2013年全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽題

1、2013年全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽題一、本題共一、本題共10小題，每小題小題，每小題2分，共分，共20分。以下各小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一分。以下各小題給出的四個(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)。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.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；家用電器的遙控器發(fā)出的“光”，能用來(lái)控制電風(fēng)扇、電視機(jī)、空調(diào)器等電器的開啟與關(guān)閉。對(duì)于它們發(fā)出的“光”，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A.驗(yàn)鈔機(jī)和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線B.驗(yàn)鈔機(jī)和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線C.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紫外線，遙控器發(fā)出的“光”是紅外線 D.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)

2、出的“光”是紅外線，遙控器發(fā)出的“光”是紫外線2.在嚴(yán)寒的冬季，小明到滑雪場(chǎng)滑雪，恰逢有一塊空地正在進(jìn)行人工造雪。他發(fā)現(xiàn)造雪機(jī)在工作過(guò)程中，不斷地將水吸入，并持續(xù)地從造雪機(jī)的前方噴出“白霧”，而在“白霧“下方，已經(jīng)沉積了厚厚的一層“白雪”，如圖1所示。對(duì)于造雪機(jī)在造雪過(guò)程中，水這種物質(zhì)發(fā)生的最主要的物態(tài)變化，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A.凝華 B.凝固 C.升華 D.液化CB 3.在有些地區(qū)，人們常在小河邊洗衣服。如圖2所示，人們先把臟衣服浸泡在河水里，然后提出來(lái)放在石板上，用木棒捶打，水花四濺，如此反復(fù)多次，直到衣服被洗凈為止。這里，用木棒捶打的主要目的是( )A.把衣服上的灰塵打碎，以便于

3、洗滌 B.增大木棒與灰塵之間的摩擦，將灰塵帶走C.迫使?jié)褚路锩娴乃畯囊路w維之間的縫隙中高速噴出，利用高速水流將灰塵沖洗掉D.木棒捶打，使衣服突然運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而衣服上的灰塵由于具有慣性仍然靜止，從而使灰塵脫離衣服4.如圖3所示，海北中學(xué)有一個(gè)跑道為400 m的操場(chǎng)，在操場(chǎng)的主席臺(tái)和觀眾席上方一字形排列著A、B、C三個(gè)相同的音箱。在一次運(yùn)動(dòng)會(huì)的開幕式上，站在操場(chǎng)中的所有同學(xué)都可以聽(tīng)到音箱發(fā)出的足夠大的聲音，但站在某些位置的同學(xué)卻感覺(jué)聽(tīng)不清音箱中播放的內(nèi)容，在圖3的l、2、3三個(gè)位置中，位于哪個(gè)位置附近的同學(xué)應(yīng)該是“感覺(jué)聽(tīng)不清”的？ ( )A.1 B.2 C.3 D.在哪個(gè)位置都一樣CA5.炒菜時(shí)

4、如果發(fā)生油鍋起火現(xiàn)象，下列做法中最不應(yīng)該的是 ( )A.加一些冷油，降低溫度 B.立刻蓋上鍋蓋C.立即向鍋內(nèi)倒入冷水來(lái)滅火 D.將蔬菜倒入油鍋內(nèi)6.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(BDS)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端（導(dǎo)航儀）組成，全部建成后可在全球范圍內(nèi)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。2012年12月27日，北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。關(guān)于“BDS”的工作過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是( )A.導(dǎo)航儀只能接收地面端的中心控制系統(tǒng)的信息而不能接收導(dǎo)航衛(wèi)星的信息B.導(dǎo)航儀只能接收導(dǎo)航衛(wèi)星的信息而不能向?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)送信息C.導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射

5、的電磁波不能在真空中傳播D.導(dǎo)航僅與導(dǎo)航衛(wèi)星之間是通過(guò)電磁波傳遞信息的CD7.小明學(xué)習(xí)了電路知識(shí)后，想利用發(fā)光二極管設(shè)計(jì)一個(gè)帶開關(guān)指示燈的照明電路，晚間關(guān)閉照明燈后，利用二極管發(fā)出的光指示開關(guān)所在的位置。他共設(shè)計(jì)了4個(gè)電路，如圖4所示，其中L為白熾燈，規(guī)格為(220V 60W)、D為發(fā)光二級(jí)管，規(guī)格為(1.2VO.O1A)、S為單刀雙擲開關(guān)、R為限流電阻。圖4中能夠滿足要求的電路是 ( ) 8.某測(cè)量?jī)x器及其控制電路如圖5所示。儀器的等效內(nèi)阻為100歐，正常工作電流范圍為100300mA，電源電壓為30V?？刂齐娐酚蓛蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器組成，為了快速準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)儀器的工作電流，應(yīng)選用哪一組變阻器？ (

6、 )A.R1=lOO歐, R2=10歐.C.R1=lOO歐, R2=100歐B.R1=200歐, R2=20歐D.R1=200歐, R2=200歐AB9.明光中學(xué)的同學(xué)制定了一個(gè)劃船比賽規(guī)則：在距兩個(gè)船隊(duì)之間的中點(diǎn)處放置一個(gè)插有紅旗的小木箱（發(fā)令槍響時(shí)被釋放，隨河水流動(dòng)）：甲、乙兩船隊(duì)（兩船連線與水流方向平行）聽(tīng)發(fā)令槍聲同時(shí)從上游和下游向著小木箱出發(fā)；先得到小木箱的船隊(duì)獲勝。針對(duì)這個(gè)比賽規(guī)則同學(xué)們開展了討論，下列選項(xiàng)是一些同學(xué)的意見(jiàn)，其中正確的是 ( )A.比賽規(guī)則不公平，對(duì)上游船隊(duì)有利B.比賽規(guī)則不公平，對(duì)下游船隊(duì)有利C.比賽規(guī)則公平，水流動(dòng)對(duì)兩船隊(duì)影響效果一樣 D.條件不足，無(wú)法確定10.

7、小轎車勻速行駛在公路上，坐在副駕駛位置的小青觀察到轎車速度盤的指針始終在11Okm/h位置處，在超越相鄰車道上同向勻速行駛的另一輛大客車的過(guò)程中，小青發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)過(guò)該車的時(shí)間約為5s，如圖6所示。則被超越大客車的車速范圍為 ( )A.1020m/s B.2030m/s C.3040m/s D.4050m/sAB二、簡(jiǎn)答下列各題（每題二、簡(jiǎn)答下列各題（每題5分，共分，共30分）分）1.圖7是常見(jiàn)的一種電動(dòng)自行車，因其節(jié)能環(huán)保、便捷實(shí)用而受到很多工薪階層人員的青睞。請(qǐng)你說(shuō)出5種電動(dòng)自行車上不同部件中蘊(yùn)含的物理知識(shí)。2.小文同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)物理知識(shí)后，設(shè)想制作了一個(gè)為氣球充氣的電動(dòng)充氣泵，她畫出了如圖8

8、甲所示的結(jié)構(gòu)示意圖，其中永久磁鐵下方為S極。充氣泵在工作過(guò)程中，通過(guò)電磁鐵線圈的電流大小隨時(shí)間變化情況如圖8乙所示。請(qǐng)簡(jiǎn)述這個(gè)氣泵為氣球充氣的工作過(guò)程。（1）輪胎表面有花紋，增大輪胎與地面間摩擦力 （2）行駛過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 （3）后視鏡的金屬鍍膜，可成虛像 （4）座儀里面有海綿，增大受力面積，從而減小壓強(qiáng) （5）剎車時(shí)，利用增大壓力的方法來(lái)增大摩擦力 （6）把套有花紋，增大手與把套之間的摩擦 （7） 車燈，將電能轉(zhuǎn)化為光能 （1）電流從電磁鐵A端流入時(shí)，電磁鐵上方為S極，永久磁鐵受到電磁鐵向上的力，彈性金屬片帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，彈性氣囊被拉長(zhǎng)，氣室內(nèi)氣壓小于外界氣壓，左側(cè)閥門關(guān)

9、閉，右側(cè)閥門打開，氣體通過(guò)右側(cè)閥門進(jìn)入氣室. （2）當(dāng)電流從電磁鐵B端流入時(shí)，電磁鐵上方為N極，永久磁鐵受到電磁鐵向下的力作用，彈性金屬片帶動(dòng)連桿向下運(yùn)動(dòng)，彈性氣囊被壓縮，氣室內(nèi)氣壓大于外界氣壓，右側(cè)閥門關(guān)閉，左側(cè)閥門打開，氣體通過(guò)左側(cè)閥門進(jìn)入排氣管，為氣球充氣. （3）如此反復(fù)，將氣體不斷充入氣球.3.明光中學(xué)物理實(shí)踐小組在裝配直流電動(dòng)機(jī)模型后參加班級(jí)的實(shí)踐成果展示交流會(huì)，在會(huì)上演示通過(guò)改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)速使重物上升或下降的過(guò)程。電路元件包括一個(gè)單刀單擲開關(guān)、一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)和一個(gè)直流電源，如圖9所示。請(qǐng)完成電路圖的連接以實(shí)現(xiàn)上述功能。（操作過(guò)程

10、中只能扳動(dòng)開關(guān)，不得再改變電路中的接線）.4.電磁波遇到平滑的金屬表面會(huì)像光遇到平面鏡一樣發(fā)生反射，反射過(guò)程遵循光的反射定律。小明與叔叔一起去參觀救生艇時(shí)，發(fā)現(xiàn)救生艇的上方懸掛著一個(gè)由三塊相互垂直的正方形薄金屬平板組成的“角反射器”，如圖10所示。請(qǐng)你簡(jiǎn)述角反射器的工作原理以及該救生艇懸掛角反射器的原因。5.民航客機(jī)在飛行過(guò)程中，飛行高度可達(dá)lOkm左右，在這種情況下，飛機(jī)外部的氣溫可達(dá)-600C左右，氣壓也低至26-28kPa。但是座艙內(nèi)卻是溫暖如春，氣壓和地面大氣壓相近。請(qǐng)應(yīng)用物理知識(shí)分析飛機(jī)座艙內(nèi)是如何獲得如此舒適環(huán)境的。（1）無(wú)論雷達(dá)波從哪個(gè)角度射向角反射器，反射波最終都會(huì)沿與入射方向

11、平行的直線返回. （2）救生艇懸掛角反射器是為了讓雷達(dá)能夠盡快發(fā)現(xiàn)救生艇，在必要的時(shí)候開展?fàn)I救.（1）為了維持座艙內(nèi)的氣壓與地面大氣壓接近，需要壓縮機(jī)不斷地將空氣壓入座艙內(nèi)，在這一過(guò)程中，壓縮機(jī)對(duì)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高. （2）為了保持座艙內(nèi)適宜的溫度，還需要空調(diào)機(jī)來(lái)降溫. 6.-般說(shuō)來(lái)，物體在溫度升高時(shí)膨脹，溫度降低時(shí)收縮，這一現(xiàn)象稱為熱脹冷縮。在相同的條件下，氣體的熱脹冷縮最顯著，液體次之，固體最不顯著。固體、液體、氣體的這種性質(zhì)都可以被利用。有一些電冰箱中的自動(dòng)溫度控制裝置，就是根據(jù)氣體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。圖11是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其中金屬盒是用薄的彈性鋼片制作，表面有一些

12、環(huán)狀波紋，內(nèi)部密封有一定量的氣體。結(jié)合圖片嘗試分析它的控溫原理。（1）當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，金屬盒內(nèi)的氣體膨脹，使金屬盒的兩個(gè)側(cè)面凸起來(lái)，透過(guò)連桿帶動(dòng)控制連桿，動(dòng)觸點(diǎn)向右移動(dòng)，與兩靜觸點(diǎn)接觸，接通工作電路，壓縮機(jī)工作，電冰箱內(nèi)溫度降低. （2）當(dāng)溫度降低至設(shè)定溫度以下，金屬盒內(nèi)氣體體積減小，金屬盒的兩個(gè)側(cè)面凹進(jìn)去，通過(guò)連桿帶動(dòng)控制連桿，動(dòng)觸點(diǎn)向左移動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分離，切斷工作電路，壓縮機(jī)停止工作. （3）如此反復(fù)，保持電冰箱內(nèi)的溫度不高于設(shè)定溫度 三、(11分)隨著社會(huì)的進(jìn)步，電冰箱已經(jīng)成為現(xiàn)代家庭不可或缺的家用電器，下表是某品牌電冰箱的銘牌。請(qǐng)認(rèn)真閱讀銘牌上的信息，并結(jié)合平

13、時(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：17.小明認(rèn)為，耗電量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谳斎肟偣β逝c一天的時(shí)間的乘積，但計(jì)算后卻發(fā)現(xiàn)，差異很大。這是為什么？18.電冰箱上標(biāo)示的耗電量為0.58 kWh/24 h。但是在炎熱的夏季當(dāng)電冰箱內(nèi)裝滿食物后，小明利用電能表測(cè)量的結(jié)果大約是該耗電量的1.5倍，其可能原因是什么？19.若某電冰箱的耗電量按銘牌上標(biāo)注的耗電量的1.5倍計(jì)算，該電冰箱一天要工作多長(zhǎng)時(shí)間？解：（17）電冰箱是間歇工作的，只有當(dāng)冷凍室內(nèi)的實(shí)際溫度高于設(shè)定的溫度時(shí)，電冰箱的壓縮機(jī)才開始工作。（18）電冰箱上標(biāo)示的耗電量為常溫下，電冰箱內(nèi)不放任何物體，且不開冰箱門的情況下測(cè)得，而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，真實(shí)的耗電量會(huì)更大一

14、些。（19）該電冰箱真實(shí)的耗電量：W=1.50.58kwh=0.87kwh 一天的實(shí)際工作時(shí)間：t=w/p=0.87kwh/0.105kw=8.3h四、（12分）工人師傅經(jīng)常使用一種稱為“大力鉗”的工具夾緊或切斷金屬材料，圖12所示為用于切斷金屬所常用的一種小型大力鉗，其各部分尺寸已在圖中標(biāo)明（單位為cm）。若工人師傅的單手最大握力為900 N，他使用該大力鉗時(shí)，在被鉗材料處能夠產(chǎn)生的最大壓力為多大？解：大力鉗工作時(shí)，相當(dāng)于杠桿組合，其中ABC、CDE以及對(duì)應(yīng)的下半部分分別為杠桿。假設(shè)力的方向沿著豎直方向，則杠桿CDE可模型化為圖2的情況，其中D為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件，可得：F1L1=F2L

15、2，由題意可知：F1=900N，L1=12cm,L2=2cm,所以：F2=F1L1/L2=900N0.12m/0.02m=5.4103N.同理：杠桿ABC可模型化為圖3的情況，其中B為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F3L3=F4L4，所以：F4=F3L3/L4=5.4103N0.045m/0.015m=1.62104N 五、(12分)三峽水利樞紐工程是中國(guó)規(guī)模最大的水利樞紐工程，如圖13所示。樞紐控制流域面積約1.0 xl06 km2，占長(zhǎng)江流域面積的56%，壩址所在位置年平均流量為Q：4.51xl011 m3。水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面，在發(fā)電方面，三峽水電站共安裝32臺(tái)7

16、 x105 kW水輪發(fā)電機(jī)組，另外還有2臺(tái)S xl04 kW的電源機(jī)組，總裝機(jī)容量（指34臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率）P=2.25 xl07 kW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量約W=1011kWh。閱讀上述材料，解答下列問(wèn)題(水的密度p=1.0 x103 kg/m3，取g =10 N/kg)：20.若三峽電站上、下游水位差按h=110 m計(jì)算，試求三峽電站將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。21.若34臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天？解：水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位于高處的水流到低處時(shí)，水的重力做功，將水流減小的重力勢(shì)能，通過(guò)水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。年平均流水總

17、質(zhì)量：M=Q=1103kg/m34.511011m3=4.511014kg流水年平均做的總功：W=Gh=mgh=4.511014kg10N/kg110m=4.961017J年平均發(fā)電量：W=1011kwh=3.61017J三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率：=W/W總=3.61017J/4.961017J=72.6%工作天數(shù)：t=w/p=1011kwh/2.25107kw=4444.4h=185天六、(15分)寒假小明參加了學(xué)校組織的去內(nèi)蒙古草原的冬令營(yíng)之前，老師對(duì)他們講了草原上防火和自救的知識(shí)，告訴他們，草原一旦起火，推進(jìn)的速度很快，草原的火就像一堵墻一樣大面積地向前推進(jìn)；但由于草的質(zhì)量小，很快就燒完了，所以當(dāng)火墻的前面還在燃燒，火墻的后面很快就會(huì)熄滅，因此火墻比較薄。這一點(diǎn)與森林火災(zāi)有著顯著的不同。基于草原火災(zāi)的特點(diǎn)，老師囑咐他們，若遇到草原著火，一定要迎著火墻快速地沖過(guò)去。如果背著火，朝沒(méi)有火的地方跑，很快就會(huì)被大火吞噬。若某次草原發(fā)生火災(zāi)時(shí)，恰好西風(fēng)，風(fēng)速v1=1 m/s，所形成的火墻厚度D=8 m;火墻的推進(jìn)速度可看作與風(fēng)速相同，即v2=v1=l m/s。通常情況下，人在草原上奔跑的速度可達(dá)v3=7 m/s;而在