2018年第二十八届全国初中应用物理竞赛试题含答案.doc

1、1 2018 年度全国初中应用物理竞赛试卷年度全国初中应用物理竞赛试卷 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。 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 复核人 、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.如图 1所示为伦敦四大地标性摩天大楼：“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大 厦”。其中座大楼的设计考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化 了，你认为这座大楼最可能是（

2、 ) 2.当今，世界性的能源危机断地加深，节约能源义不容辞。下面四种符号中，为中国节能标志的 是（ ) 3.在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候，常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出，关于这个“白 气”，下列说法中正确的是（ ） A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降 2 4.如图 3所示为双线并绕的螺线管，a、b、c、d 为四个接线柱，其中 a、b 之间连接 一根较细的导线；c、d之间连接一根较粗的导线。如用两端电压

3、恒定的同一个电源供 电，下列连接方式中磁性最强的方法是（ ） A.将 bc相连，然后 a、d分别接电源两极 B.将 cd相连，然后 a、b分别接电源两极 C.将 ab相连、cd 相连，然后分别接电源两极 D.将 ad相连、bc 相连，然后分别接电源两极 5.5号电池因其体积小、容量适中，因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售 5 号电池包 装上写有“1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池，下列说法中正确的是（ ） A.它能提供的电能约 10.8 kJ B.它正常工作时的电流是 2 A C.它提供的最大电功率为 3 W D.它在电路中是提供电荷的装置 6.在平缓的海滩上经常可以看到如图

4、4所示的情景：不论远处的海 浪沿什么方向冲向海岸，到达岸边时总是大约沿着垂直于岸的方向。发 生这个现象的原因可能是（ ） A.在海岸边，风的方向总是与海岸线垂直 B.在海岸边，风的方向总是与海岸线平行 C.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越快 D.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越慢 7.小明在宠物店买了淡水热带鱼，为方便带回家，商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如 果小明将装着魚且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中，则图 5 中最有可能发生的情况是 ( ) 8.微波在传播过程中，如果遇到金属会被反射，遇到陶瓷或玻璃则几 乎不被吸收的透射，而遇到类似于水、酸等极性分子构成的物质则会被吸

5、 收导致这些物质的温度升高。如图 6所示为家用微波炉工作过程的示意图。 根据这些信息，你认为以下关于微波炉的说法不正确 的是（ ） A.炉的内壁要使用金属材料 B.炉内盛放食物的容器的材质可以是玻璃或陶瓷 C.炉内转盘的主要作用是为了从不同侧面看到食物被加热的情况 D.微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网 9.静止、密闭的客车上有一个系在座椅上的氦气球，一个悬挂在车顶的小球。若客车突然启动 向左驶出，图 7 中氦气球与悬挂小球最可能出现的相对位置变化是（ ） 3 10.纸是我国古代四大发明之一，造纸术的发明，引起了书写材料的一场革命，直至今日仍为 信息传递和保存的重要方式之一。如图 8甲所示是

6、平放于水平桌面上的一包印纸，热爱物理的小远 同学注意到打印纸的包装上有如图 7 乙所示的一些信息，他还用毫米刻度尺测量了这包纸的厚度， 记录了一个数据 5.00，但忘了写单位，以下对这包纸的估算最符合实际情况的是（ ） A.这种纸单张纸张的厚度约是 50m B.这包纸的质量约为 2.5 kg C.这种纸的密度大于水的密度 D.这包纸对水平桌面的压强约为 40 Pa 二、简答下列各题（每题 6 分，共 30分） 1.炎热的夏天，小明想用冰袋给如图 9所示的罐装饮料降温。他想到了两种方法：一种方法是 将冰袋放在罐装饮料的上方，另-种方法是将冰袋放在罐装饮料的下方。假定液体饮料充满整个容 器且饮料的

7、末温不低于 4，则哪种方法可以使罐装饮料降温更快，为什么？ 2.将新打开盖子的饮料盒中的果汁倒入杯中时，有时会出现果汁流出断断续续、时远时近（同 时发出咕咚声）的现象，果汁也很容易溅出杯子外面。为避免这种情况发生，在打开饮料盒的盖子 后，应采用图 10甲还是图 10 乙的方式倒果汁，请运用物理知识说明图 10 甲、乙两种方式倒果汁 效果不同的原因。 4 3.拧开水龙头，让水流平稳地流出，形成如图 11 所示形状的水柱。请看图回答: (1）简述水龙头把手的作用； (2）为什么流出的水柱呈上粗下细的形状？ 4.中国科技馆“探索与发现”展厅有一个展品名为：“伸缩的线圈它是一个用软线在一根塑 料管上绕

8、成的软螺线管，软螺线管导线的两端可通过开关与电源相联。如图 11 所示分别是该展品 中软螺线管通电或不通电的两种状态，请回答以下几个问题： (1）哪幅图是软螺线管通电的状态？ (2）如果将软螺线管通电的电流反向，可以看到什么现象？ (3）解释软螺线管通电或不通电的两种状态的原因。 5 5.图 13 所示为低压电路中常用的油浸自冷式变压器。变版器内部的铁芯、线圈浸没于变压器油 （一种矿物油，也称导热油）中。变压器工作时，铁芯、线圈会发热，热量就在导热油流经变压器 外部那一根根金属管道的过程中导出并散发到空气中，从而使铁芯、线圈的温度不会升髙太多，以 确保变压器的安全运行。请回答： (1）变压器外

9、部的散热器做成竖直方向上的管道状，这样做的目的是什么？ (2）变压器的上部有个油箱，其侧面有一个油量表，如图 13 所示，油量表的主要部件是一根 外置的玻璃管。请简述如何判断油箱的油量，依据的主要物理知识是什么，并解释正常情况下，变 压器油箱中的导热油为什么不允许装满？ (3）变压器附近要设置防触电的警示标志，请解释原因。 三、（11分）海洋打捞技术中常用浮筒打捞海底沉船。充满海水的浮筒靠自重下沉，向沉入水 中的浮筒内充气，将浮筒内海水排出，浮筒即产生上举力。浮筒为钢制的空心圆柱体，其圆柱面的 外半径 r=5m，圆柱体高度 L=12m，其质量为 2 l05kg。某海域有一艘失事沉船 ，打捞人员

10、需先用声 呐（一种发射声波的仪器）探测沉船的深度，在沉船正上方的海面上向沉船发射声波，测得声波从 发出至接收到反射波的时间是 0.1s，海水中的声速为 1500m/s。已知海面大气压 p0=1.0 l05Pa，海 水的密度是 =1.03 10 kg/m 。 (1）求给浮筒充气的气体压强至少应是多大？ (2）若用浮筒打捞沉船时，需用 6 个这样的浮筒。若用其他方式打捞这艘沉船，大约需要多大 的力才能将沉船打捞起来？ 6 四、（12分）如图 14甲所示为手动压力机，厂家己标出部分尺寸，其他相关尺寸可根据图甲 估测获得。压力机手柄拆卸下来的结构如图 14乙所示，手柄总长度为 30 cm，手柄连接的齿

11、轮直径 为 2 cm。向下压手柄右端时通过齿轮带动齿条向下运动，可对放在台面上的物体施加巨大压力。 若此压力机的规格是可产生 5000N 的压力，总质量为 9 kg。请通过估算说明：根据该压力机的设计 规格，若手柄转到任何方位时都能正常工作，在将该压力机放在水平桌面上使用时，是否需要用螺 栓将其固定在工作台上？（g取 10N/kg) 7 五、（13 分）某学校新装的饮水机既能提供温度为 100的幵水，也能提供温度为 35的可直 接饮用的温开水。研究性学习小组的同学査阅了相关资料，画出了饮水机内部结构简图如图 15 所 示。他们发现从自来水管流入饮水机的 20生水并不是直接进入加热器，而是先进入

12、换热器，与 已经加热到 100的开水进行热交换，这样开水就变成了 35的温开水，生水也被加热到 85然 后进入加热器。若饮水机加热器的额定功率为 3 kW，饮水机内水箱容量 45L，已知 C水=4.2 10 J/ （kg ）。请回答下列问题： (1)写出 A、B、C、D 四个位置的水温。 (2）相同功率的只能提供开水的饮水机，一天供应 8 小时开水，最多能供应多少 L? (3）统计结果显示，学校学生一天所需的开水和温开水的质量之比是 1:4，使用该型号饮水机， 每天正常工作 8 小时，最多能供应多少 L可饮用水？ (4)请简述这种饮水机有哪些优点？ 8 六 、 （14 分） 为了研究“从静止开

13、始滴落的水滴 ， 在不同时间段的平均速度随时间变化的规律” ， 小林将这个问题简化为“研究水滴分别在 00.2 s、0.2 s0.4 s、0.4 s0.6 s的平均速度与时间有 什么关系”？他使用医用输液系统、刻度尺、电子秒表展幵了研究。使用如图 16 所示的输液系统吋 以保持一段时间内滴出水滴的时间间隔相同。 (1）调节流速调节器，改变滴出水滴的时间间隔。不增加器材，请设计实验研究：当滴出水滴 时间间隔长短改变时，每个水滴的质量是否发生变化？写出实验少骤、预测可以观察到的现象，并 说明可得出的结论； (2）小林从第 1个水滴离开针头开始计时，到第 31个水滴离开针头按下秒表停止计时，读出 秒表的示数为调整水滴滴出时间间隔，使 t1= 6 s。保持滴出时间间隔不变，然后他在针头正下方放 置接水盘，调整接水盘底部到针头滴水口的高度 h1，使耳朵刚好听到前一个水滴滴在盘中的声音同 时，下一水滴刚好开始下落。用刻度尺测量出 h1 = 0.20 m，求此过程水滴下落的平均速度 V1; (3）假如第（1)问实验结果证明：当水滴滴出时间间隔较长时，改变水滴滴出时间间隔，滴出 水滴的质量几乎不变。请设计实验研究“水滴分别在 00.2 s、0.2 s0.4 s、的平均速度，与 时间有什么关系”，写出实验步骤和平均速度的计算公式。 9 10 11 12 13