2013年第二十三屆全國初中物理知識(shí)競賽初賽試題

1、2013年第二十三屆全國初中應(yīng)用物理競賽及答案（巨人杯）（word版）注意事項(xiàng)：1、 請?jiān)诿芊饩€內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號(hào)。2、 用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3、 本試卷共有六個(gè)大題，滿分100分。4、 答卷時(shí)間：2013年3月31日(星期日)，上午9:3011:10。題號(hào)一二三四五六總分分?jǐn)?shù)復(fù)核人 得分評卷人 一、本題共10分，每小題2分，共20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)。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。對于它們發(fā)出的“光”，下列

2、說法中正確的是 ( )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)出的“光”是紅外線，遙控器發(fā)出的“光”是紫外線圖12、在嚴(yán)寒的冬季，小明到滑雪場滑雪，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。對于造雪機(jī)在造雪過程中，水這種物質(zhì)發(fā)生的最主要的物態(tài)變化，下列說法中正確的是 ( )A.凝華 B.凝固 C.升華 D.液化3、在有些地區(qū)，人們常在小河邊洗衣服。如圖2所示，

3、人們先把臟衣服浸泡在河水里，然后提出來放在石板上，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圖2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，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圖34、如圖3所示，海北中學(xué)有一個(gè)跑道為400m的操場，在操場的主席臺(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，站在操場中的所有同學(xué)都可以聽到音箱發(fā)出的足夠大的聲音，但站在某些位置

4、的同學(xué)卻感覺聽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“感覺聽不清”的？ ( )A 1 B .2 C. 3 D. 在哪個(gè)位置都一樣 5、炒菜時(shí)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)正式對亞太地區(qū)提供無源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。關(guān)于“

5、BDS”的工作過程，下列說法正確的是( )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)射的電磁波不能在真空中傳播D.導(dǎo)航儀與導(dǎo)航衛(wèi)星之間是通過電磁波傳遞信息的7、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)光二級管，規(guī)格為(1.2V 0.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 ( )圖48、某測量儀器及其控制電

6、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？ ( )A.R1=lOO歐, R2=10歐 B.R1=200歐, R2=20歐C.R1=l00歐, R2=100歐 D R1=200歐, R2=200歐圖5 9、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。針對這個(gè)比賽規(guī)則同學(xué)們開展了討論，下

7、列選項(xiàng)是一些同學(xué)的意見，其中正確的是 ( )A.比賽規(guī)則不公平，對上游船隊(duì)有利B.比賽規(guī)則不公平，對下游船隊(duì)有利C.比賽規(guī)則公平，水流動(dòng)對兩船隊(duì)影響效果一樣D.條件不足，無法確定圖610、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程中，小青發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)過該車的時(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/s得分評卷人 二、簡答下列各題（每題5分，共30分）1、圖7是常見的一種電動(dòng)自行車，因其節(jié)能環(huán)保、便捷實(shí)用而

8、受到很多工薪階層人員的青睞。請你說出5種電動(dòng)自行車上不同部件中蘊(yùn)含的物理知識(shí)。圖72、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。充氣泵在工作過程中，通過電磁鐵線圈的電流大小隨時(shí)間變化情況如圖8乙所示。請簡述這個(gè)氣泵為氣球充氣的工作過程。圖8圖93、明光中學(xué)物理實(shí)踐小組在裝配直流電動(dòng)機(jī)模型后參加班級的實(shí)踐成果展示交流會(huì)，在會(huì)上演示通過改變直流電動(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。請完成電路圖的連接

9、以實(shí)現(xiàn)上述功能。（操作過程中只能扳動(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。請你簡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。圖105、民航客機(jī)在飛行過程中，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)-60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。圖116、-般說來，物體在溫度升高時(shí)膨脹

10、，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。得分評卷人 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。請認(rèn)真閱讀銘牌上的信息，并結(jié)合平時(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)回答下列問題：1、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

11、么？產(chǎn)品型號(hào)BCD-197*氣候類型亞熱帶 ST防觸電類型1總有效容積197L冷凍室容積67L額定電壓/頻率220V/50Hz耗電量105W能源效率等級（GB2021.2-2003）1級額定電流0.45A制冷劑名稱及充灌量R600a 56g2、電冰箱上標(biāo)示的耗電量為0.58 kW·h/24 h。但是在炎熱的夏季當(dāng)電冰箱內(nèi)裝滿食物后，小明利用電能表測量的結(jié)果大約是該耗電量的1.5倍，其可能原因是什么？3、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時(shí)間？得分評卷人 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

12、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？圖12得分評卷人 五、（12分）三峽水利樞紐工程是中國規(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1.0xl06km2，占長江流域面積的56%，壩址所在位置年平均流量為Q4.51xl011 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)7x105kW水輪發(fā)電機(jī)組，另外還有2臺(tái)5xl04kW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 xl07kW，

13、設(shè)計(jì)年發(fā)電量約W=1011kW·h。閱讀上述材料，解答下列問題(水的密度=1.0x103 kg/m3，取g=10N/kg)：1.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能轉(zhuǎn)化為電能的效率。2.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？圖13得分評卷人 六、（15分）寒假小明參加了學(xué)校組織的去內(nèi)蒙古草原的冬令營之前，老師對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

14、火墻比較薄。這一點(diǎn)與森林火災(zāi)有著顯著的不同?；诓菰馂?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去。如果背著火，朝沒有火的地方跑，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=8m;火墻的推進(jìn)速度可看作與風(fēng)速相同，即v2=v1=lm/s。通常情況下，人在草原上奔跑的速度可達(dá)v3=7m/s;而在十分疲憊的情況下，持續(xù)奔跑的速度約為V4=1.5m/s。人的衣服被火焰點(diǎn)燃所需的時(shí)間約為t1=1.5 s。1.請你通過計(jì)算說明老師所說的“草原火災(zāi)自救方法”的科學(xué)道理以及后面所說的。如果背著火，朝沒有火的地方跑，很快就會(huì)被大火吞噬”的原

15、因。2.假如草原發(fā)生火災(zāi)時(shí)，天刮著西風(fēng)，這時(shí)你恰好在火場東側(cè)約兩百米的位置。當(dāng)時(shí)你隨身帶有以下物品中的某一件：鐮刀、鐵锨、礦泉水。在不方便使用老師所說的“草原火災(zāi)自救方法”的情況下，請你簡述你將如何利用上述物品逃生（任選兩種作答，多選無效）?如果連上述隨身物品也沒有，你還能采用什么方法逃生(只說一種方法，多說無效)? 2013年第二十三屆全國初中應(yīng)用物理競賽(巨人杯)參考解答和評分標(biāo)準(zhǔn) 說明： 1除選擇題外，提供的參考解答不一定都是惟一正確的。對于那些與此解答不同的解答，正確的， 同樣得分。 2評分標(biāo)準(zhǔn)只是按一種思路與方法給出的。在閱卷過程中會(huì)出現(xiàn)各種不同情況，可參照本評分標(biāo) 準(zhǔn)的精神定出具體

16、處理辦法，但不要與本評分標(biāo)準(zhǔn)有較大偏離。 3簡答題或計(jì)算題是分步給分的。在評分標(biāo)準(zhǔn)中常常寫出、，這里的、是用來 代表答題要點(diǎn)或步驟的。若考生并未寫出這個(gè)式子，而在文字表達(dá)或以后的解題過程中反映了這一要 點(diǎn)或步驟，同樣得分。沒有寫出任何式子或文字說明，只給出最后結(jié)果的，不能得分。 4參考解答中的數(shù)字結(jié)果是按照有效數(shù)字的運(yùn)算要求給出的，但對考生不做要求。不要因?yàn)橛行?數(shù)字的錯(cuò)誤而扣分。 5要求學(xué)生估算的，要看學(xué)生是否會(huì)忽略那些可以忽略的條件。 6在最后定獎(jiǎng)時(shí)，如果得分相同的人數(shù)超過獲獎(jiǎng)名額，因而難于選拔時(shí)，可對待選試卷進(jìn)行加分 評判。加分評判的基本依據(jù)是： (1)所用方法或原理不是課本所講的，具有

17、創(chuàng)新性，應(yīng)加分； (2)方法簡便，應(yīng)加分： (3)提出多種正確解法，應(yīng)加分： (4)試卷表達(dá)規(guī)范，條理清楚能充分利用數(shù)學(xué)工具，應(yīng)加分。 上述各項(xiàng)的執(zhí)行都應(yīng)由競賽領(lǐng)導(dǎo)小組做出規(guī)定(省統(tǒng)一分配獎(jiǎng)勵(lì)名額的由省決定，地、市分配獎(jiǎng) 勵(lì)名額的由地、市決定)。一、選擇題(每小題2分，共20分) 1C 2 B 3C 4A 5C 6D 7A 8 B 9A 10B二、簡答題(每題5分，共30分) (1)(5分)參考答案 (1)輪胎表面有花紋，增大輪胎與地面問摩擦：(2)行駛過程中，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)座位里面有海綿，增大受力面積，減小壓強(qiáng)；(5)剎車時(shí)，利用增大壓力的方

18、法增大摩擦： (6)把套有花紋，增大手與把套間的摩擦； (7)車燈，將電能轉(zhuǎn)化為光能。 說明：每說對一種作用得l分，最多5分。 2(5分)參考答案(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的向上的力，彈性金屬片帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，彈性氣囊被拉長，氣室內(nèi)氣壓小于外界氣壓左側(cè)閥門關(guān)閉，右側(cè)閥門打開，氣體通過右側(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的向下的力。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。說明

19、：(1)2分，(2)2分，(3)1分，共5分 3(5分)參考答案 見圖答1 說明：全部連接正確，得5分；滑動(dòng)變阻器、單刀單擲開關(guān)、電動(dòng)機(jī)、電源連接正確，雙刀雙擲開關(guān)錯(cuò)誤，得2分：雙刀雙擲開關(guān)連接正確，其余部分連接錯(cuò)誤得3分。 圖答14(5分)參考答案 (1)無論雷達(dá)波從哪個(gè)角度射向角反射器，反射波最終都會(huì)沿與入射方向平行的直線返回；(2)救生艇懸掛角反射器是為讓雷達(dá)能夠盡快發(fā)現(xiàn)救生艇。在必要的時(shí)候開展?fàn)I救。 說明：(1)3分，(2)2分。共5分。 5，(5分)參考答案 (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，在這一過程中，壓縮機(jī)對空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，

20、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)來降溫。 說明：(i)3分，(2)2分。共5分。 6(5分)參考答案 (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，通過連桿帶動(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，通過連軒帶動(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。 說明：(1)、(2)各2分，(3)1分。婪5分。三、（11分）參考解答 1、電冰箱

21、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)定溫度時(shí)電冰箱的壓縮機(jī)才開始工作。 (3分) 2、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得的。而在實(shí)際應(yīng)用過程中，真實(shí)的耗電量會(huì)更大一些一(3分) 3 、該電冰箱真實(shí)耗電量：W=1.5x0.58kWh=0.87kWh(2分) 一天實(shí)際工作時(shí)間(3分)四、(12分)參考解答 大力鉗工作時(shí)，相當(dāng)于杠桿組合，其中ABC、CDE以及對應(yīng)的下半部分分別為杠桿。(2分) 假設(shè)力的方向沿豎直方向，則杠桿CDE可模型化為圖答2的情況，其中D為支點(diǎn)。根據(jù)杠桿平衡條件可得： F1L1=F2L2(2分) 由題意可知：F1=900 N，L

22、1=12 cm，L2=2cm。 所以(3分) 同理：杠桿ABC可模型化為圖答3的情況，其中B為支點(diǎn)。根據(jù)杠桿平衡條件可得： F3L3=F4L4(1分) 由題意可知：F3=F2=5.4×103N，L3=4.5cm L2=1.5cm 所以(2分) 注：兩個(gè)受力分析圖各1分。五、(12分)參考解答 1水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位于高處的水流至低處時(shí)，水的重力做功，將水流減小的重力勢能，通過水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能(2分) 年平均流水總質(zhì)量：rn=pQ=1.0x103×4.51x1011kg=4.51×1014 kg(2分j 流水年平均做的總功W水=Gh=mgh=4.51×1014×10×110J=4.96x1011J(2分) 年平均發(fā)電量：W=1011kWh=3.6×1017J(1分) 三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率為：(3分)2.工作天數(shù)：(2分) 1·按老師所說的“草原火災(zāi)自救方法”，迎著火墻向西奔跑，則人穿越火墻自救所需時(shí)間： (3分) 由于1s<5s人越墻后，身上的衣服不會(huì)被點(diǎn)燃