第二十五屆全國初中應(yīng)用物理競賽巨人杯試題及答案

1、2015 年第二十五屆全國初中應(yīng)用物理競賽（巨人杯）試題注意事項(xiàng)：1.請(qǐng)?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.本試卷共六大題，滿分100分。4.答卷時(shí)間：2015年3月29日（星期日）上午9:3011:10題號(hào)-一-二二-三四五六總分分?jǐn)?shù)復(fù)核人一、本題共10小題，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.市面上有一種化妝鏡，當(dāng)對(duì)著它照鏡子時(shí)，能看到自己面部更細(xì)微處。這種化妝鏡 應(yīng)該是一個(gè)（）A.平面鏡B.凸面鏡C.凹面鏡D.凸透鏡2.充電寶”是一種給手機(jī)等電子設(shè)備提供電能的移動(dòng)電源。

2、航局首次專門針對(duì) 充電寶”發(fā)出公告，公告要求旅客攜帶登機(jī)的定標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)的單位是（）3.為了確保用電安全，家中都會(huì)安裝配電盤。配電盤中除了裝有分別控制廚房、客廳和臥室等用電的開關(guān)外， 還裝有漏電保護(hù)器。 小明裝完新房后，將插排插入客廳墻上的電源 插孔中，然后將電視機(jī)的電源插頭插入插排的電源插孔，但打開電視機(jī)后，配電盤中漏電保護(hù)中保護(hù)器就 跳閘”了。小明拔下電視機(jī)電源插頭，把漏電保護(hù)器的開關(guān)復(fù)原（重新閉合） 然后將能正常使用的臺(tái)燈插入該插排的電源插孔，閉合臺(tái)燈開關(guān)后，漏電保護(hù)器再次跳閘關(guān)于發(fā)生上述現(xiàn)象的原因，下列猜想正確的是（）A.墻上的電源插座中的火線和零線間短路了B插排中插座處的零線和火線

3、接反了C.插排中插座處的零線和火線接反了D插排中插座處的火線和地線接反了4、氫氣具有可燃性，因此早期使用氫氣填充的氣球和飛艇很容易燃燒起火。后來使用不會(huì)燃燒的氦氣替代氫氣來填充氣球和飛艇。相同條件下氦氣的密度約為氫氣密度的兩倍。 若忽略球皮和吊索的重力，則相同體積的氦氣球與氫氣球相比（）A.氦氣球的有效載重量約為氫氣球的一半B氦氣球有的效載重量約為氫氣球的2倍得分評(píng)卷人2014年8月7日，我國民充電寶”額定能量不能超過T吸頂燈小燈寵白紙A乙甲39的是（）源的工藝品小燈籠在家里玩。當(dāng)把小燈籠移到發(fā)光面較大的吸頂燈正下方時(shí)（如圖2甲所示），會(huì)在小燈籠正下方的水平白紙上出現(xiàn)一個(gè)影子，關(guān)于這個(gè)影子的形

4、狀，圖2乙中正確關(guān)于這一現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.無論冬夏，小水珠總是附著在玻璃的內(nèi)表面B無論冬夏，小水珠總是附著在玻璃的外表面C.夏天，小水珠附著在玻璃的內(nèi)表面，冬天，小水珠附著在玻璃的外表面D.夏天，小水珠附著在玻璃的外表面，冬天，小水珠附著在玻璃的內(nèi)表面9如果地球表面大氣壓力1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，地球半徑為？?km 3 10，據(jù)此估算地球周圍空氣的總質(zhì)量約為（）A. 5?1018?kgB. 5?1012?kgC. 1? 1012?kg ? D. 1? 1012?kg10.某種變焦鏡頭的變焦范圍為15mm-85mm,用這個(gè)銳頭對(duì)著遠(yuǎn)處的某一棟樓房拍照。時(shí)，顯示屏上所成的清晰像的高度為h2，則

5、h1與h2的比值約為（）:17:289C.氦氣球有效載重量比氫氣球小很多D氦氣球的有效載重量與氫氣球差不多5圖1是一種案秤的照片。根據(jù)這張照片估計(jì),如果將該案 秤配備的標(biāo)有 “1kg字樣的槽碼放在秤盤上，那么測(cè)得其質(zhì)量應(yīng)約為（）晚上，小明挑著一盞不帶光7.如圖3所示，一個(gè)圓柱狀的輕質(zhì)紙筒順著一個(gè)傾斜的木C.在A點(diǎn)的右側(cè)D.上述三種情況皆有可臺(tái)匕當(dāng)使用焦距15mm拍照時(shí)，顯示屏上所成的清晰像的高度為h ; 1當(dāng)使用焦距85mm拍照得分評(píng)卷人、簡答下列各題（每題6分，共30分）板滾下。關(guān)于紙筒在地面上的落點(diǎn)，下列說法中正確的是（）表面，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)小水珠。下列A.在A點(diǎn)的左側(cè)B.正好在A點(diǎn)&

6、無論是嚴(yán)冬還是酷暑,在使用冷暖空調(diào)的房間窗戶玻璃3.在不太明亮的博物館里,1.小剛和家人在逛公園時(shí)，發(fā)現(xiàn)園藝工人正在用一個(gè)奇怪的工具修剪樹枝（如圖 所示）。在交談中師傅告訴他這個(gè)工具叫做高剪”使用時(shí)用高剪”頭部鉤住高處要剪斷的枝杈，拉動(dòng)繩子，就可以輕松地剪斷樹枝了。圖4乙為高剪的頭部照片， 你能說出它使用 了哪些物理知識(shí)嗎？2小明過生日那天，媽媽買了冰淇淋蛋糕?；氐郊抑袐寢尠央S贈(zèng)的干冰棒裝入礦泉水瓶并旋緊了瓶蓋，然后與蛋糕一起放入了冰箱。 沒過多久，冰箱內(nèi)發(fā)生了爆炸，門被震 飛。請(qǐng)你解釋產(chǎn)生這一結(jié)果的原因。有一個(gè)由透明玻璃制成的長方體展柜， 柜內(nèi)放著一個(gè)碗形文物甲，文物的正上方有燈光朝下 照射

7、。從某個(gè)角度看過去，可以看到 “個(gè)”文物（如圖6所示，分另怖記為甲、乙、丙、?。?。 請(qǐng)回答：（1）圖6中的乙、丙、丁分別是如何形成的？（2）為什么看起來甲最亮、乙和丁較暗、丙最暗？4小麗隨爸爸參觀一個(gè)大型油庫，她發(fā) 現(xiàn)每個(gè)儲(chǔ)油罐都是又矮又粗，外表刷成銀白 色，頂部都向上拱起，罐身上方有很高的鐵針， 每個(gè)油罐旁邊還有自動(dòng)噴水裝置，如圖7所示。請(qǐng)你幫助小麗分析儲(chǔ)油罐為什么這樣設(shè)計(jì)和 安裝？5現(xiàn)有如下器材：一個(gè)帶有閥門的“U形管（如圖8所示）；鐵架臺(tái)（帶有夾持附件）；注射器（帶有橡膠軟管，可供抽氣用） 一把刻度尺：兩只分別盛有水和濃鹽水的燒杯；試用上述器材測(cè)量燒杯中的濃鹽水的密度。要求寫出實(shí)驗(yàn)的方法

8、和步驟，以及結(jié)果的 表達(dá)式。閥門抽氣口圖8三、（11分）如圖9所示為一架學(xué)生用托盤天平，其游碼標(biāo)尺的最大刻度值為5g。若測(cè)得天平橫梁兩刀口間距L1為24cm，游碼刻度線總長度L2是18 cm，試用以上數(shù)據(jù)推算游碼的質(zhì)量。/曰八一7-四、（12分）聲波在海水中傳播衰減程度遠(yuǎn)小于電磁波。聲納得分 評(píng)卷人就是利用聲波在水中的傳播特點(diǎn)來對(duì)物體進(jìn)行定位和測(cè)速的。圖10是一艘靜止軍艦上的聲納裝置的顯示器所顯示出聲波信號(hào)發(fā)出與接收的情況，圖中P1、P2是聲納發(fā)出的信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2、被不明物體反射回來的信號(hào)。如果P1、P2、之間的時(shí)間間隔?t ?，聲波在海水中的傳播速度？=1500m/s，不得

9、分評(píng)卷人明物體是沿直線正對(duì)著軍艦勻速行駛。求1信號(hào)P1遇到不明物體時(shí)，該物體到軍艦的距離。2不明物體的速度。T ! U m 1 I 11 1 1 1 1! I I ! I I 1 M：廠二-門011：224；25：26 _ A_ A_ /_ A_ A_PPifh“圖10五、（12分）圖11是小興踩腳踏式翻蓋垃圾桶的照片。小興 穿的鞋是41碼（26cm）。若桶蓋質(zhì)量為500 g,且質(zhì)量分布均勻, 請(qǐng)估算：1若要把桶蓋頂起，腳掌對(duì)踏板的壓力至少應(yīng)該是多大?2將桶蓋翻到照片所示狀態(tài)，至少要做多少功？得分評(píng)卷人六、 （15分）隨著人們環(huán)保意識(shí)的提 高，風(fēng)光互補(bǔ)路燈”（如圖12所示）得到 了廣泛的應(yīng)用。

10、它在有陽光時(shí)通過太陽能電 池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，兩者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電，并將電能輸送至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈晚間照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90%左右即停止充電,放電余留20%左右即停止電能輸出。F表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案的相關(guān)參數(shù)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電自池組件最小啟動(dòng)風(fēng)速m/s太陽能電池180W最小充電風(fēng)速s太陽能轉(zhuǎn)換效率15%最大限制風(fēng)速s蓄電池400Ah-得分評(píng)卷人圖1212V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V1若遇到陰天并且無風(fēng)，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長時(shí)間？2若一塊該 風(fēng)光互補(bǔ)路燈”太陽能電池板的總面積為5m

11、2,當(dāng)其垂直太陽光方向放置 時(shí)，最大發(fā)電功率達(dá)到180W，則當(dāng)?shù)卮怪碧柟夥较?m2范圍內(nèi)太陽能電池板所接收太 陽輻射的最大功率為多少？3當(dāng)風(fēng)速為s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W。在這種風(fēng)速下，持續(xù)光照12h,蓄電池的電量也只由20%充到了70%。求此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均功率。2015 年第二十五屆全國初中應(yīng)用檢理競賽（巨人杯步考解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)ift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(duì)于那些與此報(bào)答不同的解正確的, 同樣得分.2.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)只是按種思耀與方法給出的在圜卷過釋中會(huì)出現(xiàn)各種小同情況可曹恿本評(píng)分標(biāo) 準(zhǔn)的梢神定出具悴處理辦注但車姜與峯評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有較大偏離

12、*J.簡答題或計(jì)算懸是按照分步方法爺分的在評(píng)分標(biāo)雜中常常寫出、.這畢的、足用來代表答題要點(diǎn)或步驟的#若考生井未嗎出這亍式子,而在丈字表達(dá)或以馬的斛題過程中反映了進(jìn)出，導(dǎo)致爆炸.3. (6分)參考答案(1)乙和丁分別是甲通過展柜左儷玻璃和展柜后側(cè)玻璃反射而成的像,內(nèi)是乙通過展柜后側(cè)玻 璃反射而成的像.同時(shí)也是丁通過展柜左側(cè)玻璃反射而所成的像，二像臺(tái)合。(2)因?yàn)檎构癫Ａc平面愎不同，玻璃的透光性好，入射光的大部分透射到玻躋的另一面，小 祁分發(fā)生鏡面反射.甲是文物表面反射的光透過玻璃后直接進(jìn)入人眼所成的像，所以看起來量亮：通 過展柜側(cè)面玻躋成的像乙和丁是部分光發(fā)生鏡面反射的結(jié)果，較暗：丙是反射光在

13、另一個(gè)玻璃表面再 次發(fā)生反射戒像的結(jié)果，在遇到第二個(gè)玻躋表面時(shí)又有大部分光透射出去，因此丙看起來最暗四、（12分）參考解答（1從圖10中可以看出，從發(fā)出信號(hào)幾到接收到信號(hào)小經(jīng)歷的時(shí)闔為24s,1分所以借號(hào)戸遇到不明物體時(shí)，該物體到軍艦的距離為=1500 x丄x24mF8000m.:.4分2吸住而保持閉合狀態(tài)S為快底的溫腹達(dá)到103紂會(huì)因宙扶 的娥性減如而自動(dòng)斷開，H在無外力作用不會(huì)再H功閉合.S,為女金屬片保溫開關(guān).工作待性足為斜底溫度達(dá)到約7C2以F時(shí)“動(dòng)閉仟溫度達(dá)到約0C時(shí)“動(dòng)騎開R為電熱盤.（I）請(qǐng)說明謨電飯鍋在口動(dòng)畑制米飯并實(shí)現(xiàn)保溫的過杵m2W分I*卷人二（16分）電飯鋼大衣具育自動(dòng)炯

14、制米飯且保淋的功能.M電飯饑工作電胳的簡圖如圖2所示其中.SiAumx限溫開關(guān).M丁作特 3電飯鋸開始工作時(shí).需熒人為卜九便其閉合.并被磁鐵-22OV中，孑元件的工作情況三、（16分某?？萍夹〗M為培仔臬種熱冊(cè)槍物制作了個(gè)小 里溫上 典內(nèi)部仔個(gè)加瀟的加熱器。當(dāng)詛室外詔度為10T?時(shí).溫室 內(nèi)溫度為220半溫寧外淋度為6X?時(shí).諒宅內(nèi)溫度為279.假定溫空內(nèi)加対器與亨內(nèi)何.宋內(nèi)與宅外間的熱載傳逮均仃溫度箱成正比.（1）求該溫室中加熱器的溫U（2）為節(jié)省能源科技小組的河學(xué)對(duì)該溫室進(jìn)行了適當(dāng)?shù)谋馗脑?，使亨?nèi)向宅 外熱傳遞的熱域堿少了20%.那么.勻戶外渤度為10X?的怙況廠求部內(nèi)混處得分評(píng)卷人UU、

15、（16分）圖3所水為 種利用茨汽 為奶賊消潯的消奇器.其銘牌如右農(nóng)所示. 使用時(shí).任消甫器底敗I：的不銹鋼加熱盤中倒入少議清水.再耙用于放新奶牀、底部仃孔的桶放4加熱心 上方 卜I.作健.加熱盤加熱使水梆II產(chǎn)生離汽，蒸汽進(jìn)入 桶中實(shí)現(xiàn)對(duì)奶瓶奇溫消借的冃的.詒消奇棒還歹烘功能.即 通過向桶內(nèi)吹敗風(fēng)使消市后布滿小水總的奶瓶怏速干燥閉心消矗卜壩干”開關(guān).該消五祥將尢時(shí)工作40min如!顫定電壓220 V額定頻率50 Hz消毒功率500W掃分評(píng)卷人奶瓶消毒器銘牌在加熱盤中倒入100ml電溫卜（約20t）的清水.該消冷器* 消修時(shí)何約為9 min （即加熱盤介9 mm內(nèi)使摘中的淸水金部汽烘干功率門5W五.（18分風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí).K機(jī)葉片在風(fēng)力的推動(dòng)F轉(zhuǎn)動(dòng).然后帯動(dòng)發(fā) 電機(jī)發(fā)電己知風(fēng)能密度（巾位時(shí)何內(nèi)通 過單位面枳的風(fēng)能） 爐-0 5人其中v為風(fēng)速v為空氣密度.某臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)葉片的庭轉(zhuǎn)血枳約S-5X10W（即葉