2018年全国高中物理应用知识竞赛试题

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．答卷过程中可以使用普通型计算器。

4．本试卷共有三个大题，总分为150分。

5．答卷时间： 2018年4月7日（星期六)上午9: 30〜11: 30。

2018年度全国高中应用物理竞赛试卷

一、本题包括11小题，考生只需做10小题，每小题5分，共50 分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小 题有多个选项正确。请把符合题目要求的选项的序号填入题后的 ( )内。全选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得分。

1.如图1所示，消防队员在进行训练时有一项爬绳练习，如果队

员用双手握住竖直的绳索匀速攀上和勻速下滑时，绳索对他

的摩擦力分别为 F 上和F 下，那么关于F 上和F 下的下列说法中

正确的是（ ）

A ．F 上向上F 下向下，F 上与F 下等大

B ．F 上向下F 下向上，F 上大于F 下

C ．F 上向上F 下向上，F 上与F 下等大

D ．F 上向上F 下向下，F 上大于F 下

2．由乎地磁场的作用，可有效地减少来自宇宙射线中的高能带电粒子对地球的“侵袭”。

若宇宙射线中一颗带负电的粒子从太空沿指向地心方向射向地面， 则哲它在接近地球附近时的实际运动方向可能是（ ）

A.竖直向下

B.偏西斜向下

C.偏东斜向下

D.偏北斜向下

3.电铃的结构原理如图2所示，如果在使角过程中发现这个、

电铃小锤敲击铃的频率过，现要将敲击频率调高一些，则

下列措施中一定可行的是（ ）

A.适当提高电的电压

B.增大小锤的质量

C.换用更软一点的簧片

D.将电源改用交流电来供电

4.由青岛大学学生自主设计研发的墙壁清洁机器人，利用8 只“爪

子”上的吸盘吸附在接触面上，通过这8只“爪子”的交替伸

缩吸附，就能在竖直墙壁和玻璃上行走并完成清洁任务。如图3

所示，假设这个机器人在竖直玻璃墙面上由A 点沿直线“爬行”

到右上方B 点，在这一过程中，若此机器人8 只“爪子”所受

玻璃墙对它的摩擦力的合力为F，则下列受力分析图中可能正确的是( ）

5.“天宫一号”目标飞行器于2011年9月9日发射升空，2013年9月已圆满完成了各项预

定的任务，并超期服役到2016年3月16日正式终止数据服务，全面完成里其历史使命，预计2018年“受控”坠落，坠落过程中由于受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，最终其主体部分会在大气层中完全烧毁，“天宫一号”在进入稠密大气成燃烧前，随着运行轨道的降低，其（）

A.重力势能逐渐减少，动能逐渐增加

B.动能逐渐增加，机械能减少

C.动能、重力势能和机械能均逐渐减少

D.绕地球运行一周所用的时间越来越少

6.小明在公园如围墙处避雨时，他观察到由于围墙的挡风作用，雨滴从墙檐土滴落几乎是竖

直向下的，当下落的雨滴经过围墙上的窗口时，有从窗P吹出的风使兩滴的下落方向发生变化，下图中描述了沿平行于墙壁从西向东方向观察时雨滴的下落轨迹，其中最接真实情况的是（）

7.如图7所示为一种延时开关的电路原理图，当S1同合时，电磁铁F将衔铁D吸下，通过

触点C线路被接通，当S1断开时，衔铁D并不是立即被弹簧拉起来，而是延迟一段时间，才被弹簧拉起来，从而触点分离切断C线路，对于这个延时开关的

工作情况，下列说法中正确的是（）

A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

C．如果断开开关S2，无延时作用

D. 如果断开开关S2，延时将变长

8．物理课上，老师作了一个奇妙的“跳环实验”，如图8 所示，她把带有铁芯的线圈L

直立在水平桌面上，并将其与开关S和电源用导线连接起来后，把一

铝制套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关s的瞬间，套

环立刻向上跳起。若铁芯足够长，则（）

A．若保持开关闭合，套球的位置会不断升高

B．若保持开关闭合，套环最终会停留在某一高度上

C ．若保持开关闭合，套环跳起到某一高度后将回落

D.套环处于静止后再断开开关，则套环将重新向上跳起

9．冰上表演刚开始时，甲、乙两人都静止不动，随着优美的音

乐响起，他们在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动，

用录像记录两人的运动情况，截取录像中的两帧画面的情况

如图9所示。假定两人的冰鞋与冰面的动摩擦因数相同，则

下列说法中正确的是（ ）

A ．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B ．在推的过程中，甲推乙的时间等于乙推甲的时间

C ．两人刚分开时，甲的速度比乙的速度小

D. 两人分开后，甲的加速度比乙的加速度小

请考生注意：下面的第10、11两个小题中，只选择—个题做答。若两个小题均做 答，则只按第10两题的解答情况给分。

10．医院有一种先进的检测技术——彩超，就是向病人体内发射一定频率的超声波， 超声

波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波相对发射波的频率变化，就可知道血液的流速。这一技术利用了下列哪个物理学原理（ ）

A.偏振规象

B.波的衍射，

C. 波的干涉

D.多普勒效应

11．如图10所示为一种简易温度计构造示意图，左右两根内径粗细均

匀的竖直玻玻璃管下端通过软管相连接，在管中灌入某种液体后环

境的温度。重复上述操作，便可在左管上方标注出不同的温度刻，

将左管上端通过橡皮塞插入小烧瓶中。调节右管的高度，使左右两

管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度。多次改变烧

瓶所在度，为了增大这个温度计在相同温度变化时液面变化的髙度，下列措施中可行的

是（

) A.增大液体的密度

B.增大烧瓶的体积

C.减小左管的内径

D.减小右管的内径

二、本题包括5小题，考生只需做4小题，共40分，请按题目的要求做

简要的回答。

1．(10分)音涂喷泉在水泵作用下随着音东的节律坚直向上喷出水柱，粗细、高低不同的水柱形成美妙的景观。实际上，当我们仔细观

察时，会发现在喷口流量相同且无风的情况下，喷出的水柱在空

中上升阶段并不是粗细均匀的，而是在竖直方向上一头粗、一头

细。请你说明上升阶段的水柱是上端较粗还是下端较粗，并说明

水柱呈现该形态的原因。