全國初中物理競賽試題及答案

1、2014 年第二十四屆初中應(yīng)用物理競賽試試卷總分:一、本題共10小題，每小題 2分，共20分。前面的字母填在題后的括號內(nèi)。1.汽車的觀后鏡是用來觀察車后路面情況的裝置，120分時間：120分鐘啟用前-絕密以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的，把正確選項一般為凸面常情況下，坐在駕駛員位置的人通過左側(cè)觀后鏡應(yīng)該看見如所示的效果。在某次準(zhǔn)備駕車外出前，坐在駕駛員位置的王現(xiàn)，從左側(cè)觀后鏡中看到的是如圖1乙所示的情景。為確保全，左側(cè)觀后鏡的鏡面應(yīng)適當(dāng)完成圖2中的哪種操作（師傅行駛正 甲 發(fā) 安2.“元旦文藝會演”時，物理老師和電工師傅合作給同學(xué)們表個“不怕電”的節(jié)目（注意：因該節(jié)目有危險，同學(xué)們切

2、勿模仿連接到一標(biāo)有"PZ220 100”的燈泡（如圖3甲所示）的接線柱首先電工師傅將兩根導(dǎo)線的接頭A、B分別C、D上，閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。隨后,A、B （如圖3乙A、B及物理老師的皮膚，發(fā)現(xiàn)測電筆的窺管均電工師傅斷開開關(guān)取下燈泡，物理老師站到干燥的木凳上，左、手兩手分別抓住兩導(dǎo)線接頭 所示），此時電工師傅閉合開關(guān)，用測電筆分別測試導(dǎo)線接頭 發(fā)光，而在這一過程中，物理老師依然談笑自如。對以上 現(xiàn)象的解釋，你認(rèn)為下列說法中正確的是（A.物理老師有“特異功能”，確實不怕電B.物理老師的雙手戴著絕緣手套C.在人、燈替換的過程中，電源的零線被斷開了D.在人、燈替換的過程中，電源的火線被斷開

3、了3.圖4甲為一把手工的鋸條，圖 4乙為正對著鋸齒看的效果，發(fā)現(xiàn)它的鋸 齒都“東倒西歪”的側(cè)向兩側(cè)，而不在一個平面上。其原因是（）A.將鋸齒做成這樣的形狀后，容易將鋸齒打磨得更鋒利B.將鋸齒做成這樣的形狀后，鋸條承受撞擊能力更強C.鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了D.將鋸齒做成這樣的形狀后，可以使鋸口加寬，減小被鋸物體對鋸條的摩擦力4. “嫦娥三號”探測器在月球表面降落時，沒有使用降落傘，是因為（A.月球表面非常松軟，不需要使用降落傘減速B.距離月球表面太近，用降落傘來不及減速C.月球表面附近沒有大氣，降落傘無法起到減速的作用D. “嫦娥三號”質(zhì)量太大，不易制作足夠大的降落傘5 .汽車發(fā)動機在工作過

4、程中需要冷卻。圖5為汽車發(fā)動機的水冷系統(tǒng)工作原理示意圖。在汽車發(fā)動機正常工作的過程中，圖 5所示有關(guān)汽車發(fā)動機水冷系統(tǒng)中水流方向以及水泵葉轉(zhuǎn)向的示意圖中,水流方向水池方向水流方向水流力響正確的是（）6 . 2013年6月20日我國宇航員王亞平首次進行了太空授課。圖 6為王亞平所做實驗的一個畫面，圖中的水呈球狀而不破裂，除了失重的原因外，還主要是因為（A .水球的外表面有一層很薄的橡皮膜B.水球表面分子間相互作用的引力大于斥力C.在實驗用水中事先添加了某些特殊物質(zhì)D.到外太空后，水的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化7.將一只點燃的蠟燭靠近家里的鏡子，會發(fā)現(xiàn)鏡子中出現(xiàn)了多個蠟燭的示。對于這種現(xiàn)象，下列解釋中正確

5、的是（A.鏡子的質(zhì)量不好，反射面不平整B .光經(jīng)玻璃前表面和后表面發(fā)生多次反射后形成了多個虛像C.燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻?qū)е碌恼凵湫纬蒁.火焰抖動的過程中，由于視覺暫留效應(yīng)形成的錯覺8 .小東在觀看“神舟十號”飛船發(fā)射時，想估算一下運載飛船的火箭在一個10s內(nèi)的平均速度。征二號F運載火箭全長他上網(wǎng)查到運載“神舟58m o然后從網(wǎng)上下載號”發(fā)射的視頻，分別截取火箭剛發(fā)射時和第片，如圖8甲和圖8乙所示。則火箭發(fā)射后第的平均速度值應(yīng)最接近（A . 4m/sB.9m/sC. 12m/sD.15m/s)了多個虛像發(fā)射后的第甲在公路上V V十號”的長 了 “神舟十 10s的圖一個10s

6、內(nèi)像，如圖7所9.為了監(jiān)督司機是否遵守限速規(guī)定，交管部門安裝了固定測速儀。如圖9所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，聲波信號。第一次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.5s測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超第二次發(fā)出信號到測速儀接收到汽車反射回來的信號用時0.3s,若發(fā)出兩次信號的時間間隔是1.1s,超聲波的速度是340m/s,則（A.汽車接收到第一次信號時，距測速儀 B.汽車接收到第二次信號時，距測速儀 C .汽車的速度是 34m/sD.汽車的速度是 30.9m/s170m102m10.如圖10所示的電動自行車既可以電動騎行，騎行。電動騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機

7、為車提供動力。下表是某型號電動自行車的主要技術(shù)也可以腳踏參數(shù)。根據(jù)學(xué)過的物理知識，判斷以下估算結(jié)果中合理的是（B.C.電動自行車行駛過程中，電動機的工作電流保持5A不變4 .畜電池一次充足電，放電時可輸出的電能最多約為3.5X10J若蓄電池儲存能量的 80%用于驅(qū)動電動自行車在平均阻力為40N的水平公路上勻速行駛， 蓄電池一次充電最多能連續(xù)電動行駛約41KmD .蓄電池一次充電后，該電動自行車最多可供電動騎行 二、簡答下列各題（每題5分，共30分） 1.有兩只干凈、透明的圓柱形玻璃杯，一 含氣泡、污物的純凈水，另一只為空杯子， 的杯口都被不透明的蓋子蓋嚴(yán)了。請你說用眼睛觀察判斷哪只杯中裝有水，

8、并說明依據(jù)。2.如圖11所示，位于兩個電線桿之間的 呈現(xiàn)出向下的弧線，弧線最低點與兩端懸 平線的距離稱為垂距或稱垂度。請回答：（1）若架設(shè)電線時所留垂距過小，你認(rèn)為會有什么危害整車整車質(zhì)量40Kg最高車速30Km/h最大噪音62dB蓄電池電壓48V容量12Ah電動機額定電壓48V額定功240W2.4h只盛滿不 兩只杯子 明如何只 這樣做的電線總是點間的水I期II(2)若架設(shè)電線時所留垂距過大，你認(rèn)為會有什么危害或不足3.如圖12甲所示，家用漏電保護器是在用電器發(fā)生漏電故障或人體觸電時實施保護的設(shè)備，它的內(nèi)部構(gòu)造包含兩個部分檢測裝置和試驗電路。家庭電路漏電時，通過火線與零線的電流不相等。漏電保護

9、器中有檢測裝置(在圖12乙中雙虛線框內(nèi)，未具體畫出)，當(dāng)它檢測到通過自身的火線和零線的電流不等時，便切斷電源，起到保護作用。漏電保護器中還有試驗電路，由一只開關(guān)S與一個電阻R組成，閉合開關(guān) S就能模擬漏電情形，從而檢查漏電保護器工作是否正常。請在圖 12乙中漏電保護器的虛線框內(nèi)畫出試驗電路。4.“嫦娥三號”探測器主要由兩大部分構(gòu)成：著陸器和巡視器，其中巡視器就是我們俗稱“玉兔”的月球車(如圖13所示)網(wǎng)上有許多學(xué)生和科學(xué)愛好者問了許多關(guān)于月球車的有趣問題，你能幫他回答嗎(1)月球表面的某些部分土壤非常松軟，而且崎嶇不平，石塊、 便它在月球表面行駛(2)月球車為什么不使用減震性能更好的充氣輪胎(

10、3)月球車的主要能量來源是什么5.如圖14甲所示為一輛在田地里使用的農(nóng)用四輪拖拉機， 導(dǎo)向輪，后輪是驅(qū)動輪，拖拉機在工作時一般后面掛有拖 備等。圖14乙所示為一輛在倉庫、機場、車站等地方常見 的叉車，它的前輪是驅(qū)動輪，后輪是導(dǎo)向輪。請分別解釋 機的前輪窄小，后輪寬大得多，而叉車的前輪寬大、后輪窄小隕石坑遍布。設(shè)計什么樣的月球車輪才能方它的前輪是 車或耕地設(shè) 的搬運貨物 為什么拖拉6.小明在用如圖15所示的氣筒給自行車輪胎打氣后，發(fā)現(xiàn)氣筒外管的溫度明顯比打氣前升高很多，且越靠近 氣筒外筒的頂部的地方，溫度越高。注：在用該氣筒給自行車輪胎打氣過程中，底座和內(nèi)管不動，手柄和外管 上下運動；活塞固定在

11、內(nèi)管頂部。請你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。三、(11分)科技小組的同學(xué)們設(shè)計了如圖16甲所示的恒溫箱溫控電路 (用室溫、控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”)，包括工作電路和控制電路兩部分。阻值可以調(diào)節(jié)的可變電阻。R為熱敏電阻(置于恒溫箱內(nèi))，其阻值隨溫度如圖16乙所示，繼電器線圈電阻 50 Qo(1)如圖16甲所示狀態(tài)，加熱器是否處于加熱狀態(tài)(2)已知當(dāng)控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)控制減小到0.036A時，銜鐵會被釋放。當(dāng)調(diào)節(jié) R' =350 Q時，恒溫箱內(nèi)可獲得1000C的“恒溫”。如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為500C的“恒將R'的阻值調(diào)為多大、(3

12、)使用該恒溫箱，獲得最低溫度為500c的“恒溫”，與獲得最高溫度為手柄一,外管內(nèi)管電路的電流 最高溫度為 溫”，則應(yīng)于獲得高于 其中，R'為 變化的關(guān)系1000c的“恒溫”相比較，哪一個的溫度波動范圍更小為什么四、(12分)如圖17所示為16mm的電影放映機放電影，這種電影放映機使用寬度為16mm的電影膠片，電影中的聲音以聲音信號的方式刻錄在電影膠片上，如圖18所示。(1)電影放映機正常放映時，有關(guān)放映燈泡、放映機鏡頭(凸透鏡)、電影膠片、反光鏡(凸面鏡或凹面鏡)的種類及其相對位置的關(guān)系，提出了如圖 (2)有一次，電影剛開始放映時，這種情況下，下列所述的觀看效果19所示的幾種猜想，其中

13、可能正確的是(A.人退著向后走B.地上的碎陶片突然聚集起來，C.聽到的是正常的影片中的對白D.箭倒著飛向弓箭(3)小新看電影時，估計銀幕到影畫面寬度約為寬度約為10mm3m。已知電影放則根據(jù)以上數(shù)據(jù)A.52mmB.24mm最I(lǐng)fcran電影般用 圖小新發(fā)現(xiàn)銀幕上的畫面全部是倒立的。中，不可能 出現(xiàn)的場景是( 后形成一只漂亮的陶罐電影放映機的距離約為15m,銀幕上的電映機所使用的 16mm電影膠片中畫面的可知電影放映機鏡頭的焦距可能為C.49mmD.26mm(4)若該16mm電影膠片的厚度 H=0.14mm ,片夾上密密繞了一整盤電影膠片，如圖 20所示，圖中d和D 分別表示片夾內(nèi)電影膠片的內(nèi)徑

14、和外徑。求：(1)這盤電影膠片的總長度L約是多少(2)若按每秒24幅畫面正常放映，這盤電影膠片大約能連續(xù)正常放映多長時間(不計片頭與片尾的長度)五、(12分)小亮家有一輛轎車，爸爸在給他講車的性能時，總是說“2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞上止點到下止點所通過的“工作容積”稱為氣缸排量。如果發(fā)動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機排量。小亮從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發(fā)動機，排量為2.0L;從網(wǎng)上查找到了這種轎車的輸出功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖21所示。(1)根據(jù)圖21分析，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為10005000r/min范圍內(nèi)，它的

15、輸出功率與轉(zhuǎn)速大致有怎樣的定性關(guān)系(2)試通過公式推導(dǎo)出在其他參數(shù)相同時，轎車發(fā)動機的輸出功率與其排量的關(guān)系。(3)小亮又向爸爸詢問了一些實測數(shù)據(jù)：轎車行駛的路況好，平均車速為100Km/h時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為 2000r/min ,平均油耗為 9L/100Km。參考圖21中的數(shù)據(jù)，分析這輛汽車在這種狀態(tài)下行駛時，發(fā)動機的效率約為多少每個做功沖程氣缸氣體的平均壓強名是多少(已知汽油的熱值為4.6X107J/Kg ,密度為 0.71 X03Kg/m 3)。六、(15分)小明自己設(shè)計并動手將房間里的窗簾改成電動窗簾。為此他購置了微型電動機及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關(guān)、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有

16、的窗簾盒進行改造。(1)如圖22甲所示，小明在窗簾盒(上方的雙虛線框)內(nèi)安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運動。改變通過微型電動機的電流方向，就可改變其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的方向，從而將窗簾打開或關(guān)閉。利用雙刀雙擲開關(guān)，可以實現(xiàn)電源對電動機供電電流方向的改變。請你在圖22甲右側(cè)的虛線框內(nèi)，完成電源、雙刀雙擲開關(guān)和接線柱間的電路連接。(2)電動機的轉(zhuǎn)速一般很高，需要安裝減速裝置，如圖22乙所示。請說明減速裝置的減速原理。(3)下表是所使用的微型電動機的部分?jǐn)?shù)據(jù)。表格中，額定功率是電動機在額定電壓和額定電流下工作時的輸出功率”，堵轉(zhuǎn)電流是 在額定電壓下，讓電動機的轉(zhuǎn)軸固定不動時的電流型號工作電網(wǎng)就國

17、 UN就定電抹輸定電池軟定功率(瑜出)P展馳逑扎迪ff/i w in in 1口轉(zhuǎn)電漁8止3032r 2 bswo1,36請根據(jù)表中的有關(guān)數(shù)據(jù)計算:(1)以額 定功率運行 時，該電動機的效率為多少(2)電動機的額外功率主要由熱損耗和機械損耗造成，請分別求出以額定功率運行時，該電動機的熱損耗功 率和機械損耗功率(3)在圖22甲中，減速裝置、飛輪、皮帶、滑輪、拉繩共同構(gòu)成了傳動裝置。已知每半邊的窗簾滑軌長度為1.5m,要求自動窗簾能夠在 6s內(nèi)完全關(guān)閉到完全打開。拉動半邊窗簾時，掛鉤和滑軌間的平均摩擦力為2N則安裝電動窗簾時，對傳動裝置的機械效率有何要求2014 初中物理 考答案一、選擇 分，共2

18、0分)甲輸出軸輸入軸年全國競賽參題(每小題ACDCBBBBCC二、簡答題（每題 5分，共30分）（1）透過杯子觀察杯子后面較遠(yuǎn)處的物體，若看到的是正立的左右相反的物體的像，則這只杯子中裝有水；（3分）（2）折射規(guī)律（2分）2. （5分）（1）架設(shè)電線時，若所留垂距過小，當(dāng)氣溫降低時電線收縮會拉斷電線甚至將電線桿拉倒；（2分）（2）架設(shè)電線時，若所留垂距過大，遇到大風(fēng)天氣，電線擺動幅度過大，容易導(dǎo)致電線折斷；同時，電線離地面太近，容易造成事故，并且浪費材料。（3分）壓強更小，不 子，平地靠輪 爬行越過障火線的接點3. （5分）見圖答1.與標(biāo)答相同，得5分，若 在檢測裝置的左側(cè)，與零線 的接點在檢

19、測裝置的右側(cè)，得4分。4. （5 分）（1）月球車的輪子表面積做得更大， 至于陷進松軟的月壤中。采用輪腿復(fù)合式輪 子行走，遇到小的障礙可以變“輪”為“腿”， 礙。（2）月球表面的晝夜溫差超過3000C,橡膠不可能在如此大的溫度范圍內(nèi)保持彈性與強度。月球表面沒有大氣壓，充氣車O臺易爆裂。（3）白天主要靠太陽能電池板。夜晚主要靠鋰電池和核電池（或稱為核放射熱源）（每一小問，只需答對一條就得2分，若三小問全部答對，得 5分）5. （5 分）（1）拖拉機的前輪是導(dǎo)向輪，前輪窄小可以在改變方向時減小轉(zhuǎn)動前輪的阻力。拖拉機在工作時后面掛 有拖車或耕地設(shè)備，使得拖拉機的重心靠近后輪，后輪對地面的壓力更大。后

20、輪寬大可以減小壓強，既能保護 輪胎，也可以使拖拉機不會下P1到松軟的田地里。（3分）（2）叉車在搬運時貨物放在前方，使得叉車的重心靠近前輪，前輪對地面的壓力更大。前輪寬大既右保 護輪胎，也可以減小叉車對地面的壓強。（2分）6. （5 分）（1）在用氣筒給自行車胎打氣的過程中，外管頂部對氣筒和輪胎內(nèi)的氣體做功，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，氣筒外管將熱量傳遞到管的外壁，因此氣筒外壁溫度明顯升高；（1分）（2） 因為外管越向下移動，外管的頂部氣體被壓縮越多，氣體壓強越大，移動相同距離， 對氣體做功越多,氣體內(nèi)能增大越明顯，溫度越高，進而導(dǎo)致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高；（1分）（3）外管在相對于活塞上

21、、下運動過程中，向外傳遞的內(nèi)能主要來自于內(nèi)部被壓縮的高溫氣體，而外筒的下部與上部相比，其與管內(nèi)高溫氣體的接觸時間較短，吸收的熱量較少，因此溫度較低；（1分）（4）外管在相對于活塞向下運動過程中，在高壓氣體作用下，外管與活塞間的壓力增大，單位長度克服摩擦力做功而轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能越靠近外管頂部越多，導(dǎo)致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高；（2分）三、（11分）（1）加熱狀態(tài) 2分（2）設(shè)控制電路中電源兩端的電壓為E。由圖15乙，當(dāng)溫度為1000c時，熱敏電阻 R1的阻值為500 Q2分故 E = 11 （R 0 + R1 +R1'） 2 分=0.04A X （50 Q +500 Q +350 Q

22、）=36V-2 分由圖15乙，當(dāng)溫度為500C時，熱敏電阻 R的阻值為900 Q 1分因此 R2 = （36V/0.036 ） - 900Q - 50Q = 50 Q 1 分（3）獲得最低溫度為 500C的 恒溫”溫度波動范圍更小，因為在 500C附近，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化更顯著。1 分四、（12分）1.A2. C 3.C4.這盤電影膠片繞在片夾上的橫截面積五、（12分）1 .由這臺發(fā)動機輸出特性曲線可以看出在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為10005000 r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致成正比 （1分）2 .設(shè)做功沖程燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭姙閜。，發(fā)動機排量為 V排，每個活塞的受力面積為S,活塞移動距離為L,則V排=4 S L,做功沖程中燃?xì)鈱σ粋€活塞的平均壓力：F = p0 S每完成一個工作循環(huán)，在做功沖程中燃?xì)鈱σ粋€活塞做的功：Wo = F L = po SL= po V排/42 分則每個工作循環(huán)中，四個氣缸燃?xì)鈱钊龅目偣Γ?/p>