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1、初中应用物理竞赛试题及答案docx2016 年初中应用物理竞赛试题及答案第二十六届全国初中应用物理竞赛试题一、本题共 10 小题，毎小题 2 分，共 20 分。以下各小题给出的四个选项中只有一个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。1我国有句谚语说： “下雪不冷化雪冷” 。你认为以下几个说法中一定错误 的是（ ）A冷与不冷是将下雪过程中与下雪过后的温度进行对比来说的B冷气流的北上导致气温的降低C雪的熔化、熔化后水的蒸发以及雪的升华都需要吸热导致气温的降低D人们感觉的“冷”与“不冷”除与温度有关之外，还受空气湿度的影响2公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以

2、反射汽车射来的灯光， 使司机看清交通标志。 图 1 所示的反光膜横截面的结构示意图中，设计最合理的是（ ）3如图 2 所示，生活中有很多方法都可以将斧头安紧在斧柄上， 下面四种方法能更好地利用斧头惯性的是 ( )2图 24将一根直木棒放在一装有水的长方体形状的玻璃水槽中的偏左侧的位置， 直木棒静止后从其正前方观察到的现象是下面四种情况中的哪一种（ ）5用手提起如图 4 甲所示长细金属链的一端，使金属链的另一端接触玻璃杯底部，然后逐渐将长金属链顺序地盘入玻璃杯中， 直到金属链几乎能装满玻璃杯。 将玻璃杯放置在水平桌面的最左端， 使金属链的另一端伸出玻璃杯外， 然后用手指按住金属链， 如图 4 乙

3、所示。若将手指放开， 将会出现下列哪种现象（ ）A没有变化 B金属链会回到玻璃杯中C金属链会下落一段距离后停止滑出杯子3D金属链会下落直到玻璃杯清空6如图 5 所示为双金属片温度计的内部结构示意图， 双金属片一般是由形状相同的铜片和铁片铆合在一起制成的， 其中铜的热膨胀程度比铁的大。 当温度变化时， 由于内外两层金属片的膨胀程度不一样而引起指针偏转， 同时在弹力的平衡下， 指针便指在刻度盘上相应的温度值位置上， 从而显示出被测的温度。 下面关于双金属片温度计的认识中，错误的是 ( ) A双金属片温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的B被测温度越高，双金属片温度计内弹簧的弹力越大C双金属片温度计的

4、指针做得比较长，是为了能起到将微小形变放大的作用D要使温度升高时指针顺时针偏转，双金属片的外层（图中较粗线所示） 应是铁，内层（图中较细线所示）应是铜7有经验的面点师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头之前， 总是先用手蘸上少许凉水。 面点师傅这样做，主要的道理和目的是（ ）4A利用凉水先对手进行冷却，同时由于水的比热容又较大，避免手被烫伤B利用凉水蒸发吸热，以降低手的温度，避免手被烫伤C利用凉水蒸发吸热，以迅速降低笼内水蒸气的温度，避免手被烫伤D利用凉水把手与热馒头隔开，以避免手被烫伤8在抢救呼吸困难的病人时，医生往往给病人输氧气。氧气经过很长的输送管道进入病房，再通过一个如图 6 所示的装置。这

5、个装置让氧气先通入瓶中的蒸馏水内，而后才提供给病人呼吸使用。研究性学习小组的同学们对于让氧气通入瓶中的蒸馏水内的目的， 提出了如下几种观点：过滤氧气，除去输送过程中夹杂的少量杂质给氧气加湿，使氧气湿润一些冷却氧气，降低氧气的温度通过气泡可以观察氧气的流量大小， 便于调节5在上述观点中，最为合理的一组是（ ）A B C D 9晶晶在超市买了一块豆腐、 一颗圆白菜、一盒鸡蛋，根据你学的物理知识，你觉得如图 7所示的哪种装袋方式最合理（ ）图 710半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船、潜艇等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶。如图 8 甲所示，半潜船把装货甲板潜入水中，使货物

6、能够进入装货甲板上。 然后半潜船上浮至船身和货物一起浮出水面， 将货物运走， 如图 8 乙所示为用半潜船运送损坏的舰艇。 下列说法中正确的是（ ）A半潜船是由密度比水小的实心材料制成的6B建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱C没有装载任何货物处于下潜状态的半潜船，与它装载着舰艇并浮出水面时受到的浮力大小一定相等D图 8 乙中的半潜船的质量必需要小于舰艇的质量二、简答下列各题（每题 6 分，共 30 分）1眼镜是我们十分熟悉的光学器件，由镜片和镜架组成（如图 9 所示）。眼镜可分为矫正视力的近视眼镜、 远视眼镜、老花眼镜及散光眼镜等；保护眼睛的防风眼镜、太阳眼镜、游泳眼镜等；具有矫正视力和保护

7、眼睛双重功能的眼镜。请分别从力学、 光学等不同角度， 说出至少三条上述各种眼镜中包含的物理知识。2为防止小轿车在行驶途中由于车门没有关闭而带来危险， 厂家设计了报警电路。 四个车门都关闭时蜂鸣报警器不响且指示灯不亮； 只要7有一扇车门没有关闭， 蜂鸣报警器就会报警， 对应的指示灯就会发光， 根据指示灯发光情况可判断哪一扇车门没有关闭。请你在图 10 中用笔画线表示导线， 将各元件连接成符合要求的、 电路图（导线不许交叉或穿过开关） ，说明：每个车门控制一个开关（ S1 对应 L 1，其他类推 )当车门关闭时开关断开，车门打开时开关闭合。图 113如图 11 甲所示的吊车在试图吊起损坏的车辆时，

8、发生了翻车事故（如图 11 乙所示）。请你分析吊车翻车的 3 种可能原因。4参加拔河比赛前老师告诉同学们应注意8以下技巧： 挑选体重大的同学参赛； 穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋； 拔河时身体要句后倾斜适当角度， 两腿前伸两脚用力蹬地， 重心落在脚掌后面；发力时，绳子一定要拉直，听到口号一起用力往后拉。 请你分析并说出 3 条上述技巧背后蕴含的物理知识。5在秋季无风或微风的清晨，湖面上方经常有一层厚厚的“水雾” 。请你解释秋季水面容易产生水雾的原因。三、（ 11 分） 抽水蓄能电站是一种特殊的发电站，也是目前电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、9容量大、技术最成熟的储能装置。 抽水蓄能电站的基

9、本结构如图 13 所示，当电网上的电能有盈余时，抽水蓄能电站就利用盈余的电能， 通过蓄能机组带动水泵， 把水由低处的下库抽到高处的上库并储存起来； 当电网上的电能不足时， 使原来抽到上库的水再流回下库， 并推动蓄能机组带动发电机发电。2015 年 6 月 12 日，安徽金寨抽水蓄能电站项目正式开工。 总装机容量 120 万千瓦（此处可看作总发电功率为 120 万千瓦），计划建设 4 台单机容量 30 万千瓦的发电机组。设计年总抽水消耗电能 26.8 亿千瓦时，蓄能发电 20.1 亿千瓦时。取 g=10N/kg ，求：1按照设计要求，平均每年这 4 台发电机组相当于要共同工作连续工作多少天？2该

10、抽水蓄能电站的年运行综合效率 ? 行的设计值是多少？3若该抽水蓄能电站在放水发电阶段的效率 ? 发=90% ，则抽水蓄能阶段的效率 ? 抽是多少？4若该抽水蓄能电站上、下库的水面平均高度 h=100m，为保证该抽水蓄能电站 4 台发电机组全部满负荷连续发电 t0=l0h ，试估算，该抽10水蓄能电站上库的容量 V 库 至少要多少 m3?四、（11 分）2015 年 4 月 16 日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图 14 所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。 这种超级电容安全环保， 可反复充放电 100 万

11、次以上，使用寿命长达十年。 与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点， 充电桩在乘客上下车的约 30s 时间里即可把电充满， 并可让车持续正常行驶 5 km 以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为 m=15t; 正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力 f11为车重 G 的 0.02 倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取 g=10N/kg) 求:1这种电车正常匀速行驶时的功率 P 行。2若这种电车每次充满电后持续正常行驶 5km ，正常匀速行驶时的效率为 ? 行=90% 。试估算，每次充满电， 电车从充电桩所获得的能量 E。

12、3若每次给这种电车充满电须耗时 t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率 P 出。4若按电价 0.5 元 /kWh 来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的然油公交车百公里油耗约为 36L，燃油价格按 5.5 元/L来计算，同样行驶 5km 需花费然油费多少元？12五、（ 14 分） 小明某次在路边观察到，工人师傅们在安装水泥电线杆过程中要将地面上水平的电线杆“竖立”起来时，在地面上先挖了形状如图15所示的坑。地面处的坑口截面基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点，坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡。而另一边则是直上直下的， 坑底基本上是一个正方形

13、。请你回答：1为什么要挖成图 15 所示的深坑，而不挖成图 16 甲所示的仅比电杆略粗一点的深坑，或者如图 16 乙所示的大口径的深坑？这样做有什么好处？2通过计算对比分析：如果已将电线杆水平放在坑口上方，且其粗端位于坑底右端正上方，现要把电线杆分别埋入图 15、图 16 甲所示的两个坑中， 则在竖起电线杆的开始阶段， 对电线杆的细端分别至少需要多大的力？己知这种坑深 1.6m，坑底的长、宽都是 0.3m，地面处坑13口长 2.3m、宽 0.3m。电杆线的质量为 410kg，长 8.0m，粗端直径 0.26m，其重心距粗端 3.2m。（取 g=10N/kg)3在上述两种情况下，竖起电线杆的过程

14、中，工人师傅们对电线杆分别至少要做多少功？六、（14分）如图 17 所示为一种新型电器 无叶空气净化暖风器，兼具风扇、制暖和空气净化的功能，其铭牌如表所示。如图 18 甲所示，电器的底部为进气口，空气进入时要经过滤网净化，然后被马达送入环形通道 （内有加热元件）。环形通道一端开有细缝， 空气从细缝高速吹出。 如图18乙所示，高速吹出的气流，能带动周围和后方的空气，使形成风的空气体积比进气体积增加十几倍。1请解释这种电器形成风的空气体积比进气体积增加很多的原因。2如果要将一个“ 10m 7m 3m”的房间的温度从 15C 提升到 20C，请回答：14(1)请估算该电器至少需 作多长时间？（己知空

15、气的密度约为 1.22 kg/m3，比热容约为1103J/（kg）空气净化暖风器铭牌制暖最大功率2000W凉风 /净化40W送风距离4-7m最强进气33L/S( 升/气流可达秒）最强出风434L/S(升气流可达/秒）(2)反思你的估算和实际情况有何差异、 解释为什么会有差异？3如果要净化该房间内的空气，请回答：(1)该电器过滤一遍与房间相同体积的空气至少需要多长时间？(2)反思你计算出的时间和实际情况下将空气过滤干净需要的时间有何差异、 解释为什么会有差异？152016 年第二十六届全国初中应用物理知识竞赛参考解答和评分标准一、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1B2D3A4C5D6D7A

16、8C9B10B二、简答题（第题6 分，共 30 分）1（6 分）参考答案（1）鼻托面积较大是为了增大受力面积，减小压强，使人感觉更舒服；16（2）镜片和镜架尽量用密度小的材料，减小眼镜总质量，减小压力，减小压强，使人感觉更舒适；（3）近视眼镜的镜片对光束有发散作用，可以使裸眼所成的像向视网膜方向移动， 成以视网膜上；（4）镜腿采用弹性较好的材料，不容易损坏和变形。2（6 分）参考答案如图答 -1 所示3（6 分）参考答案（1）吊臂相对于水平面倾斜的角度过小；（2）被吊物体质量过大；（3）吊臂伸出过长；（4）吊车左端的支撑爪不够靠前。4（6 分）参考答案（1）体重大的同学对地面的压力大，摩擦力大

17、；（2）穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋，可以增加接触面间的粗糙程度，摩擦力大；（3）把人看做一个杠杆，以脚为支点，重心落在脚掌后面且两腿前伸用力蹬地， 可以增加17重力的力臂，增加被 手拉 向前方 的 度；（4）同 用力，且所有力都沿同一直 ，同一方向，合力最大。5（6 分）参考答案（1）秋季夜晚水和空气放 ，由于水的比 容比空气大，早晨的温度高于空气；（2）水蒸 形成水蒸气；（3）水蒸气遇冷空气放 液化形成小水滴即“水 ”。三、（11 分）参考解答1平均每年 4 台 机 相当于要共同 工作的 W发8t发20.110 kWh 1675h70dP发1.2106 kW 2 分2 抽水蓄能 站的年运行

18、 合效率的 W发8100%20.110 kWh 100%75%行P耗26.8108 kWh2 分3运行 合效率 行 与放水 段的效率发 和抽水蓄能 段的效率 抽的关系 18行=发 抽水蓄能 段的效率行75%抽83.3%发90% 3 分4 放 水 出 的 能 Pt= 发 Vgh 2 分 抽水蓄能 站上水池的 容至少 V库 Pt 4.8 107 m3gh 发2 分四、（11 分）参考解答1 匀速行 ， 的 引力F=f= 0.02G=0.02mg=0.02 15 103kg 10N/kg=3 103N 1分 正常匀速行 的功率 P 行 =Fv=3103N10m/s=3104W 2 分2 种 每次充

19、后持 正常行 s=5km， 所做的功 ：W=Fs=3 103N 5 103m=1.5 19107J 1 分从充 所 得的能量E1.5 107 J1.6 107 J 20.9分3充 充 的 出功率出E1.67 107 J55.5710W2分Pt30 s4每次充所需7 2 分1.67106kWh 0.5元 / kWh 2.32元3.610燃油公交 行5km花 燃油5km36L 5.5元 / L 9.9元 1分100km五、（14 分）参考答案1（5 分）挖成 15 所示的深坑好 如下：少挖土方：挖成 15 所示的深坑要比挖成 16 乙所示的深坑少挖土方， 可以少做功，避免人力浪 ，提高 效率。便于

20、施工：施工人 更易于从 15 所示的坑里向外取土。省力省功：用 15 所示的深坑埋水泥 杆，与用 16 甲所示的深坑埋水泥 杆相20比，不必将 杆沿 直方向直立在地面上， 重心上升高度小，施工 即省力又省功。施工安全：用 15 所示的深坑埋水泥 杆，施工人 只需从有斜坡的方向扶住水泥 杆就行了，水泥 杆不会向其它方向 倒，施工比 安全。2若将 种 杆埋入 15 所示的坑中， 杆就位后的情况如 答-2 所示 。 1 分 起 杆的开始 段， 在 端所施加的 直向上的拉力 F 1。在 答 -2 中， 杆粗端伸入坑口的距离 2.3 m -0.3 m =2.0m而：O11-2.0m =6.0mA =8.

21、0 mO B=3.2m-2.0m11=1.2m1分杆 重 ： G=mg=41010 N=4100N1分21根据杠杆平衡条件， 有：F 11 11 1O A=GO B解得：F =G O1B1=820NO1 A112 分若将 种 杆埋入 16 甲所示的坑中。 杆就位后的情况如 答 -3 所示。 1 分 起 杆的开始 段， 在 端所施加的 直向上的力 F 2。在 答-3 中：O2 2=8.0m22AOB =3.2m1分根据杠杆平衡条件， 有：F 22 22 2O A=GO B解得：G O2B21640 NF2O2 A21 分3在 答 -2 中， 杆重心升高： h1=3.2 m-1.6 m22=1.6

22、m1 分人 杆做功： W11=4100 1.6J=Gh=6560J1 分在 答 -3 中， 杆重心升 高： h2=3.2m1 分人 杆做功：W22=4100 3.2J=Gh=13120J1 分六、（14 分）参考答案1当气流从 以高速吹出，气流的 小于周 空气的 1 分在 差的作用下， 周 的空气流向气流并被加速，从而随着气流一起向前运 1 分另一方面，随着 扇前方气流向前运 ，扇后方的空气向前 充 来1分 ，形成 的空气的体 比 气的体 增加了很多倍。2（1）房 内空气体 ：323将房 的温度从 15提升到 20，空气需要吸收的 量：Q=cm t=c V t=1.0 103J/kg 1.22

23、kg/m3210m35=1.28 106J2分即 流至少做功 W=1.28 106J 1分器工 作的 最小t=W/P=1.28 106J/2000W=640s10.7min1分（2） 情况下， 器要运行更 、消耗更多的能。1分房 不是完全 的，会向外界散 量，造 成 量 流失 1分 上室内 胡各种物品， 而且 些物品的密度和比 容的乘 一般都大于空气的， 考 些物品温度升高需要吸收的 量， 需消耗更多的 能 化 能 1分3（1） 气口安装有 网，按最 气24流 33L/s 估算，至少需要 ：t210 103 L6.4 103 s 1.8h33L / s1 分即至少需要 1.8 个小 。（2） 情况下将空气 干 需要更 1 分因 ： 情况下，由于 致的空气流 、房 内空气温度不均 致的 流、 空气分子的 运 ，空气中有害分子、 粒物在分布上不断“ 散”。因此， 网 的空气，出来后并非就始 保持 了。 生的 程是： 化器 化，空气中有害成分的 度在不断降低。而不是一升的空气通 化器， 就多了一升干 空气、少了一升 染的空气 。 1分251 分26