D．F甲>F乙，h甲>h乙
1.答案：
2.（2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。
若将木块虚线以下的部分截去，则（）
A.木块和水面均下降，且下降的高度相同
B.木块和水面均下降，且木块下降的高度更大
C.木块和水面均下降，且水面下降的高度更大
D.木块下降，水面上升，且变化的高度不相同
2.答案：
3.（2011上海初中物理知识竞赛题）在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。
现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度△hA、△hB和△hC之间的大小关系为（）
A．△hA=△hB=△hCB．△hA>△hB>△hC
C．△hA>△hB=△hCD．△hA=△hB>△hC
3.答案：
4.（2011上海第25界初中物理竞赛）如图所示，体积相同、密度分别为ρA、ρB的A、B两立方体正对叠放于水平桌面上，且ρA∶ρB=1∶3。
A对B的压强为pA，B对桌面的压强为pB。
现逐渐减小A的体积，但始终保持A的形状为立方体且密度不变。
在A的体积减小的过程中，pA与pB的比值（）
A．始终变大B．始终变小
C．先减小后变大D．先增大后减小
4.答案：
5.（2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。
已知：
圆锥形容器的容积公式为V=πR2h,，其中，R、h分别为容器的底面半径和高。
则容器内的液体对容器侧面的压力大小为（）
A．1GB．2GC．3GD．0
5.答案：
6（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）.如图所示容器内放有一长方体木块M，上面压有一铁块m，木块浮出水面的高度为h1（图a）；用细绳将该铁块系在木块的下面，术块浮出水面的高度为h2（图b）；将细绳剪断后（图c），则木块浮出水面的高度h3为：
（）
（A）h1+ρ铁（h2-h1）/ρ水
（B）h2+ρ铁（h2-h1）/ρ水
（c）h1+ρ木（h2-h1）/ρ水
（D）h2+ρ铁（h2-h1）/ρ木
6.答案：
7.（xx全国初中应用物理知识竞赛题）6．如图甲所示，煤气管道包括户外和户内两部分，二者之间连接着一只煤气表。
工人师傅给每户安装完户内管道后，都要检查一下管道是否漏气。
有一种检测装置如图乙所示，在两端开口的透明的U型管中装有水，当U型管两端压强相等时，两侧水面相平。
检测时，关闭开关后，用力向用户管道口Y内吹气，然后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相连接，U型管内水面出现高度差（如图丙所示）。
观察U型管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气（）
A．若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气
B．若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气
C．若水面高度差保持不变，则表明漏气
D．若水面高度差保持不变，则表明不漏气
7.答案：
二．填空题
1．（xx全国初中应用物理知识竞赛题）在建造高楼大厦时，其地基大多采用箱式基础。
所谓箱式基础，就是把整栋大楼占地范围的地皮掏空挖深，然后填上钢筋混凝土。
箱式基础的优点在于：
第一，增大了大楼与地面的接触面积，从而减小了大楼对地面的_________，可有效地防止地皮大幅度的下陷；第二，降低了整栋大楼的___________，增大了大楼的稳度，提高了大楼的抗震能力。
2.答案：
2.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）.在一个底面积为200厘米2、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10厘米的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体。
右图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h（0～6厘米）之间的关系。
由此可知这种液体的密度大小为_________千克/米3，当倒入液体的深度h为l2厘米时，物块对容器的底部压力的大小F大小为________牛。
2.答案：
三．简答题
1.（xx全国初中应用物理知识竞赛题）
5．中新网2009年5月20日电:
英国《每日邮报》19日刊登了一组照片，如图10所示。
灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作——以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是——它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！
虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服。
请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么，为什么?
1.答案
2..（xx全国初中应用物理知识竞赛题）小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔，如图9所示，她对这两种孔的作用不了解。
请你给她解释圈中孔①、②的作用。
2.答案
3．（xx全国初中应用物理知识竞赛题）2008年8月1日，京津城际高速铁路正式开通运营，使用的是国产“和谐号”CＲＨ3型动车组（如图7所示）。
该车车厢内部设有独特的空气调节系统，夏天送冷风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比约为3:
1；冬天送热风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比约为1:
3。
这样送出的风平和、均匀，保障车厢各处温度适宜。
请定性解释采用这种送风比例设计的原因。
3.答案
三、综合应用
1.（xx全国初中应用物理知识竞赛复赛题）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。
如图1甲所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。
（1）．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，如图1乙，干簧管的磁簧片触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，触点就会断开。
请简述其原理。
（2）．某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，图2是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：
设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm3，不计滑轮处的摩擦。
则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件（取g=10N/kg）？
他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路，要求：
水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。
1．解析：
2.（12分）容器水平底面上有一个大小为a×b的长方形洞。
用半径为a，长度为b的圆柱体盖住此洞（如图所示为其侧视图）。
现往容器里慢慢注入密度为ρ的液体，试分析说明圆柱体的质量M应该多大，才能使它在任何液位下不会浮起。
2.解析：
3.（xx全国初中应用物理知识竞赛复赛题）小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm。
小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。
（1）．请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。
（说明书标有：
当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120℃。
已知：
水的沸点与压强的关系如图1所示，取g=10N/kg）
（2）．请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。
解析：
4．（10分）（xx青岛竞赛题）物理兴趣小组的一位同学做了一个实验：
这位同学把一块长方体木块浮在水面上，然后在木块上面放砝码，当砝码的总质量为345g时，木块恰好浸没在水中（如图8甲）。
这位同学想用细线把砝码系在木块下面，也使木块恰好浸没在水中（如图8乙），这位同学试了几次都不成功。
你能否帮助这位同学算出该用多少克砝码？
（砝码的密度是7.9g/cm3）
4．解答：
5.、（xx全国初中应用物理知识竞赛复赛题）12分）我们已经知道，肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积，单位是毫升（ml）。
肺活量是身体机能的重要指标之一，对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大。
我们要注意增强自身的肺活量。
图2所示的是一种测定肺活量的实用方法，图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，测量前排尽其中的空气（即测量前筒内充满水）。
测量时，被测者吸足空气，再通过B尽量将空气呼出，呼出的空气通过导管进入A内，使A浮起。
测得圆筒质量为m，横截面积为S，筒底浮出水面的高度为H，大气压强为p0，求：
1、此时圆筒内气体的体积。
2、此时筒内气体的压强。
3、“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数，它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体量的相关程度，用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析。
肺活量体重指数=肺活量/体重，单位是ml/kg
例如，我国初三年级男生肺活量体重指数标准：
67以上为优秀；50-66为良好；33-49为及格；32以下为不及格。
如果体重60kg的小强用上面的肺活量仪测肺活量，测得H=18cm，已知筒A的质量为200g，横截面积为200cm2，请计算他的肺活量体重指数是多少？
4.解答
5.
6.
7.
8.
9.
2019-2020年初中应用物理知识竞赛辅导讲座能源与可持续发展（学生版）
【重点知识解读】
1.凡是能够提供能量的物质资源叫做能源，能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
2.由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。
获得核能的方式是重核裂变和轻核聚变。
3.太阳能是安全清洁、不污染环境、取之不尽用之不竭的永久性能源。
4.化石燃料（煤、石油、天然气）、水流能、风能、海洋能、生物能都是来源于太阳。
地热能、核能来源于地球本身。
5.人类解决能源消耗迅速增长的方法是：
不断开发新能源，充分开发利用太阳能、核能、风能、水流能、地热能等。
尽量提高能源利用率，开发生产节能产品，以充分发挥现有能源。
【竞赛知识拓展】
1．利用太阳能的途径：
一是把太阳能转化为内能，例如太阳能热水器；二是利用太阳能发电，例如太阳能热电站；三是通过光电转换装置（太阳能电池）把太阳能直接转化为电能。
2．利用风力发电。
3．利用水流能发电。
4．利用核能发电。
现有的核电站都是利用重核裂变是否的核能发电的。
【经典竞赛题分析】
例1（2011全国初中应用物理知识竞赛题）微波炉是一种利用向食物发射微波，进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具。
因为微波可以深入食物表面内约5cm，因此与蒸烤类厨具比较，具有加热更加迅速的特点。
小明家最近买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点。
为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率。
为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1200W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200imp/kW·h（它表示每消耗电能1kW·h，该电能表上面的发光二极管闪烁3200次）。
之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20℃的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时4min，电能表上面的发光二极管闪烁了256次，此时取出并测得水的温度为72℃，请你帮助小明计算微波炉烧水时的效率。
微波炉中发射微波的器件叫做微波管，若某微波炉内的微波管只有一只，且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作，请回答这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢?
解：
例2（2011全国初中应用物理知识竞赛试题）随着新能源、低碳等理念的普及，小明设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车，以下是他查到的一些数据:
太阳辐射的总功率P总=3.9x1026W，太阳到地球的距离口1.5x1011m，阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%;太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%;假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg，期望达到的最高时速为72km/h，车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积约为8m2，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。
（已知半径为r的球的表面积为S=4πr2）
1.根据以上数据，通过计算对小明的设想进行分析与评价。
2.你对他的设想有什么改进建议?
【解析】
【点评】此题考查功率、效率等知识点。
此题第1小题，具有多种解法，只要正确即可；第2小题，具有开放性，答出任意两点即可。
【竞赛实战训练】
1.（2011上海初中物理知识竞赛试题）近年来全球变暖最主要的原因是
A．被大气吸收的太阳辐射增加B．被大气反射到太空的太阳辐射增加
C．被大气吸收的地表辐射增加D．被地表反射到太空的太阳辐射增加
1.答案：
2.（2011全国初中应用物理知识竞赛试题）.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:
第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（）
A.第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能。
B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能。
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能。
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能。
2.答案
3.（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）空气热源型热泵热水器是利用空气作为低温物质，通过介质〔工作物质）吸收空气中的热能，再利用热泵技术（类似电冰箱工作原理）消耗少量的电能驱动压缩机，使介质成为高温物质并对冷水进行加热。
热泵热水器具有高效节能、不受天气影响等优点，已列人国家推广火炬计划。
则该种热水器内介质汽化的发生位置和吸放热情况是（）
A．在低温物质处，介质从空气中吸热 B在低温物质处，空气从介质中吸热
C.在高温物质处，介质从冷水中吸热 D在高温物质处，冷水从介质中吸热
3.答案：
二．填空题
1.（xx上海初中物理知识竞赛复赛题）
10.如图是一种给农作物灌溉的“滴灌”装置，图中的p为进水总阔，q为一种特制的滴水头，该滴水头每分钟滴水的数目相同，每滴水的体积也相同。
在横截面积相同的一根直管上共装有100个滴水头。
第36个滴水头与第37个滴水头间水管中的水流速度为v1．，第64个滴水头至第65个滴水头间水管中的水流速度为v2，则速度的大小关系为v1____v2（选填：
“>”、“<”或“=”），且vl∶v2=_______。
1.答案：
2.（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）汽车的诞生改变了人类的生活方式。
事实上，人类很早就在探寻着更好的代步工具，法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车。
现在你看到的这幅漫画（如图），据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图，试就该原理图回答下列问题：
（1）找出原理图中运用的物理知识有。
（2）该原理图中涉及到能量转化过程有。
（各写出一点即可）
2.答案：
三．综合应用题
1.（xx上海初中物理知识竞赛复赛第21题）
（1）（8分）小灯泡（点光源）发出的光沿半径向外传播，在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强。
有同学设计并进行了如图所示的实验：
将一个“6伏，8.0瓦”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，测得多组数据；将数据标在I-1/d2坐标图上，得到一根过原点的直线。
根据图线，求出该小灯泡将电能转化为光能的效率。
（已知球表面积计算公式为S=4πR2，R为球半径）
（2）（6分）L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯，其发光效率与光能的传播规律同上述实验。
L1,L2安装在离地面高5米处，P为路灯连线中点的正下方路面上的一点，为使照射到P点的光强不小于0.013瓦·米-2，则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少？
解析：
2.（xx全国初中应用物理知识竞赛题）
右图所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1只“220V40W”的电子节能灯工作。
若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2×104J／（min·m2），太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作10h。
假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，每天以8h计算。
求：
（1）．太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
（2）．若200W的白炽灯与这种40W的电子节能灯的发光效果相当。
请你根据下表中数据计算说明：
按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?
（灯每天工作10h，一年按365天计算）
额定电压/V
额定功率/W
平均寿命
每只售价/元
每度电费/元
白炽灯
220
200
1000小时
2．0
0.5
电子节能灯
220
40
8000小时
20
太阳能电池板
20年
1500
解析：
2（16分）（xx全国初中应用物理知识竞赛复赛题）小李把一袋体积为200mL、温度为10℃的牛奶放进微波炉中，用高火加热lmin，牛奶被加热至50℃，达到适宜饮用的温度。
小李家微波炉的部分技术数据如下表所示，牛奶的密度和比热容与水的密度和比热容接近。
请计算说明：
（1）．微波的波长是多少?
（2）．如果电价为0.5元／度，按上述条件加热10袋这样的牛奶需要多少电费?
（3）．该微波炉在加热牛奶时的效率是多少?
2.解答：
3、（xx全国初中应用物理知识竞赛复赛题）小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
额定电压
220V
电机功率
180W
额定频率
50Hz
加热功率
800W
加干豆量
75g
加水量
1200mL
制作豆浆的程序大致如下：
（水温为20℃）
工作程序
加热→
打浆→
煮浆→
防溢延煮→
断电报警
工作时间
与状态
电热器开始
加热，8min
后，水温达
到打浆设定
温度。
电机带动刀片高速打浆，打浆共4次，每次打15s，间隔15s。
电热器继续加热，直至豆浆第一次沸腾，耗时2min。
电热器间断加热，（每加热lmin，停20s）使豆浆反复煮沸，充分煮熟。
共6min40s结束。
机器发出声光报警，提示豆浆已做好
小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关，然后在豆浆机开始制作豆浆的同时，开始记录她家电能表（如图3所示）的转盘转过的圈数，当豆浆机发出声光报警时为止，数得电能表的转盘转过了74圈。
请回答：
（1）．煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?
（2）．根据第1问的计算结果，计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈?
（3）．第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?
如不相符，请说出你对产生这一偏差的猜想。
3解答：
4．（xx年全国初中应用物理知识竞赛）图1所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1只“220V40W”的电子节能灯工作。
若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2×104J／（min·m2），太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作10h。
假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，每天以8h计算。
求：
（1）．太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
（2）．若200W的白炽灯与这种40W的电子节能灯的发光效果相当。
请你根据下表中数据计算说明：
按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上
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