2022年第十七届全国初中应用物理知识竞赛试题.doc

第十七届初中应用物理知识竞赛试题
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．本试卷共有八个大题，满分100分。
4．答卷时间：3月 25日(星期日)上午9：30~11：10。
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
分 数

复核人

一、选用题 如下各小题给出四个选项中只有一种是对旳
，把对旳选项前面字母填在题后括号内(每题2分，
共10分)。
1．为了保证飞机在起降过程中安全，飞机起飞和降落时，下列操作中对旳是 ( )
A．起飞时前轮先离开地面，降落时前轮先接触地面
B．起飞时前轮先离开地面，降落时后轮先接触地面
C．起飞时前轮先离开地面，降落时前、后轮同步接触地面
D．起飞时前、后轮同步离开地面，降落时前、后轮同步接触地面
2．手机已成为现代生活中常用一种通讯工具。一般手机都设有运用振动提示人们“来电”装置。有一种手机提示“来电”是用一种微型电动机带动转轴上叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而又带动手机振动。在图l所示几种形状叶片中，你觉得可以实现上述振动功能是( )

3．蔬菜加工公司为了避免蔬菜在长途运送、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分破坏，常常对蔬菜进行真空脱水，使之成为脱水蔬菜。从物理学角度看，真空脱水道理是 ( )
A．真空环境温度极低，可使蔬菜中水分迅速凝固并升华，从而实现脱水
B．真空环境温度很高，可使蔬菜中水分在短时间内迅速汽化，从而实
现脱水
C．真空环境空气密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子运动速度，从而
实现脱水
D．真空环境气压很低，因而大大减少了水沸点，使蔬菜中水分迅速汽化，从而实现脱水
4．人们用来取暖一种热水袋如图2所示。它表面有诸多长条状橡胶突起某些，这些突起某些互相平行且突起高度较大，做成这种外形重要目是 )
A．使热水袋美观大方，起到装饰作用
B．使热水袋能同步具有传导、对流和辐射
传热功能
C．这种突起具有良好弹性，在外界压力作
用下容易发生弹性形变，以避免在某种重压下，
所灌热水将热水袋胀破
D．减小热水袋与人体直接接触面积，以减少热水袋放热速度，实现缓
慢放热
5．由于长期河道淤塞，黄河下游河床已被抬高。沿河农民一般采用如图3所示方式，引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误是 ( )
A．这种取水灌溉方式运用了连通器原理
B．使用时B端管口必要低于A处水面
C．使用时先将管道中灌满水
D．高度差H越大，管道中水流得就越快

二、填空题(每空1分，共15分)
1．古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”。
(1)这个钓鱼小儿面对路人询问，只是招招手却默不作声。这是由于她
懂得声音不仅能在空气中传播，还能在__________中传播。
(2)小儿招手——(选填“会’’或“不会”)产生波动，鱼儿听不见因素是__________
2：去年暑假小明参与学校生存夏令营，学到了野外生存诸多知识和技
能。其中：
(1)获驭饮用水。如图4，用大塑
料袋套在树叶浓密嫩枝上，扎紧袋口。
随着植物中水不断___和__________，
通过一段时间，塑料袋内表面上就会
浮现一层水珠。
(2)用影子辨别方向。如图5所示，
将一根直杆竖直插在水平地面上O点。中午先后，用描点措施在地面上画出方向就是____________________(选填“东”、“西”“南”“北”)方向，这一判断应用光学知识
是_________________ 。
3．当照相师用一台镜头焦距固定照相机给全班同窗照完毕业像后，接着又要给小明同窗照半身像，这时照相师应当__________ (填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明同窗距离，同步__________ (填“增大”或“减小”)镜头究竟片距离。
4．用久了白炽灯泡会蒙上一层浅浅黑色，这是由于钨丝受热时产生现象，浮现钨蒸气，在灯泡内壁上产生__________缘故。
5．油库里储油罐如图6所示，它浑身银白，直径较大，高度较矮(相对于直径而言)，像个短胖子。请回答：
(1)在储油罐这些设计中，“浑身呈银白色”是
为了：
“直径较大，高度较矮”是为了
(2)在储油罐旁还安装有自动喷头，每到夏天，特别是白天中午，常用喷头向储油罐喷水，这重要是运用水__________较大特性，以及水蒸发时要吸热特性来给储油罐__________，以避免油自燃。
三、简答下列各题(每题4分，
小华感冒咳嗽，妈妈给她
买了“双黄连口服液”。粗心小
华将口服液盒内特制吸管弄丢了，只得拿来一根饮料吸管插入瓶中，成果她费了很大劲才把药液“吸”上来。后来，她发现这两种吸管形状不同样：饮料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，两种吸管截面形状如图7所示。请你运用物理知
识解释为什么两种吸管“吸”药效果不同。

2．小明要买一种电炉用来烧开水，她到商店去选购时看到有800W和1200W
两种规格，她想：800W功率小，比较省电，打算买800W。如果从节能角
度考虑，你觉得她这种想法合理吗，为什么?
3．寒冬时节上午，汽车司机上车后常发目前前风挡车窗上浮现白色“哈
气”，于是她打开暖风，不久就能除掉“哈气”；夏天，在下大雨后，风挡车窗上也
浮现“哈气”影响安全驾驶，于是司机打开空调制冷，不久“哈气”也被除掉。为什
么同样现象，司机采用不同措施却收到了相似效果?请你用所学物理知
识加以解释。
4．小洪买了一种叫“吹泡泡”玩具，发既有时能吹出泡泡，有时又吹不出泡
泡。爱动脑筋她产生了一种疑问：这泡泡产生究竟与哪些因素有关呢?她猜
想：泡泡产生也许与吹泡泡用管子粗细有关，于是她设计并进行了实验，记
录了如下实验成果：
┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ 液 体 ┃ 肥 皂 液 ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━━┫
┃ 管子直径／mm ┃ 3 ┃ 5 ┃ 10 ┃ 20 ┃ 50 ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃泡泡产生状况 ┃ 容易 ┃ 较易 ┃ 较难 ┃ 难 ┃ 不产生 ┃
┗━━━━━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
请你根据小洪实验记录回答问题：
(1)分析以上实验成果，可以得到什么结论?
(2)请你此外提出两种猜想，阐明影响泡泡产生因素。
(3)设计一种方案，验证你提出其中一种猜想。

5．如图8为输电线路中常用油浸自冷式变压
器。变压器内部铁芯、线圈就浸没于变压器油(一
种矿物油，也称导热油)中。变压器工作时，铁芯、
线圈会发热。这些热量重要通过导热油并流经变压器
外部一根根金属管道散发到空气中，从而使铁芯、
线圈温度不会升高太多，以保证变压器安全运
行。请回答： ，
(1)变压器外部散热器为什么做成管道状?
(2)变压器上部有个油箱，其侧面有一种油
量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱
中玻璃管。电工通过观测玻璃管中油面高度来判
图8
断油箱中油量多少。请问：设计这一装置运用重要物理知识是什么?
(3)从图8我们发现：变压器外部散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平
方向分布，这是为什么?
(4)正常状况下，变压器油箱中导热油是绝对不容许装得满满，这是为
什么?

四．(8分)小明家新买了一条100W电热毯，她想用电流表和电压表测量电热毯电阻值，于是连接了如图9所示实验电路。其中电源两端电压为6V，R。为电热毯电阻值，滑动变阻器最大阻值为20Q。但实验过程中，小明发现，无论如何调节滑动变阻器触头P位置，电压体现数几乎不发生变化，且查得电路各图9处均连接无误。请你分析一下产生这一现象因素是什么?若不更换实验器材，应如何连接电路，才干在触头P滑动过程中，有效地变化电热毯两端电压值。

五．(10分)如图10所示为利群商厦安装光敏电阻自动计数器示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运营自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客通过，挡住由A射向R1光线时，Rl电阻值就增大，计数器就计数一次。请回答：
1．当扶梯上顾客挡住由A射向Rl光线时，光敏电阻尺l两端电压将
发生如何变化?Rl功率如何变化?
2．若已知自动扶梯满载时，相邻两
个顾客之间距离均为50cm，扶梯运营速度为1m／s。求计数器计数101次，所需用时间。
3．若某一段时间内自动扶梯乘载率
为20％，试求这一段时间内该商场自动扶梯上平均客流量是多少。(客流量是指单位时间通过顾客人数)

六． (10分)“加在密闭液体上压强，可以大小不变地被液体向各个方向传递”，这个规律叫做帕斯卡定律。在图11所示连通器中，如果活塞质量和液体自身所受重力可以忽视不计，根据帕斯卡定律可以推得，作用在大、小活塞上力和大、小活塞面积有如下关系：

根据这一关系式：如果小活塞面积较小，那么在小活塞上加一种较小力，就可以在大活塞上得到一种较大力。“液压千斤顶”就是根据帕斯卡定律制成。
图12所示是液压千斤顶剖面
图。它是汽车等运送机械常备维修工
具，只要对杠杆施加一种不大作用力F，
就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修
理轮胎。如果图示千斤顶大活塞面积
是40cm2，小活塞面积是5cm2，杠杆上
OA= (1/5)OB。
请回答：
1．使用中发现，压下杠杆时，虽然能把一种重物项起来但一放手，重物又降了下来，不能把重物长时间顶住。这阐明图示千斤项有一种零件损坏或丢掉了。请你画一种零件补在相应位置上，达到被顶起重物不再降下来
目(在图1 2上画出示意图即可)。
2．若修好了液压千斤顶机械效率为80％，使用时，假设大活塞刚好
顶在重物重心竖直线位置上。若要在lmin内把1t重物项起3cm，则维修
人员消耗平均功率和加在杠杆B端力分别是多大?(取g=10N／kg)

七．(13分)某院内有甲、乙两户居民，院内原先供电线路用是横截面积为2．5mm2铝芯橡皮绝缘线，从进院后接线端经25m先达到甲户，再从甲户经25m达到乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增长顾客最大安全用电功率，目前要进行“电力增容”，
使每户总用电额定功率均可增长到4kW。增容后保持院内线路分布状况不变，只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积铜导线在常温下安全载流量(即长时间通电时最大安全电流)。
┏━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃导线横截面积S／mm2┃铜芯橡皮绝缘线安全载流量I／A ┃
┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃ 2．5 ┃ 28 ┃
┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃ 4 ┃ 37 ┃
┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃ 6 ┃ 47 ┃
┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃ 10 ┃ 68 ┃
┗━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━┛
假设两户所有用电器均为纯电阻电器，各用电器额定电压都是220V，顾客
室内电线电阻忽视不计。并且设进院后接线端电压总保持220V，试回答下
列问题：
1．画出院内供电和用电电路图。
2．通过计算阐明，在实用和经济前提下，为了“电力增容”，院内供电
线路应选用哪一种铜导线?
3．若选用铜导线每米电阻为4．25*10-3Q，那么增容后，在甲、乙两顾客
都同步使用“220V 4kW"电器时，乙户所得到实际电功率是多少?

八．(14分)图13是常用一
种电动自行车，使用前要先对车上
蓄电池充电。骑行时，蓄电池对
车上电动机供电，电动机为车提
供动力。下表是这种品牌电动自行车某些重要技术参数。

┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃ 最高车速 ┃ <30km／h ┃一次充电持续行驶里程 ┃ 50km ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ ┃ 36V／10Ah ┃ ┃ ┃
┃ 蓄电池 ┃ ┃ 充电时间 ┃ 8h ┃
┃ ┃ 铅酸蓄电池 ┃ ┃ ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━┫
┃一次充电耗电量 ┃ 0．6kW．h ┃ 电动机效率 ┃ 80％ ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 整车质量 ┃ 40kg ┃ 最大骑行噪声 ┃ _<62dB ┃
┗━━━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━┻━━━━━┛
请回答：
1．技术参数表中“36V／10Ah"体现物理意义是什么?
2．若质量是70kg人骑电动自行车在水平路面上以6m／s速度匀速行驶
时，受到阻力是人与车总重0．02倍，取g=10N／kg。求：行驶20min，电动机
对自行车做功和通过电动机线圈电流。
3．若摩托车每行驶100km耗油2．5L，油价约5．1元／L，照明用电电费约
0．5元／kW．h，请通过计算阐明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。
4．请从环保角度，比较电动自行车与摩托车对环境污染状况。
5．在交通运送中，常用“客运效率"来反映交通工具某项效能，“客运效率”
体现每消耗单位能量相应载客数和运送路程乘积，即客运效率=人数×路程／
消耗能量。一种人骑电动自行车，消耗lMJ(106J)能量可行驶30km，一辆载
有4人一般轿车，消耗320MJ能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车
客运效率之比是多少?