全国初中应用物理知识竞赛试题及答案
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。
初中应用物理知识竞赛试题含参考答案
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12分)。
1．在铁路道口常设有如图1所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸。
与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸。
对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是[]A．常闭型道闸，重心应在o点左侧B．常开型道闸，重心应在o点右侧C．常闭型道闸，重心应在o点右侧D．以上说法都不对2．有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应。
一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的。
只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10kV～20kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。
在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是[]A．化学能转化为电能B．内能转化为电能C．光能转化为内能D．机械能转化为电能3．用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。
关于这个过程，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4．我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染，己越来越引起人们的关注。
现在有些家庭已经改用燃油取暖，以降低对大气的污染。
小明家的住房面积约110m2，若将住房的门窗关闭好，用燃烧柴油来取暖，并使室温升高10℃，已知柴油的热值为4．3×107J／kg，空气的密度约为1．3kg／m3，空气的比热容为1．O×l03J／(kg.℃)，所需的柴油约为[]A．0．01kgB．0．1kgC．1kgD．10kg二、填空题(共13分)1．(3分)在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图2所示。
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。
2023年第十九届全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案
2023年第十九届全国初中应用物理知识竞赛预赛试题一、选择题（每小题 2 分，共 12 分）：以下各小题给出的四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．在 2023 年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。
场馆中光纤的重要用途是（）A．输电 B．通信 C．导热 D．照明2．炎热无风的夏天，小宇走在被晒得发烫的柏油路上，看见前面的路面己被一辆洒水车洒水淋湿了。
他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽，于是赶紧走过去，结果在洒过水的路面上他却感到更加闷热了。
你认为产生这种感觉的重要因素是（）A．洒水车中的水通过曝晒后，内能增大，温度很高 B．地面上的水使被反射的阳光增多，身体获得更多热量C．洒水后使附近的空气湿度增长，身上的汗液蒸发变慢 D．地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上3．修补被扎破的自行车内胎时，修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛，再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛，然后再将锉毛的两个表面涂上胶水，待胶水晾一会儿之后，对准、压紧……。
对于下列锉毛橡胶表面的重要目的的分析，你认为最也许的是（）A．使补胎处的橡胶更膨松，以增强补胎处橡胶的弹性B．增大内胎和橡胶补丁接触的表面积，以充足发挥胶水的粘合作用C．增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦，防止错位D．防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀，避免外胎爆胎4．与火车相比，汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。
对于导致这种现象的因素分析，你认为下列说法中最也许的是（）A．火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑，更不容易堆积灰尘B．火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更容易把灰尘吹掉C．火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车厢外侧气压比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘D．在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电，由于汽车的轮胎是绝缘的橡胶，和铁轮的火车相比史不容易把电荷导入地下，因而更容易吸附灰尘。
全国初中物理竞赛试题专项(热学综合)精编(2024版)(附答案)
全国初中物理竞赛试题专项（热学综合）精编（2024版）一、单选题1．将盛水的烧瓶加热，水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，并迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示。
关于烧瓶内的水，下列分析正确的是（ ）A．一直沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会停止沸腾B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾C．因没有继续加热，浇上冷水时，水的温度降低，不会沸腾D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾2．小牛同学用一个功率为1000W的电加热器给lkg冰加热，研究不同状态的水的吸热能力。
图中，甲乙丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。
若相同时间内水和冰吸收的热量相同。
已知c水=4.2×103J/（kg ℃），c冰＜c水下列说法正确的是（ ）A．小牛绘制的是甲图线B．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000JC．0~1min冰吸收的热量是6×104JD．3~5nin时间内，电加热器的热效率为35%3．下列事实中，能说明物质吸收热量的本领跟物质的种类有关的是（）．A．体积相等的两瓶水，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量相等B．质量不同的两块铁，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量不相等C．体积相等的水和酒精，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量不相等D．质量相等的水和酒精，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量不相等二、多选题4．有一支温度计，刻度均匀但读数不准，将它放在1标准大气压下的冰水混合物中，示数为4℃；将它放在1标准大气压下的沸水中，示数为94℃，下列说法正确的是（ ）A．将其放在1标准大气压下的沸水中，实际温度应为100℃B．将它放在某房间内，其示数为22℃，该房间的实际温度应为20℃C．在40℃附近，该温度计读数最准确D．在温度大于50℃时，该温度计显示的温度比实际温度要大5．小明在探究“水蒸发快慢与水上方空气流速、水与空气的接触面积和水的温度是否有关”实验中。
初中物理竞赛试题和答案(五套)
初中物理竞赛试题和答案总分１００时量１００分钟一．选择题：（请将正确选项的字母填在题后括号内，每小题3分，共６０分）1．人有一定体温，所以人体不断向外发射 ( ) A．z射线 B．β射线 C．γ射线 D．红外线2．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为 ( ) A．随着水位升高，音调逐渐升高。
B．随着水位的升高，音调逐渐降低。
C．灌水过程中音调保持不变，音响越来越大。
D．灌水过程中音调保持不变，音响越来越小。
3．彩色电视荧光屏上呈现各种颜色，都是由3种基本色光混合而成的，这3种基本色光是( )．A．红、橙、黄B．黄、绿、蓝C．橙、靛、紫 D．绿、红、蓝4．人们照镜子时，总是走近平面镜去看，其原因是走近时 ( )．A．平面镜所成的像会变大，人看到的像也会变大B．平面镜所成的像大小不变，人看到的像更清晰C．平面镜所成的像大小不变，人看到的像大小也不变D．只有走近平面镜时，人才能看到自己的全身5．晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是 ( )．A．水滴蒸发，带走叶子的热量B．水滴在阳光下温度升高，把叶烫焦C．水滴容易透过阳光D．水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦6．皮鞋上擦过油后，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于 ( ) A．反复擦可增加漫反射效果B．反复擦可使鞋油填空皮革表面凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果C．鞋油反光性能比皮鞋好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加镜面反射效果D．鞋油的颜色比皮革好，可增加镜面反射效果7．某人站在商场用光滑金属包装的圆柱子前面，看到圆柱子里自己的像，则像和人相比较( )A．变胖了，变高了 B．变瘦了，变高了C. 变胖了，高度不变D．变瘦了，高度不变8．冬天医生检查牙齿时，常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤，然后再伸进口腔内，这样做的主要目的是 ( )．A．防止接触口腔时病人感到大凉B．进行消毒C．镜面不会产生水雾，可以看清牙齿D．防止镜框受热膨胀，致使镜片脱落9．衣柜放置樟脑球的最佳位置，下列答案中正确的是（）A．上层 B. 下层 C. 中层 D. 都一样10.下列现象中，与声音音色有关的是( )①有经验的养峰员，根据蜜蜂的嗡嗡声，就能判断出它是不是采蜜归来②我们能够听出钢琴的声音比小提琴的声音大③选瓷器的时候，总要轻轻地敲击一下来判定瓷器品质的优劣④在听熟悉的人打电话时，很容易辨别出对方是谁A.①②B.②③C.②④D.③④11．如图所示的装置中，电源电压为6V，小灯泡上标有“6V 3W”字样，轻质弹簧的上端固定且与导线连接良好，当开关K断开时；弹簧下端恰能与水银槽里的水银面接触．则当开关K闭合时 ( )．A．小灯泡正常发光 B．小灯泡不能发光C．小灯泡忽明忽暗D．以上三种情况都有可能12．阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的I—U图线如图所示．从图中得出的下列结论中正确的是 ( ) A．R1>R2B．R l、R2串联后的总电阻的I—U图线在区域ⅡC．R1、R2并联后的总电阻的I—U图线在区域ⅢD．R l、R2并联后的总电阻的I—U图线在区域I13.城市里有“超声波洁牙”美容店，超声波之所以能洁牙，是因为( )A.超声波是清洁剂B.超声波传递去污信息C.超声波发生反射D.超声波引起液体的振动，振动把污垢去除14．如图所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑动头自a向b移动过程中，各电表示数变化的情况是 ( )．A．A1、A2变大，V变小 B．A l、V变大，A2变小C．A2、V变小，A1变大 D．A1、V变小，A2变大15．如图所示，乙是电磁铁，在乙正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，设电源电压不变，闭合电键S待电磁铁稳定后，当滑动变阻器R的滑片p由上向下缓缓地滑动过程中，弹簧的长度将( )．A．变长B．变短C．先变长后变短D．先变短后变长16.用幻灯机放映幻灯片时，银幕上出现了正常画面，若有一只小虫子正好落在镜头的镜片上，此时对画面的影响是( )A.画面上有个黑点B.画面上有只小虫，但不清晰C.画面变得模糊D.画面稍微变暗了一些17.将一个小灯泡(2．5V、O．3A)和一个家用的照明白炽灯(22OV、40W)串联后接到220伏的电源上．将发生的情况是： ( )(A)小灯泡和白炽灯都发光。
全国初中物理竞赛试题精编(2024年)(附答案)
全国初中物理竞赛试题精编（2024年）一、单选题1．如图所示，足够高的柱形容器底面积为200cm 2。
容器内放有一密度为0.4g/cm 3、边长为10cm 的正方体木块A ，将一物块B 放在A 的正上方，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心。
现缓慢向容器中加水，当加入2.4kg 的水后停止加水，此时木块A 有五分之一的体积露出水面，细绳受到的拉力为1N ，容器中水的深度为h 1；再将物块B 取下并缓慢放入水中直到浸没时，细绳刚好断掉，液面稳定后容器中水的深度为h 2。
已知细绳能承受的最大拉力为5N 。
则下列说法中错误的是（ ）A ．细绳的长度为8cmB ．物体B 的密度为3g/cm 3C ．h 1:h 2=16:17D ．物块B 最终对容器底部的压力为2N 2．如图甲是西南大学校内的一座塑像，其基座结构类似于图乙和丙的模型。
若A 、B 是质量分布均匀的正方体物块，其边长分别是20cm ，30cm 、密度之比A B :3:1ρρ=。
将A 放在水平地面上，B 放在A 的上面，A 对水平地面的压强为5100Pa （如图乙），下列说法正确的是（ ）①图乙中，物块A 的重力为204N ：②物块A 的密度为331.210kg /m ⨯；③图丙中，要使B 对地面的压强为2800Pa ，应将物块B 沿竖直方向切去23；④图丙中，将A沿水平方向截取1726，将截取部分放在水平地面上，此时余下部分和截取部分对水平地面的压强相等A．只有①、②正确B．只有②、④正确C．只有①、③正确D．只有②、③正确3．如图甲所示，一个滑轮组竖直固定在水平支架上，已知每个滑轮均重20N，滑轮组下端挂有重为G的物体A，用力F通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A，重物A向上运动的速度为v，力F做功的功率P随物体上升速度v 之间的关系图象如图乙所示。
滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计，g取10N/kg。
则下列说法正确的是（ ）A．拉力F的大小为120NB．滑轮组对水平支架的拉力为140NC．拉力F的功率为1.2W时，10s内滑轮组对物体A做功12JD．若在物体A下再加挂30N的重物，滑轮组的机械效率可以达到86.7％4．如图甲所示，边长为10cm的均匀实心正方体用轻质细杆固定在容器底部，容器内底面积为400cm2。
2023年全国初中应用物理知识竞赛预赛试卷及答案
初中应用物理知识竞赛预赛试题（考试时间90分钟, 满分100分）一、填空题（本题共7小题, 每空1分, 共16分）1. 11月3日凌晨, 国内自主设计“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现安全对接, 携手遨游太空, 如图1所示, 对接后, “神舟八号”相对于“天宫一号”是____________, 相对于地球是____________。
（选填“运动”或“静止”）2. 在某些地区, 由于空气质量下降导致大雾天气越来越多, 对当地交通导致了很大影响, 雾是空气中水蒸气遇冷____________形成, 看到漫天雾是由于光____________导致。
3. 在“节能减排, 低碳生活”理念下, 太阳能越来越受到人们青睐, 太阳能属于____________能源（填“可再生”或“不可再生”）。
许多家庭安装了太阳能热水器, 太阳能热水器重要是通过____________方式增长水内能。
装有40kg水热水器温度升高25℃, 水内能增长了____________J。
【水比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）】4.用图2所示装置探究斜面机械效率, 用15N力沿着长50c m, 高30cm斜面, 将重为20N 木块匀速拉上斜面。
此过程中额外功重要是指________________________。
此斜面机械效率为____________。
写出一条提高斜面机械效率措施。
5. 在一次风暴中, 甲、乙两地之间两根输电线在某处发生了短路, 如图3所示, 为了确定智囊详细位置, 电力工人在甲地把这两根输电线接头接到电压为3V电池两端, 测出了这时输电线中电流为30m。
A。
已知输电线每米长度电阻为0.01欧, 则发生短路处离甲地____________m。
测出电流越大, 阐明短路处离甲地越____________。
6. “蜻蜓点水”是常用自然现象, 某同学在研究蜻蜓运动过程中, 获得一张图4所示蜻蜓点水俯视图片。
初中应用物理知识竞赛试题(附答案)
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。
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。
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2011年第二十一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、圆珠笔书写。
3、本试卷共有六个大题，满分100分。
4、答卷时间：2011年3月27日（星期日）上午9：00～11：10。
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.目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。
GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。
卫星向GPS接收器传送信息依靠的是 ( )A.红外线B.紫外线C.电磁波D.激光2.图1为工人师傅用于推车运送纯净水的图片，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是 ( )A.图甲的方法比较省力。
B.图乙的方法比较省力。
C.图甲和图乙两种方法所用力的大小相等。
D.无法判断。
3.如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，下列说法中正确的是 ( )A.吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力。
B.吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力。
C.电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力。
D.电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力。
4.在学校的田径运动会上，小亮注意到发令台上有一块“板子”，如图3所示；关于这块板子的作用，他做了如下猜想，其中正确的是( )A.主要用来反射发令枪的枪声，所以必须正对着终点计时裁判的方向。
B.主要用来衬托发令枪冒出的白烟，所以应该是深色或黑色的。
C.主要用来减弱噪声，所以要把它放在看台和发令枪之间。
D.主要用来遮阳，所以要把它放在裁判员的头的上方。
5.随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作；下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是()A.举哑铃B.跳绳 C .踢毯子 D.拉弹簧拉力器6.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是( )A.第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能。
B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能。
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能。
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能。
7.在晴朗的夜空，我们很容易找到北斗星与北极星，如图4所示。
天刚黑下来的时候，我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置；半夜的时候，我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。
比较这两次的记录结果，我们会发现 ()A.北斗星和北极星都是运动的。
B.北斗星和北极星都是静止的。
C.北斗星是运动的，北极星是静止的。
D.北斗星是静止的，北极星是运动的。
8.在炒花生或栗子时，通常要往锅里放一些沙子(或粗盐)；这样做的主要目的是( )A.使炒锅的温度更高。
B.使花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长。
C.让沙子(或粗盐)吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆。
D.让沙子(或粗盐)吸收部分热量，防止因温度过高而使花生或栗子变焦。
9.人站在哈哈镜前，会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形，令人发笑。
现有一个如图5甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜，竖直置于水平地面上。
当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图5乙所示)，他看到的像的情况是( )A.上半身的像被拉长。
B.下半身的像被拉长。
C.全身的像都被拉长。
D.全身的像都被压短。
10.图6甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。
其中S为激光源，R l为光敏电阻(有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大)，R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。
水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R l之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。
若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图6乙所示。
己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻岛的阻值为400Ω。
则( )A.有光照射时光敏电阻R l的阻值为800Ω。
B.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1:2。
C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:2。
D.每1 h通过S与R l之间的产品个数为6000个。
二、简答下列各题(每题5分，共30分)1.警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点，被广泛应用于反恐，如图7甲所示。
图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩，它们可用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。
请观察它的结构，并分析它的使用过程，其中用到了哪些物理知识?2.许多轿车后窗玻璃的内壁上都平行地贴有若干条很窄的金属膜，如图8所示。
驾驶员可以通过开关对其进行控制，当通电时这些金属膜会发热。
请回答这些金属膜的主要作用是什么?3.图9中的甲、乙两图是同一把平放在一张白纸上的透明刻度尺正放和反放的照片，图9丙是其沿刻度线方向的横截面图。
刻度尺的刻度线是用油漆喷上去的。
由图9乙可以看到，每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。
(1)利用图9丙说明，该刻度尺的刻度线喷在图9丙中所标的A、B、C、D的哪个部位?为什么? (2)一般都将刻度尺带刻度的一侧做得较薄，这样做的好处是什么?4.一串小彩灯，规格都是"4V、0.2A"，每个小彩灯的结构如图10所示，在正常情况下，细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通，若加上200V以上电压时，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。
若将这种规格的小彩灯接入220V电路中，为使小彩灯正常发光，请通过计算说明: (1)应串联多少个小彩灯? (2)若其中一只小彩灯的灯丝被烧断，其它小彩灯是否还能发光?为什么?5.为了节省电能，居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制。
一个是利用光敏器件制成的“光控开关”，它的作用是光线暗时自动闭合，光线亮时自动断开；一个是利用声敏器件制成的“声控开关”，它的作用是有声音时自动闭合电路，两分钟后，若再无声音则自动断开。
(1)请将图11甲中的器材连成符合上述楼道灯要求的电路。
(2)小明受楼道灯电路的启发，在爷爷的卧室里也安装了这样一个“聪明”的电路。
晚上只要拍拍手，灯就亮了，过一会自动熄灭，给爷爷带来了方便。
不过遇到晚上有雷雨，就麻烦了，雷声使灯不断被点亮，影响爷爷休息。
还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。
现在再给你两个开关S l、S2，在图11乙中完成对这个“聪明”电路的改装。
并分别说明在灯自动工作、晚上打雷需取消自动功能和需要灯一直被点亮时开关S l、S2的断开与闭合情况。
6.某物理兴趣小组的同学设计了图12甲所示的实验装置，在橡皮塞中紧密地插入一根细玻璃管，将此橡皮塞盖紧在装满水的玻璃瓶瓶口，玻璃瓶沿水平方向的截面为图12乙所示的椭圆。
当用力沿图12所示方向挤压装满水的玻璃瓶时，会看到细玻璃管内的水面明显上升。
在这里，同学们利用细玻璃管内水面的变化将玻璃瓶的微小形变"放大"了。
请你再列举两个用到这种"放大"方法来观察物理现象的实验或用到这种方法来工作的仪器，并简要说明"放大"的方法。
三、(11分)"米线"是一种特色小吃。
端上餐桌的有:一碗热汤，上面浮着一层油:一碟切成薄片的鲜肉:一碗已煮熟的米线。
食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线。
现有以下资料:汤的初温97℃，比热容4.2x103J/ (kg.℃)；肉片的质量为0.2kg，初温22℃，比热容3.5xl03J/(kg.℃)。
基于健康缘故，肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min，在这2 min时间里，由于向外界散热整体温度将下降约2℃。
问:1.碗中油层的作用是什么?2.为实现上述的温度要求，碗中汤的质量多少应满足什么条件?四、(12分)微波炉是一种利用向食物发射微波，进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具。
因为微波可以深入食物表面内约5cm，因此与蒸烤类厨具比较，具有加热更加迅速的特点。
小明家最近买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点。
为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率。
为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1200W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200imp/kW·h(它表示每消耗电能1kW·h，该电能表上面的发光二极管闪烁3200次)。
之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20°C的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时4min，电能表上面的发光二极管闪烁了256次，此时取出并测得水的温度为72，请你帮助小明计算微波炉烧水时的效率。
微波炉中发射微波的器件叫做微波管，若某微波炉内的微波管只有一只，且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作，请回答这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢?五、 (12分〉小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，想自己动手:作一个太阳淋浴器，他买来了一个圆柱形金属桶，一个压力传感开关，两个圆柱体以及细线若干。
初步设计如图13所示，其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。
己知:圆柱形金属桶的底面积S l=0.5m2，高h1=50cm;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水，当拉力等于4N时断开，水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S2=40cm2，高h2=12 cm，每个圆柱体重G=6N。
要求当水桶内储水量达200 L时停止注水，当储水量剩余40L时开始注水。
请你帮助小明的父亲在其初步设计的基础上，求出满足上述要求的两段细线的长度。
(压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积、计算储水量时圆柱体排水体积忽略不计)六、(15分)随着新能源、低碳等理念的普及，小明设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车，以下是他查到的一些数据:太阳辐射的总功率P总=3.9x1026 W，太阳到地球的距离口1.5x1011 m，阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%；太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%；假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg，期望达到的最高时速为72km/h，车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积约为8m2，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。