全国物理竞赛(巨人杯)
第二十五届全国初中应用物理竞赛(巨人杯)试题word版附答案
图32015年第二十五届全国初中应用物理竞赛巨人杯）试题 一、本题共10小题，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题后的括号内。
1 .市面上有一种化妆镜，当对着它照镜子时，能看到自己面部更细微处。
这种化妆镜 应该是一个（ ） A.平面镜 B.凸面镜C.凹面镜 D.凸透镜 2 .“充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。
2014年8月7日，我国 民航局首次专门针对“充电宝”发出公告，公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能 量不能超过一定标准。
这一 “标准”的单位是（ ） 3 .为了确保用电安全，家中都会安装配电盘。
配电盘中除了装有分别控制厨房、客厅 和卧室等用电的开关外，还装有漏电保护器。
小明装完新房后，将插排插入客厅墙上的 电源插孔中，然后将电视机的电源插头插入插排的电源插孔，但打开电视机后，配电盘 中漏电保护中保护器就“跳闸” 了。
小明拔下电视机电源插头，把漏电保护器的开关复 原（重新闭合），然后将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏 电保护器再次“跳闸”。
关于发生上述现象的原因，下列猜想正确的是（ ） A.墙上的电源插座中的火线和零线间短路了 B .插排中插座处的零线和火线接反了 C.插排中插座处的零线和火线接反了 D .插排中插座处的火线和地线接反了 4、氢气具有可燃性，因此早期使用氢气填充的气球和飞艇很容易燃烧起火。
后来使用不 会燃烧的氨气替代氢气来填充气球和飞艇。
相同条件下氨气的密度约为氢气密度的两倍。
若忽略球皮和吊索的重力，则相同体积的氮气球与氢气球相比（ ） A.氨气球的有效载重量约为氢气球的一半 B .氨气球有的效载重量约为氢气球的 2倍 C.氨气球有效载重量比氢气球小很多 D .氨气球的有效载重量与氢气球差不多 5 .图1是一种案秤的照片。
根据这张照片估计， 如果将该案 秤配备的标有“1kg”字样的槽码放在秤盘上， 那么测得其质 量应约为（ ） 6 .晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。
关于李又明同志个人教学质量汇报材料
任现职以来教育教学质量、业绩能力汇报材料浠水县兰溪镇兰溪初级中学李又明我叫李又明，男，45岁，中共党员，大学专科，中学一级教师。
于1996年6月黄冈师范学院实验管理专业毕业，同年8月调入六神港乡方角中学任教，担任初中物理教学工作。
2001年秋季合并乡镇调入兰溪中学任教，一直担任班主任和初中物理。
12年度曾担任两个班的班主任，2013年担任教务主任， 14提升为分管教学副校长；在兼任教学管理期间的14、15、16、17年度继续担任班主任工作兼实验员。
任现职十年以来具体业绩汇报如下:1.思想方面本人自1996参加工作以来拥护中国共产党的领导，坚持出全勤，创造性的干好自己的工作，没有违反教师职业道德的行为。
热爱教育事业，遵纪守法，团结协作，治学严谨，有着良好的思想政治素质和师德修养。
2.教学成绩和效果2012年撰写的教学论文《专题复习：浮力计算题的一般解题步骤》获得第八届全国中小学教师论文大赛一等奖；2013-2014年，组织我班李志锋、郭家成、田成得同学参加第23届全国初中物理应用竞赛（巨人杯）分别获国家级二、三等奖；2013年和2014年我也连续被评为国家级物理竞赛“优秀辅导员”称号。
2013至2014年着手组织全校物理教师参加全国教育科学教育部规划课题——《中华经典诵读》研究时撰写的论文“中华传统文化在物理教学中的渗透”、“将中华传统文化渗透到物理实验教学中”分别获国家级一、三等奖；于2016年至2019年期间参加“初中实验教学难学难教的原因及有效教学策略研究”的课题，浅谈《农村学校实验教学难学难教的原因》的论文获市级二等奖。
2018年参加湖北省第二届“长江教育杯”微课大赛获省级三等级，同年参加优质课《微课》评比获市级一等奖。
；2009年参加兰溪镇“中青年教师讲课比赛”获镇级一等奖；2012在课内比教学教学比武大赛中获二等奖；2014年，参加兰溪镇“课堂教学研究”活动中讲示范课; 2017年春季所带班级期末统考获全县第三名。
第27届全国中学生物理竞赛决赛试题
中国科学技术大学物理学院叶邦角整理第27届全国中学生物理竞赛决赛试题一、（25分）填空题1．一个粗细均匀的细圆环形橡皮圈，其质量为M ，劲度系数为k ，无形变时半径为R 。
现将它用力抛向空中，忽略重力的影响，设稳定时其形状仍然保持为圆形，且在平动的同时以角速度 绕通过圆心垂直于圆面的轴线匀速旋转，这时它的半径应为 。
2．鸽哨的频率是f 。
如果鸽子飞行的最大速度是u ，由于多普勒效应，观察者可能观测到的频率范围是从 到 。
（设声速为V 。
）3．如图所示，在一个质量为M 、内部横截面积为A 的竖直放置的绝热气缸中，用活塞封闭了一定量温度度为0T 的理想气体。
活塞也是绝热的，活塞质量以及活塞和气缸之间的摩擦力都可忽略不计。
已知大气压强为0p ，重力加速度为g ，现将活塞缓慢上提，当活塞到达气缸开口处时，气缸刚好离开地面。
已知理想气体在缓慢变化的绝热过程中pV 保持不变，其中p 是气体的压强，V 是气体的体积， 是一常数。
根据以上所述，可求得活塞到达气缸开口处时气体的温度为 。
4．（本题答案保留两位有效数字）在电子显微镜中，电子束取代了光束被用来“照射”被观测物。
要想分辨101.010m （即原子尺度）的结构，则电子的物质波波长不能大于此尺度。
据此推测电子的速度至少需被加速到 。
如果要想进一步分辨121.010m 尺度的结构，则电子的速度至少需被加速到 ，且为使电子达到这一速度，所需的加速电压为。
已知电子的静止质量319.110kg e m ，电子的电量191.610C e ，普朗克常量346.710J s h ，光速813.010m s c 。
二、（20分）图示为一利用传输带输送货物的装置，物块（视为质点）自平台经斜面滑到一以恒定速度v 运动的水平长传输带上，再由传输带输送到远处目的地，已知斜面高2.0m h ，水平边长 4.0m L ，传输带宽 2.0m d ，传输带的运动速度 3.0m/s v 。
思维特训(一) 分子间的引力和斥力
思维特训(一)分子间的引力和斥力|典|例|分|析|分子间的引力和斥力例1分子力，又称分子间作用力、范得瓦耳斯力，是指分子间的相互作用。
当两分子相距较远时，分子力表现为引力；当分子间距离非常近时，分子力主要表现为斥力。
实验表明，气体很容易被压缩；把体积分别为50 cm3的水和酒精混合，总体积小于100 cm3；高温下碳原子可渗透到钢制表面。
这些都说明分子、原子间有一定的距离。
相隔一定距离的固体和液体分子仍能聚集在一起不分散，是因为存在分子间作用力。
分子间作用力由引力和斥力组成，引力对抗拉伸，斥力对抗压缩。
图1－TX－1如图1－TX－1所示为分子间作用力关系图，r表示两分子间距离，r0表示引力和斥力相平衡的距离。
F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F分子表示合力曲线。
由图可知，随分子间距离r的增大，分子力先减小到零后增大再减到零，对外表现为先斥力后引力。
(1)分子间引力和斥力大小均与________有关。
固体和液体很难被压缩，说明分子间存在________。
分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而________。
(2)下列有关分子力的说法中，正确的是________。
A．当r＝r0时，分子间没有力的作用B．当r＜r0时，分子间的作用力只有斥力C．当r＞r0时，分子间的作用力只有引力D．当r＝10r0时，分子间的作用力可以忽略[解析] (1)由分子间作用力关系图可知：分子间的作用力与分子间的距离有关。
分子间作用力随着分子间距离的增大而减小，且斥力减小得更快。
固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力。
(2)分子间同时存在着引力和斥力，当r＝r0时，分子引力与斥力相等，分子间既不表现为引力，也不表现为斥力，但并不是分子间没有力的作用，故A错误；当r＜r0时，分子引力小于斥力，分子间的作用力表现为斥力，并非只有斥力，故B错误；当r＞r0时，分子引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力，并非只有引力，故C错误；当r＝10r0时，分子间的作用力小到可以忽略，故D正确。
第25届全国中学生物理竞赛预赛试题(含答案)
第25届全国中学生物理竞赛预赛卷一、选择题.本题共6小题，每小题6分。
在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项是正确的，有的小题有多项是正确的。
把正确选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1。
如图所示，两块固连在一起的物块a和b，质量分别为m a和m b，放在水平的光滑桌面上。
现同时施给它们方向如图所示的推力F a和拉力F b，已知F a>F b，则a对b的作用力A. 必为推力B。
必为拉力C. 可能为推力,也可能为拉力D。
可能为零2。
用光照射处在基态的氢原子，有可能使氢原子电离。
下列说法中正确的是A. 只要光的光强足够大，就一定可以使氢原子电离B. 只要光的频率足够高,就一定可以使氢原子电离C。
只要光子的能量足够大，就一定可以使氢原子电离D。
只要光照的时间足够长，就一定可以使氢原子电离3。
如图所示，一U形光滑导轨串有一电阻R，放置在匀强的外磁场中,导轨平面与磁场方向垂直。
一电阻可忽略不计但有一定质量的金属杆ab跨接在导轨上，可沿导轨方向平移。
现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F，若忽略杆和U形导轨的自感，则在杆运动过程中,下列哪种说法是正确的？A。
外磁场对载流杆ab的作用力对ab杆做功，但外磁场的能量是不变的B。
外力F的功总是等于电阻R上消耗的功C。
外磁场对载流杆ab作用力的功率与电阻R上消耗的功率两者的大小是相等的D。
电阻R上消耗的功率存在最大值4. 如图所示，放置在升降机地板上的盛有水的容器中，插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管a 和b，管的上端都是封闭的，下端都是开口的。
管内被水各封有一定质量的气体.平衡时,a管内的水面比管外低，b管内的水面比管外高.现令升降机从静止开始加速下降,已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内，且经历的过程可视为绝热过程，则在此过程中A。
a中气体内能将增加,b中气体内能将减少B。
a中气体内能将减少，b中气体内能将增加C. a、b中气体内能都将增加D. a、b中气体内能都将减少5. 图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管"，a、b、c、d为其四段竖直的部分,其中a、d 上端是开口的,处在大气中。
2014年第二十四届全国初中应用物理竞赛试题及答案(Word 高清)
年第二十四届全国初中应用物理竞赛（巨人杯）试题2014选项中只有一个是正确的，个出的四给分。
以下各小题20分，共2小题，每小题10一、本题共把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1 ．汽车的观后镜是用来观察车后路面情况的装置，一般为凸面镜。
正常情况甲所示的效果。
1下，坐在驾驶员位置的人通过左侧观后镜应该看见如图在某次准备驾车外出前，坐在驾驶员位置的王师傅发现，从左侧观后镜中乙所示的情景。
为确保行驶安全，左侧观后镜的镜面应适1看到的是如图 1 图甲乙中的哪种操作（2当完成图）．D ．C ．．B A向外旋转向上旋转向下旋转向内旋转2 图的节目（注意：因该节目有危”不怕电“时，物理老师和电工师傅合作给同学们表演了一个”元旦文艺会演“．2“P2220 100”分别连接到一标有B、A。
首先电工师傅将两根导线的接头险，同学们切勿模仿）的灯泡（如图上，闭合开关，灯泡正常发光。
随后，电工师傅断开D、C甲所示）的接线柱3 开关，取下灯泡，物理老师站到干燥的木凳上，左、右两手分别抓住两导线接头A，此时电工师傅闭合开关，用测电笔分别测试导线接头乙所示）3（如图B、A 、及物理老师的皮肤，发现测电笔的氖管均发光，而在这一过程中，物理老师依B ）然谈笑自如。
对以上现象的解释，你认为下列说法中正确的是（ 3 图”特异功能“．物理老师有A ．物理老师的双手戴着绝缘手套B ，确实不怕电．在人、灯替换的过程中，电源的零线被断开了 C ．在人、灯替换的过程中，电源的火线被断开了D ”东倒西歪“乙所示为正对着锯齿看的效果，发现它的锯齿都4甲为一把手工锯的锯条，图4．图3的侧向两侧，）而不在一个平面上。
其原因是（．将锯齿做成这样的形状后，容易将锯齿打磨得更锋利A ．将锯齿做成这样的形状后，锯条承受撞击能力更强B ．锯条用得太久，锯齿被撞歪了C 4 图．将锯齿做成这样的形状后，可以使锯口加宽，减小被锯物体对锯条的摩擦力D ）探测器在月球表面降落时，没有使用降落伞，是因为（”嫦娥三号“．4 ．月球表面非常松软，不需要使用降落伞减速A ．距离月球表面太近，用降落伞来不及减速B ．月球表面附近没有大气，降落伞无法起到减速的作用C 质量太大，不易制作足够大的降落伞”嫦娥三号“．D．汽车发动机在工作过程中需要冷却。
2023年第二十三届全国初中应用物理竞赛巨人杯
2023年第二十三届全国初中应用物理竞赛（巨人杯）一、选择题1、验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的启动与关闭。
对于它们发出的“光”，下列说法中对的的是 ( )A.验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线B.验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线C.验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线D.验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线2、在严寒的冬季，小明到滑雪场滑雪，恰逢有一块空地正在进行人工造雪。
他发现造雪机在工作过程中，不断地将水吸入，并连续地从造雪机的前方喷出“白雾”，而在“白雾“下方，已经沉积了厚厚的一层“白雪”，如图1所示。
对于造雪机在造雪过程中，水这种物质发生的最重要的物态变化，下列说法中对的的是 ( )A.凝华B.凝固C.升华D.液化3、在有些地区，人们常在小河边洗衣服。
如图2所示，人们先把脏衣服浸泡在河水里，然后提出来放在石板上，用木棒捶打，水花四溅……，如此反复多次，直到衣服被洗净为止。
这里，用木棒捶打的重要目的是( )A.把衣服上的灰尘打坏，以便于洗涤B.增大木棒与灰尘之间的摩擦，将灰尘带走C.迫使湿衣服里面的水从衣服纤维之间的缝隙中高速喷出，运用高速水流将灰尘冲洗掉D.木棒捶打，使衣服忽然运动起来，而衣服上的灰尘由于具有惯性仍然静止，从而使灰尘脱离衣服4、如图3所示，海北中学有一个跑道为400 m的操场，在操场的主席台和观众席上方一字形排列着A、B、C三个相同的音箱。
在一次运动会的开幕式上，站在操场中的所有同学都可以听到音箱发出的足够大的声音，但站在某些位置的同学却感觉听不清音箱中播放的内容，在图3的l、2、3三个位置中，位于哪个位置附近的同学应当是“感觉听不清”的？ ( )A.1B.2C.3D.在哪个位置都同样5、炒菜时假如发生油锅起火现象，下列做法中最不应当的是 ( )A.加一些冷油，减少温度B.立刻盖上锅盖C.立即向锅内倒入冷水来灭火D.将蔬菜倒入油锅内6、北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)。
高中物理竞赛流程详细解析
高中物理竞赛流程详细解析高中物理竞赛国内竞赛主要分为：物理竞赛预赛、物理竞赛复赛、物理竞赛决赛三个流程，国际性赛事分为国际物理奥林匹克竞赛和亚洲物理奥林匹克竞赛。
一、全国中学生物理竞赛预赛（CPhO）1、高中物理竞赛入门级赛事，每年9月上旬举办（也就是秋学期开学），由全国竞赛委员会统一命题，各省市、学校自行组织，所有中学生均可报名；2、考试形式：笔试，共3小时，5道选择题、每题6分，5道填空题、每题10分，6道大题、每题20分，共计200分；3、考试主要考力学、热学、电磁学、光学、近代物理等相关内容（回台回复“物竞考纲”查看明细）；4、比赛分别设置了一等奖、二等奖和三等奖，因为预赛主要是各省市为了选拔复赛选手而筹备的，所以一般一等奖可以参加复赛。
5、一般来说，考完试后2~3天即可在考点查询成绩。
二、全国中学生物理竞赛复赛（CPhO）1、高中阶段最重要的赛事，其成绩对于自主招生及参加清北学科营等有直接影响，每年9月下旬举办（也就是预赛结束后）。
2、复赛分为笔试+实验：笔试，共3小时，8道大题，每题40分，共计320分；实验，共90分钟，2道实验，每道40分，共计80分；总分400分。
3、笔试由全国竞赛委员会统一命题，各省市自行组织、规定考点，大多数省份只有预赛一等奖的同学可以参加；实验由各省市自行命题，根据笔试成绩组织前几十名左右考生参加（也就是说实验不是所有人都考，只有角逐一等奖的同学才参加），最终根据实验和笔试的总成绩评定出一等奖、二等奖、三等。
4、各省市的实验时间稍有不同，具体可参考当地往年的考试时间。
5、考试内容在预赛的基础上稍有增加，具体考纲后台回复“物竞考纲”查看。
6、比赛设置了一等奖、二等奖、三等奖，也就是我们常说的省一、省二、省三，其中各省省一前几名入选该省省队，可参加决赛。
7、成绩有什么用？省一等奖可基本满足除清华、北大、复旦以外其他985/211高校的自主招生条件；省二等奖可满足部分985/211高校的自主招生条件；省三等奖可满足大部分211学校的自主招生条件。
分管教学副校长开学讲话稿8篇
分管教学副校长开学讲话稿8篇演讲稿体现着演讲的目的和手段，是人们在工作和社会生活中经常使用的一种文体。
以下是给大家带来的分管教学副校长开学讲话稿，希望可以帮助到大家！分管教学副校长开学讲话稿篇1尊敬的老师们，亲爱的同学们：大家下午好!踏着轻快地步伐，迎着桂花的飘香，我们又回到了美丽的校园，开始了新学期的学习与生活。
回首过去的一学期，学校在主管部门的关心和支持下，全体师生同心协力，锐意进取，不断进步，我们在校园建设、办学质量、办学特色等方面均有进步，得到了社会与家长的好评，教育教学、安全，后勤，学校少年宫等工作均取得了较好的成绩，这是我们全体师生不懈努力的结果，更是对我们全体教师辛勤耕耘的结果。
在此，我向大家表示衷心的感谢和崇高的敬意!回首过去的一学期，我们的教学成绩各有千秋，毕业班：今年考上省重点高中的学生人数由上年的1人上升到4人;上市重点高中的学生人数由上年的20人上升到23人;六年级数学在张云老师和支教罗东周老师的努力下，列全县第一名;六年级的朱旭，王玉强，刘婷婷同学考得了100分的满分，九年级数学在关成莲等老师的努力下，列全县第二名;九年级历史，物理，政治在张清学老师、孟琛琛老师和李清林老师的努力下，列全县第八，十，十，九年级的潘芳同学考得了612分占居全县25名;非毕业班大部分学科都进入全县前10名。
过去一年的工作，离不开全体教职工的共同努力，离不开各位科任教师的辛苦工作，也离不开所有班主任的苦口婆心，更离不开全体同学们的努力。
同学们，学生时代，是人生的黄金时代，而起始年级又是我们成长阶段的重要转折点，“良好的开端是成功的一半”，因此成功地迈好这一步尤为重要。
一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。
同学们要珍惜这美好时光，勤奋学习，莫等闲，白了少年头，空悲切!一年级的同学们，走进白桑九年一贯制学校，你就走进了团结和友爱，也走进了拼搏和奋斗。
愿我们的每一位新同学，从开学的第一天起就百尺竿头更进一步。
全国初中物理竞赛2014试题与答案
2014年第二十四届初中应用物理竞赛（巨人杯）试题一、本题共10小题，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题后的括号内。
1.汽车的观后镜是用来观察车后路面情况的装置，一般为凸面镜。
正常情况下，坐在驾驶员位置的人通过左侧观后镜应该看见如图1甲所示的效果。
在某次准备驾车外出前，坐在驾驶员位置的王师傅发现，从左侧观后镜中看到的是如图1乙所示的情景。
为确保行驶安全，左侧观后镜的镜面应适当完成图2中的哪种操作（）2.“元旦文艺会演”时，物理老师和电工师傅合作给同学们表演了一个“不怕电”的节目(注意：因该节目有危险，同学们切勿模仿)。
首先电工师傅将两根导线的接头A、B分别连接到一标有“PZ220 100”的灯泡（如图3甲所示）的接线柱C、D上，闭合开关，灯泡正常发光。
随后，电工师傅断开开关取下灯泡，物理老师站到干燥的木凳上，左、手两手分别抓住两导线接头A、B（如图3乙所示），此时电工师傅闭合开关，用测电笔分别测试导线接头A、B及物理老师的皮肤，发现测电笔的氖管均发光，而在这一过程中，物理老师依然谈笑自如。
对以上现象的解释，你认为下列说法中正确的是（）A．物理老师有“特异功能”，确实不怕电B．物理老师的双手戴着绝缘手套C．在人、灯替换的过程中，电源的零线被断开了D．在人、灯替换的过程中，电源的火线被断开了3.图4甲为一把手工的锯条，图4乙为正对着锯齿看的效果，发现它的锯齿都“东倒西歪”的侧向两侧，而不在一个平面上。
其原因是（）A．将锯齿做成这样的形状后，容易将锯齿打磨得更锋利B．将锯齿做成这样的形状后，锯条承受撞击能力更强C．锯条用得太久，锯齿被撞歪了D．将锯齿做成这样的形状后，可以使锯口加宽，减小被锯物体对锯条的摩擦力4．“嫦娥三号”探测器在月球表面降落时，没有使用降落伞，是因为（）A．月球表面非常松软，不需要使用降落伞减速B．距离月球表面太近，用降落伞来不及减速C．月球表面附近没有大气，降落伞无法起到减速的作用D．“嫦娥三号”质量太大，不易制作足够大的降落伞5．汽车发动机在工作过程中需要冷却。
2015年第32届全国中学生物理竞赛获奖名单
设区市 姓名 景德镇 向可馨 赣州市 钟希妍 宜春市 胡小浓 鹰潭市 陈文婕 鹰潭市 叶璐慧 鹰潭市 陈洁 抚州市 汪雅高三 瑞金第一中学 高三 江西省丰城中学 高二 江西省鹰潭市第一中学 高三 江西省鹰潭市第一中学 高三 江西省鹰潭市第一中学 高三 江西省金溪县第一中学
复赛准考证号 20153124 20151124 20151223 20151909 20151204 20153927 20151824
初赛准考证号 79815011126 79715010412 79515030203 70115010502 70115010522 70115011222 79415010104
获奖等级 复赛二等奖 复赛二等奖 复赛二等奖 复赛二等奖 复赛二等奖 复赛二等奖 复赛二等奖
指导教师 徐海洋 顾支红 廖建林 周建标 倪国荣,胡燕 倪国荣 石建斌
2023年第24届“巨人杯”全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷及答案
2023年第24届“巨人杯”全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷及答案一、（16分）1．（16分）请利用现有器材：一块大小合适且质地不一定均匀的木板，一把量程为2m 的卷尺，一台能够测量人体质量的磅秤（如图所示），砖块若干块．设计一个测量人体重心位置的方案．要求写出测量步骤和测量结果的表达式．二、（16分）2．（16分）小明的妈妈为了方便早餐时喝上豆浆，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示．图乙所示为豆浆机的主要结构：中间部位是一个连接着刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；电热管负责对液体加热煮沸．下表是这个豆浆机的主要技术参数．型号…﹣…额定电220V压额定频50Hz率电机功180W率加热功800W率容量1000mL小明想探究一下豆浆机工作的具体过程以及耗电情况，在某次使用之前，先查看了他家的单相电子电能表，上面注明1600imp/kW•h，之后，他关闭其他所有家用电器，将浸泡好的适量黄豆和l000cm3的清水放入豆浆机的杯体，启动自动控制键，开始用钟表计时的同时记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，豆浆机按“①加热一②预打浆一⑧加热一④打浆一⑤煮浆一⑥防溢延煮”的程序正常工作直至豆浆机发出声光报警，提示豆浆已做好．从启动自动控制键至豆浆机发出声光报警，整个过程用时20min，电能表上面的发光二极管闪烁了320次．其中①、③、⑤三个过程为电热丝单独不间断工作，而②、④为电机单独间歇工作，此过程中电动机累计工作时间为2min，⑥为电热丝单独间歇工作．请回答：（1）②、④两个过程中，电动机为什么要间歇工作？（2）在豆浆机工作的20min内，消耗的电能为多少kW•h？（3）在豆浆机工作的20min内，电热丝和电机都不工作的时间为多少min？三、（16分）3．（16分）下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器．请根据表中的数据，回答下面的问题．（已知：空气的密度为1.29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg•℃）．注：空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题．XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器电源IPH220V﹣50Hz制冷运行制冷量2300W额定输入功率830W制热运行制热量2600W额定输入功率780W电热功率500W（1）如果房间的面积为15m2，高度为2.6m，问：如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃？（2）在l中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4.0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？空调器总共消耗的电能为多少？（3）该空调器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？四、（16分）4．（16分）机器人小组的同学要制作一个能自己从椅子上站起的机器人，如图1所示．他们已经完成的部分如图2甲所示：Ol 和O2为两个关节（所有关节处均安装有马达，可使关节在一定范围内缓慢转动）：当机器人的上半身、小腿均垂直于大腿坐在椅子上时，上半身可以绕O1顺时针转动30°角、逆时针转动90°角，小腿只能绕O2逆时针转动90°角，如图2乙所示；O1以上的上半身总长50cm，总质量为11.2kg，其重心G1位于Ol正上方25cm处；在Ol 和O2水平连线上的大腿部分长25cm，两只大腿的总质量为4.8kg，其重心G2位于Ol和O2连线的中点：O2以下的小腿和脚总长27cm，两只小腿和脚的总质量为4.8kg，其重心位于O2正下方6cm处；其中脚在水平面上的前后长度为l0cm．且过O2的竖直线恰好将脚分为对称的两半．现还需在O1正上方40cm的03处，为机器人安装两只手臂（如图2丙所示，大臂可绕关节O3转动360°角、小臂可绕关节04逆时针转动90°角，如图2乙所示；大臂和小臂的长度相等，重心位于整只手臂的中心点）．根据所使用的材料，已知每一只手臂的质量和长度的关系为“每lcm长度手臂的质量为0.06kg”．请你从理论上计算出机器人的整只手臂至少需要多长，才能使机器人能够从图2甲所示的坐姿自己站起来．五、（18分）5．（18分）如图1所示为油田开采石油的抽油系统，由抽油机、抽油杆和抽油泵等部分组成．抽油泵的原理与活塞式抽水机类似；抽油机通过抽油杆，带动抽油泵的活塞上下往复运动，将油层中的原油抽至地面．（l）抽油机的结构如图2甲所示．电动机带动曲柄转动，通过连杆推动游梁和驴头绕支点O往复转动．驴头的外侧为一段以O为圆心的圆弧，它可以确保游梁转动时，上端固定在驴头外侧某一点上的钢丝绳对悬点的拉力始终在同一条竖直线上．已知驴头外侧圆弧的半径为L1，支点O到连杆和游梁连接处的（沿游梁方向）长度为L2．游梁和驴头受到的总重力为G，支点O到游梁和驴头的重心的（沿游梁方向）长度为L3．若当驴头通过钢丝绳拉动悬点保持静止、悬点处受到竖直向下的拉力为F、游梁和水平线的夹角为θ时，连杆对游梁的拉力方向竖直向下，请你求出该拉力的大小．（2）抽油泵处的示意图如图2乙所示．①抽油泵包括活塞、排出阀、吸入阀、油管等组成部分，请说明抽油泵的工作原理．②由于油层内的压强，当套管插入油层时，原油的液面会自动上升到一定高度．再通过抽油泵，可进一步将原油吸至地面．用回声仪可以测出原油液面距地面的深度．在套管中插入油管时，需保证抽油泵始终在原油液面之下．已知在某油田，地面的回声仪发出声波，时间后接收到回声（空气中声速为v）；所安装的抽油杆的总长度为，（单位长度抽油杆的质量为m），横截面积为Sl，活塞的横截面积为S2，原油的密度为ρ．现要将原油抽至地面，抽油杆和活塞匀速上升时，受到的总摩擦阻力为f1，抽油杆和活塞匀速下降时，受到的总摩擦阻力为f2．请分别估算当抽油杆匀速竖直向上提升、匀速竖直下降时，悬点处受到竖直向下的拉力（套管和油管中，原油液面上方的气压相同；地面下的抽油杆长度远大于悬点距地面的高度）．六、（18分）6．（18分）小明地铁时发现，在地铁离开某一站之后不久，透过地铁的车窗，可以看见黑洞洞的地铁隧道墙壁上出现了一小段动画广告，如图甲所示．他很好奇，就上网查到了这种技术的原理：事先用电脑制作好一段动画，再通过软件将动画的每一帧画面逐列的以一定的时间间隔发送到一根长约1m的LED（半导体发光二极管）显示柱上，每根显示柱约有600个LED，如图乙所示，每根显示柱只接收同一幅画面的信号．地铁列车通过时同步感应器驱动显示柱同步发光，随着列车以某个速度行驶，由于视觉暂留效应（人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，而是会保留约十分之一秒，视觉的这一现象称为“视觉暂留”），就会在人眼中形成一幅幅静止的具有一定宽度的静止画面，每个显示柱形成的略有变化的画面在掠过乘客眼中时，就会像放电影一样形成一小段动画广告了．试根据以上数据估算：（1）假如要在乘客眼前形成流畅的动画，需要在地铁车窗外每秒出现24幅宽度约90cm 的画面，列车的速度应该是多少km/h？（2）要想展示一个20s的动画广告，每两站之间一共需要多少个LED显示柱？（3）如果某时刻乘客发现动画的画面向车行的前方缓慢移动，是因为实际车速与设计的速度相比偏大还是偏小？（4）若每个LED的耗电功率为直流0.03W，假设将交流电转化为直流电时的效率为80%，某条地铁线路一共有16个站点（含起点与终点站），地铁经过每个相邻站间均有20s的动画广告，每天每根LED显示柱均累计工作2h，则这条双向的地铁隧道中，仅LED显示柱发光每天就会消耗多少kW•h的电能？2014年第24届“巨人杯”全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷参考答案与试题解析一、（16分）1．（16分）请利用现有器材：一块大小合适且质地不一定均匀的木板，一把量程为2m 的卷尺，一台能够测量人体质量的磅秤（如图所示），砖块若干块．设计一个测量人体重心位置的方案．要求写出测量步骤和测量结果的表达式．考点：控制变量法与探究性实验方案．专题：探究型实验综合题．分析：重力在物体上的作用点叫做重心，质地均匀，外形规则的物体的重心在物体的几何中心上．解答：答：测量步骤：（1）将磅秤置于水平地面后，调节平衡（调零）；（2）用磅秤测量人体的质量，记为m1；（3）将砖块横向立放于磅秤载物台中央位置，木板一端置于砖块上，另一端用砖块垫起使木板与地面平行，记录磅秤的示数m；（4）被测量的人平躺在木板上，脚底与磅秤外的一端平齐，记录磅秤的示数m；（5）用卷尺测得木板的长度为L．设人的重心到脚底的距离为h，根据杠杆平衡条件得：（m﹣m0）gL=m1gh∴h=L．点评：本题考查了学生对重心以及杠杆平衡条件的掌握，注重了学生实验能力的考查．二、（16分）2．（16分）小明的妈妈为了方便早餐时喝上豆浆，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示．图乙所示为豆浆机的主要结构：中间部位是一个连接着刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；电热管负责对液体加热煮沸．下表是这个豆浆机的主要技术参数．型号…﹣…额定电压220V额定频率50Hz电机功率180W加热功率800W容量1000mL小明想探究一下豆浆机工作的具体过程以及耗电情况，在某次使用之前，先查看了他家的单相电子电能表，上面注明1600imp/kW•h，之后，他关闭其他所有家用电器，将浸泡好的适量黄豆和l000cm3的清水放入豆浆机的杯体，启动自动控制键，开始用钟表计时的同时记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，豆浆机按“①加热一②预打浆一⑧加热一④打浆一⑤煮浆一⑥防溢延煮”的程序正常工作直至豆浆机发出声光报警，提示豆浆已做好．从启动自动控制键至豆浆机发出声光报警，整个过程用时20min，电能表上面的发光二极管闪烁了320次．其中①、③、⑤三个过程为电热丝单独不间断工作，而②、④为电机单独间歇工作，此过程中电动机累计工作时间为2min，⑥为电热丝单独间歇工作．请回答：（1）②、④两个过程中，电动机为什么要间歇工作？（2）在豆浆机工作的20min内，消耗的电能为多少kW•h？（3）在豆浆机工作的20min内，电热丝和电机都不工作的时间为多少min？考点：电功与热量的综合计算．专题：电和热综合题．分析：（1）豆浆机是由电热管和电动机并联连接，而豆浆机的电动机工作时，电热管不工作；电热管工作时，电动机不工作；（2）1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h指示灯闪烁1600次，然后进一步求出指示灯闪烁320次消耗的电能；（3）根据W=Pt求出电动机消耗的电能；根据消耗的总电能和电动机消耗的电能求出电热丝消耗的电能，再利用P=的变形公式求出电热丝工作的时间，最后根据豆浆机工作的时间和电热丝工作的时间即可求出电热丝和电机都不工作的时间．解答：解：（1）②④两个过程为打浆过程，电动机停止转动，刀头也停止旋转，在水和黄豆停止流动后，电动机突然带动刀头再次高速旋转，此时黄豆由于惯性仍然保持静止，这样才能更有效将黄豆打碎，如此反复，最终将黄豆打成细小的颗粒，经加热后成为豆浆；（2）消耗的电能：W=kW•h=0.2kW•h=7.2×105J=0.2kW•h；（3）电动机消耗的电能：W电动机=P电动机t电动机=180W×2×60s=2.16×104J；电热丝消耗的电能：W电热丝=W﹣W电动机=7.2×105J﹣2.16×104=6.984×105J；由P=可得，电热丝工作的时间：t电热丝===873s=14.6min；电热丝和电机都不工作的时间：t=20min﹣14.6min=3.4min．答：（1）②④两个过程为打浆过程，电动机停止转动，刀头也停止旋转，在水和黄豆停止流动后，电动机突然带动刀头再次高速旋转，此时黄豆由于惯性仍然保持静止，这样才能更有效将黄豆打碎，如此反复，最终将黄豆打成细小的颗粒，经加热后成为豆浆；（2）在豆浆机工作的20min内，消耗的电能为0.2kW•h；（3）在豆浆机工作的20min内，电热丝和电机都不工作的时间为14.6min．点评：本题考查豆浆机的工作原理、消耗电能和时间的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是根据题意分析出豆浆机的工作原理．三、（16分）3．（16分）下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器．请根据表中的数据，回答下面的问题．（已知：空气的密度为1.29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg•℃）．注：空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题．XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器电源IPH220V﹣50Hz制冷运行制冷量2300W额定输入830W功率制热运行制热量2600W额定输入780W功率电热功率500W（1）如果房间的面积为15m2，高度为2.6m，问：如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃？（2）在l中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4.0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？空调器总共消耗的电能为多少？（3）该空调器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？考点：电功与热量的综合计算．专题：电和热综合题．分析：（1）由表可知空调的制冷功率，先根据m=ρV求出空调需要制冷空气的质量，再根据Q=cm△t求出空调需要吸收的热量；利用t=求出需要的制冷时间．（2）根据功率的计算公式以及额定功率和实际功率即可求出散热功率；根据制热时的制热输入功率和电热功率以及W=Pt即可求出空调器总共消耗的电能；（3）从物态变化以及吸热、放热的特点进行分析．解答：解：（1）室内空气体积：V=15m2×2.6m=39m3；空调需要制热空气的质量：m=ρV=1.29kg/m3×39m3=50.31kg ；空调需要放出的热量：Q放=c空气m△t=1.0×103J/（kg •℃）×50.31kg×（20℃﹣10℃）=5.03×105J；由P=可得，将室内温度从10℃调升至20℃，需要的时间：t===162.3s=2.7min；（2）散热功率：P散热=P﹣=3100W﹣=1000W；空调器总共消耗的电能：W=Pt′=（500W+780W）×4×60s=3.07×105J；（3）空调器在工作过程中，压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化，将室内的热量搬至室外，因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率．故答案为：（1）该空调器至少2.7min才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃；（2）在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为1000W；空调器总共消耗的电能为3.07×105J；（3）空调器在工作过程中，压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化，将室内的热量搬至室外，因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率．点评：本题考查了物态变化过程吸放热现象，质量的计算，物体吸放热量的计算，电功、电功率的计算等；涉及的知识点较多，综合性强，难度较大．四、（16分）4．（16分）机器人小组的同学要制作一个能自己从椅子上站起的机器人，如图1所示．他们已经完成的部分如图2甲所示：Ol 和O2为两个关节（所有关节处均安装有马达，可使关节在一定范围内缓慢转动）：当机器人的上半身、小腿均垂直于大腿坐在椅子上时，上半身可以绕O1顺时针转动30°角、逆时针转动90°角，小腿只能绕O2逆时针转动90°角，如图2乙所示；O1以上的上半身总长50cm，总质量为11.2kg，其重心G1位于Ol正上方25cm处；在Ol 和O2水平连线上的大腿部分长25cm，两只大腿的总质量为4.8kg，其重心G2位于Ol和O2连线的中点：O2以下的小腿和脚总长27cm，两只小腿和脚的总质量为4.8kg，其重心位于O2正下方6cm处；其中脚在水平面上的前后长度为l0cm．且过O2的竖直线恰好将脚分为对称的两半．现还需在O1正上方40cm的03处，为机器人安装两只手臂（如图2丙所示，大臂可绕关节O3转动360°角、小臂可绕关节04逆时针转动90°角，如图2乙所示；大臂和小臂的长度相等，重心位于整只手臂的中心点）．根据所使用的材料，已知每一只手臂的质量和长度的关系为“每lcm长度手臂的质量为0.06kg”．请你从理论上计算出机器人的整只手臂至少需要多长，才能使机器人能够从图2甲所示的坐姿自己站起来．考点：杠杆的平衡条件．专题：简单机械．分析：重力的方向是竖直向下的，机器人站起克服自身的重力，需要将自己的重心移动到脚面上方的范围内；根据机器人受力分析图，把机器人看作是一个杠杆，手臂取最短长度时，身体处于平衡状态时，分别表示出上半身受到的重力、两只大腿受到的重力、两只小腿受到的重力和脚受到的总重力及其各力臂；再表示出则两只手臂受到的总重力，机器人的整只手臂的最短长度为；最后根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，列出方程解答．解答：解：（1）机器人在从座椅上向上站起来之前，必须先将自己的重心移动到脚面上方的范围内．（2）机器人手臂取最短长度时，应满足条件为：机器人上半身绕O1点前倾（顺时针转动）30°角，同时水平向前伸直两只手臂，整个机器人的重心刚好落在脚后跟的正上方．如图答1所示：（3）上半身受到的重力G 1=m 1g=11.2kg ×g ，由几何关系到脚后跟的力臂为7.5cm ；两只大腿受到的总重力G 2=m 2g=4.8kg ×g ，由几何关系到脚后跟的力臂为7.5cm ；两只小腿和脚受到的总重力G 3=m 2g=4.8kg ×g ，由几何关系到脚后跟的力臂为5cm ．（4）设机器人的整只手臂的最短长度为L ，则两只手臂受到的总重力G 4=mg=2×0.06kg/cm ×Lg ；（5）由几何关系到脚后跟的力臂为，由此列出方程： 11.2kg ×g ×7.5cm+×7.5cm=4.8kg ×g ×5cm+2×0.06kg/cm ×g ×L ×， 解得：L=40cm ．答：从理论上机器人的整只手臂至少需要40cm ，能使机器人能够从图2甲所示的坐姿自己站起来． 点评： 本题考查了杠杆平衡原理在实际生活中的灵活应用，需要学生有较强的分析能力，属于难题，能够对力和力臂的正确分析是解答此题的关键．五、（18分）5．（18分）如图1所示为油田开采石油的抽油系统，由抽油机、抽油杆和抽油泵等部分组成．抽油泵的原理与活塞式抽水机类似；抽油机通过抽油杆，带动抽油泵的活塞上下往复运动，将油层中的原油抽至地面．（l）抽油机的结构如图2甲所示．电动机带动曲柄转动，通过连杆推动游梁和驴头绕支点O往复转动．驴头的外侧为一段以O为圆心的圆弧，它可以确保游梁转动时，上端固定在驴头外侧某一点上的钢丝绳对悬点的拉力始终在同一条竖直线上．，支点O到连杆和游梁连接处的（沿游梁方向）长度为已知驴头外侧圆弧的半径为L1．游梁和驴头受到的总重力为G，支点O到游梁和驴头的重心的（沿游梁方向）长L2．度为L3若当驴头通过钢丝绳拉动悬点保持静止、悬点处受到竖直向下的拉力为F、游梁和水平线的夹角为θ时，连杆对游梁的拉力方向竖直向下，请你求出该拉力的大小．（2）抽油泵处的示意图如图2乙所示．①抽油泵包括活塞、排出阀、吸入阀、油管等组成部分，请说明抽油泵的工作原理．②由于油层内的压强，当套管插入油层时，原油的液面会自动上升到一定高度．再通过抽油泵，可进一步将原油吸至地面．用回声仪可以测出原油液面距地面的深度．在套管中插入油管时，需保证抽油泵始终在原油液面之下．已知在某油田，地面的回声仪发出声波，时间后接收到回声（空气中声速为v）；，活塞的所安装的抽油杆的总长度为，（单位长度抽油杆的质量为m），横截面积为Sl，原油的密度为ρ．现要将原油抽至地面，抽油杆和活塞匀速上升时，横截面积为S2受到的总摩擦阻力为f1，抽油杆和活塞匀速下降时，受到的总摩擦阻力为f2．请分别估算当抽油杆匀速竖直向上提升、匀速竖直下降时，悬点处受到竖直向下的拉力（套管和油管中，原油液面上方的气压相同；地面下的抽油杆长度远大于悬点距地面的高度）．考点：杠杆的平衡条件；速度公式及其应用；气压计和抽水机．专题：长度、时间、速度；气体的压强、流体压强与流速的关系；简单机械．分析：（1）钢丝绳对驴头的拉力（以及摩擦力）始终沿切线方向，所以拉力（以及摩擦力）对支点O的力臂不变，游梁和水平线的夹角为已知，根据力的平衡和余弦定理计算出拉力大小；（2）①根据活塞的运行方向和砝码的关闭情况进行分析解答；②Ⅰ当抽油杆匀速竖直向上提升时，活塞受到的重力远小于抽油杆的重力，可忽略，所以悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg、加上活塞上方的原油受到的总重ρ（S2﹣S1）lg、加上总摩擦力f1（方向与相对运动方向相反，竖直向下）、并减去套管中高出活塞的原油液柱给活塞向上的压力ρg（l﹣h）S2；据此解答；Ⅱ当抽油杆匀速竖直下降时，悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg、减去总摩擦阻力f2（方向与相对运动方向相反、竖直向上）、减去抽油管中的原油对抽油杆的浮力ρglS1；据此解答．解答：解：（1）由于钢丝绳对驴头的拉力（以及摩擦力）始终沿切线方向，故钢丝绳拉力（以及摩擦力）对支点O的力臂始终为L1，故T连杆=L2cosθ=FL1+L3cosθ，T连杆=；（2）①活塞向上运动时，由于活塞上方液柱的压力，排出阀关闭．由于套管汇总液柱的压力，吸入阀打开，原油被吸入油管．活塞向下运动时，吸入阀由于受到上方液柱的压力而关闭．排出阀由于受到活塞下方液柱的压力而打开，从而将活塞下方的原油压入活塞上方．如此不断往复运动，利用活塞将原油不断提升至高处．②设原油液面到活塞的液柱深度为h，可求出h=，则原油液面到活塞的液柱深度为l﹣h；Ⅰ．当抽油杆匀速竖直向上提升时，排出阀关闭，吸入阀打开，以抽油杆、活塞、油管中活塞上方的原油液柱整体作为研究对象，悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg（活塞受到的重力远小于抽油杆的重力，可忽略）、加上活塞上方的原油受到的总重ρ（S2﹣S1）lg、加上总摩擦力f1（方向与相对运动方向相反，竖直向下）、并减去套管中高出活塞的原油液柱给活塞向上的压力ρg（l﹣h）S2；故T匀速上升=lmg+ρ（S2﹣S1）lg+f1﹣ρg（l﹣h）S2=lmg+ρ（S2﹣S1）lg+f1﹣ρg（l﹣）S2；Ⅱ当抽油杆匀速竖直下降时，排出阀打开，吸入阀关闭；以抽油杆和活塞整体做为研究对象．悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg（活塞受到的重力远小于抽油杆的重力，可忽略）、减去总摩擦阻力f2（方向与相对运动方向相反、竖直向上）、减去抽油管中的原油对抽油杆的浮力ρglS1．故T匀速下降=lmg﹣f2﹣ρglS1．答：（1）该拉力的大小为；（2）①抽油泵的工作原理为：活塞向上运动时，由于活塞上方液柱的压力，排出阀关闭．由于套管汇总液柱的压力，吸入阀打开，原油被吸入油管．活塞向下运动时，吸入阀由于受到上方液柱的压力而关闭．排出阀由。
32届高中物理竞赛江苏前66名
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刘清源 施黄仁 邱钰清 郭伍超 胡禛海 张靖宇 杨海谦 计宇诚 彭亚文 赵威威 陶政宇 钱菱潇 周思远 尹硕 钱苏澄 洪方舟 许文寒 朱志轩 李欣宇 陈烨 臧胤兴 王霄 蒋宇轩 徐诗云 尹博 刘剑成 倪悦铭 刘宁 唐一凡 丁力煌 宋溢涛 沈博妍
获得第32届全国中学生物理竞赛（江苏赛区）前66名学生名单 参赛学生 性别 学校 1 刘豪雄 男 南京师范大学附属中学 2 王润喆 男 南京师范大学附属中学 3 郁斯钦 男 南京师范大学附属中学 4 倪博楠 男 南京师范大学附属中学 5 男 邵浚哲 启东中学 6 盛朱恒 男 海门中学 7 魏一凡 男 南京师范大学附属中学 8 肖宇煊 男 南京师范大学附属中学 9 陆轶扬 男 江苏省常州高级中学 10 刘怡然 男 南京外国语学校 11 陈浩然 男 南京市金陵中学 12 毛清昊 男 南京师范大学附属中学 13 潘乔 男 南京师范大学附属中学 14 缪景昊 男 南京师范大学附属中学 15 李一鸣 男 南京外国语学校 16 王羿 男 江苏省南菁高级中学 17 汪陶磊 男 南京师范大学附属中学 18 汪勋海 男 江苏省昆山中学 19 盛禹国 男 南京师范大学附属中学 20 冯陆崴 男 启东中学 21 朱煜晨 男 南京外国语学校 22 黄昆 男 南京师范大学附属中学 23 曹岿 男 江苏省宿迁中学 24 李庆晨 江苏省木渎高级中学 25 汪堃石 男 南京市雨花台中学 26 耿博 男 南京师范大学附属中学 27 时向辉 男 海门中学 28 宋嘉昊 男 常州市第一中学 29 蔡啸 男 海安高级中学 30 郑楚杰 男 江苏省淮阴中学 31 王嘉屹 男 江苏省常熟中学 32 周葆睿 男 南京师范大学附属中学 33 刘泽衡 男 南京师范大学附属中学 34 张子文 男 江苏省扬州中学
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2015 年第二十五届全国初中应用物理竞赛（巨人杯）试题
一、本题共0 10 小题，每小题2 2 分，共0 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题后的括号内。
1．市面上有一种化妆镜，当对着它照镜子时，能看到自己面部更细微处。
这种化妆镜应该是一个（）
A.平面镜
B.凸面锐
C.凹面锐
D.凸透镜
2．“充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。
2014 年8 月7 日，我国民航局首次专门针对“充电宝”发出公告，公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过一定标准。
这一“标准”的单位是（）
A.Ah
B.mAh
C.Wh
D.VA
3．为了确保用电安全，家中都会安装配电盘。
配电盘中除了装有分别控制厨房、客厅和卧室等用电的开关外，还装有漏电保护器。
小明装完新房后，将插排插入客厅墙上的电源插孔中，然后将电视机的电源插头插入插排的电源插孔，但打开电视机后，配电盘中漏电保护中保护器就“跳闸”了。
小明拔下电视机电源插头，把漏电保护器的开关复原（重新闭合），然后将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔，闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”。
关于发生上述现象的原因，下列猜想正确的是（）
A．墙上的电源插座中的火线和零线间短路了
B．插排中插座处的零线和火线接反了
C．插排中插座处的零线和火线接反了
D．插排中插座处的火线和地线接反了
4、氢气具有可燃性，因此早期使用氢气填充的气球和飞艇很容易燃烧起火。
后来使用不会燃烧的氦气替代氢气来填充气球和飞艇。
相同条件下氦气的密度约为氢气密度的两倍。
若忽略球皮和吊索的重力，则相同体积的氦气球与氢气球相比（）
A．氦气球的有效载重量约为氢气球的一半
B．氦气球有的效载重量约为氢气球的2 倍
C．氦气球有效载重量比氢气球小很多
D．氦气球的有效载重量与氢气球差不多
5．图1 是一种案秤的照片。
根据这张照片估计，如果将该案秤配备的标有“1kg”字样的槽码放在秤盘上，那么测得其质量应约为（）
A.1kg
B.0.2kg
C.0.1kg
D.0.5kg
6．晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。
当
把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时（如图 2 甲所
示），会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子，关于这个影子的形状，图2 乙中正确的是（）
7．如图3 所示，一个圆柱状的轻质纸筒顺着一个倾斜的木板滚下。
关于纸筒在地面上的落点，下列说法中正确的是（）
A.在A 点的左侧
B.正好在A 点
C.在A 点的右侧
D.上述三种情况皆有可能
8．无论是严冬还是酷暑，在使用冷暖空调的房间窗户玻璃表面，有时会出现小水珠。
下列
关于这一现象的说法中，正确的是（）
A．无论冬夏，小水珠总是附着在玻璃的内表面
B．无论冬夏，小水珠总是附着在玻璃的外表面
C．夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着在玻璃的外表面
D．夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着在玻璃的内表面
9．如果地球表面大气压力1 个标准大气压，地球半径为6.4x10 3 km ，据此估算地球周围空气的总质量约为（）
A.5x10 8 kg
B.5x10 12 kg
C.1x10 18 kg
D.1x10 12 kg
10．某种变焦镜头的变焦范围为mm-85mm 15 ，用这个锐头对着远处的某一栋楼房拍照。
当使用焦距mm 15 拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为; h 1
当使用焦距mm 85 拍照时，显示屏上所成的清晰像的高度为h
2 ，则h 1 与h 2 的比值约为（）
A.3：17
B.17：3
C.289：9
D.9：289
二、简答下列各题（每题 6 6 分，共0 30 分）
1．小刚和家人在逛公园时，发现园艺工人正在用一个奇怪的工具修剪树枝（如图4 甲所示）。
在交谈中师傅告诉他这个工具叫做“高剪”，使用时用“高剪”头部钩住高处要剪断的枝杈，拉动绳子，就可以轻松地剪断树枝了。
图 4 乙为高剪的头部照片，你能说出它使用了哪些物理知识吗？
2．小明过生日那天，妈妈买了冰淇淋蛋糕。
回到家中妈妈把随赠的干冰棒装入矿泉水瓶并旋紧了瓶盖，然后与蛋糕一起放入了冰箱。
没过多久，冰箱内发生了爆炸，门被震飞。
请你解释产生这一结果的原因。
3．在不太明亮的博物馆里，有一个由透明玻璃制成的长方体展柜，柜内放着一个碗形文物
甲，文物的正上方有灯光朝下照射。
从某个角度看过去，可以看到“4 个”文物（如图6所示，分别标记为甲、乙、丙、丁）。
请回答：
（1）图 6 中的乙、丙、丁分别是如何形成的？
（2）为什么看起来甲最亮、乙和丁较暗、丙最暗？
4．小丽随爸爸参观一个大型油库，她发现每个储油罐都是又矮
又粗，外表刷成银白色，顶部都向上拱起，罐身上方有很高的
铁针，每个油罐旁边还有自动喷水装置，如图7 所示。
请你帮助小丽分析储油罐为什么这样设计和安装？
5．现有如下器材：一个带有阀门的“U”形管（如图8 所示）；铁架台（带有夹持附件）；注射器（带有橡胶软管，可供抽气用）；一把刻度尺：两只分别盛有水和浓盐水的烧杯；试用上述器材测量烧杯中的浓盐水的密度。
要求写出实验的方法和步骤，以及结果的表达式。
三、（11 分）如图9 所示为一架学生用托盘天平，其游码标尺的最大刻度值为5g 。
若测得天平横梁两刀口间距L 1 为24cm ，游码刻度线总长度L 2 是18cm ，试用以上数据推算游码的质量。
四、（12 分）声波在海水中传播衰减程度远小于电磁波。
声纳就是利用声波在水中的传播特点来对物体进行定位和测速的。
图10 是一艘静止军舰上的声纳装置的显示器所显示出声波信号发出与接的情况，图中P1、P2 是声纳发出的信号，n1 、n2分别是P1、P2被不明物体反射回来的信号。
如果P1、P2之间的时间间隔为1 0s ，声波在海水中的传播速度v= 1500m/s，不明物体是沿直线正对着军舰匀速行驶。
求
1．信号P1遇到不明物体时，该物体到军舰的距离。
2．不明物体的速度。
五、（12 分）图11 是小兴踩脚踏式翻盖垃圾桶的照片。
小兴穿的鞋是41
码（26 cm ）。
若桶盖质量为500 g ，且质量分布均匀，请估算：
1．若要把桶盖顶起，脚掌对踏板的压力至少应该是多大？
2．将桶盖翻到照片所示状态，至少要做多少功？
六、、（15 分）随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图12 所示）得到了广泛的应用。
它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。
为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电能输出。
下面为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。
风力发电机太阳能电池组件
最小启动风速 1.0 m/s 太阳能电池180W
最小充电风速 3.0m/s 太阳能转换效率15%
最大限制风速12.0m/s 蓄电池400A h-12V
最大输出功率400W 大功率LED 路灯80W-12V
1．若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？
2．若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m 2 ，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m 2 范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？
3．当风速为6.0m/s 时，风力发电机的输出功率将变为50W。
在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到了70%。
求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。