2024年初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題及答案

其次十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題

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(gè)選項(xiàng)中只

有一個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是正確的，把正確選項(xiàng)前面的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。

1.我國(guó)有句諺語(yǔ)說(shuō)：“下雪不冷化雪冷”。你認(rèn)為以下幾個(gè)說(shuō)法中有定錯(cuò)誤的是

（）

A.冷與不冷是將下雪過(guò)程中與下雪過(guò)后的溫度進(jìn)行對(duì)比來(lái)說(shuō)的

B.冷氣流的北上導(dǎo)致氣溫的降低

C.雪的熔化、熔化后水的蒸發(fā)以及雪的升華都須要吸熱導(dǎo)致氣溫的降低

D.人們感覺(jué)的“冷”與“不冷”除與溫度有關(guān)之外，還受空氣濕度的影響

2.馬路交通標(biāo)記由基板和附著其上的反光膜組成，夜晚它可以反射汽車(chē)射來(lái)的燈光，

使司機(jī)看清交通標(biāo)記。圖1所示的反光膜橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖中，設(shè)計(jì)最合理的是（）

3.如圖2所示,生活中有許多方法都可以將斧頭安緊在斧柄上，下面四種方法能更

好地利用斧頭慣性的是（）

4.將?根直木棒放在一裝有水的長(zhǎng)方體形態(tài)的玻璃水槽中的偏左側(cè)的位置，直木棒靜

止后從其正前方視察到的現(xiàn)象是下面四種狀況中的哪一種（）

5.用手提起如圖4甲所示長(zhǎng)細(xì)金屬鏈的一端，使金

屬鏈的另一端接觸玻璃杯底部，然后漸漸將長(zhǎng)金屬鏈依

次地盤(pán)入玻璃杯中，直到金屬鏈幾乎能裝滿玻璃杯。將

玻璃杯放置在水平桌面的最左端，使金屬鏈的另一端伸

出玻璃杯外，然后用手指按住金屬鏈，如圖4乙所示。

若將手指放開(kāi)，將會(huì)出現(xiàn)下列哪種現(xiàn)象（）圖4

A.沒(méi)有改變B.金屬鏈會(huì)回到玻璃杯中

C.金屬鏈會(huì)下落?段距離后停止滑出杯子D.金屬鏈會(huì)下落直到玻璃杯清空

6.如圖5所示為雙金屬片溫度計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，雙金屬片一般是由形態(tài)相同的銅

片和鐵片鉀合在一起制成的，其中銅的熱膨脹程度比鐵的大。當(dāng)溫度改變時(shí)，由于內(nèi)外兩

層金屬片的膨脹程度不一樣而引起指針偏轉(zhuǎn)，同時(shí)在彈力的平衡

下，指針便指在刻度盤(pán)上相應(yīng)的溫度值位置上，從而顯示出被測(cè)

的溫度。下面關(guān)于雙金屬片溫度計(jì)的相識(shí)中，錯(cuò)誤的是（）

A.雙金屬片溫度計(jì)是依據(jù)固體熱脹冷縮的原理制成的

B.被測(cè)溫度越高，雙金屬片溫度計(jì)內(nèi)彈簧的彈力越大

C.雙金屬片溫度計(jì)的指針做得比較長(zhǎng)，是為了能起到將微

小形變放大的作用

D.要使溫度上升時(shí)指針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，雙金屬片的外層（圖中較粗線所示）應(yīng)是鐵，

內(nèi)層（圖中較細(xì)線所示）應(yīng)是銅

7.有閱歷的面點(diǎn)師傅在用手從蒸籠里拿剛蒸熟的饅頭之前，總是先用手蘸上少許涼

水。面點(diǎn)師傅這樣做，主要的道理和目的是（）

A.利用涼水先對(duì)手進(jìn)行冷卻，同時(shí)由于水的比熱容又較大，避開(kāi)手被燙傷

B.利用涼水蒸發(fā)吸熱，以降低手的溫度，避開(kāi)手被燙傷

C.利用涼水蒸發(fā)吸熱，以快速降低籠內(nèi)水蒸氣的溫度，避開(kāi)手被燙傷

D.利用涼水把手與熱饅頭隔開(kāi)，以避開(kāi)手被燙傷

8.在搶救呼吸困難的病人時(shí)，醫(yī)生往往給病人輸氧氣。氧氣經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的輸送管道進(jìn)入

病房，再通過(guò)一個(gè)如圖6所示的裝置。這個(gè)裝置讓氧氣先通入瓶中的蒸儲(chǔ)水內(nèi)，而后才供

應(yīng)應(yīng)病人呼吸運(yùn)用。探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們對(duì)于讓氧氣通入瓶中的蒸儲(chǔ)水內(nèi)的目的，提

出了如下幾種觀點(diǎn)：

①過(guò)濾氯氣，除去輸送過(guò)程中夾雜的少量雜質(zhì)

②給氧氣加濕，使氧氣潮濕一些

③冷卻氧氣，降低氧氣的溫度

④通過(guò)氣泡可以視察氧氣的流量大小，便于調(diào)整

在上述觀點(diǎn)中，最為合理的一組是（）

A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④圖6

9.晶晶在超市買(mǎi)了一塊豆腐、一顆圓白菜、一盒雞蛋,依據(jù)你學(xué)的物理學(xué)問(wèn)，你覺(jué)得

圖7

10.半潛船是特地從事運(yùn)輸大型海上石油鉆井平臺(tái)、

大型艦船、潛艇等超長(zhǎng)超重而又無(wú)法分割吊運(yùn)的超大型設(shè)

備的船舶。如圖8甲所示，半潛船把裝貨甲板潛入水中，

使貨物能夠進(jìn)入裝貨甲板上。然后半潛船上浮至船身和貨

物一起浮出水面，將貨物運(yùn)走，如圖8乙所示為用半潛船

運(yùn)輸損壞的艦艇。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.半潛船是由密度比水小的實(shí)心材料制成的

B.建立半潛船時(shí)內(nèi)部肯定留有很大體積的空艙

C.沒(méi)有裝載任何貨物處于下潛狀態(tài)的半潛船，與它裝

載著艦艇并浮出水面時(shí)受到的浮力大小肯定相等

D.圖8乙中的半潛船的質(zhì)量必須要小于艦艇的質(zhì)量

二、簡(jiǎn)答下列各題（每題6分，共30分）

1.眼鏡是我們非常熟識(shí)的光學(xué)器件，由鏡片和鏡架組成（如圖9所示）。眼鏡可分為

①矯正視力的近視眼鏡、遠(yuǎn)視眼鏡、老花眼鏡及散光眼鏡等；②愛(ài)護(hù)眼睛的防風(fēng)眼鏡、太

陽(yáng)眼鏡、游泳眼鏡等；③具有矯正視力和愛(ài)護(hù)眼睛雙重功能的眼鏡。

請(qǐng)分別從力學(xué)、光學(xué)等不同角度，說(shuō)出至少三條上述各種眼鏡中包含的物理學(xué)問(wèn)。

2.為防止小轎車(chē)在行駛途中由于車(chē)門(mén)沒(méi)有關(guān)閉而帶來(lái)危急，廠家設(shè)計(jì)了報(bào)警電路。四

個(gè)車(chē)門(mén)都關(guān)閉時(shí)蜂鳴報(bào)警器不響且指示燈不亮；只要有一扇車(chē)門(mén)沒(méi)有關(guān)閉，蜂鳴報(bào)警器就

會(huì)報(bào)警，對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)發(fā)光，依據(jù)指示燈發(fā)光狀況可推斷哪一扇車(chē)門(mén)沒(méi)有關(guān)閉。請(qǐng)你

在圖10中用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線，將各元件連接成符合要求的、電路圖（導(dǎo)線不許交叉或穿過(guò)

開(kāi)關(guān)），說(shuō)明：每個(gè)車(chē)門(mén)限制個(gè)開(kāi)關(guān)（Si對(duì)應(yīng)Li，其他類(lèi)推）當(dāng)車(chē)門(mén)關(guān)閉時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，車(chē)

門(mén)打開(kāi)時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。

圖10

3.如圖11甲所示的吊車(chē)在試圖吊起損壞的車(chē)輛時(shí)，發(fā)生了翻車(chē)事故（如圖11乙所

示）。請(qǐng)你分析吊車(chē)翻車(chē)的3種可能緣由。

4.參與拔河競(jìng)賽前老師告知同學(xué)們應(yīng)留意以下技巧：①選擇體重大的同學(xué)參賽；②穿

較新的有花紋的橡膠底運(yùn)動(dòng)鞋：③拔河時(shí)身體要句后傾斜適當(dāng)角度，兩腿前伸兩腳用力蹬

地，重心落在腳掌后面；④發(fā)力時(shí)，繩子肯定要拉直，聽(tīng)到口號(hào)一起用力往后拉。請(qǐng)你分

析并說(shuō)出3條上述技巧背后蘊(yùn)含的物理學(xué)問(wèn)。

圖12

5.在秋季無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的早晨，湖面上方常常有一層厚厚的“水霧”。請(qǐng)你說(shuō)明秋季水

面簡(jiǎn)單產(chǎn)生水霧的緣由。

三、（11分）抽水蓄能電站是一種特別的發(fā)電站，也是目前

電力系統(tǒng)中最牢靠、最經(jīng)濟(jì)、壽命周期長(zhǎng)、容量大、技術(shù)最成心會(huì)

熟的儲(chǔ)能裝置。抽水蓄能電站的基本結(jié)構(gòu)如圖13所示，當(dāng)電-也

網(wǎng)上的電能有盈余時(shí)，抽水蓄能電站就利用盈余的電能，通過(guò)

蓄能機(jī)組帶動(dòng)水泵，把水由低處的下庫(kù)抽到高處的上庫(kù)并儲(chǔ)存4

起來(lái)；當(dāng)電網(wǎng)上的電能不足時(shí)，使原來(lái)抽到上庫(kù)的水再流回下WI卜濟(jì)

庫(kù)，并推動(dòng)蓄能機(jī)組帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

2015年6月12日，安徽金寨抽水蓄能電站項(xiàng)目正式開(kāi)

工。總裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦（此處可看作總發(fā)電功率為120萬(wàn)圖

千瓦），安排建設(shè)4臺(tái)單機(jī)容量30萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組。設(shè)計(jì)年

總抽水消耗電能268億千瓦時(shí)，蓄能發(fā)電20.1億千瓦時(shí)。取g=10N/kg,求：

1.依據(jù)設(shè)計(jì)要求，平均每年這4臺(tái)發(fā)電機(jī)組相當(dāng)于要共同工作連續(xù)工作多少天？

2.該抽水蓄能電站的年運(yùn)行綜合效率IJ"的設(shè)計(jì)值是多少？

3.若該抽水蓄能電站在放水發(fā)電階段的效率fj圻90%,則抽水蓄能階段的效率U燃是

多少？

4.若該抽水蓄能電站上、下庫(kù)的水面平均高度h=100m,為保證該抽水蓄能電站4臺(tái)

發(fā)電機(jī)組全部滿負(fù)荷連續(xù)發(fā)電to=IOh,試估算，該抽水蓄能電站上庫(kù)的容量V柞至少要多少

m3?

四、（11分）2015年4月16日，中國(guó)首創(chuàng)的十秒級(jí)閃充電車(chē)在寧波正式下線，如圖14所

示。這種電車(chē)采納超級(jí)電容（一種可以干脆以電能形式儲(chǔ)存能量的設(shè)備，像蓄電池一樣也

有正、負(fù)兩極）作為電能存儲(chǔ)設(shè)備。這種超級(jí)電容平安環(huán)保，可反復(fù)充放電100萬(wàn)次以

上，運(yùn)用壽命長(zhǎng)達(dá)十年。與該車(chē)相匹配的充電樁安裝在各公交站點(diǎn)，充電樁在乘客上下車(chē)

的約30s時(shí)間里即可把電充溢，并可讓車(chē)持續(xù)正常行駛5km以上。在制動(dòng)和下坡時(shí)，電車(chē)

還可以把部分動(dòng)能再轉(zhuǎn)化為電能為超級(jí)電容充電。

若假設(shè)這種電車(chē)的質(zhì)量（滿載，含乘客）為m=15l;正常勻速行駛時(shí)，電車(chē)受到的平均

阻力/為車(chē)重G的0.02倍；正常勻速行駛時(shí)的速度為片10m/s。（取g=10N/kg）求：

1.這種電車(chē)正常勻速行駛時(shí)的功率P"。

2.若這種電車(chē)每次充溢電后持續(xù)正常行駛5km,正

常勻速行駛時(shí)的效率為90%。試估算，每次充溢電,

電車(chē)從充電樁所獲得的能量E。

3.若每次給這種電車(chē)充溢電須耗時(shí)t=30so試估

算，充電樁為電車(chē)充電時(shí)的輸出功率?咫。

4.若按電價(jià)0.5元/kWh來(lái)計(jì)算，則每次充電需花費(fèi)

電費(fèi)多少元？與之同樣功能的然油公交車(chē)百公里油耗約

圖14

為36L,燃油價(jià)格按5.5元ZL來(lái)計(jì)算，同樣行駛5km需

花費(fèi)然油費(fèi)多少元？

五、(14分)小明某次在路邊視察到，工人師傅們?cè)诎惭b水泥電線桿過(guò)程中要將地面上水

平的電線桿“直立”起來(lái)時(shí)，在地面上先挖了形態(tài)如圖15所示的坑。地面處的坑口截面基

本上是一個(gè)長(zhǎng)方形，其寬度僅比電線桿的粗端直徑略大一點(diǎn)，坑中從長(zhǎng)方形的一邊起先有

一從地面直達(dá)坑底的斜坡。而另一邊則是直上直下的，坑底基本上是一個(gè)正方形。請(qǐng)你回

答：

1.為什么要挖成圖15所示的深坑，

而不挖成圖16甲所示的僅比電桿略粗一點(diǎn)

的深坑，或者如圖16乙所示的大口徑的深

坑？這樣做有什么好處？

2.通過(guò)計(jì)算對(duì)比分析：假如已將電線

桿水平放在坑口上方，且其粗端位于坑底右端正上方，現(xiàn)要把電線桿分別埋入圖15、圖16

甲所示的兩個(gè)坑中，則在豎起電線桿的起先階段，對(duì)電線桿的細(xì)端分別至少須要多大的

力？己知這種坑深1.6m,坑底的長(zhǎng)、寬都是0.3m,地面處坑口長(zhǎng)2.3m、寬0.3m。電桿線

的質(zhì)量為410kg,長(zhǎng)8.0m,粗端直徑426m,其重心距粗端3.2m。(取g=10N/kg)

3.在上述兩種狀況下，豎起電線桿的過(guò)程中，工人師傅們對(duì)電線桿分別至少要做多少

功？

六、（14分）如圖17所示為一種新型電器——無(wú)葉空氣凈化暖風(fēng)器，兼具風(fēng)扇、制溫煦

空氣凈化的功能，其銘牌如表所示。如圖18甲所示，電器的底部為進(jìn)氣

口，空氣進(jìn)入時(shí)要經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)凈化，然后被馬達(dá)送入環(huán)形通道（內(nèi)有加熱元

件）。環(huán)形通道一端開(kāi)有細(xì)縫，空氣從細(xì)縫高速吹出。如圖18乙所示，高

速吹出的氣流，能帶動(dòng)四周和后方的空氣，使形成風(fēng)的空氣體積比進(jìn)氣體

積增加十幾倍。

1.請(qǐng)說(shuō)明這種電器形成風(fēng)的空氣體積比進(jìn)氣體積增加許多的緣由。

2.假如要將一個(gè)“10mx7m>3m”的房間的溫度從15°C提升到20°

C,請(qǐng)回答：

（1）請(qǐng)估算該電器至少需人作多長(zhǎng)時(shí)間？（己知空氣的密度約為1.22

kg/m3,比熱容約為1x103〃（kg.C）

空氣凈化暖風(fēng)器銘牌

制暖2000W

最大功率

涼風(fēng)/凈化40W

送風(fēng)距離4-7m

最強(qiáng)進(jìn)氣氣流可達(dá)33L/S（升/秒）

最強(qiáng)出風(fēng)氣流可達(dá)434L/S（升/秒）

（2）反思你的估算和實(shí)際狀況有何差異、說(shuō)明為什么會(huì)有差異？

3.假如要凈化該房間內(nèi)的空氣，請(qǐng)回答：

（1）該電器過(guò)濾一遍與房間相同體積的空氣至少須要多長(zhǎng)時(shí)間？

（2）反思你計(jì)算出的時(shí)間和實(shí)際狀況下將空氣過(guò)濾干凈須要的時(shí)間有何差異、說(shuō)明為什

么會(huì)有差異？

從上方環(huán)形透遨將'（海篇速吹出氣體出熔Ml卜幾倍

m18

2024年其次十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理學(xué)問(wèn)競(jìng)賽參考解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

一、選擇題（每小題2分，共20分）

1.B2.D3.A4.C5.D6.D7.A8.C9.B10.B

二、簡(jiǎn)答題（第題6分，共30分）

1.（6分）參考答案

（1）鼻托面積較大是為了增大受力面積，減小壓強(qiáng)，使人感覺(jué)更舒適；

（2）鏡片和鏡架盡量用密度小的材料，減小眼鏡總質(zhì)量，減小E力，減小壓強(qiáng)，使人

感覺(jué)更舒適；

（3）近視眼鏡的鏡片對(duì)光束有發(fā)散作用，可以使裸眼所成的像向視網(wǎng)膜方向移動(dòng)，成

以視網(wǎng)膜上；

（4）鏡腿采納彈性較好的材料，不簡(jiǎn)單損壞和變形。

2.（6分）參考答案

如圖答所示

3.（6分）參考答案

（1）吊臂相對(duì)于水平面傾斜的角度過(guò)小;

（2）被吊物體質(zhì)量過(guò)大；

（3）吊臂伸出過(guò)長(zhǎng)；

（4）吊車(chē)左端的支撐爪不夠靠前。

4.（6分）參考答案

（1）體重大的同學(xué)對(duì)地面的壓力大，摩擦力大；

（2）穿較新的有花紋的橡膠底運(yùn)動(dòng)鞋，可以增加接觸面間的粗糙程度，摩擦力大；

（3）把人看做一個(gè)杠桿，以腳為支點(diǎn)，重心落在腳掌后面且兩腿前伸用力蹬地，可以

增加重力的力臂，增加被對(duì)手拉動(dòng)向前方轉(zhuǎn)動(dòng)的難度；

（4）同時(shí)用力，且全部力都沿同始終線，同一方向，合力最大。

5.（6分）參考答案

（1）秋季夜晚水和空氣放熱，由于水的比熱容比空氣大，早晨的溫度高于空氣；

（2）水蒸發(fā)形成水蒸氣：

（3）水蒸氣遇冷空氣放熱液化形成小水滴即“水霧”。

三、（H分）參考解答

1.平均每年這4臺(tái)發(fā)電機(jī)組相當(dāng)于要共同連續(xù)工作的時(shí)間

鞏發(fā)_20.1X10U皿

=1675/?=70J2分

1.2xlO^W

2.該抽水蓄能電站的年運(yùn)行綜合效率的設(shè)計(jì)值

叫xlOO%2O.lxlOMw7?

x100%=75%2分

26.8x10s&皿

3.運(yùn)行綜合效率n行與放水發(fā)電階段的效率n發(fā)和抽水蓄能階段的效率n拄的關(guān)系為

〃廳二〃發(fā)

則抽水蓄能階段的效率

%啜=羲=83.3%

3分

4.放水發(fā)出的電能尸/=〃及“幺/?2分

該抽水蓄能電站上水池的庫(kù)容至少為

Pt7.

=---------=4.8X107/?-.....2分

Pghi］發(fā)

四、（H分）參考解答

1.電車(chē)勻速行駛時(shí)，電車(chē)的牽引力

F=f=0.02G=0.02mg=0.02X15X1032gX10N/kg=3X\03N................1分

電車(chē)正常勻速行駛時(shí)的功率P行二尸v=3X1（PNX10m/s=3X104W..............2分

2.這種電車(chē)每次充溢電后持續(xù)正常行駛s=5km,電車(chē)所做的功為：

\V=Fs=3X103NX5Xl03m=1.5X107J................1分

15X1077

電車(chē)從充電樁所獲得的能量E==1.6X10J2分

0.9

3.充電樁為電車(chē)充電時(shí)的輸出功率為瑞=寧=I"，/；。/=5.57xIO、W……2分

4.每次充電所需電費(fèi)為〔々Xi,左皿x0.5元皿=2.32元........2分

3.6xlO6

燃油公交車(chē)行駛5km須花費(fèi)燃油費(fèi)為*Lx36Lx5.5元/L=9.9元.......1分

100碗

五、（14分）參考答案

1.（5分）挖成圖15所示的深坑好處如下：

①少挖土方：挖成圖15所示的深坑要比挖成圖16乙所示的深坑少挖土方，這樣可以

少做功，避開(kāi)人力奢侈，提高勞動(dòng)效率。

②便于施工：施工人員更易于從圖15所示的坑里向外取土。

③省力省功：用圖15所示的深坑埋水泥電線桿，與用圖16甲所示的深坑埋水泥電線

桿相比，不必將電線桿沿豎直方向直立在地面上，重心上上升度小，施工時(shí)即省力又省

功。

④施工平安：用圖15所示的深坑埋水泥電線桿，施工人員只需從有斜坡的方向扶住水

泥電線桿就行了，水泥電線桿不會(huì)向其它方向傾倒，施工比較平安。

2.①若將這種電線桿埋入圖15所示的坑中，電線桿就位后的狀況如圖答-2所

示。............1分

設(shè)豎起電線桿的起先階段，在細(xì)端所施加的豎直向上的拉力為F,o

在圖答-2中，電線桿粗端伸入坑口的距離為2.3m-0.3m=2.0m

進(jìn)而：O]4i=8.0m-2.0m=6.0mOiBi=3.2m-2.0m=1.2m.....1分

電線桿重：G=/^=4l0X10N=4100N......1分

依據(jù)杠桿平衡條件，有：QXOiAkGXO/i

解得：Fl=￡r^L=820N......2分

圖答-3

②若將這種電線桿埋入圖16甲所示的坑中。電線桿就位后的狀況如圖答-3所示。1分

設(shè)豎起電線桿的起先階段，在細(xì)端所施加的豎直向上的力為尸2。

在圖答?3中：02A2=8.0mQ&=3.2m...1分

依據(jù)杠桿平衡條件，有：F2X（?2^2=GXO252

解得：GXO40/V……1分

=2^2=16

。24

3.在圖答-2中，電線桿重心上升：/?i=3.2m-l.6m=1.6m……1分

人們對(duì)電線桿做功：W產(chǎn)G/H4100X1.6J=6560J……1分

在圖答-3中，電線桿重心上升：〃2=3.2m……1分

人們對(duì)電線桿做功：W2=Gh2=4100X3.2J=13120J……1分

六、（14分）參考答案

1.當(dāng)氣流從細(xì)縫以高速吹出，氣流的壓強(qiáng)小于四周空氣的壓強(qiáng)...........1分

在壓強(qiáng)差的作用下，四周的空氣流向氣流并被加速，從而隨著氣流一起向前運(yùn)動(dòng)1分