2019年全国初中应用物理知识竞赛初赛试题及答案

《2019年全国初中应用物理知识竞赛初赛试题及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年全国初中应用物理知识竞赛初赛试题及答案（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第 1 页 共 17 页 2019年第二十届全国初中应用物理竞赛试题 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. 用蓝色或黑色钢笔飞圆珠笔书写。 3. 本试卷共有六个大题，满分100分。 4. 答卷时间 : 2010年 3 月 28 日( 星期日上午 9:30-11:00 一、选择题（每小题2 分，共 20 分）: 以下各小题给出的四个选 项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在醒后的括号内。 1. 2009 年的诺贝尔物理学奖由三人分享，其中因在光纤通信技 术方面所做的原创性工作而被称为“光纤之父”户的美 籍华人是 ( ) A.钱永健B.朱禄文C.高锟D.丁肇

2、中 2.晴朗无风的早晨， 当飞机从空中飞过， 在蔚蓝的天空中会留下 一条长长的“尾巴”，飞如图 1 所示，这种现象俗称为“飞机拉烟” 。 产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷 所致。在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是( ) A.熔化B.液化C.蒸发D.升华 3. 2010年 1 月 2 日起，我国北方大部地区遭遇大范围降 雪天气袭击。大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交 通，如图 2 所示。在遇到这种天气时， 为了尽快清除积雪， 图 1 图 3 图 2 第 2 页 共 17 页2 常用的办法是撤“融雪盐”，这是因为（） A. “融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热

3、量使周围的冰雪 熔化 B. “融雪盐”产生“保暖层” ，使冰雪吸收足够的“地热”而熔 化 C.使雪形成“含融雪盐的雪” ， “含融雪盐的雪”熔点低于当地温 度，使雪熔化 D “融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化 4.小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现 型，如图 3 所示。其主要原因是( ) A.为了避开行人和建筑物B.为了美观 C. 为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师 傅安装和检修 5.体操、投掷、攀岩等体育运动都不能缺少的“镁粉”，它的学名 是碳酸镁。体操运动员在上杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是 ( ) A.仅仅是为了利用“镁粉” ，吸

4、汗的作用，增加手和器械表面的 摩擦而防止打滑 B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”，能起到衬 垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦” C 仅仅是为了利用“镁粉” ，填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与 器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀 第 3 页 共 17 页3 D.上述各种功能都具有 6.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池 电能不足而停止时，指针最可能停在如图4 中所示的哪个位置附近 ( ) 7.小明在用可变焦的光学照相机 （一种镜头焦距大小可根据需要发 生改变的光学照相机 )给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰 的位置不变，又给小兰拍

5、了一张全身照。 关于这个过程对相机的调节， 下列说法中正确的是( ) A.焦距变大，像距也变大B.焦距变小，像距也变小 C.焦距变大，像距变小D.焦距变小，像距变大 8.为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器 材，其中最为方便可用的是( ) A.小灯泡及导线B.铁棒及细棉线 C.带电的小纸球及细棉线D.被磁化的缝衣针及细棉线 9.物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位 置到他们的距离， 以下是因位同学提出的不同方案，其中计算结果误 差最小的应该是( ) 图 4 4 A记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速 B记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间贵再乘以

6、声速 C 由两位同学分别按选项A、B 两种方法测量时间， 求平均值后， 再乘以声速 D由一位同学按照选项A 的方法，多测几次对应不同闪电与雷 声的时间间隔，求平均值后，再乘以声速 10.图 5 是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固 定在手把上， 另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手 把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手 把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分 别是( ) A.省力杠杆，费力杠杆 B.费力杠杆，省力杠杆 C 省力杠杆，省力杠杆 D.费力杠杆，费力杠杆 二、简答下列各题（每题5 分，共 30 分） 1.小军的爸

7、爸想拆除厨房一盏灯，并将控制该灯的开关改成插 座。但是他家所有的线路都是暗线(除了电灯和开关的接线盒处，其 余部分的导线都在墙内)，若将改动后的线路重新铺设成暗线则因工 程量太太而不切实际，铺设明线又不美观。小军得知后，又经过认真 思考，他根据物理课上所学的知识， 首先画出了他家现有接线的电路 图（如图 6 所示） ，并认为只需在原线路上稍作改装，就能达到目的。 图 5 图 6 第 5 页 共 17 页5 请你用文字说明小军的改装方法， 并在右侧虚线框中画出改装后的电 路图。 22008 年 8 月 1 日，京津城际高速铁路正式开通运营，使用的 是国产“和谐号” C 3 型动车组 (如图 7

8、所示)。该车车厢内部设 有独特的空气调节系统， 夏天送冷风时， 车顶中部和车窗下部的送风 量之比约为 3: 1；冬天送热风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比 约为 1: 3。这样送出的风平和、均匀，保障车厢各处温度适宜。请定 性解释采用这种送风比例设计的原因。 3 “ 鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分， 一边放清汤卤，一边放红汤卤，清汤和红汤的质量、主要成分以及初 温几乎相同， 但是清汤卤一侧液面没有油层，红汤卤一侧液面有一层 图 7 第 6 页 共 17 页6 麻辣风味的油，如图 8所示。吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放 入不同的汤料中进行烫涮。但小新注意到每次使用这种“

9、鸳鸯火锅” 吃烫涮食品时，总是红汤卤一侧首先沸腾。最初，小新认为这是由于 红汤卤一侧的火更大些，但观察发现，两边的火焰相同。试分析为什 么总是红汤卤一侧先沸腾。 4.小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种 孔，如图 9 所示，她对这两种孔的作用不了解。请你 给她解释圈中孔、的作用。 5中新网 2009 年 5 月 20 日电:英国每日邮报19 日刊登了一 组照片，如图 10 所示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的 灰鹅做出了令人吃惊的动作以飞行方向为轴线，横向转体180 度，但最难的是它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这 图 9 图 10 第 7 页 共 17 页7 看起来有些不可

10、思议， 连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的 鹅脖所折服。请你思考并回答， 灰鹅这样转体的效果是什么， 为什么 ? 6.露天放置的大型石油液化气罐，为了防止因温度过高而造成爆 炸等事故，罐体外表面通常漆成银白色，如图11 所示。而露天安装 的电力变压器， 同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故，在采用 加注冷却油、 安装散热管等一系列散热措施的同时，却把其外表面漆 成颜色很深的灰黑色，如图12 所示。同样是为了防止温度过高，一 个外表面漆成颜色很浅灼银白色， 另一个外表面却漆成颜色很深的灰 黑色，这是为什么呢 ? 图 11 图 12 第 8 页 共 17 页8 三、(11分)黑光诱虫灯是应

11、用物理学原理治理害虫的一种专用设 备，其结构和工作电路与普通的日光灯的基本相同，区别只是黑光诱 虫灯灯管的材料和其内壁上所涂的荧光粉不同。有的黑光诱虫灯的灯 管外侧加一层高压电网杀灭害虫，如图13 所示，有的是直接利用自 然水源 (如养鱼池等 )杀灭害虫。黑光诱虫灯在正常工作时，会发出波 长为 365nm 的“光” ，尽管这种“光”，人眼看不见，一些害虫却看 得见。具有趋光特性的害虫见到这种“光”后即纷纷飞来，为进一步 杀灭害虫创造条件。 1.为什么人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”?它发出的是红外 线还是紫外线 ?人的视觉频率范围 : (0.430.75) x10 15Hz 2.尽管人眼看不见

12、黑光诱虫灯发出的“光”，但技术人员仍然不 允许我们用肉眼近距离地直接观察正在正常工作的黑光诱虫灯灯管。 这是为什么 ? 3.通常一盏 H-40 型 40W 的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的果园范围 约 35 亩。小胖家承包有400 亩果园，在果园里安装的这种黑光诱虫 灯每年工作约 150 天，每天工作约10 小时，电价按每度电元计 算，则每年需要为这些黑光诱虫灯交多少元电费? 图 13 第 9 页 共 17 页9 4.请解释上述两种黑光诱虫灯是如何杀灭害虫的。 四、(12 分)小明发现他家的电源插排上有多个指示灯？如图4 甲 所示。小明将电源插排拆开启发现， 每个指示灯实际上是一个发光二 极管，

13、每个发光二极管和一个定值电阻串联后接在220V 的电源上。 他通过查阅资料得知， 发光二极管的站构与普通二极管相似，由一个 PN 结构成，具有单向导电性。当在发光二极管上加正向电压时，发 光二极管导通并发光； 当加反向电压时， 发光二极管截止(电 阻可视为无穷大 )且不发光。如果将发光二极管D 和电阻 R 接在如图 14 乙所示的正弦交流电路中，只有在交流电压正半周期时，发光二 极管导通，在负半周期时不导通。并可以证明：若用UD表示发光二 极管导通时其两端的电压，当所加的交流电压为U 时，电阻 R 上的 电压为，实际上交流电压值是变化的，其瞬时可达到的最大值约为 2 0.45 RDD UUUU

14、U 2U 第 10 页 共 17 页10 查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为2V，通过它 的电流约为 l0mA， 计算时忽略发光二极管发光过程中消耗功率的变化。 (1)为了保证发光二极管的安全叩需要串联一个多大阻值的定值 电阻? （2）此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大? (3)如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极管指示灯 的插排？每天工作24 小时，那么我国每年 (按 365 天计算 )要损耗多 少度电 ? (4)根据此现象警示我们平时要如何节约用电? 五、(12 分)现代社会汽车大量增加， 发生交通事故的一个重要原 因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况

15、到肌肉动作操 纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间； 在这段时间内 汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。 从操纵制动器 图 14 第 11 页 共 17 页11 刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。 下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公 路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。请回答: (1)刹车过程中轮胎会发热，这是什么原因?是什么能转化为什么 能的过程？ (2)利用上表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少 秒? (3)分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度有什么关系? (4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里

16、注意行车安全，在高速公路 旁边设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的 物理道理。 速度 /km h-1 40 50 60 80 100 反应距离 /m 7 9 11 15 19 制动距离 /m 8 13 20 34 54 六、(15 分)“手拉葫芦” (如图 15 所示)是一种携带方便、使用 第 12 页 共 17 页12 简易的手动起重机械， 广泛用于工厂、 工地、矿山、农业生产等环境， 用来完成起吊货物等任务。其中HCB30 型“手拉葫芦”的技术数据 如下表： 型号 HCB30 承 载 链 条 股 数 （股）2 最大承载质量(t) 3 链条直径(mm) 8 一次起升高度(mm) 3 手拉轮直径(mm) 150 测试载荷(kN) 37.5 承载轮直径(mm) 50 最小净空高度 （mm ） 470 净重（kg）21.7 最大载荷所需 拉力 (N) 360 毛重（kg）22.3 注： “一次起升高度”是指，成年人在站立状态，用左、右两手 交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中，左手或右手下拉一次 （按 30cm计） ，所吊重物上升的高度。 承载轮上所缠的承载链条较粗