2024年全國中學生物理知識競賽試題及答案（一）

2024年全國中學生物理知識競賽試題及答案（一）

一、本題共10小題，每小題2分，共20分。

L驗鈔機發(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”，能用來控制電風扇、電視機、空調(diào)器等電器的開啟與關(guān)閉。對于

它們發(fā)出的“光”，下列說法中正確的是（）

A.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線

B.驗鈔機發(fā)出的“光”是紫外線，遙控器發(fā)出的“光”是紅外線

C.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線

D.驗鈔機發(fā)出的“光”是紅外線，遙控器發(fā)出的“光”是紫外線

2.在嚴寒的冬季，小明到滑雪場滑雪，恰逢有一塊空地

正在進行人工造雪。他發(fā)現(xiàn)造雪機在L作過程中，不斷

地將水吸入，并持續(xù)地從造雪機的前方噴出“白霧”，|工|

而在“白霧“下方，已經(jīng)沉積了厚厚的一層“白雪”，如圖示。對于造雪機

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。如圖示，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（）"Xi

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出，利用高速水流將

灰塵沖洗掉

D.木棒捶打，使衣服突然運動起來，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

主席臺°觀禮臺

4.如圖示，海北中學有一個跑道為400m的操場，A

在操場的主席臺和觀眾席上方一字形排列著A、B、C三個相同的音箱。在一

次運動會的開幕式上，站在操場中的所有同學都可以聽到音箱發(fā)出的足夠大

的聲音，但站在某些位置的同學卻感覺聽不清音箱中播放的內(nèi)容，在圖中的1、

2、3三個位置中，位于哪個位置附近的同學應(yīng)該是“感覺聽不清”的？

()

A.1B.2C.3D.在哪個位置都一樣

5.炒菜時如果發(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)o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、授時服務(wù)。關(guān)于“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)航僅與導(dǎo)航衛(wèi)星之間是通過電磁波傳遞信息的

7.小明學習了電路知識后，想利用發(fā)光二極管設(shè)計一個帶開關(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)計了4個電路，如圖4所示，其中L為白熾燈，規(guī)格為(220V60W)、D為

發(fā)光二級管，規(guī)格為(1.2V0.01A)、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()

ABCD

8.某測量儀器及其控制電路如右上圖示。儀器的等效內(nèi)阻為100歐，正常工

作電流范圍為100—300mA,電源電壓為30Vo控制電路由兩個滑動變阻器組

成，為了快速準確地調(diào)節(jié)儀器的工作電流，應(yīng)選用哪一組變阻器？

()

A.R1=1OO歐，R2=10歐.B.Rl=200歐，R2=20歐

C.R1=1O（）歐，R2=100歐D.Rl=200歐，R2=200歐

9.明光中學的同學制定了一個劃船比賽規(guī)則：①在距兩個船隊之間的中點處

放置一個插有紅旗的小木箱（發(fā)令槍響時被釋放，隨河水流動）：②甲、乙

兩船隊（兩船連線與水流方向平行）聽發(fā)令槍聲同時從上游和下游向著小木

箱出發(fā);③先得到小木箱的船隊獲勝。針對這個比賽規(guī)則同學們開展了討論,

下列選項是一些同學的意見，其中正確的是（）

A.比賽規(guī)則不公平，對上游船隊有利B.比賽規(guī)則不公平，對

下游船隊有利

C.比賽規(guī)則公平，水流動對兩船隊影響效果一樣D.條件不足，無法確定

10.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UOkm/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)過該車的時間約為5s,如圖

示。則被超越大客車的車速范圍為（）

A.10~20m/sB.20?30ni/sC.30?40m/sD.40?50ni/s

二、簡答下列各題（每題5分，共30分）

L圖是常見的一種電動自行車，因其節(jié)能環(huán)保、便捷實用而受到很多工薪階

層人員的青睞。請你說出5種電動自行車上不同部件中\(zhòng)一

4.電磁波遇到平滑的金屬表面會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，發(fā)

現(xiàn)救生艇的上方懸掛著一個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。

5.民航客機在飛行過程中，飛行高度可達10km左右，在這種情況下，飛機外

部的氣溫可達-60°C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)用物理知識分析飛機座艙內(nèi)是如何獲得如此舒

適環(huán)境的。

6.一般說來，物體在溫度升高時膨脹，溫度降低時收縮，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，液接

作

電

體次之，固體最不顯著。固體、液體、氣體的這種路

性質(zhì)都可以被利用。有一些電冰箱中的自動溫度控

制裝置，就是根據(jù)氣體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。右

圖是它的結(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。

三、(11分)隨著社會的進步，電冰箱已

經(jīng)成為現(xiàn)代家庭不可或缺的家用電器，下產(chǎn)品型號BCDJ97…

表是某品牌電冰箱的銘牌。請認真閱讀銘氣蟆類型亞熱帶型ST

防觸電保護類型1

牌上的信息，并結(jié)合平時的生活經(jīng)驗回答

總行效容積197L

下列問題：冷凍宛容枳67L

額定電壓/領(lǐng)率220V/50Hz

1.小明認為,耗電量應(yīng)當?shù)扔谳斎肟偣β?/p>

輸入總功率I05W

耗電量0.58kW-b,24h

能源效率等級(GB12021.2-2003)1級

額定電流0.45A

制冷劑名稱及充港敬R600&56g

與一天的時間的乘積，但計算后卻發(fā)現(xiàn)，差異很大。這是為什么？

2.電冰箱上標示的耗電量為0.58kW?h/24ho但是在炎熱的夏季當目冰箱內(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L5倍，其可能

原因是什么？

3.若某電冰箱的耗電量按銘牌上標注的耗電量的1.5倍計算，該電冰箱一天

要工作多長時間？

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，圖示為用于切斷金屬所常用的一種小型大力鉗，其各部分尺寸已在圖

中標明（單位為cm）。若工人師傅的單手最大握力為900N,他使用該大力

鉗時，在被鉗材料處能夠產(chǎn)生的最大壓力為多大？

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，如圖示。樞

紐控制流域面積約LOX1。'knA占長江流域面積的56%,壩址所在位置年平

均流量為Q：4.51x10"m3o水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方

面，在發(fā)電方面，三峽水電站共安裝32臺7xlO5kW水輪發(fā)電機組，另外還

有2臺SxlO1kW的電源機組，總裝機容量（指34臺發(fā)電機組同時工作時的

總發(fā)電功率）P=2.25xlO7kW,設(shè)計年發(fā)電量約W=10"kW?h。

閱讀上述材料，解答下列問題（水的密度p=LOxlO3kg/m3,取g=10N/kg）：

L若三峽電站上、下游水位差按h=110m計算，試

求三峽電站將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率。

2.若34臺發(fā)電機組全部發(fā)電，要達到年發(fā)電量的要求，每臺發(fā)電機組平均年

發(fā)電時間t為多少天？

六、（15分）寒假小明參加了學校組織的去內(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，告訴他們，草原一旦起火，推進的速度

很快，草原的火就像一堵墻一樣大面積地向前推進；但由于草的質(zhì)量小，很

快就燒完了，所以當火墻的前面還在燃燒，火墻的后面很快就會熄滅，因此

火墻比較薄。這一點與森林火災(zāi)有著顯著的不同。

基于草原火災(zāi)的特點，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，很快就會被大火吞噬。

若某次草原發(fā)生火災(zāi)時，恰好西風，風速vl=lm/s,所形成的火墻厚度

D=8m;火墻的推進速度可看作與風速相同，即v2=vl=lm/s。通常情況下，人

在草原上奔跑的速度可達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/so人的衣服被火焰點燃所需的時間約為tl=L5so

1.請你通過計算說明老師所說的“草原火災(zāi)自救方法”的科學道理以及后面

所說的。如果背著火，朝沒有火的地方跑，很快就會被大火吞噬”的原因。

2.假如草原發(fā)生火災(zāi)時，天刮著西風，這時你恰好在火場東側(cè)約兩百米的位

置。當時你隨身帶有以下物品中的某一件：鐮刀、鐵鍬、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)用物理競妄（巨人杯）

參考解答和評分標準

說孫

.

I.除選界題外.提供的參均解答不定標是懵?正確的.對f那些。此加答不同的解答.正確的

同樣得分.

標

2.評分標準只是按一種思路與方法給出的.在閱卷過程中會出現(xiàn)各片不同情況，可參照本評分

準的精樣定出具體處理辦法，但不要與本評分林席有較大偏離.

東

3,得咎H*計JMI般分步命分的.在律分標猥中常常寫出①.②…….這里的①.②……艙用

了這要

代表答曳要點哦步■的.若考生并未寫出這個大子，而在文字表達成以后的解危過程中反映

點或步驟.同樣得分.沒有寫出任何式f或文字說明,只給出最后結(jié)果的，不能得分.

依

4.步當解答中的數(shù)字結(jié)果是按照有效數(shù)字的運算要求給出的，但對考生小微要求?不要因為仃

數(shù)字的情謀而扣分.

5,要求學生彷除的,要看學生是否會忽略那些可以忽略的條件.

分

6.在發(fā)后定獎時，如果得分相同的人數(shù)超過獲獎名艘.因而嚷f選拔時,可對特通試卷進行加

評判,加分評判的基本依據(jù)是：

（I）所用方法或原理不是謖木所講的‘R"創(chuàng)新性,應(yīng)加分?

（2）方法簡便，應(yīng)加分?

（3）提出多鐘正■解法.應(yīng)加分：

（4）試卷表達域愚，條理清楚，能充分利用數(shù)學工具.應(yīng)加分.

配美

上述各“的執(zhí)h都應(yīng)由克餐轅等小但做出炊定（行境分配箕勵名粉的由省決定,地、市分

勵名顫的由她、市決定）.

一、逸攆■（得小H2分，共20分）

I.C2.B3.C4.A5.C6D7.A8.B9.A10.B

二,簡答頻，每題5分,共30分）

I.（5分）參考答案

檢，

《”輪的衣面”花紋.塔大輪船。地面間摩擦；＜2）行膿過柝中?電動機將電愴轉(zhuǎn)化為機械

（S）和車時.

（3）后視恒的金?鈍限?可成虛像；（4）座位甲面的碑綿,用大受力面稅,減小Hxfih

電能轉(zhuǎn)化

利用增大壓力的方法增大摩櫓；（6）1C套有花紋,增大于與把套間的席接：（7）車燈，將

為光能.

說財：每說對一裨作用得I分.■多5分.

2.?分）參考答案

（I）電流從電磁鐵彳電流入時,電磁鐵上方為S極,永久磁鐵受到電磁鐵的向上的力，界性金

腳fHJ升.

屬片帶動連H響上運動,彈性氣囊被拉長.氣室內(nèi)氣壓小f外界氣壓,左值閥門關(guān)閉,右向

出鐵受到

氣體通過右偵觀門送人氣宛；（2）當電流從電■協(xié)8項流入時,電?帙上方為N橫,水久

氣壓,右

電磁帙的向F的力.界性畬*片帶動連桿向下運動,為性氣囊裱樂好.氣室內(nèi)氣壓大于外界

將氣體不

他料門關(guān)閉.左例閥門打開,氣體通過左倒他門進入挎氣管.為氣球充氣：（3）如此反曳，

斷先入?球.說賄：（1）2分，（2）2分,（3）1分,共5分

3.（5分）參考答案

見圖等I

說的：全部連接正硝，將5分；滑動變阻器、單刀■探開關(guān),電

動機、電源隹接正編，雙刀雙楞開關(guān)鐳誤，得2分?雙刀雙柳開關(guān)連

_@—L]

接正確.其余部分連接錯謖，褐3分.

圖魯1

4.（5?）參考答案

（!）尢論甯ii波從哪個角則H向角反的器，反一波最”都會沿寫入網(wǎng)方向千行的直啦th（2）

敖什代懸拄角反射患是為rth由達能螺盡快發(fā)現(xiàn)在必矍的時帔開M并救.

說朗?（I）3分，（2）2分,共5分.

5.（5分）參考答案

（I）為了維特座的內(nèi)的'h"地面大PK接近,需要lh韁機不斷地棉空氣出入境航，在這一過程

巾,壓麒機對空氣做功,使中氣的內(nèi)他增大,溫度升RH（2）為了保持帙除內(nèi)靖宜的洱度，還需要皇

調(diào)機來港溫.

說峭：（I）3分.（2）2分.共5分.

6,45分）參考答案

（1）當電冰箱內(nèi)的溫度廟于設(shè)定II度時，金國禽內(nèi)的氣體膨脹，使金碣含的兩個制面凸起來,通

過連桿帶動控制迂桿，動觸點向右移動,與兩靜被點接觸,接通工作電路，爾縮機「作，電冰箱內(nèi)總

度譯低.（2）.白溫度降低至設(shè)定溫度以卜,金同盤內(nèi)氣體體積M小，金屬盒的做個倒山凹進去，通出

MO.動觸點向左移動，V致動觸白。齡觸口分離，切斷I作電路，麓R?！繶.

（3）如此反貌.保外電沐箱內(nèi)的和僮不商「設(shè)定也應(yīng)，

說明：（】）?（2）各2分,（3）I分.共5分.

三.川分）參考解答

I.電冰鞘是間敢工作的.只有當冷凍室內(nèi)的實際溫度島廠設(shè)定必度時.電冰箱的壓緡機才開始I

作.................................................................（3分）

2.電冰m上卜東的耗電量力常溫卜,電冰柏內(nèi)不放＜【何物體?II不開冰箱門的情況卜測得的.?

在實際應(yīng)用過巧中.真實的耗電*今更大些............................《3分》

3.該電冰箱艮實K電量：^1.5*0.58kW-h=0.87kWh..............（2分）

人生以I作時孫r/n吃phTJh

（3分）

四?（12分》參考解答

大力鉗丁竹時,R巾C0￡?以及時應(yīng)的卜半儒分分別為?…（2分）

敘設(shè)力的方向沿的聲方向，腳杠桿CDE可模型.化為圖齊2的情況,箕中〃為支點.根據(jù)，［桿平

衡條件可得：

Fil,-%..........................................................................................................（2分）

由熊直可知I尸I900N.￡|?12cn.32cm.

所以：F廣滬u^^N4.4xl/N.......................................................................（3分）

同理：H懺4BC可模型化為圖答3的情況，其中8為支點.根據(jù)杠桿平衡條件可用：

FyL^F人................................................................................................................（1分）

由一同阿如巴?呂?小、?/.廣

I51045E,￡2-1.5an.

5

所以?自?華?『

■工U|?）NL62”N...........................................................（2分）

注I兩個受力分析圖各I分.

五、（12分）玉考MF

I.水力發(fā)電是利用河川、湖泊等位f島處的水流至低處時，水的電力做功，將水源M小的重力

外能.通過小能機.發(fā)電機異化為電能.............................................（2分）

年平均流水電欣m(xù)=X?-10K*IOUkg=4.5l*IO14kg...........................（2分）

流水年平均做的總flhW4=GA=rngAM51*1014?10?IIOJ=496-IOnJ....................（2分）

年平均發(fā)電fibW=IO”kWh=3.6IO“J................................................................（|分）

三帔電站將水源的勢瓶轉(zhuǎn)化力電能的效率為：”=￡>"卷黑L=72.6%.............（3分）

即I011

2.工作大數(shù)：‘2」&17加185天.......