默不作聲。這是因?yàn)樗缆曇舨粌H能在空氣中傳播，還能在＿＿＿＿＿＿＿＿中傳播。（2）小兒招手＿＿＿＿＿＿＿＿（選填“會”或“不會”）產(chǎn)生波動，魚兒聽不見的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2.去年暑假小明參加學(xué)校的生存夏令營，學(xué)到了野外生存的很多知識和技能。其中：圖4圖5（1）獲取飲用水。如圖4，用大塑料袋套在樹葉濃密的嫩枝上，扎緊袋口。隨著植物中水的不斷＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿，經(jīng)過一段時間，塑料袋的內(nèi)表面上就會出現(xiàn)一層水珠。圖4圖5（2）用影子辨別方向。如圖5所示，將一根直桿豎直插在水平地面上的O點(diǎn)。中午前后，用描點(diǎn)的方法在地面上畫出桿的陰影頂端的運(yùn)行軌跡，在軌跡上找出其中距O點(diǎn)最近的點(diǎn)A，則OA所指示的方向就是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（選填“東”“西”“南”“北”）方向，這一判斷應(yīng)用的光學(xué)知識是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3.當(dāng)攝影師用一臺鏡頭焦距固定的照相機(jī)給全班同學(xué)照完畢業(yè)像后，接著又要給小明同學(xué)照半身像，這時攝影師應(yīng)該＿＿＿＿＿＿＿（填“增大”或“減小”）照相機(jī)鏡頭和小明同學(xué)的距離，同時＿＿＿＿＿＿＿（填“增大”或“減小”）鏡頭到底片的距離。圖64.用久了的白熾燈泡會蒙上一層淺淺的黑色，這是因?yàn)殒u絲受熱時產(chǎn)生＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿現(xiàn)象，出現(xiàn)鎢蒸氣，在燈泡內(nèi)壁上產(chǎn)生＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的緣故。圖65.油庫里的儲油罐如圖6所示，它渾身銀白，直徑較大，高度較矮（相對于直徑而言），像個短胖子。請回答：（1）在儲油罐的這些設(shè)計中，“渾身呈銀白色”是為了＿＿＿＿＿＿＿＿；“直徑較大，高度較矮”是為了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）在儲油罐旁還安裝有自動噴頭，每到夏天，特別是白天的中午，常用噴頭向儲油罐噴水，這主要是利用水的＿＿＿＿＿＿＿較大的特性，以及水蒸發(fā)時要吸熱的特性來給儲油罐＿＿＿＿＿＿＿＿，以防止油的自燃。放大后的飲料吸管截面圖放大后的飲料吸管截面圖放大后的藥物吸管截面圖圖71.小華感冒咳嗽，媽媽給她買了“雙黃連口服液”。粗心的小華將口服液盒內(nèi)特制吸管弄丟了，只好拿來一根飲料吸管插入瓶中，結(jié)果她費(fèi)了很大的勁才把藥液“吸”上來。后來，她發(fā)現(xiàn)這兩種吸管的形狀不一樣：飲料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，兩種吸管的截面形狀如圖７所示。請你運(yùn)用物理知識解釋為什么兩種吸管“吸”藥的效果不同。小明要買一個電爐用來燒開水，他到商店去選購時看到有800Ｗ和1200Ｗ兩種規(guī)格，他想：800Ｗ的功率小，比較省電，打算買800Ｗ的。如果從節(jié)能的角度考慮，你認(rèn)為他的這種想法合理嗎，為什么？3.寒冬時節(jié)的早晨，汽車司機(jī)上車后常發(fā)現(xiàn)在前風(fēng)擋車窗上出現(xiàn)白色的“哈氣”，于是他打開暖風(fēng)，很快就能除掉“哈氣”；夏天，在下大雨后，風(fēng)擋車窗上也出現(xiàn)“哈氣”影響安全駕駛，于是司機(jī)打開空調(diào)制冷，很快“哈氣”也被除掉。為什么同樣的現(xiàn)象，司機(jī)采取不同的方法卻收到了相同的效果？請你用所學(xué)的物理知識加以解釋。4.小洪買了一種叫“吹泡泡”的玩具，發(fā)現(xiàn)有時能吹出泡泡，有時又吹不出泡泡。愛動腦筋的他產(chǎn)生了一個疑問：這泡泡的產(chǎn)生究竟與哪些因素有關(guān)呢？他猜想：泡泡的產(chǎn)生可能與吹泡泡用的管子粗細(xì)有關(guān)，于是他設(shè)計并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄了如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：液體肥皂液管子直徑/mm35102050泡泡產(chǎn)生的情況容易較易較難難不產(chǎn)生請你根據(jù)小洪的實(shí)驗(yàn)記錄回答下列問題：（1）分析以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得到什么結(jié)論？（2）請你另外提出兩種猜想，說明影響泡泡產(chǎn)生的因素。（3）設(shè)計一個方案，驗(yàn)證你提出的其中一種猜想。圖85.如圖8為輸電線路中常用的油浸自冷式變壓器。變壓器內(nèi)部的鐵芯、線圈就浸沒于變壓器油（一種礦物油，也稱導(dǎo)熱油）中。變壓器工作時，鐵芯、線圈會發(fā)熱。這些熱量主要通過導(dǎo)熱油并流經(jīng)變壓器外部的一根根金屬管道散發(fā)到空氣中，從而使鐵芯、線圈的溫度不會升高太多，以確保變壓器的安全運(yùn)行。請回答：圖8（1）變壓器外部的散熱器為什么做成管道狀？（2）變壓器的上部有個油箱，其側(cè)面有一個油量表。油量表就是一根上、下兩端均開口并插入油箱中的玻璃管。電工通過觀察玻璃管中油面的高度來判斷油箱中油量的多少。請問：設(shè)計這一裝置利用的主要物理知識是什么？（3）從圖8我們發(fā)現(xiàn)：變壓器外部的散熱管道都是沿豎直方向而不是沿水平方向分布的，這是為什么？（4）正常情況下，變壓器油箱中的導(dǎo)熱油是絕對不允許裝得滿滿的，這是為什么？圖9四.（8分）小明家新買了一條100Ｗ的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值，于是連接了如圖9所示的實(shí)驗(yàn)電路。其中電源兩端的電壓為6Ｖ，Rx為電熱毯的電阻值，滑動變阻器的最大阻值為20Ω。但實(shí)驗(yàn)過程中，小明發(fā)現(xiàn)，不論怎樣調(diào)整滑動變阻器觸頭P的位置，電壓表的示數(shù)幾乎不發(fā)生變化，且查得電路各處均連接無誤。請你分析一下產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？若不更換實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)怎樣連接電路，才能在觸頭P滑動過程中，有效地改變電熱毯兩端的電壓值。圖9五.（10分）如圖10所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖。其中A為光源，B為由電動機(jī)帶動勻速運(yùn)行的自動扶梯，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，當(dāng)有光照射時R1＝R2。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住由Ａ射向R1的光線時，R1的電阻值就增大，計數(shù)器就計數(shù)一次。請回答：1.當(dāng)扶梯上的顧客擋住由Ａ射向R1的光線時，光敏電阻R1兩端的電壓將發(fā)生怎樣的變化？R1的功率怎樣變化？2.若已知自動扶梯滿載時，相鄰的兩個顧客之間的距離均為50cm，扶梯運(yùn)行的速度為1m/s。求計數(shù)器計數(shù)101次，所需用的時間。圖103.若某一段時間內(nèi)自動扶梯的乘載率為20％，試求這一段時間內(nèi)該商場自動扶梯上的平均客流量是多少。（客流量是指單位時間經(jīng)過的顧客人數(shù)）圖10六.（10分）“加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”，這個規(guī)律叫做帕斯卡定律。在圖11所示的連通器中，如果活塞的質(zhì)量和液體本身所受的重力可以忽略不計，根據(jù)帕斯卡定律可以推得，作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關(guān)系：=根據(jù)這一關(guān)系式：如果小活塞的面積較小，那么在小活塞上加一個較小的力，就可以在大活塞上得到一個較大的力。“液壓千斤頂”就是根據(jù)帕斯卡定律制成的。圖12所示的是液壓千斤頂?shù)钠拭鎴D。它是汽車等運(yùn)輸機(jī)械常備的維修工具，只要對杠桿施加一個不大的作用力F，就可以把一輛汽車頂起來而便于更換和修理輪胎。如果圖示的千斤頂?shù)拇蠡钊娣e是40cm2，小活塞面積是5cm2，杠桿上的OA＝OB。請回答：1.使用中發(fā)現(xiàn)，壓下杠桿時，雖然能把一個重物頂起來，但一放手，重物又降了下來，不能把重物長時間頂住。這說明圖示的千斤頂有一個零件損壞或丟掉了。請你畫一個零件補(bǔ)在相應(yīng)的位置上，達(dá)到被頂起的重物不再降下來的目的（在圖12上畫出示意圖即可）。2.若修好了的液壓千斤頂?shù)臋C(jī)械效率為80％，使用時，假設(shè)大活塞剛好頂在重物的重心豎直線的位置上。若要在1min內(nèi)把1t的重物頂起3cm，則維修人員消耗的平均功率和加在杠桿B端的力分別是多大？（?。纾?0N／kg）七.（13分）某院內(nèi)有甲、乙兩戶居民，院內(nèi)原先供電線路用的是橫截面積為2.5mm2的鋁芯橡皮絕緣線，從進(jìn)院后的接線端經(jīng)25ｍ先到達(dá)甲戶，再從甲戶經(jīng)25ｍ到達(dá)乙戶。每戶總用電額定功率均為2ｋＷ。為了增加用戶的最大安全用電功率，現(xiàn)在要進(jìn)行“電力增容”，使每戶總用電額定功率均可增加到4ｋＷ。增容后保持院內(nèi)線路分布情況不變，只是供電線路改用銅芯橡皮絕緣線。下表列出了不同橫截面積的銅導(dǎo)線在常溫下的安全載流量（即長時間通電時的最大安全電流）。導(dǎo)線橫截面積S／mm2銅芯橡皮絕緣線安全載流量I／A2.5284376471068假設(shè)兩戶所有用電器均為純電阻電器，各用電器的額定電壓都是220Ｖ，用戶室內(nèi)電線的電阻忽略不計。而且設(shè)進(jìn)院后的接線端的電壓總保持220Ｖ，試回答下列問題：1.畫出院內(nèi)的供電和用電的電路圖。2.通過計算說明，在實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的前提下，為了“電力增容”，院內(nèi)的供電線路應(yīng)選用哪一種銅導(dǎo)線？3.若選用的銅導(dǎo)線每米電阻為4.25×10-3Ω，那么增容后，在甲、乙兩用戶都同時使用“220Ｖ4ｋＷ”的電器時，乙戶所得到的實(shí)際電功率是多少？圖13八.（14分）圖13是常見的一種電動自行車，使用前要先對車上的蓄電池充電。騎行時，蓄電池對車上的電動機(jī)供電，電動機(jī)為車提供動力。下表是這種品牌電動自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。圖13最高車速≤30km／h一次充電連續(xù)行駛里程50km蓄電池36V／10Ah鉛酸蓄電池充電時間8h一次充電耗電量0.6kW·h電動機(jī)效率80%整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB請回答：1.技術(shù)參數(shù)表中“336V／10Ah”表示的物理意義是什么？2.若質(zhì)量是70kg的人騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的0.02倍，?。纾?0N/kg。求：行駛20min，電動機(jī)對自行車做的功和通過電動機(jī)線圈的電流。3.若摩托車每行駛10km耗油2.5Ｌ，油價約5.1元／Ｌ，照明用電的電費(fèi)約0.5元／kW·h，請通過計算說明使用電動自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)。4.請從環(huán)保角度，比較電動自行車與摩托車對環(huán)境的污染情況。5.在交通運(yùn)輸中，常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能，“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積，即客運(yùn)效率＝人數(shù)×路程／消耗能量。一個人騎電動自行車，消耗1MJ（106J）的能量可行駛30km，一輛載有4人的普通轎車，消耗320MJ的能量可行駛100km，則電動自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少？2022年第十七屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題一、(10分)表1中提供的是明湖中學(xué)使用的一臺教學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)其中的數(shù)據(jù)，通過計算回答：1．這臺投影儀的耗電總功率是多大?2．如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話，所用電阻的阻值應(yīng)該多大?該電阻消耗的功率為多大?3．這臺投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎?為什么?4．如果上述方法不可行，請你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。(要求定性說明即可)二、(10分)李老師的家離學(xué)校大約10km，為了便于上下班，他購買了一部輕便摩托車來代步，使用的燃料為93#汽油。根據(jù)表2提供的數(shù)據(jù)，請回答：1．如果李老師上班時騎車的平均速度為36km／h，試根據(jù)表2中所提供的有關(guān)信息，為李老師計算一下，他騎車從家到學(xué)校至少需花多少油費(fèi)?2．小洪同學(xué)學(xué)過物理以后，給李老師建議：在上述條件不變的情況下，采用加快車速縮短時間的辦法，就一定可以省油費(fèi)。請你根據(jù)自己掌握的知識，分析說明這種方法是否可行。三、(12分)汽車在行駛途中，為了安全，車與車之間必須保持一定的距離。因?yàn)椋{駛員從發(fā)現(xiàn)某一異常情況到采取制動動作的“反應(yīng)時間”里(設(shè)同一人、不同速度下的“反應(yīng)時間”是相同的)，汽車要通過一段距離(稱為思考距離)；而從采取制動動作到汽車完全停止，汽車又要通過一段距離(稱為制動距離)。表3中給出了某輛汽車在同一段路面上行駛過程中，在不同速度下的思考距離和制動距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。1．根據(jù)表3中已給的數(shù)據(jù)，分析計算并填寫尚缺的三個數(shù)據(jù)，完成表格。2．根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)，分析或通過計算說明超速和酒后駕車的危害。四、(12分)有一種電腦電源適配器(即充電器)的銘牌如圖1所示。這款國產(chǎn)充電器，有九個國家或地區(qū)的認(rèn)證標(biāo)志，其中已經(jīng)標(biāo)出了八個。1．請你在第一個標(biāo)志前的方框中填入所代表的國家名稱及其英文名，并在銘牌下面的另三個圖案下填寫所表示的含意。2．根據(jù)給出的數(shù)據(jù)：說明此電源適配器所適用的電源條件是什么。3．用它與配套的筆記本電腦供電使用時的耗電功率大約在什么范圍?4．試估算它為筆記本電腦供電時的效率大約在什么范圍?5．有人說：“如果適配器只是輸入端插入電源，輸出端不接用電器時就不耗電”，你認(rèn)為對嗎?請簡要說明理由。五、(12分)我們已經(jīng)知道，肺活量是一個人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積，單位是毫升(ml)。肺活量是身體機(jī)能的重要指標(biāo)之一，對青少年的成長及日后身體是否健康都關(guān)系重大。我們要注意增強(qiáng)自身的肺活量。圖2所示的是一種測定肺活量的實(shí)用方法，圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒，測量前排盡其中的空氣(即測量前筒內(nèi)充滿水)。測量時，被測者吸足空氣，再通過B盡量將空氣呼出，呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入A內(nèi)，使A浮起。測得圓筒質(zhì)量為m，橫截面積為S，筒底浮出水面的高度為H，大氣壓強(qiáng)為P0，求：1，此時圓筒內(nèi)氣體的體積。2．此時筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。3．“肺活量體重指數(shù)”是人體重要的呼吸機(jī)能指數(shù)，它主要通過人體的肺活量與體重的比值來反映肺活量和體重的相關(guān)程度，用以對不同年齡、性別的個體與群體進(jìn)行客觀的定量比較分析。例如，我國初三年級男生肺活量體重指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：67以上為優(yōu)秀；50～66為良好；33～49為及格；32以下為不及格。如果體重60kg的小強(qiáng)用上面的肺活量儀測肺活量，測得H=18cm，已知筒A的質(zhì)量為200g，橫截面積為200cm2，請計算他的肺活量體重指數(shù)是多少?六、(14分)空氣的流動形成風(fēng)，風(fēng)具有能量，稱為風(fēng)能。風(fēng)能具有來源豐富、安全衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)。圖3是我國某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景圖。風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的葉片在風(fēng)力的推動下轉(zhuǎn)動，并帶動機(jī)頭發(fā)電機(jī)發(fā)電，為人們提供電能。設(shè)該地區(qū)空氣密度為1．3kg／m3，一臺風(fēng)車的輪葉轉(zhuǎn)動時可以形成面積為600m2的圓面。1．若風(fēng)速為10m／s，則1s內(nèi)沖擊到風(fēng)車輪葉形成的圓面的空氣質(zhì)量是多少kg?已知1kg空氣以這樣的速度運(yùn)動時具有的動能是50J，10臺這樣的風(fēng)車工作1s所產(chǎn)生的電能可供l盞220V60W燈泡正常工作2h，求這種風(fēng)車發(fā)電的效率。2．若此地年平均風(fēng)速為15m／s，100臺這樣的風(fēng)車一年(工作時間按4000h計算)獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒多少kg煤?(煤的熱值為3x107j／kg)3．請你結(jié)合風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際情況及圖4中的有關(guān)信息說明目前風(fēng)力發(fā)電開發(fā)的困難和前景。七、(14分)醫(yī)院、賓館等公共場所普遍使用高溫高壓蒸氣消毒鍋對物品消毒。圖5為自動測定鍋內(nèi)溫度的電路原理圖，其中R0為定值電阻，A為溫度指示表(實(shí)質(zhì)是一只電流表)，Rx為熱敏電阻(其電阻值隨鍋內(nèi)溫度的變化而變化)。熱敏電阻的阻值與溫度的對應(yīng)關(guān)系如表4所示，電源兩端的電壓不變。1．若鍋內(nèi)溫度為75℃時電流表指針指向0．24A;若鍋內(nèi)溫度為112℃時電流表指針指向0．50A；若鍋內(nèi)溫度為125℃時電流表指針指向0．60A求鍋內(nèi)溫度為125℃時熱敏電阻的阻值Rx。2．高溫高壓蒸氣消毒鍋內(nèi)溫度與鍋內(nèi)氣壓的關(guān)系如表5所示。為了使高溫高壓蒸氣消毒鍋內(nèi)溫度不超過112℃，高壓鍋蓋上有一限壓閥，圖6為限壓閥的原理圖，限壓閥由一直立圓柱形金屬體和濾網(wǎng)型外套組成。當(dāng)鍋內(nèi)溫度接近112℃時，鍋內(nèi)高壓氣體將圓柱形金屬體項(xiàng)起，并對外排氣減壓，從而起到限壓的作用。已知圓柱形金屬體的底面積S為0．2cm2，求該金屬體的質(zhì)量m。(外界大氣壓p=1．O×105Pa，g取10N／kg)八、(16分)育才中學(xué)科技小組的小明同學(xué)自行設(shè)計了一個地磅，其原理如圖7所示。設(shè)電源兩端電壓U恒為定值，R0為定值電阻，滑動變阻器的總電阻為R、總長度為L，滑動觸頭與托盤固聯(lián)，開始時觸頭位于變阻器最上端A，并能隨輕彈簧一起上下滑動。已知滑動變阻器的電阻與其接入電路的長度成正比；當(dāng)對地磅施加壓力F時，彈簧的長度會縮短l。(彈簧發(fā)生彈性形蠻時，彈力的大小跟彈簧伸長或縮短的長度成正比：f=kx)請回答：1．說明定值電阻R0的作用。2．寫出電流表的示數(shù)，與待測物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式；并分析此地磅的刻度特點(diǎn)。3．有同學(xué)建議小明將原理圖改為圖8所示，你認(rèn)為這樣改動好不好?請你分析并簡要說明理由．4．請你在圖8的基礎(chǔ)上，在圖9的方框里畫出你改進(jìn)后的電路圖，并說明改進(jìn)后的特點(diǎn)。

2022年全國初中應(yīng)用物理知識競賽試題一、選擇題(共10分)以下各小題給出的四個選項(xiàng)中只有一個是正確的，把正確選項(xiàng)前面的字母填在題后的括號內(nèi)。1．長途汽車經(jīng)過長時間行駛后，駕駛員常常會停下車，拿根鐵棒敲打車輪，憑借聲音可以判斷輪胎內(nèi)的空氣是否充足。這主要是空氣充足時發(fā)出聲音的()A．響度較大B．音調(diào)較高C．音調(diào)較低D．響度較小2．檢查視力時，要求眼睛與視力表相距5m。醫(yī)院里常按圖1所示的方式檢查視力，讓被檢查者面對平面鏡而坐，身后是視力表。已知人距平面鏡2m，那么視力表離平面鏡的距離應(yīng)是()A．5mB．2mC．3mD．4m3．光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，小紅一直不明白：在光纖通信中，光信號是怎樣經(jīng)過漫長而又曲折的線路，從一端傳到另一端的呢?后來通過過“探究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，她終于明白了：光信號在光纖中()A．是靠光纖壁不斷地反射而向前傳播B．就像電流沿彎曲導(dǎo)線那樣傳播C．就像水流沿彎曲水管流動那樣傳播D．是靠光纖壁不斷地折射而向前傳播4．某工廠要制造一種特殊用途的鋼罐，要求在鋼罐內(nèi)表面牢牢地壓接上一層0．25mm厚的鋁膜。技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)提出了以下方案：先把鋁膜緊貼到鋼罐內(nèi)表面，排出鋁膜與鋼罐之間的空氣，再向鋼罐內(nèi)灌滿水并插入冷凍管使水結(jié)冰，鋁膜就可以與鋼罐接觸牢了。對于使鋁膜與鋼罐接牢的方法，下列分析中正確的是()A．鋁膜與鋼罐之間的水把它們凍牢了B．水結(jié)冰時放出的熱量使鋁膜焊接在鋼罐表面上了C．大氣壓的作用把鋁膜壓接到鋼罐上了D．水結(jié)冰膨脹產(chǎn)生的壓力把鋁膜與鋼罐緊緊地壓牢在一起了5．圖2所示的是高壓輸電線路，其中高壓輸電線與變壓器之間安裝有避雷器，它的作用是防止變壓器遭受雷擊。關(guān)于這種避雷器，下列說法正確的是()A．避雷器在通常電壓下是導(dǎo)體，在遇到雷擊的電壓時是絕緣體B．在任何電壓下避雷器都是導(dǎo)體C．在任何電壓下避雷器都是絕緣體D．避雷器在遇到雷擊的電壓時是導(dǎo)體，在通常電壓下是絕緣體二、填空題(共18分)1．金秋十月，小琪一家人來到郊區(qū)游玩，看到農(nóng)民過去用來舂米粉的工具(如圖3所示)和磨面的工具(如圖4所示)。小琪聯(lián)想學(xué)過的簡單機(jī)械，發(fā)現(xiàn)這兩件工具其實(shí)就是、，都是物理知識在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．國慶假期，愛動腦的小明和李志乘坐火車去旅游，并計劃在途中觀賞車外景色的同時，做一次測定火車速度的活動，事先商定了方案，明確了分工。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)有另一列客車迎面開來時，記錄了如下數(shù)據(jù)：對面客車從他們窗邊駛過的時間約為8s；對面客車共有17節(jié)車廂，而且與他們乘坐的車廂是相同的：他們所乘坐的車廂內(nèi)電子顯示屏上顯示的時速為108km／h。在火車?？寇囌緯r，小明又觀察到車廂外表面標(biāo)有“換長2．2”的字樣，并通過詢問列車員得知，“換長”就是換算長度的意思，且1個換長=11m。根據(jù)這些信息，他們估算出迎面開來的客車的行駛速度約為。3．圖5所示的是醫(yī)院為病人輸液時用的吊瓶，瓶中插入兩條管子，A管是輸液管、B管是空氣管。在輸液的過程中，如果發(fā)現(xiàn)病人的血液沿輸液管回流，可將吊瓶適當(dāng)?shù)厣?，血液就會隨著藥液重新流入患者的血管而不再回流。這是因?yàn)楫?dāng)?shù)跗可吆螅龃罅肆魅牖颊哐芩幰旱?，阻止了血液的流出。B管的作用是。4．圖6所示為一種環(huán)保型手電簡，筒內(nèi)沒有電池。使用時，只要來回?fù)u晃手電筒，使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間來回運(yùn)動，燈泡就能發(fā)光。而且來回?fù)u晃的越快，燈泡越亮。這種手電筒能發(fā)電的依據(jù)是原理，這個原理是英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。5．1821年，德國物理學(xué)家塞貝克發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象：把兩根銅絲和一根鐵絲與靈敏電流計串聯(lián)成閉合電路，然后把銅絲和鐵絲的一個連接點(diǎn)放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫；另一個連接點(diǎn)放在火焰上加熱。發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象表明這時閉合電路中產(chǎn)生了電流。塞貝克把這種電流叫做“熱電流”，把這一電路叫“熱電偶電路”。某研究小組的同學(xué)們按如圖7所示的電路，模擬塞貝克實(shí)驗(yàn)，探究了決定“熱電流”大小的因素，通過實(shí)驗(yàn)測得了電流的大小與溫差關(guān)系的一組數(shù)據(jù)：兩接點(diǎn)間的溫差/℃01100200300500電路中的電流／10-1A0.000.010.641.422.294.17請根據(jù)以上資料數(shù)據(jù)說明：(1)產(chǎn)生熱電流的條件是，。(2)根據(jù)熱電流的特點(diǎn)，猜想并寫出熱電偶電路的一種應(yīng)用：。三、簡答下列各題(共22分)1．(6分)如圖8是一把廚房里常見的多功能剪刀，特別是圖中標(biāo)有1、2、3、4、5序號的部位都具有一定的功能，且每一項(xiàng)功能都與物理知識息息相關(guān)。請你寫出其中的三項(xiàng)功能，并說明所用到的物理知識。2．據(jù)報道：2022年4月20日上午8時38分，由重慶飛往上海的CA454l航班在重慶江北機(jī)場起飛后撞上一群鴿子，飛機(jī)多處破損，左發(fā)動機(jī)停止工作，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)295萬元人民幣。所幸機(jī)長沉著冷靜依靠右發(fā)動機(jī)單機(jī)工作，在空中盤旋59min后成功迫降，機(jī)上所有人員安然無恙。小小的鴿子怎能把結(jié)實(shí)的飛機(jī)撞壞呢?請你應(yīng)用學(xué)過的知識解釋鴿子撞壞飛機(jī)的原因。3．圖9是李陽把刻度尺直立在玻璃鏡面上拍得的一張照片，請根據(jù)照片上的信息，估算一下玻璃鏡的厚度，并說明估算的依據(jù)。4．為什么汽車前燈的玻璃燈罩要用有一些橫豎條紋的玻璃(如圖l0所示)制成?5．我國南方某些地區(qū)有用“番薯、酒曲、水”做原料釀造“地瓜酒”的習(xí)俗。首先將番薯煮熟，晾到一定的溫度后，把“番薯、酒曲、水”按一定比例混合并攪拌均勻，經(jīng)發(fā)酵40天左右，其間每天攪拌一、二次；最后在“酒料”中分離出“地瓜酒”。圖11是從“酒料”中提取“地瓜酒”的裝置示意圖。小明同學(xué)利用放假期間，在家協(xié)助爺爺完成了釀造“地瓜酒”的最后一道工序：①在小鍋中加入冷水；②取適量酒料放入大鍋里加熱：③在大杯中得到“地瓜酒”：④適時用冷水替換小鍋中變熱的水；⑤把“渣”取出，重復(fù)以上步驟。請你說明釀造“地瓜酒”的這最后一道工序中用到了哪些物理知識。四、(13分)圖12是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖。水箱底部有一出水孔，底蓋A平時頂住水箱的出水孔，一旦飲水槽水位下降，浮球C受到的浮力減小，底蓋A打開，水就通過出水孔從水箱流入飲水槽。設(shè)計水箱的最高水位為60cm，水箱出水孔橫截面積是30cm2。底蓋A及豎桿B的總質(zhì)量是400g，浮球C的質(zhì)量是600g，體積是2dm3，g取10N／Kg。(1)寫出此裝置應(yīng)用到的物理知識(至少說出2條)；(2)通過計算說明，這個自動裝置在水箱蓄滿水時是否能正常工作；(3)若能正常工作，請分析說明影響此自動裝置能否正常工作的因素；若不能正常工作，請?zhí)岢鍪乖撟詣友b置正常工作的改進(jìn)方案。五、(13分)如圖13是一個電熱器的工作原理圖，電熱器內(nèi)有兩個阻值分別為Rl=60Ω和R2=120Ω的電熱絲；旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，l，2，……9共10個金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時，金屬滑片將2、3觸點(diǎn)接通，同時另一端將7、8觸點(diǎn)接通。用這個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器有多擋位工作的要求。請回答：(1)這個電熱器可有幾個不同加熱擋位?并指出每個加熱擋位旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向的位置；(2)將此電熱器接入家庭電路中，電熱器在正常工作時每個擋位的功率各是多大。六、(12分)2000年8月12日，在巴倫支海參加軍事演習(xí)的俄羅斯北方艦隊“庫爾斯克”號核潛艇(圖14)，意外沉沒，所有艙室都灌滿了海水，艇上118名官兵全部遇難。引起了國際社會的普遍關(guān)注。已知“庫爾斯克”號核潛艇的質(zhì)量m=1.4×107kg，海水密度近似取作ρ水=1.0×103kg／m3，制造潛艇的材料的平均密度取作ρ船=7.0×103kg／m3，g取10N／kg。請回答：(1)核裂變和核聚變是大量獲得核能的兩種途徑，核潛艇中反應(yīng)堆的核能是通過哪種途徑獲得的?(2)為了精確地探測到潛艇沉沒的位置，在潛艇正上方海面向下發(fā)出超聲波，從發(fā)出信號至接收到由潛艇反射回來的信號經(jīng)歷的時間t=0.146s，如果超聲波在海水中的傳播速度v=1450m／s，則潛艇沉沒的實(shí)際深度h約為多大?(計算結(jié)果取整數(shù))(3)有人提出一種打撈“庫爾斯克”號的方案，就是在潛艇周圍纏滿可充氣的負(fù)載量大的浮力袋，若每只浮力袋的質(zhì)量為50kg，充氣后的體積V0=10m3，試估算要將“庫爾斯克”號核潛艇打撈起來，至少需用多少只浮力袋?七、(12分)頻率為300MHz～300GHz的電磁波，它的波長很短，通常稱之為微波。微波能沿直線傳播，在遇到金屬材料時能發(fā)生反射；遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料時可以穿透；遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等介質(zhì)可被吸收，并將微波的電磁能量變?yōu)閮?nèi)能。人們熟悉的手機(jī)就是利用微波進(jìn)行通訊的。GSM手機(jī)的工作頻率一般為900MHz/1800MHz波段。使用手機(jī)通話時，微波會對人體產(chǎn)生一種“加熱效應(yīng)”，微波頻率越高，人對其能量吸收率就越高，危害也就越大。下表提供了某種型號手機(jī)的技術(shù)參數(shù)。某種型號GSM手機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)表工作電壓標(biāo)準(zhǔn)配置電池最長通話時間最大發(fā)射功率工作頻率4．1V670mAh300min2W900/1800MHz請根據(jù)這些技術(shù)參數(shù)和微波的上述特性解決問題(1)手機(jī)的最大工作電流約是多少?在300min的通話時間內(nèi)，手機(jī)的平均功率約為多少?’(2)請列舉兩項(xiàng)減小手機(jī)微波輻射危害的措施。(3)某網(wǎng)站上登載了一則“手機(jī)煮雞蛋”的消息：兩名實(shí)驗(yàn)人員將一個生雞蛋放置在陶瓷杯子里，在雞蛋兩側(cè)各放置一部手機(jī)，讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2cm左右。用其中一部手機(jī)撥通另一部手機(jī)，并保持通話狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到65min時，實(shí)驗(yàn)人員取出雞蛋，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)完全熟透。請判斷這則消息的真?zhèn)?，并簡要說明理由。2022年全國初中應(yīng)用物理知識競賽參考解答和評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每小題2分．共10分）1、B2、C3、A4、D5、D二、填空題（共18分〕1、杠桿．輪軸（每空2分，共4分）2、21.4m/s（3分）3、壓強(qiáng)；使瓶內(nèi)保持一定的氣壓（與大氣相通）（每空2分．共4分）4、電磁感應(yīng)（2分），法拉第（l分）5、（1）用不同金屬絲組成閉合回路；兩連接點(diǎn)之間有溫度差；（2）制成溫度計。（將圖7中的G端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處，保持D端接點(diǎn)溫度t0穩(wěn)定。并將靈敏電流表盤按溫度刻度．即可用來測溫度。）只要說明制成溫度計即可得分．（每空2分．共4分）三、簡答題（共22分）1、(6分）參考答案（１）做瓶蓋撬：應(yīng)用了杠桿的知識，是一個省力扣一桿．（２）做擠壓鉗：應(yīng)用了壓強(qiáng)和摩擦力的知識。擠壓齒尖且參差不齊，不僅通過減小受力面積的方法增大了壓強(qiáng)，還通過增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于擠壓果殼．又避免堅果滑落。（３）做剪刀：應(yīng)用了杠桿的知識。（４）做罐頭蓋（或瓶蓋）撬：應(yīng)用了杠桿的知識．這是一個以與瓶蓋接觸的點(diǎn)為支點(diǎn)的省力杠桿。（５）做削皮刀：應(yīng)用了壓強(qiáng)的知識。說明：每列舉對一種功能得2分，最多6分：2、(4分）參考答案有三個要點(diǎn)：（１）物體動能的大小是由速度和質(zhì)量決定的，所以在質(zhì)量一定時，速度越大動能越大。（２）雖然鴿子飛行速度不大，但飛機(jī)起飛后的速度很大．所以飛機(jī)與鴿子之間的相對速度很大。（３）鴿子相對于飛機(jī)所具有的動能很大，它對飛機(jī)的破壞力也就很大。說明：要點(diǎn)（１）、（２）各１分，要點(diǎn)（３）2分．共4分．3、(5分）參考答案（１）利用平面鏡成像的特點(diǎn)可知，鏡中刻度尺的像與鏡面上的刻度尺之間的距離等于鏡厚的2倍．根據(jù)該距離的大小，就可估側(cè)鏡子的厚度?！?分）（２）以圖中的刻度尺為測量標(biāo)準(zhǔn)．刻度尺與其在鏡中的像之間的距離約為6mm，所以鏡厚為10mm（誤差在±0.5mm內(nèi)均給滿分）………………（2分）4、(4分）參考答案汽車前燈裝有橫豎條紋的玻璃罩相當(dāng)于一些小棱鏡：燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射鏡反射后形成近似平行光向前射去．通過燈罩上的這些小棱鏡折射后分散到需要的各個方向上，便光柔和地照亮汽車前進(jìn)的道路、路邊的景物及路標(biāo)和里程碑，從而確保行車安全?！?分）同時可以增加玻瑞罩的機(jī)械強(qiáng)度．使其更堅實(shí)?！ǎ狈郑?、(3分）參考答案對酒料加熱，酒料吸熱溫度升高．汽化加快；酒氣上升至小鍋底部遇冷液化．形成液體“地瓜酒”附在小鍋底部；在重力作用下積聚到小鍋底部，滴入導(dǎo)管并沿導(dǎo)管流到大杯中。說明：其他正確的說法也同樣得分．每一項(xiàng)１分，最多得3分。四、（13分）參考解答（１）此裝置應(yīng)用了壓強(qiáng)、浮力、連通器、力的平衡等物理知識?！?分）（２）以ABC為一整體進(jìn)行受力分析：ABC整體受到重力、水箱及其中的水向下的飯力和向上的浮力………………（1分）當(dāng)浮球受到的向上的浮力大于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力時，底蓋A會頂住水箱的出水孔．不再有水從水箱流入飲水池…………（1分）底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N……（1分）水箱中蓄滿水時，由公式p=ρgh及p=F/S得：水箱中的水對底蓋A向下的壓力Ｆ=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N……（１分）由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力F浮m=ρ水gV排m=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N……（１分）因?yàn)樵谒渲行顫M水時，浮球受到的最大浮力（20N）小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力（10N+lSN=28N)，所以．這個自動裝置在水箱蓄滿水時不能王常工作?！?分）（３）第一種情況：從上述計算過程可以看出，該自動裝置能正常工作的條件是要保證浮球受到的向上的浮力不小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對底蓋Ａ向下的壓力的合力，因此浮球受到的重力（質(zhì)量）；浮球的體積；底蓋Ａ和豎桿B受到的重力；出水孔橫截面積的大小等都是影響此自動裝置能否正常工作的因素。（其他說法正確的同樣得分．解個因素l分，最般多4分）第二種情況：要使這個自動裝置在水箱蓄滿水時仍能正常工作，可以采取的改進(jìn)措施有：①適當(dāng)減小出水孔的橫截面積；②適當(dāng)降低水箱蓄滿水時的水位高度；③保持浮球質(zhì)量不變的情況下，適當(dāng)增大浮球的體積；④在保持浮球體積不變的情況下，適當(dāng)減小浮球的質(zhì)量。（其他說法正確的同樣得分，每個因素１分．最多4分）五、（13分）參考答案（1）有五個檔位：A檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置A或F時；B檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置B或G時；C檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置C或H時；D檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置D或I時；E檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置E或J時。……………（4分）（2）A檔：R1、R2并聯(lián)連入電路，電路的總電阻最小，為最大功率檔………（1分）…………………（1分）B檔：只有R1接入電路，為較大功率檔…………………（1分）……………………（1分）C檔：R1、R2串聯(lián)連入電路，電路的總電阻最大，為最小功率檔……（1分）……………………（1分）D檔：只有R2接入電路，為較小功率檔…………………（1分）……………………（1分）E檔：空擋，接此檔時功率為零…………（1分）六、（12分）參考答案（1）核裂變………………………（2分）（2）根據(jù)速度公司有…………………（3分）（3）設(shè)至少需要N個浮子袋才能把潛艇拉離海底。潛艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力，要使?jié)撏Ц∑穑瑵撏艿降母×透∽哟睦χ捅卮笥跐撏艿降闹亓Γǜ∽哟馁|(zhì)量與潛艇的質(zhì)量相比可忽略）………（2分）潛艇受到的浮力F浮1=ρ水gV排m=ρ水gm/ρ潛…………………（1分）潛艇受到的浮子袋的拉力可近似為（如果學(xué)生回答是考慮了浮子袋的質(zhì)量，同樣給分）F浮2=ρ水gNV0…………（1分）為了使?jié)撏苌细?，至少?yīng)滿足：F浮1+F浮2=mg……………（1分）即ρ水gm/ρ潛+ρ水gNV0=mg，解得：N=1.2×103只…………（2分）七、（12分參考答案）（1）手機(jī)的最大工作電流I=P/U=2W/4.1V=0.49A……（2分）按最大工作電流0.49A計算．手機(jī)可放電0.67/0.49=1.37小時．所以在300min的通話時間內(nèi)手機(jī)的平均功率………………（2分）（或者）(2）①降低手機(jī)的發(fā)射功率（如CDMA手機(jī)的最大發(fā)射功率是0.2Ｗ)②減少通話時間③用耳機(jī)和小麥克風(fēng)通話使手機(jī)離開頭部遠(yuǎn)一些，減少對于頭部的傷害說明：每列舉一項(xiàng)l分，最多2分。(3）這則消息敘述的事實(shí)是不能實(shí)現(xiàn)的……………………（1分）以一個雞蛋的質(zhì)量為50g計算，因?yàn)殡u蛋的主要成分是水，所以比熱和水差不多，設(shè)煮熟雞蛋的溫度升高最大約為80℃………………（1分）即煮熟一個雞蛋相當(dāng)于把50g水加熱溫度升高80℃需要吸收的熱最：Q吸=cm(t2-t1)=1.68×104J兩個手機(jī)通話，根據(jù)（1）的計算，其發(fā)射微波的平均功率可取0.55Ｗ，那么通話65min，提供的能且大約是4.3×103J(0.55Ｗ×65×60s×2=4290J)．即使按最大功率2Ｗ計算，手機(jī)也只能提供大約是1.56×104J的能量?？紤]到手機(jī)是向四面八方發(fā)射電磁波，設(shè)各個方向的強(qiáng)度是大致相同的．雞蛋所接受的電磁波只可能是手機(jī)發(fā)射電磁波中的很小一部分（小于1/6）。因此手機(jī)不可能把雞蛋煮熟，網(wǎng)站的消息是虛假的。………………（3分）說明：本題為一個開放題．這一問的解答，只要學(xué)生提出合理的假設(shè)、條件，分析的合情合理．即可以得分。2022年全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題一、（共16分）小明利用實(shí)驗(yàn)室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖1所示。其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源（加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫出）；R1處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明通過實(shí)驗(yàn)測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。1．請簡述此恒溫箱的工作過程。2．為什么恒溫箱的加熱器應(yīng)該接在A、B端，而不能接在C、D端？3．如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃~150℃，可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種：A．0~100ΩB．0~200ΩC．0~1000ΩD．0~1500Ω請問應(yīng)選擇哪一個可變電阻器？為什么？4．小明設(shè)計的這個控制電路，使用起來有何不足之處？請你提出一種解決的方案。二、（16分）清洗機(jī)是利用高壓水清洗車輛表面污垢的機(jī)器。有一種CC5020型清洗機(jī)的銘牌如下表所示。請回答：型號CC5020額定壓力5MPa電源220V~/50Hz額定流量20L/min額定功率2.2kW防護(hù)等級IP251．從物理學(xué)的角度看，銘牌中有一個物理量名稱與單位不一致，請你指出并說明如何更正。2．清洗機(jī)正常工作時，通過清洗機(jī)的電流是A。若清洗一輛汽車平均耗時10min，則清洗一輛汽車平均用水m3；平均耗電kW·h。3．清洗機(jī)正常工作10min，清洗機(jī)對水做多少功？4．該清洗機(jī)正常工作時的效率是多少？三、（共15分）家庭水暖又叫“土暖氣”，是我國北方廣大農(nóng)村及一些城市使用的一種取暖設(shè)備，圖3是一種家庭水暖的安裝示意圖，其中下水管的D端比A端略高，其坡度為1:100。請看圖思考并回答以下問題：1．這種水暖設(shè)備并沒有應(yīng)用水泵，但是當(dāng)點(diǎn)燃鍋爐后，水便可以在管中按箭頭所示方向自行流動。請具體分析管中的水流動的原因是什么。2．為什么要安裝放氣閥？3．使用該套設(shè)備時，對水箱中的水位高低有什么要求？四、（16分）有一種WSJ-60型號電水壺，圖4是電水壺的電路圖，L1為電源指示燈、L2為保溫指示燈、L3為加熱指示燈，R1、R2、R3為指示燈的保護(hù)電阻，其大小為100kΩ左右；R為加熱器，其電阻小于100Ω；S1、S2為壓鍵開關(guān)；ST溫控器是一個雙金屬片溫控開關(guān)，當(dāng)溫度較低時，其處于閉合狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到一定值后，會自動斷開，從而實(shí)現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制。當(dāng)水壺放在底座上時，就分別壓下壓鍵開關(guān)S1、S2，并接通電路，如果插頭插入插座后，就接通了電源，電源指示燈就亮，反之就斷開。圖4該壺有手動和自動兩種工作狀態(tài)。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到手動擋時，加熱電阻連入，開始加熱，水沸騰以后再將鈕子開關(guān)撥回。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到自動擋時，此時通過ST溫控器將加熱電阻連入，并開始加熱；當(dāng)水沸騰后，ST溫控器的觸點(diǎn)斷開，進(jìn)入保溫狀態(tài)，保溫指示燈亮；當(dāng)水的溫度低于某溫度后，ST溫控器又重新接通，再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。圖4若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計，根據(jù)以上敘述與觀察，請回答以下問題。1．在下列空格中填寫“亮”或“不亮”(1)手動狀態(tài)通電工作時，電源指示燈，加熱指示燈，保溫指示燈。(2)自動狀態(tài)通電工作時，水沸騰前：電源指示燈，加熱指示燈，保溫指示燈。水沸騰后：電源指示燈，加熱指示燈，保溫指示燈。2．現(xiàn)將一滿壺25℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需時10min，請計算該電水壺的熱效率。水的比熱容c=4.2×103J／(kg·℃)。3．通過分析電水壺的電路，說明為什么處于自動狀態(tài)下，水未沸騰前，保溫指示燈是不亮的?4．試計算電水壺正常工作時其加熱電阻的阻值是多大?如果指示燈的保護(hù)電阻的大小是100kΩ，當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時，試計算電水壺保溫時的功率有多大?由此可以說明什么問題?五、（18分）醫(yī)院里的護(hù)士使用如圖5所示的裝置給患者輸液。小雨發(fā)現(xiàn)照這樣做法，護(hù)士為患者多次更換藥瓶比較麻煩，于是就設(shè)計了圖6所示的三瓶串接的方案。請分析回答：圖5圖6圖5圖62.圖6中哪個藥瓶中的藥液先流完？為什么？3.根據(jù)病房的現(xiàn)有條件，如果要估測出輸液過程中的一滴藥液的質(zhì)量，需要收集哪些數(shù)據(jù)，請寫出表達(dá)式，并簡要說明估測中作了哪些近似處理。六、（12分）曉欣同學(xué)看到一些小汽車的尾部都標(biāo)有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字樣，他上網(wǎng)查詢得知這是汽車發(fā)動機(jī)“排氣量”的數(shù)值。所謂排氣量就是發(fā)動機(jī)氣缸的工作容積，是指所有氣缸內(nèi)活塞從下止點(diǎn)到達(dá)上止點(diǎn)所掃過的容積之和。一般情況下發(fā)動機(jī)的“排氣量”越大，功率越大。汽車發(fā)動機(jī)每一個工作循環(huán)要經(jīng)歷四個沖程，帶動曲軸轉(zhuǎn)動2周。現(xiàn)有一輛小轎車發(fā)動機(jī)排氣量為1.8L，最大功率為74kW，當(dāng)該發(fā)動機(jī)以最大功率工作時，曲軸的轉(zhuǎn)速為5200r/min。汽油機(jī)工作時的最佳空燃比（即空氣和燃油的質(zhì)量比）為14:1，壓縮比是10（即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值），若發(fā)動機(jī)在最大功率時汽油和空氣的混合密度為1.35kg/m3,汽油的熱值為4.6×107J/kg、密度為0.71×103kg/m3。請計算：1.這臺發(fā)動機(jī)在最大功率時的熱機(jī)效率。2.發(fā)動機(jī)在最大功率時，汽車的最高時速為175km/h，計算在此情況下汽車每百公里油耗為多少升。2022年第十六屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題答案一、（16分）參考答案

1．恒溫箱溫控系統(tǒng)是由交流電加熱電路和直流控制電路組成，適當(dāng)調(diào)節(jié)變阻器R2的阻值，利用熱敏電阻R1的性能和阻值等使該系統(tǒng)能保證恒溫箱的溫度保持在預(yù)設(shè)的溫度范圍內(nèi)。工作過程如下：

當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到或者超過預(yù)設(shè)之最高溫度時，熱敏電阻R1的阻值下降，直流控制電路中電流增大，電磁繼電器吸合銜鐵，切斷交流加熱電路，恒溫箱開始降溫?！?分）

當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度低于預(yù)設(shè)之最低溫度時，熱敏電阻R1的阻值增大，直流控制電路中電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，交流加熱電路接通，恒溫箱又開始升溫?！?分）

如此反復(fù)接通和斷開交流加熱電路，使恒溫箱的溫度保持在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)。…（1分）

2．恒溫箱的加熱器應(yīng)接在A、B端。

這樣溫度高于預(yù)設(shè)最高溫度時，電磁繼電器的銜鐵吸合，停止加熱；而溫度低于預(yù)設(shè)溫度時，電磁繼電器的銜鐵斷開，進(jìn)行加熱。這樣才能實(shí)現(xiàn)溫度控制?！?分）

如果加熱器在C、D兩端，當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時，R1的阻值減小，電磁繼電器的銜鐵吸合，加熱器繼續(xù)工作，溫度將更高，這樣就無法實(shí)現(xiàn)恒溫控制?！?分）

3．電磁繼電器吸合時的電流為30mA，則控制電路的總電阻為

R總=R1+R2=200Ω

…（1分）

控制