2016年第二十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題及參考 答案(word版)

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1、第二十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題一、本題共10小題，毎小題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)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我國(guó)有句諺語說：“下雪不冷化雪冷”。你認(rèn)為以下幾個(gè)說法中一定錯(cuò)誤的是（ ）A冷與不冷是將下雪過程中與下雪過后的溫度進(jìn)行對(duì)比來說的B冷氣流的北上導(dǎo)致氣溫的降低C雪的熔化、熔化后水的蒸發(fā)以及雪的升華都需要吸熱導(dǎo)致氣溫的降低D人們感覺的“冷”與“不冷”除與溫度有關(guān)之外，還受空氣濕度的影響2公路交通標(biāo)志由基板和附著其上的反光膜組成，夜晚它可以反射汽車射來的燈光，使司機(jī)看清交通標(biāo)志。圖1所示的反光膜橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖中，設(shè)計(jì)最合理的

2、是（ ）3如圖2所示，生活中有很多方法都可以將斧頭安緊在斧柄上，下面四種方法能更好地利用斧頭慣性的是( )圖24將一根直木棒放在一裝有水的長(zhǎng)方體形狀的玻璃水槽中的偏左側(cè)的位置，直木棒靜止后從其正前方觀察到的現(xiàn)象是下面四種情況中的哪一種（ ）5用手提起如圖4甲所示長(zhǎng)細(xì)金屬鏈的一端，使金屬鏈的另一端接觸玻璃杯底部，然后逐漸將長(zhǎng)金屬鏈順序地盤入玻璃杯中，直到金屬鏈幾乎能裝滿玻璃杯。將玻璃杯放置在水平桌面的最左端，使金屬鏈的另一端伸出玻璃杯外，然后用手指按住金屬鏈，如圖4乙所示。若將手指放開，將會(huì)出現(xiàn)下列哪種現(xiàn)象（）A沒有變化B金屬鏈會(huì)回到玻璃杯中C金屬鏈會(huì)下落一段距離后停止滑出杯子 D金屬鏈會(huì)下落直

3、到玻璃杯清空6如圖5所示為雙金屬片溫度計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，雙金屬片一般是由形狀相同的銅片和鐵片鉚合在一起制成的，其中銅的熱膨脹程度比鐵的大。當(dāng)溫度變化時(shí)，由于內(nèi)外兩層金屬片的膨脹程度不一樣而引起指針偏轉(zhuǎn)，同時(shí)在彈力的平衡下，指針便指在刻度盤上相應(yīng)的溫度值位置上，從而顯示出被測(cè)的溫度。下面關(guān)于雙金屬片溫度計(jì)的認(rèn)識(shí)中，錯(cuò)誤的是( )A雙金屬片溫度計(jì)是根據(jù)固體熱脹冷縮的原理制成的B被測(cè)溫度越高，雙金屬片溫度計(jì)內(nèi)彈簧的彈力越大C雙金屬片溫度計(jì)的指針做得比較長(zhǎng)，是為了能起到將微小形變放大的作用D要使溫度升高時(shí)指針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，雙金屬片的外層（圖中較粗線所示）應(yīng)是鐵，內(nèi)層（圖中較細(xì)線所示）應(yīng)是銅7有經(jīng)驗(yàn)的面

4、點(diǎn)師傅在用手從蒸籠里拿剛蒸熟的饅頭之前，總是先用手蘸上少許涼水。面點(diǎn)師傅這樣做，主要的道理和目的是（）A利用涼水先對(duì)手進(jìn)行冷卻，同時(shí)由于水的比熱容又較大，避免手被燙傷B利用涼水蒸發(fā)吸熱，以降低手的溫度，避免手被燙傷C利用涼水蒸發(fā)吸熱，以迅速降低籠內(nèi)水蒸氣的溫度，避免手被燙傷D利用涼水把手與熱饅頭隔開，以避免手被燙傷8在搶救呼吸困難的病人時(shí)，醫(yī)生往往給病人輸氧氣。氧氣經(jīng)過很長(zhǎng)的輸送管道進(jìn)入病房，再通過一個(gè)如圖6所示的裝置。這個(gè)裝置讓氧氣先通入瓶中的蒸餾水內(nèi)，而后才提供給病人呼吸使用。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們對(duì)于讓氧氣通入瓶中的蒸餾水內(nèi)的目的，提出了如下幾種觀點(diǎn)：過濾氧氣，除去輸送過程中夾雜的少量雜

5、質(zhì)給氧氣加濕，使氧氣濕潤(rùn)一些冷卻氧氣，降低氧氣的溫度通過氣泡可以觀察氧氣的流量大小，便于調(diào)節(jié)在上述觀點(diǎn)中，最為合理的一組是（ ）ABCD9晶晶在超市買了一塊豆腐、一顆圓白菜、一盒雞蛋，根據(jù)你學(xué)的物理知識(shí)，你覺得如圖7所示的哪種裝袋方式最合理（ ）圖710半潛船是專門從事運(yùn)輸大型海上石油鉆井平臺(tái)、大型艦船、潛艇等超長(zhǎng)超重而又無法分割吊運(yùn)的超大型設(shè)備的船舶。如圖8甲所示，半潛船把裝貨甲板潛入水中，使貨物能夠進(jìn)入裝貨甲板上。然后半潛船上浮至船身和貨物一起浮出水面，將貨物運(yùn)走，如圖8乙所示為用半潛船運(yùn)送損壞的艦艇。下列說法中正確的是（ ）A半潛船是由密度比水小的實(shí)心材料制成的B建造半潛船時(shí)內(nèi)部一定留有

6、很大體積的空艙C沒有裝載任何貨物處于下潛狀態(tài)的半潛船，與它裝載著艦艇并浮出水面時(shí)受到的浮力大小一定相等D圖8乙中的半潛船的質(zhì)量必需要小于艦艇的質(zhì)量二、簡(jiǎn)答下列各題（每題6分，共30分）1眼鏡是我們十分熟悉的光學(xué)器件，由鏡片和鏡架組成（如圖9所示）。眼鏡可分為矯正視力的近視眼鏡、遠(yuǎn)視眼鏡、老花眼鏡及散光眼鏡等；保護(hù)眼睛的防風(fēng)眼鏡、太陽眼鏡、游泳眼鏡等；具有矯正視力和保護(hù)眼睛雙重功能的眼鏡。請(qǐng)分別從力學(xué)、光學(xué)等不同角度，說出至少三條上述各種眼鏡中包含的物理知識(shí)。2為防止小轎車在行駛途中由于車門沒有關(guān)閉而帶來危險(xiǎn)，廠家設(shè)計(jì)了報(bào)警電路。四個(gè)車門都關(guān)閉時(shí)蜂鳴報(bào)警器不響且指示燈不亮；只要有一扇車門沒有關(guān)閉

7、，蜂鳴報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)發(fā)光，根據(jù)指示燈發(fā)光情況可判斷哪一扇車門沒有關(guān)閉。請(qǐng)你在圖10中用筆畫線表示導(dǎo)線，將各元件連接成符合要求的、電路圖（導(dǎo)線不許交叉或穿過開關(guān)），說明：每個(gè)車門控制一個(gè)開關(guān)（S1對(duì)應(yīng)L1，其他類推)當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)開關(guān)斷開，車門打開時(shí)開關(guān)閉合。 圖113如圖11甲所示的吊車在試圖吊起損壞的車輛時(shí)，發(fā)生了翻車事故（如圖11乙所示）。請(qǐng)你分析吊車翻車的3種可能原因。4參加拔河比賽前老師告訴同學(xué)們應(yīng)注意以下技巧：挑選體重大的同學(xué)參賽；穿較新的有花紋的橡膠底運(yùn)動(dòng)鞋；拔河時(shí)身體要句后傾斜適當(dāng)角度，兩腿前伸兩腳用力蹬地，重心落在腳掌后面；發(fā)力時(shí)，繩子一定要拉直，聽到口號(hào)一起用

8、力往后拉。請(qǐng)你分析并說出3條上述技巧背后蘊(yùn)含的物理知識(shí)。5在秋季無風(fēng)或微風(fēng)的清晨，湖面上方經(jīng)常有一層厚厚的“水霧”。請(qǐng)你解釋秋季水面容易產(chǎn)生水霧的原因。三、（11分）抽水蓄能電站是一種特殊的發(fā)電站，也是目前電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟(jì)、壽命周期長(zhǎng)、容量大、技術(shù)最成熟的儲(chǔ)能裝置。抽水蓄能電站的基本結(jié)構(gòu)如圖13所示，當(dāng)電網(wǎng)上的電能有盈余時(shí)，抽水蓄能電站就利用盈余的電能，通過蓄能機(jī)組帶動(dòng)水泵，把水由低處的下庫(kù)抽到高處的上庫(kù)并儲(chǔ)存起來；當(dāng)電網(wǎng)上的電能不足時(shí)，使原來抽到上庫(kù)的水再流回下庫(kù)，并推動(dòng)蓄能機(jī)組帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。2015年6月12日，安徽金寨抽水蓄能電站項(xiàng)目正式開工?？傃b機(jī)容量120萬千瓦（此處可看作

9、總發(fā)電功率為120萬千瓦），計(jì)劃建設(shè)4臺(tái)單機(jī)容量30萬千瓦的發(fā)電機(jī)組。設(shè)計(jì)年總抽水消耗電能26.8億千瓦時(shí)，蓄能發(fā)電20.1億千瓦時(shí)。取g=10N/kg，求：1按照設(shè)計(jì)要求，平均每年這4臺(tái)發(fā)電機(jī)組相當(dāng)于要共同工作連續(xù)工作多少天？2該抽水蓄能電站的年運(yùn)行綜合效率行的設(shè)計(jì)值是多少？3若該抽水蓄能電站在放水發(fā)電階段的效率發(fā)=90%，則抽水蓄能階段的效率抽是多少？4若該抽水蓄能電站上、下庫(kù)的水面平均高度h=100m，為保證該抽水蓄能電站4臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部滿負(fù)荷連續(xù)發(fā)電t0=l0h，試估算，該抽水蓄能電站上庫(kù)的容量V庫(kù)至少要多少m?四、（11分）2015年4月16日，中國(guó)首創(chuàng)的十秒級(jí)閃充電車在寧波正式下線

10、，如圖14所示。這種電車采用超級(jí)電容（一種可以直接以電能形式儲(chǔ)存能量的設(shè)備，像蓄電池一樣也有正、負(fù)兩極）作為電能存儲(chǔ)設(shè)備。這種超級(jí)電容安全環(huán)保，可反復(fù)充放電100萬次以上，使用壽命長(zhǎng)達(dá)十年。與該車相匹配的充電樁安裝在各公交站點(diǎn)，充電樁在乘客上下車的約30s時(shí)間里即可把電充滿，并可讓車持續(xù)正常行駛5 km以上。在制動(dòng)和下坡時(shí)，電車還可以把部分動(dòng)能再轉(zhuǎn)化為電能為超級(jí)電容充電。若假設(shè)這種電車的質(zhì)量（滿載，含乘客）為m=15t;正常勻速行駛時(shí)，電車受到的平均阻力f為車重G的0.02倍；正常勻速行駛時(shí)的速度為v=10m/s。（取g=10N/kg)求:1這種電車正常勻速行駛時(shí)的功率P行。2若這種電車每次充

11、滿電后持續(xù)正常行駛5km，正常勻速行駛時(shí)的效率為行=90%。試估算，每次充滿電，電車從充電樁所獲得的能量E。3若每次給這種電車充滿電須耗時(shí)t=30s。試估算，充電樁為電車充電時(shí)的輸出功率P出。4若按電價(jià)0.5元/kWh來計(jì)算，則每次充電需花費(fèi)電費(fèi)多少元？與之同樣功能的然油公交車百公里油耗約為36L，燃油價(jià)格按5.5元/L來計(jì)算，同樣行駛5km需花費(fèi)然油費(fèi)多少元？五、（14分）小明某次在路邊觀察到，工人師傅們?cè)诎惭b水泥電線桿過程中要將地面上水平的電線桿“豎立”起來時(shí)，在地面上先挖了形狀如圖15所示的坑。地面處的坑口截面基本上是一個(gè)長(zhǎng)方形，其寬度僅比電線桿的粗端直徑略大一點(diǎn)，坑中從長(zhǎng)方形的一邊開始

12、有一從地面直達(dá)坑底的斜坡。而另一邊則是直上直下的，坑底基本上是一個(gè)正方形。請(qǐng)你回答：1為什么要挖成圖15所示的深坑，而不挖成圖16甲所示的僅比電桿略粗一點(diǎn)的深坑，或者如圖16乙所示的大口徑的深坑？這樣做有什么好處？2通過計(jì)算對(duì)比分析：如果已將電線桿水平放在坑口上方，且其粗端位于坑底右端正上方，現(xiàn)要把電線桿分別埋入圖15、圖16甲所示的兩個(gè)坑中，則在豎起電線桿的開始階段，對(duì)電線桿的細(xì)端分別至少需要多大的力？己知這種坑深1.6m，坑底的長(zhǎng)、寬都是0.3m，地面處坑口長(zhǎng)2.3m、寬0.3m。電桿線的質(zhì)量為410kg，長(zhǎng)8.0m，粗端直徑0.26m，其重心距粗端3.2m。（取g=10N/kg)3在上述

13、兩種情況下，豎起電線桿的過程中，工人師傅們對(duì)電線桿分別至少要做多少功？六、（14分）如圖17所示為一種新型電器無葉空氣凈化暖風(fēng)器，兼具風(fēng)扇、制暖和空氣凈化的功能，其銘牌如表所示。如圖18甲所示，電器的底部為進(jìn)氣口，空氣進(jìn)入時(shí)要經(jīng)過濾網(wǎng)凈化，然后被馬達(dá)送入環(huán)形通道（內(nèi)有加熱元件）。環(huán)形通道一端開有細(xì)縫，空氣從細(xì)縫高速吹出。如圖18乙所示，高速吹出的氣流，能帶動(dòng)周圍和后方的空氣，使形成風(fēng)的空氣體積比進(jìn)氣體積增加十幾倍。1請(qǐng)解釋這種電器形成風(fēng)的空氣體積比進(jìn)氣體積增加很多的原因。2如果要將一個(gè)“10m7m3m”的房間的溫度從15C提升到20C，請(qǐng)回答：(1)請(qǐng)估算該電器至少需作多長(zhǎng)時(shí)間？（己知空氣的密

14、度約為1.22kg/m，比熱容約為110J/（kg）空氣凈化暖風(fēng)器銘牌最大功率制暖2000W涼風(fēng)/凈化40W送風(fēng)距離4-7m最強(qiáng)進(jìn)氣氣流可達(dá)33L/S(升/秒）最強(qiáng)出風(fēng)氣流可達(dá)434L/S(升/秒）(2)反思你的估算和實(shí)際情況有何差異、解釋為什么會(huì)有差異？3如果要凈化該房間內(nèi)的空氣，請(qǐng)回答：(1)該電器過濾一遍與房間相同體積的空氣至少需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)反思你計(jì)算出的時(shí)間和實(shí)際情況下將空氣過濾干凈需要的時(shí)間有何差異、解釋為什么會(huì)有差異？2016年第二十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽參考解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每小題2分，共20分）1B 2D 3A 4C 5D 6D 7A 8C 9B 10B二、

15、簡(jiǎn)答題（第題6分，共30分）1（6分）參考答案（1）鼻托面積較大是為了增大受力面積，減小壓強(qiáng)，使人感覺更舒服；（2）鏡片和鏡架盡量用密度小的材料，減小眼鏡總質(zhì)量，減小壓力，減小壓強(qiáng)，使人感覺更舒適；（3）近視眼鏡的鏡片對(duì)光束有發(fā)散作用，可以使裸眼所成的像向視網(wǎng)膜方向移動(dòng)，成以視網(wǎng)膜上；（4）鏡腿采用彈性較好的材料，不容易損壞和變形。2（6分）參考答案如圖答-1所示3（6分）參考答案（1）吊臂相對(duì)于水平面傾斜的角度過?。唬?）被吊物體質(zhì)量過大；（3）吊臂伸出過長(zhǎng)；（4）吊車左端的支撐爪不夠靠前。4（6分）參考答案（1）體重大的同學(xué)對(duì)地面的壓力大，摩擦力大；（2）穿較新的有花紋的橡膠底運(yùn)動(dòng)鞋，可以

16、增加接觸面間的粗糙程度，摩擦力大；（3）把人看做一個(gè)杠桿，以腳為支點(diǎn)，重心落在腳掌后面且兩腿前伸用力蹬地，可以增加重力的力臂，增加被對(duì)手拉動(dòng)向前方轉(zhuǎn)動(dòng)的難度；（4）同時(shí)用力，且所有力都沿同一直線，同一方向，合力最大。5（6分）參考答案（1）秋季夜晚水和空氣放熱，由于水的比熱容比空氣大，早晨的溫度高于空氣；（2）水蒸發(fā)形成水蒸氣；（3）水蒸氣遇冷空氣放熱液化形成小水滴即“水霧”。三、（11分）參考解答1平均每年這4臺(tái)發(fā)電機(jī)組相當(dāng)于要共同連續(xù)工作的時(shí)間 2分2該抽水蓄能電站的年運(yùn)行綜合效率的設(shè)計(jì)值 2分3運(yùn)行綜合效率行與放水發(fā)電階段的效率發(fā)和抽水蓄能階段的效率抽的關(guān)系為行=發(fā)則抽水蓄能階段的效率

17、3分4放水發(fā)出的電能 Pt=發(fā)Vgh 2分該抽水蓄能電站上水池的庫(kù)容至少為 2分四、（11分）參考解答1電車勻速行駛時(shí)，電車的牽引力F=f=0.02G=0.02mg=0.0215103kg10N/kg=3103N 1分電車正常勻速行駛時(shí)的功率 P行=Fv=3103N10m/s=3104W 2分2這種電車每次充滿電后持續(xù)正常行駛s=5km，電車所做的功為：W=Fs=3103N5103m=1.5107J 1分電車從充電樁所獲得的能量 2分3充電樁為電車充電時(shí)的輸出功率為2分4每次充電所需電費(fèi)為 2分燃油公交車行駛5km須花費(fèi)燃油費(fèi)為1分五、（14分）參考答案1（5分）挖成圖15所示的深坑好處如下：

18、少挖土方：挖成圖15所示的深坑要比挖成圖16乙所示的深坑少挖土方，這樣可以少做功，避免人力浪費(fèi)，提高勞動(dòng)效率。便于施工：施工人員更易于從圖15所示的坑里向外取土。省力省功：用圖15所示的深坑埋水泥電線桿，與用圖16甲所示的深坑埋水泥電線桿相比，不必將電線桿沿豎直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工時(shí)即省力又省功。施工安全：用圖15所示的深坑埋水泥電線桿，施工人員只需從有斜坡的方向扶住水泥電線桿就行了，水泥電線桿不會(huì)向其它方向傾倒，施工比較安全。2若將這種電線桿埋入圖15所示的坑中，電線桿就位后的情況如圖答-2所示。 1分設(shè)豎起電線桿的開始階段，在細(xì)端所施加的豎直向上的拉力為F1。在圖答-2中

19、，電線桿粗端伸入坑口的距離為2.3 m -0.3 m =2.0m進(jìn)而：O1A1=8.0 m -2.0 m =6.0m O1B1=3.2 m -2.0 m =1.2m 1分電線桿重：G=mg=41010 N =4100N 1分根據(jù)杠桿平衡條件，有：F1O1A1=GO1B1解得：F1=820N 2分若將這種電線桿埋入圖16甲所示的坑中。電線桿就位后的情況如圖答-3所示。1分設(shè)豎起電線桿的開始階段，在細(xì)端所施加的豎直向上的力為F2。在圖答-3中：O2A2=8.0m O2B2=3.2 m 1分根據(jù)杠桿平衡條件，有：F2O2A2=GO2B2解得： 1分3在圖答-2中，電線桿重心升高：h1=3.2 m -

20、1.6 m =1.6m 1分人們對(duì)電線桿做功：W1=Gh1=41001.6J =6560J 1分在圖答-3中，電線桿重心升高：h2=3.2 m 1分人們對(duì)電線桿做功：W2=Gh2=41003.2J =13120J 1分六、（14分）參考答案1當(dāng)氣流從細(xì)縫以高速吹出，氣流的壓強(qiáng)小于周圍空氣的壓強(qiáng) 1分在壓強(qiáng)差的作用下，周圍的空氣流向氣流并被加速，從而隨著氣流一起向前運(yùn)動(dòng) 1分另一方面，隨著風(fēng)扇前方氣流向前運(yùn)動(dòng)，風(fēng)扇后方的空氣向前補(bǔ)充過來 1分這樣，形成風(fēng)的空氣的體積比進(jìn)氣的體積增加了很多倍。2（1）房間內(nèi)空氣體積為：10m7m3m=210m3將房間的溫度從15提升到20，空氣需要吸收的熱量：Q=

21、cmt=cVt=1.0103J/kg1.22kg/m3210m35=1.28106J 2分即電流至少做功W=1.28106J 1分電器工作的最小時(shí)間 t=W/P=1.28106J/2000W=640s10.7min 1分（2）實(shí)際情況下，電器要運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間、消耗更多的電能。 1分房間不是完全絕熱的，會(huì)向外界散發(fā)熱量，造成熱量流失 1分實(shí)際上室內(nèi)還胡各種物品，而且這些物品的密度和比熱容的乘積一般都大于空氣的，考慮這些物品溫度升高需要吸收的熱量，還需消耗更多的電能轉(zhuǎn)化為熱能 1分3（1）進(jìn)氣口安裝有濾網(wǎng)，按最強(qiáng)進(jìn)風(fēng)氣流33L/s估算，至少需要時(shí)間： 1分即至少需要1.8個(gè)小時(shí)。（2）實(shí)際情況下將空

22、氣過濾干凈需要更長(zhǎng)時(shí)間 1分因?yàn)椋簩?shí)際情況下，由于風(fēng)導(dǎo)致的空氣流動(dòng)、房間內(nèi)空氣溫度不均導(dǎo)致的對(duì)流、空氣分子的熱運(yùn)動(dòng)，空氣中有害分子、細(xì)顆粒物在分布上不斷“擴(kuò)散”。因此，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾的空氣，出來后并非就始終保持純凈了。實(shí)際發(fā)生的過程是：經(jīng)過凈化器凈化，空氣中有害成分的濃度在不斷降低。而不是一升的空氣通過凈化器，就多了一升干凈空氣、少了一升污染的空氣。 1分另一方面，這種擴(kuò)散也需要一定的時(shí)間。由于空氣凈化器一般擺放在房間里的一個(gè)固定位置，在這個(gè)位置附近的空氣相對(duì)凈化效果較好，而離該位置較遠(yuǎn)的空氣中的污染物擴(kuò)散到凈化器的位置需要一定的時(shí)間。因此，從整個(gè)房間來看，將整體的空氣凈化干凈還需要更長(zhǎng)時(shí)間。 1分