2023年第十七届全国初中应用物理知识竞赛试题

第十七届初中应用物理知识竞赛试题 注意事项：1请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。2用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。3本试卷共有八个大题，满分100分。4答卷时间：3月 25日(星期日)上午9：3011：10。题号一二三四五六七八总分分 数复核人一、选取题 如下各小题给出四个选项中只有一种是对的，把对的选项前面字母填在题后括号内(每小题2分，共10分)。1为了保证飞机在起降过程中安全，飞机起飞和降落时，下列操作中对的是 ( ) A起飞时前轮先离开地面，降落时前轮先接触地面 B起飞时前轮先离开地面，降落时后轮先接触地面 C起飞时前轮先离开地面，降落时前、后轮同步接触地面 D起飞时前、后轮同步离开地面，降落时前、后轮同步接触地面2手机已成为当代生活中惯用一种通讯工具。普通手机都设有运用振动提醒人们“来电”装置。有一种手机提醒“来电”是用一种微型电动机带动转轴上叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而又带动手机振动。在图l所示几种形状叶片中，你认为可以实现上述振动功能是( )3蔬菜加工公司为了避免蔬菜在长途运送、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分破坏，经常对蔬菜进行真空脱水，使之成为脱水蔬菜。从物理学角度看，真空脱水道理是 ( ) A真空环境温度极低，可使蔬菜中水分迅速凝固并升华，从而实现脱水 B真空环境温度很高，可使蔬菜中水分在短时间内迅速汽化，从而实现脱水 C真空环境空气密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子运动速度，从而实现脱水 D真空环境气压很低，因而大大减少了水沸点，使蔬菜中水分迅速汽化，从而实现脱水4人们用来取暖一种热水袋如图2所示。它表面有诸多长条状橡胶突起某些，这些突起某些互相平行且突起高度较大，做成这种外形重要目是( ) A使热水袋美观大方，起到装饰作用 B使热水袋能同步具有传导、对流和辐射传热功能 C这种突起具有良好弹性，在外界压力作用下容易发生弹性形变，以防止在某种重压下，所灌热水将热水袋胀破 D减小热水袋与人体直接接触面积，以减少热水袋放热速度，实现缓慢放热5由于长期河道淤塞，黄河下游河床已被抬高。沿河农民普通采用如图3所示方式，引黄河水来灌溉农田。关于这种引水灌溉方式，下列说法中错误是 ( ) A这种取水灌溉方式运用了连通器原理 B使用时B端管口必要低于A处水面 C使用时先将管道中灌满水D高度差H越大，管道中水流得就越快 二、填空题(每空1分，共15分)1古诗小儿垂钓中有“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”。 (1)这个钓鱼小儿面对路人询问，只是招招手却默不作声。这是由于她懂得声音不仅能在空气中传播，还能在_中传播。 (2)小儿招手(选填“会或“不会”)产生波动，鱼儿听不见因素是_ 2：去年暑假小明参与学校生存夏令营，学到了野外生存诸多知识和技能。其中： (1)获驭饮用水。如图4，用大塑料袋套在树叶浓密嫩枝上，扎紧袋口。随着植物中水不断_和_，通过一段时间，塑料袋内表面上就会浮现一层水珠。 (2)用影子辨别方向。如图5所示，将一根直杆竖直插在水平地面上O点。中午先后，用描点办法在地面上画出方向就是_(选填“东”、“西”“南”“北”)方向，这一判断应用光学知识是_ 。 3当照相师用一台镜头焦距固定照相机给全班同窗照完毕业像后，接着又要给小明同窗照半身像，这时照相师应当_ (填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明同窗距离，同步_ (填“增大”或“减小”)镜头究竟片距离。4用久了白炽灯泡会蒙上一层浅浅黑色，这是由于钨丝受热时产生现象，浮现钨蒸气，在灯泡内壁上产生_缘故。 5油库里储油罐如图6所示，它浑身银白，直径较大，高度较矮(相对于直径而言)，像个短胖子。请回答： (1)在储油罐这些设计中，“浑身呈银白色”是为了： “直径较大，高度较矮”是为了 (2)在储油罐旁还安装有自动喷头，每到夏天，特别是白天中午，惯用喷头向储油罐喷水，这重要是运用水_较大特性，以及水蒸发时要吸热特性来给储油罐_，以防止油自燃。三、简答下列各题(每小题4分， 小华感冒咳嗽，妈妈给她买了“双黄连口服液”。粗心小华将口服液盒内特制吸管弄丢了，只得拿来一根饮料吸管插入瓶中，成果她费了很大劲才把药液“吸”上来。日后，她发现这两种吸管形状不同样：饮料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，两种吸管截面形状如图7所示。请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药效果不同。 2小明要买一种电炉用来烧开水，她到商店去选购时看到有800W和1200W两种规格，她想：800W功率小，比较省电，打算买800W。假如从节能角度考虑，你认为她这种想法合理吗，为什么? 3寒冬时节上午，汽车司机上车后常发当前前风挡车窗上浮现白色“哈气”，于是她打开暖风，不久就能除掉“哈气”；夏天，在下大雨后，风挡车窗上也浮现“哈气”影响安全驾驶，于是司机打开空调制冷，不久“哈气”也被除掉。为什么同样现象，司机采用不同办法却收到了相似效果?请你用所学物理知识加以解释。 4小洪买了一种叫“吹泡泡”玩具，发既有时能吹出泡泡，有时又吹不出泡泡。爱动脑筋她产生了一种疑问：这泡泡产生究竟与哪些因素关于呢?她猜想：泡泡产生也许与吹泡泡用管子粗细关于，于是她设计并进行了实验，记录了如下实验成果： 液 体 肥 皂 液 管子直径mm 3 5 10 20 50 泡泡产生状况 容易 较易 较难 难 不产生 请你依照小洪实验记录回答下列问题： (1)分析以上实验成果，可以得到什么结论? (2)请你此外提出两种猜想，阐明影响泡泡产生因素。(3)设计一种方案，验证你提出其中一种猜想。 5如图8为输电线路中惯用油浸自冷式变压器。变压器内部铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油，也称导热油)中。变压器工作时，铁芯、线圈会发热。这些热量重要通过导热油并流经变压器外部一根根金属管道散发到空气中，从而使铁芯、线圈温度不会升高太多，以保证变压器安全运行。请回答： ， (1)变压器外部散热器为什么做成管道状? (2)变压器上部有个油箱，其侧面有一种油量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中玻璃管。电工通过观测玻璃管中油面高度来判图8断油箱中油量多少。请问：设计这一装置运用重要物理知识是什么? (3)从图8咱们发现：变压器外部散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布，这是为什么? (4)正常状况下，变压器油箱中导热油是绝对不允许装得满满，这是为什么?四(8分)小明家新买了一条100W电热毯，她想用电流表和电压表测量电热毯电阻值，于是连接了如图9所示实验电路。其中电源两端电压为6V，R。为电热毯电阻值，滑动变阻器最大阻值为20Q。但实验过程中，小明发现，无论如何调节滑动变阻器触头P位置，电压表达数几乎不发生变化，且查得电路各图9处均连接无误。请你分析一下产生这一现象因素是什么?若不更换实验器材，应如何连接电路，才干在触头P滑动过程中，有效地变化电热毯两端电压值。 五(10分)如图10所示为利群商厦安装光敏电阻自动计数器示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运营自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客通过，挡住由A射向R1光线时，Rl电阻值就增大，计数器就计数一次。请回答： 1当扶梯上顾客挡住由A射向Rl光线时，光敏电阻尺l两端电压将发生如何变化?Rl功率如何变化? 2若已知自动扶梯满载时，相邻两个顾客之间距离均为50cm，扶梯运营速度为1ms。求计数器计数101次，所需用时间。 3若某一段时间内自动扶梯乘载率为20，试求这一段时间内该商场自动扶梯上平均客流量是多少。(客流量是指单位时间通过顾客人数)六 (10分)“加在密闭液体上压强，可以大小不变地被液体向各个方向传递”，这个规律叫做帕斯卡定律。在图11所示连通器中，假如活塞质量和液体自身所受重力可以忽视不计，依照帕斯卡定律可以推得，作用在大、小活塞上力和大、小活塞面积有如下关系： 依照这一关系式：假如小活塞面积较小，那么在小活塞上加一种较小力，就可以在大活塞上得到一种较大力。“液压千斤顶”就是依照帕斯卡定律制成。 图12所示是液压千斤顶剖面图。它是汽车等运送机械常备维修工具，只要对杠杆施加一种不大作用力F， 就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修 理轮胎。假如图示千斤顶大活塞面积是40cm2，小活塞面积是5cm2，杠杆上 OA= (1/5)OB。 请回答： 1使用中发现，压下杠杆时，虽然能把一种重物项起来，但一放手，重物又降了下来，不能把重物长时间顶住。这阐明图示千斤项有一种零件损坏或丢掉了。请你画一种零件补在相应位置上，达成被顶起重物不再降下来目(在图1 2上画出示意图即可)。 2若修好了液压千斤顶机械效率为80，使用时，假设大活塞刚好顶在重物重心竖直线位置上。若要在lmin内把1t重物项起3cm，则维修人员消耗平均功率和加在杠杆B端力分别是多大?(取g=10Nkg) 七(13分)某院内有甲、乙两户居民，院内原先供电线路用是横截面积为25mm2铝芯橡皮绝缘线，从进院后接线端经25m先到达甲户，再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增长顾客最大安全用电功率，当前要进行“电力增容”，使每户总用电额定功率均可增长到4kW。增容后保持院内线路分布状况不变，只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积铜导线在常温下安全载流量(即长时间通电时最大安全电流)。导线横截面积Smm2铜芯橡皮绝缘线安全载流量IA 25 28 4 37 6 47 10 68 假设两户所有用电器均为纯电阻电器，各用电器额定电压都是220V，顾客室内电线电阻忽视不计。并且设进院后接线端电压总保持220V，试回答下列问题： 1画出院内供电和用电电路图。 2通过计算阐明，在实用和经济前提下，为了“电力增容”，院内供电线路应选用哪一种铜导线? 3若选用铜导线每米电阻为425*10-3Q，那么增容后，在甲、乙两顾客都同步使用“220V 4kW电器时，乙户所得到实际电功率是多少? 八(14分)图13是常用一种电动自行车，使用前要先对车上蓄电池充电。骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。下表是这种品牌电动自行车某些重要技术参数。 最高车速 30kmh 一次充电连续行驶里程 50km 36V10Ah 蓄电池 充电时间 8h 铅酸蓄电池 一次充电耗电量 06kWh 电动机效率 80 整车质量 40kg 最大骑行噪声 _62dB 请回答： 1技术参数表中“36V10Ah表达物理意义是什么? 2若质量是70kg人骑电动自行车在水平路面上以6ms速度匀速行驶时，受到阻力是人与车总重002倍，取g=10Nkg。求：行驶20min，电动机对自行车做功和通过电动机线圈电流。 3若摩托车每行驶100km耗油25L，油价约51元L，照明用电电费约05元kWh，请通过计算阐明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。 4请从环保角度，比较电动自行车与摩托车对环境污染状况。 5在交通运送中，惯用“客运效率来反映交通工具某项效能，“客运效率”表达每消耗单位能量相应载客数和运送路程乘积，即客运效率=人数路程消耗能量。一种人骑电动自行车，消耗lMJ(106J)能量可行驶30km，一辆载有4人普通轿车，消耗320MJ能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车客运效率之比是多少?