应用物理知识竞赛试题12套附答案
2023年近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题光现象
近来十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题4--光现象一. 选择题1．（全国初中应用物理知识竞赛）验钞机发出旳“光”能使现金上旳荧光物质发光；家用电器旳遥控器发出旳“光”, 能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器旳启动与关闭。
对于它们发出旳“光”, 下列说法中对旳旳是( )A.验钞机和遥控器发出旳“光”都是紫外线B.验钞机和遥控器发出旳“光”都是红外线C.验钞机发出旳“光”是紫外线, 遥控器发出旳“光”是红外线D.验钞机发出旳“光”是红外线, 遥控器发出旳“光”是紫外线答案：C解析: 验钞机是运用紫外线旳荧光效应来鉴别现金真伪, 因此验钞机发出旳“光”是紫外线。
遥控器运用红外线传递信号来遥控旳, 因此遥控器发出旳“光”是红外线, 选项C对旳。
2. （株洲物理竞赛题）下列哪个情景中旳“影”是由于光旳折射产生旳（）A. 立竿见影B. 毕业合影C. 湖光倒影D. 树影婆娑2. 答案：B解析：立竿见影是光旳直线传播, 毕业合影是光通过凸透镜折射在底片上所成旳实像, 湖光倒影是光旳反射所成旳虚像, 树影婆娑是光旳直线传播。
3.（株洲物理竞赛题）电视机旳启动关闭及频道选择可以通过遥控器实现.遥控器用来控制电视机旳是A.红光B.红外线C.紫光D.紫外线3.答案: B 解析: 红外线可以用来遥控, 遥控器用来控制电视机旳是红外线。
4.（全国初中应用物理知识竞赛题）小明旳写字台上有一盏台灯。
晚上在灯前学习时, 铺在台面上旳玻璃“发出”耀眼旳亮光, 影响阅读。
在下面旳处理方案中, 最简朴、效果最佳旳是A. 把台灯换成吊灯B. 把台灯放在正前方C. 把台灯移到左臂外侧D. 把台灯移到右臂外侧4.答案: C 解析: 铺在台面上旳玻璃“发出”耀眼旳亮光一般是由于台灯也许恰好在人旳正前方, 从而有较强旳反射光朝人反射, 如将台灯移到人旳侧旁, 即可防止这种现象。
一般人以右手写字, 则应以台灯移到左臂外侧最佳。
假如台灯移到右臂外侧时, 右手旳影子将落到纸上, 影响看书写字。
第十三届全国初中应用物理知识竞赛试题(含答案)
第十三届全国初中应用物理知识竞赛试题注意事项：1.首先填写所在地区、学校、姓名和考号．2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写．3.本试卷共有七个大题。
4.答卷时间：2003年3月30日（星期日）上年9：30～11：10一、以下各题所列答案中只有一个是正确的。
把正确答案前面的字母填在题后的方括号内（共12分，每小题3分）1许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。
某次拍摄前摄影师已经把相机“调焦”，使被摄者在胶片上形成了清晰的像。
如果在拍摄前被摄者移动了位置，他和摄影者的距离变大，为使他在胶片上仍然形成清晰的像，镜头与底片的距离应该［］A．变小B．变大C．先变小后变大D．先变大后变小2拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢，这主要是为了［］A．提高机械传动效率B．增大牵引力C．节省燃料D．提高发动机的功率3安全用电的常识之一就是不要靠近高压电。
但是，两爪站在高压线上的鸟却不会发生触电事故，这是因为［］A．鸟爪上的角质层不导电B．鸟爪很干燥C．电线上有绝缘层D．鸟的两爪间的电压很低4我国最近发射的神州四号飞船返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质，它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁。
烧蚀层能起这种作用，除了它的隔热性能外，还由于［］A．它的硬度大，高温下不会损坏B．它的表面非常光滑，能减少舱体与空气的摩擦C．它在汽化时能吸收大量的热D．它能把热辐射到宇宙空间二、填空（共18分）1（4分）一种微型手电筒的灯泡做成右图所示的形状，它的前端相当于一个。
使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件，它是。
2（4分）右图是一个电表的表盘。
也许你没有学过这种电表的用法，但根据所学的其他电表的读数方法，你也能知道，它的示数是，单位是。
3．（4分）一架飞机水平匀速地从小明的头顶飞过。
当他听到飞机发动机的声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方与地面约成60º角的方向。
这架飞机的速度大约是声速的。
4．（6分）右图为农用扬场机的示意图。
初中应用物理知识竞赛试题及答案
初中应用物理知识竞赛一、选择题（共42分，每小题3分）下列各题所列答案中只有一个是正确的。
把正确答案前面的字母填在题后的括号内。
1．30牛顿可能是下列哪个物体所受的重力？( )A．一个小学生。
B．一辆汽车。
C．一支铅笔。
D．一个装满书本的书包。
2．夏天，打开冰箱门，常可看到白雾。
这是( )A．冰箱内原有的水蒸气。
B．冰箱内食物中的水分遇到高温空气后，蒸发形成的水蒸气。
C．空气中的水蒸气降温形成的小冰晶。
D．空气中的水蒸气降温形成的小水滴。
3．白炽灯的灯丝断了之后，如果再搭接上，还会发光。
这时的耗电功率与原来相比。
( )A．增加。
B．减少。
C．不变。
D．耗电功率比原来增加或减少由灯丝搭接的位置决定。
4．为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量（估计为1000个），最好采用下列哪种方法？( )A．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量出一个垫圈的厚度L1，L即为垫圈总数L1，B．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量10个垫圈的厚度L110L即为垫圈总数L10C．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出一个垫圈的质量M1，MM1即为垫圈总数D．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出10个垫圈的质量M10,10MM10即为垫圈总数5．白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是 ( )A．便于灯丝散热，防止灯丝熔断。
B．尽量减少灯丝的电阻。
C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度。
D．减少灯丝在高温时的升华。
6．拖拉机的履带是由一块块金属板做成的，每块板上都有一、二条凸起的棱( )A．金属板和它上面的棱都是为了减小对地面的压强。
B．金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强。
C．金属板是为了减小对地面的压强；棱是为了增大对地面的压强。
D．金属板是为了增大对地面的压强；棱是为了减小对地面的压强。
7．冬天，把自来水笔从室外带到室内，有时会有墨水流出。
这主要是因为( )A．墨水受热膨胀，流出来了。
2023年第二十二届全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案
2023年第二十二届全国初中应用物理竞赛预赛试题一、选择题：1. 上午，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f 1，对车后轮的摩擦力为f 2.则下列说法中对的的是（ ）A ．f 1与前进的方向相反，f 1＜f 2B ．f 2与前进的方向相反，f 1＞f 2C ．f 1与前进的方向相同，f 1＜f 2D ．f 2与前进的方向相同，f 1＞f 22. 小明发现，有些电线杆上装有如图1所示的“小风车”，这些风车在微风中能不断地旋转，且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子。
关于这样的“小风车”的作用，下列说法中对的的是（ ）A ．为了警示此处有电B ．为了测定风向C ．为了测量风速大小D ．为了驱赶小鸟，避免小鸟在上面做窝而导致电路短路3. 一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。
对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（ ）A ．脸向车后并相对于车向后跳B ．脸向车后并相对于车向前跳C ．脸向车前并相对于车向后跳D ．脸向车前并相对于车向前跳4. 我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气，统称为“雾霾天气”。
关于雾和霾的结识，下列说法中对的的是（ ）A ．霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的B ．雾和霾是两种不同的天气现象C ．雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的D ．雾和霾是同一个概念的两种不同说法5.北京奥运会上的把戏游泳运动员，由于在水面上、下都能听到音乐指令，从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完毕的动作，让观众感受到了体育之美。
关于运动员在水下是如何接受到音乐指令的下列说法中，符合实际情况的是（ ）A ．仅在水面以上放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音经由空气、水，最终传到运动员的耳朵B ．仅在水面以下放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音通过水传到运动员的耳朵“小风图1C ．运动员通过无线耳机，接受来自控制室的电磁波信号，再将其转化成声音，被耳朵接受D ．在水面以上和以下都放有音箱，使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下，都 能听到清楚的音乐声6. 小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了爱好，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似图2所示的图片。
全国初中物理竞赛试题专项( 焦耳定律的综合应用)精编(2024版)(附答案)
全国初中物理竞赛试题专项（焦耳定律的综合应用）精编（2024版） 一、单选题1．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为10V，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。
在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。
再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端。
图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。
下列说法正确的是（ ）A．电源电压为10VB．滑动变阻器的最大阻值为40ΩC．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在10s内产生的热量为8JD．只闭合开关S、S1，灯泡L的功率变化范围为1W~5W2．如图所示电路，电源电压保持不变。
闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。
则下列结果正确的是（ ）A．电路中的最大电流为1AB．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消粍的电能为60JC．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1D．R1先后两次消耗的电功率之比为16:93．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变。
闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为2V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了1V，在10s内定值电阻R1产生的热量为30J。
则下列结果正确的是（ ）A．电路中的最小电流为0.5 AB．滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为30 JC．R1先后两次消耗的电功率之比为4：3D．R先后两次消耗的电功率之比为8：94．如下图所示，当滑动变阻器的滑片P滑至a端时，定值电阻R产生热量Q用时是9min；当滑片P滑至b端时，定值电阻R产生相同热量Q的用时是36min，当滑片P滑至ab的中点时，若定值电阻R再产生热量Q的用时是（）A．20.5min B．20.05min C．20.25min D．22.25min二、多选题5．如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L的规格为“6V 2.4W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。
第二届全国初中应用物理知识竞赛试题(附答案)
第二届全国初中应用物理知识竞赛一、选择题（共39分，每小题3分）下列各题所列答案中只有一个是正确的。
把正确答案前面的字母填在题后的括号内。
1．落在高压线上的鸟儿不会触电死亡，这是因为( )A．鸟爪上的角质层是绝缘的。
B．鸟儿对电流的承受能力比较强。
C．鸟儿双脚落在同一条导线上，没有电流流过鸟的身体。
D．高压线有橡胶外皮。
2．人们常说井水冬暖夏凉，这是因为( )A．井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的。
B．井水受地热的作用而有较多的热能。
C．井水远离地面，不受空气流动的影响，因而具有较多的热能。
D．井水暴露在空气中，夏天气温高，蒸发得快，吸收了较多的热量，因而温度较低。
3．多油的菜汤不易冷却，这主要是因为( )A．油层阻碍了汤的热辐射。
B．油层和汤中的水不易发生热交换。
C．油的导热能力比水差。
D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发。
4．夏天，自来水管上常有水珠，这是因为( )A．夏天自来水的温度较高，蒸发较快，从而在管壁形成水珠。
B．夏天空气中水蒸气较多，遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。
C．夏天气压较低，管内外压强差较大，少量水分透过管壁微孔渗出。
D．夏天用水量大，水厂需给自来水加压，管内外的压强差增大，因此有少量水分透过管壁微孔渗出。
5．许多电冰箱的后背涂成黑色，原因是( )A．黑色物体的热辐射能力较强。
B．黑漆的强度较高。
C．黑色物体吸热能力较强，有利于冰箱内物体的降温。
D．黑色物体不易吸附灰尘。
6．家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。
使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。
图1是电熨斗的电路图。
旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。
现将开关置于温度最高挡，这时，1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅？( )7．量筒做得细而高（图3所示），不做成粗而矮的形状，这主要是因为( )A．实验中，细高的量筒便于操作。
2023年全国初中应用物理竞赛试题及参考答案版
2023年全国初中应用物理竞赛试题一、本题共10小题，毎小题2分，共20分。
以下各小题给出的四个选项中只有一个选项中只有一个是对的的，把对的选项前面的字母填在题后的括号内。
1．我国有句谚语说：“下雪不冷化雪冷”。
你认为以下几个说法中一定错误．．．．的是（）A．冷与不冷是将下雪过程中与下雪过后的温度进行对比来说的B．冷气流的北上导致气温的减少C．雪的熔化、熔化后水的蒸发以及雪的升华都需要吸热导致气温的减少D．人们感觉的“冷”与“不冷”除与温度有关之外，还受空气湿度的影响2．公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以反射汽车射来的灯光，使司机看清交通标志。
图1所示的反光膜横截面的结构示意图中，设计最合理的是（）3．如图2所示，生活中有很多方法都可以将斧头安紧在斧柄上，下面四种方法能更好地运用斧头惯性的是( )图2 4．将一根直木棒放在一装有水的长方体形状的玻璃水槽中的偏左侧的位置，直木棒静止后从其正前方观测到的现象是下面四种情况中的哪一种（）5．用手提起如图4甲所示长细金属链的一端，使金属链的另一端接触玻璃杯底部，然后逐渐将长金属链顺序地盘入玻璃杯中，直到金属链几乎能装满玻璃杯。
将玻璃杯放置在水平桌面的最左端，使金属链的另一端伸出玻璃杯外，然后用手指按住金属链，如图4乙所示。
若将手指放开，将会出现下列哪种现象（）A．没有变化B．金属链会回到玻璃杯中C．金属链会下落一段距离后停止滑出杯子D．金属链会下落直到玻璃杯清空6．如图5所示为双金属片温度计的内部结构示意图，双金属片一般是由形状相同的铜片和铁片铆合在一起制成的，其中铜的热膨胀限度比铁的大。
当温度变化时，由于内外两层金属片的膨胀限度不同样而引起指针偏转，同时在弹力的平衡下，指针便指在刻度盘上相应的温度值位置上，从而显示出被测的温度。
下面关于双金属片温度计的结识中，错误的是( )A．双金属片温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的B．被测温度越高，双金属片温度计内弹簧的弹力越大C．双金属片温度计的指针做得比较长，是为了能起到将微小形变放大的作用D．要使温度升高时指针顺时针偏转，双金属片的外层（图中较粗线所示）应是铁，内层（图中较细线所示）应是铜7．有经验的面点师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头之前，总是先用手蘸上少许凉水。
全国应用物理知识竞赛选拔试题及答案
全国应用物理知识竞赛” 题试拔选分）10*3（一、选择题：．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1）（。
产生这所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”1，如图一条长长的“尾巴”在这一一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。
过程中，暖湿气体发生的物态变化是：．升华D ．蒸发C ．液化B ．熔化A 月，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1年2010．2）（所示。
在遇到这种天气时，为了尽快2航、铁路和高速公路等交通，如图，这是因为：清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐” “融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化．A ，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化“融雪盐”产生“保暖层”．B“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使，．使雪形成“含融雪盐的雪”C 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（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照小明在用可变焦的光学照相机．3）（又给小兰拍了一张全身照。
保持相机和小兰的位置不变，给小兰拍了一张半身照之后，相机）关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是：．焦距变小，像距也变小B ．焦距变大，像距也变大A D ．焦距变大，像距变小C ．焦距变小，像距变大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．4）（可用的是：A ．铁棒及细棉线B ．小灯泡及导线．带电的小纸球及细棉线C ．被磁化的缝衣针及细棉线 D ．按我国交通管理部门最近规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸5）（前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害。
B ．车速太快。
A ．突然起动。
D ．紧急刹车。
C ．车速太慢。
年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了6.1999）（造成电这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，一种石墨炸弹，厂停电。
第八届全国高中应用物理知识竞赛(北京赛区)决赛试题参考答案(阅卷后修改版)
第八届全国高中应用物理竞赛（北京赛区）决赛试题答案与评分参考1.（12分）(1)第一种是利用惯性；（3分）第二种是利用摩擦和力矩；通常拧开瓶盖的方法中拧瓶的手需要两方面使力，一是切向的力产生力矩，二是为了使手与瓶盖之间不滑动，需要紧握产生对其的压力从而能有足够的摩擦力。
图答1的方法中拉绳的力F 1产生绳对瓶盖的压力，容易产生足够大的摩擦力；F 2产生开瓶需要的力矩。
一般F 2比手直接拧瓶盖时的摩擦力矩大。
（3分）（只要指出了利用了绳的摩擦及推力产生力矩即给满分，没有图不扣分）第三种是利用物质的热胀冷缩性质，不同物质的热胀冷缩效应的差别。
（3分）（2）用力向左边推。
（3分）2.（12分）（图3分，临界角3分，其他文字说明6分，根据解释的正确和完整及表达酌情给分。
）通过玻璃砖侧面BC ，不能看到底面AB 压在课本上的字。
压在课本下的字发出的光，要能到达眼睛，才能被人看到。
图答2表示，压在课本下的字发出的一条光线ab,入射底面AB,在b 点发生反射与折射，入射角、反射角都为 i,折射角为 α1 ，折射光线bc 入射侧面BC,入射角为α2 。
对于折射率为1.485的玻璃，由玻璃射入空气的临界角A 为：【图有修改】 011sin arcsin 42.331.485 1.485A A =→==对于b 的入射点，由折射定律，有：1sin 1.485sin i α= （1）AB 面的折射线bc ，入射BC 面，其入射角为α2 。
由几何关系可知：α1+α2=90° （2）由（1）式可知，对于由课本发出的所有光线，都有i<90°,α1<42.33°由（2）式可知，α1<42.33° ，α2>47.67°α2大于临界角42.33°,光线bc 在界面BC 发生全反射。
图答1 图 图答2对于由压在课本下的字发出的所有光线，能通过玻璃而到达侧面的，都会在界面BC 发生全反射,没有光线透过能界面bc,所以，在界面BC 外的眼睛，无法接受界面AB 下由课本发出的任何光线。
全国初中应用物理知识竞赛试题
第十六届全国初中应用物理知识竞赛试题一、选择题以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内（每小题3分，共15分)1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。
小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。
这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以［］A。
增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力B.减小瓶盖与瓶口的接触面积C。
减小瓶内外气体的压力差D。
由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条）比下面输电线细的金属线(如图1~图2 ），它的作用是［]A。
加强铁塔的稳定性B传输零线的电流C。
防雷电起到避雷针的作用D。
作为备用线，供输电线断开时应急使用3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦"，使用起来不太便捷.有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。
这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是［]A。
采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大B采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大C.采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同D采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同4.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头.录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声.对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是［］A.录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应B。
录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应D。
录音和放音的基本原理都是电磁感应5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭.王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的.为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开.王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是［］A．自动门“听"到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭二、填空题（共15分）1．(3分）如图3所示,小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。
应用物理知识竞赛复习材料参考答案
全国初中应用物理知识竞赛复习材料（参考答案）（内部资料）主编：张晓明刘作生高思物理竞赛教研组说明：由于本次复习材料编写比较仓促，在前期报名的同学领到的材料里，可能会存在部分错误，答案已经用“勘误”标出。
这些错误在后期发放的材料中已经更正。
如果给同学或家长们带来不便，敬请谅解。
——高思中学物理竞赛教研组张晓明专题一生活器具参考答案勘误：例题点拨：例5，括号改成非加粗、C选项“防让”改作“防止”；例12，原题改编。
例1. C例2. B例3. A例4. C例5. C例6. A例7. C例8. B解：简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能改变，暗箱长度也不能改变．拍照时只要把景物全部纳入取景器内，无论物距如何变化，都能拍出比较清晰的照片，这主要是因为这种照相机的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调节．例9. C解：罐头是真空包装，罐头铁皮盖在外界大气压的作用下很难打开，当用螺丝刀沿瓶盖边撬几下后，大气进入罐头内部，这时瓶内外气体的压力差很小，所以瓶盖就容易打开．例10.（1）做瓶盖撬：应用了杠杆的知识，是一个省力杠杆．（2）做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识．挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强，还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳．又避免坚果滑落．（3）剪断物体，减小受力面积增大压强．（4）做罐头盖（或瓶盖）撬：应用了杠杆的知识．这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆．（5）做削皮刀：应用了压强的知识．见下表：序号功能物理知识3 剪断物体减小受力面积增大压强4 瓶盖起子省力杠杆5 刨果皮减小受力面积增大压强例11.解：饮料吸管插入药液瓶后，由于饮料吸管的外壁光滑，它与药液的橡胶瓶盖紧密接触，空气不能进入，瓶子也很难形变，因此很难“吸”上药液。
而药液吸管的外壁是有棱的（或凸凹不平），利于空气的进入，药液在大气压的作用下被压入口中。
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。
应用物理竞赛试题及答案
应用物理竞赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 1.0 x 10^8 m/sB. 3.0 x 10^8 m/sC. 5.0 x 10^8 m/sD. 7.0 x 10^8 m/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量加倍，作用力减半，那么物体的加速度将（）。
A. 不变B. 增加一倍C. 减少一半D. 增加两倍3. 一个电路中包含一个电阻R和一个电源，电源的电动势为E，内阻为r。
如果外电路断路，那么电路中的电流I为（）。
A. E/rB. E/RC. E/(r + R)D. 04. 以下哪种物质不遵循热胀冷缩的规律？（）。
A. 水B. 铁C. 铜D. 铝5. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落的高度h与时间t的关系为（）。
A. h = 1/2 t^2B. h = 1/2 g t^2C. h = g t^2D. h = 2g t6. 根据能量守恒定律，在一个封闭系统中，能量的总量是（）。
A. 增加的B. 减少的C. 不变的D. 无法确定的7. 一个理想气体经历一个等温过程，气体的体积V和压强P之间的关系是（）。
A. V ∝ PB. V ∝ 1/PC. V ∝ P^2D. V ∝ √P8. 以下哪种情况不会改变物体的动量？（）。
A. 物体受到外力作用B. 物体的速度发生变化C. 物体的质量保持不变，速度增加D. 物体在光滑水平面上以恒定速度运动9. 根据欧姆定律，导体中的电流I与两端电压V之间的关系是（）。
A. I ∝ VB. I ∝ 1/VC. I ∝ V^2D. I ∝ √V10. 一个简单的LC振荡电路，其振荡频率f由以下哪个公式给出？（）A. f = 1/(2π√(LC))B. f = 1/(2πL)C. f = 1/(2π√(L/C))D. f = 1/(2πC)二、计算题（每题10分，共40分）11. 一个质量为2kg的物体在水平面上以3m/s的速度匀速运动。
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应用物理知识竞赛试题一(力学部分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案A．用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦 B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦C．皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦D．用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是：A．脚不痛。
因人越来越轻C．脚不痛。
因水底对人的支持力越来越小B．脚越来越痛。
因人越来越重D．脚越来越痛。
因水底对人的支持力越来越大3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。
因此秤杆上的刻度应A．是均匀的 B．从提纽开始向后逐渐变密C．从提纽开始向后逐渐变疏 D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能4．图1是实际离心式水泵的示意图，箭头表示正常工作时叶轮转动的方向，示意图中正确的是5．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了：A．提高传动机械的效率 B．节省燃料C．增大拖拉机的牵引力D．提高柴油机的功率6．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。
待这些冰块全部熔化后，A．将有水从烧杯中溢出 B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降C．烧杯中水面会下降 D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出7．如图所示，放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是：A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器，故A容器底部受水的压力大于B容器C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力8．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：A．218牛 B．220牛 C．210牛 D．236牛9．测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。
分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。
其根据是A．帕斯卡定律 B．液体内同一深度各方向压强相等C．物体的浮沉条件D．血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强10．某同学用托盘天平测一物体的质量，测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。
因无法重测，只能根据测量数据来定值。
他记得当时用了50g、20g和10g三个砝码，游码位置如图所示，则该物体的质量为A．81.4g B．78.6gC．78.2g D．81.8g二、填空（1-3题每空1分，其余每空2分，共20分）1．一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是______。
2．下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。
起重机钢索下面吊钩上的铁轮是______，旗杆顶端的轮是______，自行车的飞轮与后轮是______。
3．如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是________，质量最小的是_______。
4．某工厂生产酒精，要求含水量（按质量计算）不超过10％，他们用抽测密度的方法对产品进行检查，则合格酒精的密度应在______Kg/m3至______ Kg/m3范围内。
（不考虑酒精与水混合后的体积变化）5．已知砖的密度为1.5×103 Kg/m3，用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖块砌房子的墙，若房子内外墙的总面积为720平方米，墙的厚度为25厘米，则修建此房约需砖_______块，如果汽车一次能装载4吨，则最少要拉______次才能将这些砖拉来。
6．一列匀速行驶的火车，在距峭壁前532.5米处鸣笛，经过3秒钟司机听到回音，已知声音速度为340米/秒，则火车的行驶速度为_______米/秒。
7．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。
使用时，穿上这种“救生衣”，泡沫塑料位于人的胸部。
为确保人的安全，必须使人的头部露出水面，儿童的体重约为300牛，人的密度约为l.06×103 Kg/m3，人的头部体积约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的密度约为10 Kg/m3，则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。
8．端午节举行龙舟大赛。
开始阶段甲队落后于乙队。
甲队急起直追。
从甲队船头追上乙队船尾到甲队船尾超过乙队船头，共历时80秒。
已知两队船长均为10米，乙队划船速度保持为7米／秒不变，甲从超越乙队的过程中船速也不变，那么甲队超越乙队时船的速度为______米／秒。
三、（7分）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M 的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
四、（12分）佳佳家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。
他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01×105帕）五、（8分）有一种气压保温瓶其结构如图所示。
用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。
按压器面积为8厘米2，瓶内水面低于出水管10厘米。
要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽略不计）六、（8分）小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。
将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。
如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？七、（6分）下图为建造房屋用的钢筋混凝土预制板，其a面为钢筋钢架，B面为混凝土，根据混凝土具有抗压能力，钢筋具有抗拉的能力，在用这种预制板建设楼板时，你认为如何放置才合适，并说明理由。
八、（9分）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。
她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米。
一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。
每个人的体重大约是60千克。
从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克。
小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米。
拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦。
管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60％。
实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。
请你帮助小红估算缆车的机械效率。
物理应用知识竞赛试题一(力学部分)之答案一．1、C 2、D 3、A 4、B 5、C 6、B 7、D 8、C 9、C 10、B二．1、0 2、动滑轮，定滑轮，轮轴3、酒精，盐水4、0.8×103,0.82×103 5、5×104,34 6、15 7、4.67×10－28、7.25三．参考解答：转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2πl(1)垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=Fs=F·2πl(2)转动一周时重物升高h，克服重物所受重力做的功为W2=Mgh(3)根据功的原理有W1=W2即F·2πl=Mgh(4)为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。
评分准：共7分。
各式均给1分，机械答对一个给1分。
锅内最大压强是大气压强的2.4倍。
锅盖的有效面积为：S＇=πD24锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：五．参考解答：管口与瓶内水面之间的压强差水面上的压强P=P0+P水=1.01×105+1.0×103=1.02×105（帕）克服压强差所需的压力F水=P水S=1.0×103×8×10-4=0.8（牛）考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0=1.8（牛）评分标准：全题8分。
(1)式2分。
(2)式2分。
(3)式2分。
(4)式2分。
六．设盐水密度为ρ，水的密度为ρ0。
密度计浸入盐水和水中的高度分别为h 和h0，横截面积为S。
密度计在盐水中受到的浮力F＝ρghS ―――（1）2分密度计在水中受到的浮力F0＝ρ0gh0S ―――（2）1分由于F＝F0 所以ρghS＝ρ0gh0S 2分代入数值得ρ＝1.14ρ0＝1.14× 103 Kg/m33分七．答：a面向下，b面向上使用。
因楼板在自身重力和受压下，向下弯曲，即下面受到拉伸，上面受到挤压。
说对3分，解释3分，共6分八．解：缆车的高度差：△h=840米-230米=610米。
上山的质量：m1=15×60千克+600千克=1500千克，下山的质量：m2=8×60千克+600千克=1080千克，运行的时间：t=7×60秒=420秒，有用功：W有=（m1-m2）gh，总功：W=P实t=η1P额t 缆车的机械效率：物理知识竞赛试题二(力学部分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案A．应该前轮先着地 B. 应该后轮先着地C. 应该前后轮同时着地D. 哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系2. 下列有关激光应用的说法中，错误的是：A. 利用激光进行室内照明B. 利用激光进行通信B．利用激光加工坚硬的材料 D. 利用激光进行长距离测距3. 从地面上看，通信用的地球同步卫星是静止不动的。
它运行一周所用的时间是：A. 24小时B. 23小时56分C. 24小时4分D. 24小时56分4. 我们能够分辨钢琴和小提琴的声音，这是因为它们发出声音的：A. 音调不同B. 音色不同C. 响度不同D. 频率不同5. 一艘宇宙飞船关闭发动机后在大气层外绕地球飞行，飞船内可能出现的现象是：A. 物体的质量消失B. 物体自由下落的速度变快C. 蜡烛正常燃烧D. 水滴呈球形漂浮在空气中6．山间公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车：A．提高功率 B．提高机械效率C．减小所需的牵引力 D．减小所需的功7．在抗洪救灾中，大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”，这种“背心”的主要作用是：A．能阻碍热传递，从而可以抵御风寒B．跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力，起保护作用C．不同的背心反射不同颜色的光，便于识别D．以上说法都不对8．车站上，坐在火车里的乘客从窗口发现有两列火车沿相反的方向运动，由此得出的下列判断中错误的是：A．乘客坐的火车和看到的两列火车中一定有两列在沿相反方向运动B．乘客坐的火车可能在运动C．三列火车可能沿同一方向运动D．三列火车中可能有一列是静止的9．航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。