2016年第二十六屆全國初中應(yīng)用物理競賽試題及參考 答案(word版)

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1、 第二十六屆全國初中應(yīng)用物理競賽試題 一、本題共10小題，毎小題2分，共20分。以下各小題給出的四個選項中只有一個選項中只有一個是正確的，把正確選項前面的字母填在題后的括號內(nèi)。 1．我國有句諺語說：“下雪不冷化雪冷”。你認為以下幾個說法中一定錯誤的是（ ） A．冷與不冷是將下雪過程中與下雪過后的溫度進行對比來說的 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)以及雪的升華都需要吸熱導(dǎo)致氣溫的降低 D．人們感覺的“冷”與“不冷”除與溫度有關(guān)之外，還受空氣濕度的影響 2．公路交通標(biāo)志由基板和附著其上的反光膜組成，夜晚它可以反射汽車射來的燈光，使司機看清交通標(biāo)

2、志。圖1所示的反光膜橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖中，設(shè)計最合理的是（ ） 3．如圖2所示，生活中有很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( ) 圖2 4．將一根直木棒放在一裝有水的長方體形狀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觀察到的現(xiàn)象是下面四種情況中的哪一種（ ） 5．用手提起如圖4甲所示長細金屬鏈的一端，使金屬鏈的另一端接觸玻璃杯底部，然后逐漸將長金屬鏈順序地盤入玻璃杯中，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

3、，將會出現(xiàn)下列哪種現(xiàn)象（ ） A．沒有變化 B．金屬鏈會回到玻璃杯中 C．金屬鏈會下落一段距離后停止滑出杯子 D．金屬鏈會下落直到玻璃杯清空 6．如圖5所示為雙金屬片溫度計的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，雙金屬片一般是由形狀相同的銅片和鐵片鉚合在一起制成的，其中銅的熱膨脹程度比鐵的大。當(dāng)溫度變化時，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)，同時在彈力的平衡下，指針便指在刻度盤上相應(yīng)的溫度值位置上，從而顯示出被測的溫度。下面關(guān)于雙金屬片溫度計的認識中，錯誤的是( ) A．雙金屬片溫度計是根據(jù)固體熱脹冷縮的原理制成的 B．被測溫度越高，雙金屬片溫度計內(nèi)彈簧的彈力越大 C．雙

4、金屬片溫度計的指針做得比較長，是為了能起到將微小形變放大的作用 D．要使溫度升高時指針順時針偏轉(zhuǎn)，雙金屬片的外層（圖中較粗線所示）應(yīng)是鐵，內(nèi)層（圖中較細線所示）應(yīng)是銅 7．有經(jīng)驗的面點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。面點師傅這樣做，主要的道理和目的是（ ） A．利用涼水先對手進行冷卻，同時由于水的比熱容又較大，避免手被燙傷 B．利用涼水蒸發(fā)吸熱，以降低手的溫度，避免手被燙傷 C．利用涼水蒸發(fā)吸熱，以迅速降低籠內(nèi)水蒸氣的溫度，避免手被燙傷 D．利用涼水把手與熱饅頭隔開，以避免手被燙傷 8．在搶救呼吸困難的病人時，醫(yī)生往往給病人輸氧氣。氧氣經(jīng)過很長的輸送

5、管道進入病房，再通過一個如圖6所示的裝置。這個裝置讓氧氣先通入瓶中的蒸餾水內(nèi)，而后才提供給病人呼吸使用。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們對于讓氧氣通入瓶中的蒸餾水內(nèi)的目的，提出了如下幾種觀點： ①過濾氧氣，除去輸送過程中夾雜的少量雜質(zhì) ②給氧氣加濕，使氧氣濕潤一些 ③冷卻氧氣，降低氧氣的溫度 ④通過氣泡可以觀察氧氣的流量大小，便于調(diào)節(jié) 在上述觀點中，最為合理的一組是（ ） A．①②③B．②③④C．①②④ D．①③④ 9．晶晶在超市買了一塊豆腐、一顆圓白菜、一盒雞蛋，根據(jù)你學(xué)的物理知識，你覺得如圖7所示的哪種裝袋方式最合理（ ） 圖7 10．半潛船是專門從事運輸大型海上石油鉆

6、井平臺、大型艦船、潛艇等超長超重而又無法分割吊運的超大型設(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，將貨物運走，如圖8乙所示為用半潛船運送損壞的艦艇。下列說法中正確的是（ ） A．半潛船是由密度比水小的實心材料制成的 B．建造半潛船時內(nèi)部一定留有很大體積的空艙 C．沒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受到的浮力大小一定相等 D．圖8乙中的半潛船的質(zhì)量必需要小于艦艇的質(zhì)量 二、簡答下列各題（每題6分，共30分） 1．眼鏡是我們十分熟悉的光學(xué)器件，由鏡片和鏡架組成（如圖9所示）。眼鏡

7、可分為①矯正視力的近視眼鏡、遠視眼鏡、老花眼鏡及散光眼鏡等；②保護眼睛的防風(fēng)眼鏡、太陽眼鏡、游泳眼鏡等；③具有矯正視力和保護眼睛雙重功能的眼鏡。 請分別從力學(xué)、光學(xué)等不同角度，說出至少三條上述各種眼鏡中包含的物理知識。 2．為防止小轎車在行駛途中由于車門沒有關(guān)閉而帶來危險，廠家設(shè)計了報警電路。四個車門都關(guān)閉時蜂鳴報警器不響且指示燈不亮；只要有一扇車門沒有關(guān)閉，蜂鳴報警器就會報警，對應(yīng)的指示燈就會發(fā)光，根據(jù)指示燈發(fā)光情況可判斷哪一扇車門沒有關(guān)閉。請你在圖10中用筆畫線表示導(dǎo)線，將各元件連接成符合要求的、電路圖（導(dǎo)線不許交叉或穿過開關(guān)），說明：每個車門控制一個開關(guān)（S1對應(yīng)L1，其他類推)

8、當(dāng)車門關(guān)閉時開關(guān)斷開，車門打開時開關(guān)閉合。 圖11 3．如圖11甲所示的吊車在試圖吊起損壞的車輛時，發(fā)生了翻車事故（如圖11乙所示）。請你分析吊車翻車的3種可能原因。 4．參加拔河比賽前老師告訴同學(xué)們應(yīng)注意以下技巧：①挑選體重大的同學(xué)參賽；②穿較新的有花紋的橡膠底運動鞋；③拔河時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，繩子一定要拉直，聽到口號一起用力往后拉。請你分析并說出3條上述技巧背后蘊含的物理知識。 5．在秋季無風(fēng)或微風(fēng)的清晨，湖面上方經(jīng)常有一層厚厚的“水霧”。請你解釋秋季水面容易產(chǎn)生水霧的原

9、因。 三、（11分）抽水蓄能電站是一種特殊的發(fā)電站，也是目前電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟、壽命周期長、容量大、技術(shù)最成熟的儲能裝置。抽水蓄能電站的基本結(jié)構(gòu)如圖13所示，當(dāng)電網(wǎng)上的電能有盈余時，抽水蓄能電站就利用盈余的電能，通過蓄能機組帶動水泵，把水由低處的下庫抽到高處的上庫并儲存起來；當(dāng)電網(wǎng)上的電能不足時，使原來抽到上庫的水再流回下庫，并推動蓄能機組帶動發(fā)電機發(fā)電。 2015年6月12日，安徽金寨抽水蓄能電站項目正式開工。總裝機容量120萬千瓦（此處可看作總發(fā)電功率為120萬千瓦），計劃建設(shè)4臺單機容量30萬千瓦的發(fā)電機組。設(shè)計年總抽水消耗電能26.8億千瓦時，蓄能發(fā)電20.1

10、億千瓦時。取g=10N/kg，求： 1．按照設(shè)計要求，平均每年這4臺發(fā)電機組相當(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行綜合效率?行的設(shè)計值是多少？ 3．若該抽水蓄能電站在放水發(fā)電階段的效率?發(fā)=90%，則抽水蓄能階段的效率?抽是多少？ 4．若該抽水蓄能電站上、下庫的水面平均高度h=100m，為保證該抽水蓄能電站4臺發(fā)電機組全部滿負荷連續(xù)發(fā)電t0=l0h，試估算，該抽水蓄能電站上庫的容量V庫至少要多少m3? 四、（11分）2015年4月16日，中國首創(chuàng)的十秒級閃充電車在寧波正式下線，如圖14所示。這種電車采用超級電容（一種可以直接以電能

11、形式儲存能量的設(shè)備，像蓄電池一樣也有正、負兩極）作為電能存儲設(shè)備。這種超級電容安全環(huán)保，可反復(fù)充放電100萬次以上，使用壽命長達十年。與該車相匹配的充電樁安裝在各公交站點，充電樁在乘客上下車的約30s時間里即可把電充滿，并可讓車持續(xù)正常行駛5 km以上。在制動和下坡時，電車還可以把部分動能再轉(zhuǎn)化為電能為超級電容充電。 若假設(shè)這種電車的質(zhì)量（滿載，含乘客）為m=15t;正常勻速行駛時，電車受到的平均阻力f為車重G的0.02倍；正常勻速行駛時的速度為v=10m/s。（取g=10N/kg)求: 1．這種電車正常勻速行駛時的功率P行。 2．若這種電車每次充滿電后持續(xù)正常行駛5km，正常勻速行駛時

12、的效率為?行=90%。試估算，每次充滿電，電車從充電樁所獲得的能量E。 3．若每次給這種電車充滿電須耗時t=30s。試估算，充電樁為電車充電時的輸出功率P出。 4．若按電價0.5元/kWh來計算，則每次充電需花費電費多少元？與之同樣功能的然油公交車百公里油耗約為36L，燃油價格按5.5元/L來計算，同樣行駛5km需花費然油費多少元？ 五、（14分）小明某次在路邊觀察到，工人師傅們在安裝水泥電線桿過程中要將地面上水平的電線桿“豎立”起來時，在地面上先挖了形狀如圖15所示的坑。地面處的坑口截面基本上是一個長方形，其寬度僅比電線桿的粗端直徑略大一點，坑中

13、從長方形的一邊開始有一從地面直達坑底的斜坡。而另一邊則是直上直下的，坑底基本上是一個正方形。請你回答： 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．通過計算對比分析：如果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甲所示的兩個坑中，則在豎起電線桿的開始階段，對電線桿的細端分別至少需要多大的力？己知這種坑深1.6m，坑底的長、寬都是0.3m，地面處坑口長2.3m、寬0.3m。電桿線的質(zhì)量為410kg，長8.0m，粗端直徑0.26m，其重心距粗端3.2m。

14、（取g=10N/kg) 3．在上述兩種情況下，豎起電線桿的過程中，工人師傅們對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——無葉空氣凈化暖風(fēng)器，兼具風(fēng)扇、制暖和空氣凈化的功能，其銘牌如表所示。如圖18甲所示，電器的底部為進氣口，空氣進入時要經(jīng)過濾網(wǎng)凈化，然后被馬達送入環(huán)形通道（內(nèi)有加熱元件）。環(huán)形通道一端開有細縫，空氣從細縫高速吹出。如圖18乙所示，高速吹出的氣流，能帶動周圍和后方的空氣，使形成風(fēng)的空氣體積比進氣體積增加十幾倍。 1．請解釋這種電器形成風(fēng)的空氣體積比進氣體積增加很多的原因。 2．如果要將一個“10m×7m×3m”的房間的溫度從15°

15、C提升到20°C，請回答： (1)請估算該電器至少需^作多長時間？（己知空氣的密度約為1.22　kg/m3，比熱容約為1×103J/（kg·℃） 空氣凈化暖風(fēng)器銘牌 最大功率 制暖2000W 涼風(fēng)/凈化40W 送風(fēng)距離 4-7m 最強進氣氣流可達 33L/S(升/秒） 最強出風(fēng)氣流可達 434L/S(升/秒） (2)反思你的估算和實際情況有何差異、解釋為什么會有差異？ 3．如果要凈化該房間內(nèi)的空氣，請回答： (1)該電器過濾一遍與房間相同體積的空氣至少需要多長時間？ (2)反思你計算出的時間和實際情況下將空氣過濾干凈需要的時間有何差異、解釋為什么會有差異？

16、 2016年第二十六屆全國初中應(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20分） 1．B 2．D 3．A 4．C 5．D 6．D 7．A 8．C 9．B 10．B 二、簡答題（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，使人感覺更舒服； （2）鏡片和鏡架盡量用密度小的材料，減小眼鏡總質(zhì)量，減小壓力，減小壓強，使人感覺更舒適； （3）近視眼鏡的鏡片對光束有發(fā)散作用，可以使裸眼所成的像向視網(wǎng)膜方向移動，成以視網(wǎng)膜上； （4）鏡腿

17、采用彈性較好的材料，不容易損壞和變形。 2．（6分）參考答案 如圖答-1所示 3．（6分）參考答案 （1）吊臂相對于水平面傾斜的角度過??； （2）被吊物體質(zhì)量過大； （3）吊臂伸出過長； （4）吊車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)對地面的壓力大，摩擦力大； （2）穿較新的有花紋的橡膠底運動鞋，可以增加接觸面間的粗糙程度，摩擦力大； （3）把人看做一個杠桿，以腳為支點，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，增加被對手拉動向前方轉(zhuǎn)動的難度； （4）同時用力，且所有力都沿同一直線，同一方向，合力最大。 5．（6分）參考答案

18、 （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、（11分）參考解答 1．平均每年這4臺發(fā)電機組相當(dāng)于要共同連續(xù)工作的時間 ……………………2分 2．該抽水蓄能電站的年運行綜合效率的設(shè)計值 ……………………2分 3．運行綜合效率η行與放水發(fā)電階段的效率η發(fā)和抽水蓄能階段的效率η抽的關(guān)系為 η行=η發(fā) 則抽水蓄能階段的效率 ……………………3分 4．放

19、水發(fā)出的電能 Pt=η發(fā)ρVgh ……………………2分 該抽水蓄能電站上水池的庫容至少為 ……………………2分 四、（11分）參考解答 1．電車勻速行駛時，電車的牽引力 F=f=0.02G=0.02mg=0.02×15×103kg×10N/kg=3×103N ……………………1分 電車正常勻速行駛時的功率 P行=Fv=3×103N×10m/s=3×104W ………………

20、…2分 2．這種電車每次充滿電后持續(xù)正常行駛s=5km，電車所做的功為： W=Fs=3×103N×5×103m=1.5×107J ……………………1分 電車從充電樁所獲得的能量 ……………………2分 3．充電樁為電車充電時的輸出功率為……2分 4．每次充電所需電費為 ……………2分 燃油公交車行駛5km須花費燃油費為…………1分 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

21、挖土方，這樣可以少做功，避免人力浪費，提高勞動效率。 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，重心上升高度小，施工時即省力又省功。 ④施工安全：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，水泥電線桿不會向其它方向傾倒，施工比較安全。 2．①若將這種電線桿埋入圖15所示的坑中，電線桿就位后的情況如圖答-2所示。

22、 ………………1分 設(shè)豎起電線桿的開始階段，在細端所施加的豎直向上的拉力為F1。 在圖答-2中，電線桿粗端伸入坑口的距離為2.3 m -0.3 m =2.0m 進而：O1A1=8.0 m -2.0 m =6.0m O1B1=3.2 m -2.0 m =1.2m ………1分 電線桿重：G=mg=410×10 N =4100N

23、 ………1分 根據(jù)杠桿平衡條件，有：F1×O1A1=G×O1B1 解得：F1==820N ………2分 ②若將這種電線桿埋入圖16甲所示的坑中。電線桿就位后的情況如圖答-3所示。1分 設(shè)豎起電線桿的開始階段，在細端所施加的豎直向上的力為F2。 在圖答-3中：O2A2=8.0m O2B2=3.2 m

24、 ……1分 根據(jù)杠桿平衡條件，有：F2×O2A2=G×O2B2 解得： ……1分 3．在圖答-2中，電線桿重心升高：h1=3.2 m -1.6 m =1.6m ……1分 人們對電線桿做功：W1=Gh1=4100×1.6J =6560J

25、 ……1分 在圖答-3中，電線桿重心升高：h2=3.2 m ……1分 人們對電線桿做功：W2=Gh2=4100×3.2J =13120J ……1分 六、（14分）參考答案 1．當(dāng)氣流從細縫以高速吹出，氣流的壓強小于周圍空氣的壓強 ………………1分 在壓強差的作用下，周圍的空氣流向氣流并被加速，從而隨著氣流一起向前運動 1分 另一方面，隨著風(fēng)扇前方

26、氣流向前運動，風(fēng)扇后方的空氣向前補充過來 ………1分 這樣，形成風(fēng)的空氣的體積比進氣的體積增加了很多倍。 2．（1）房間內(nèi)空氣體積為：10m×7m×3m=210m3 將房間的溫度從15℃提升到20℃，空氣需要吸收的熱量： Q=cm△t=cρV△t=1.0×103J/kg·℃×1.22kg/m3×210m3×5℃=1.28×106J ………2分 即電流至少做功W=1.28×106J ………1分 電器工作的最小時間 t=W/P=1.28×106J/2000W=640s≈10.7min ………1分 （2）實際情

27、況下，電器要運行更長時間、消耗更多的電能。 ………1分 房間不是完全絕熱的，會向外界散發(fā)熱量，造成熱量流失 ………1分 實際上室內(nèi)還胡各種物品，而且這些物品的密度和比熱容的乘積一般都大于空氣的，考慮這些物品溫度升高需要吸收的熱量，還需消耗更多的電能轉(zhuǎn)化為熱能 ………1分 3．（1）進氣口安裝有濾網(wǎng)，按最強進風(fēng)氣流33L/s估算，至少需要時間：

28、 ………1分 即至少需要1.8個小時。 （2）實際情況下將空氣過濾干凈需要更長時間 ………1分 因為：實際情況下，由于風(fēng)導(dǎo)致的空氣流動、房間內(nèi)空氣溫度不均導(dǎo)致的對流、空氣分子的熱運動，空氣中有害分子、細顆粒物在分布上不斷“擴散”。因此，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾的空氣，出來后并非就始終保持純凈了。實際發(fā)生的過程是：經(jīng)過凈化器凈化，空氣中有害成分的濃度在不斷降低。而不是一升的空氣通過凈化器，就多了一升干凈空氣、少了一升污染的空氣。

29、 ………1分 另一方面，這種擴散也需要一定的時間。由于空氣凈化器一般擺放在房間里的一個固定位置，在這個位置附近的空氣相對凈化效果較好，而離該位置較遠的空氣中的污染物擴散到凈化器的位置需要一定的時間。因此，從整個房間來看，將整體的空氣凈化干凈還需要更長時間。 ………1分