2012年第二十二屆試題(8頁編好)

1、2012全國初中應用物理競賽試題一、選擇題：早晨，小明騎著自行車沿平直的公路駛向學校，強勁的北風迎面吹來，此時地面對車前輪的摩擦力為f1，對車后輪的摩擦力為f2則下列說法中正確的是（）Af1與前進的方向相反，f1f2 Bf2與前進的方向相反，f1f2Cf1與前進的方向相同，f1f2Df2與前進的方向相同，f1f22、小明發(fā)現(xiàn)，有些電線桿上裝有如圖所示的“小風車”，這些風車在微風中能不停地旋轉，且旋轉葉片的一面還裝有反光的小鏡子關于這樣的“小風車”的作用，下列說法中正確的是（）A為了警示此處有電B為了測定風向C為了測量風速大小D為了驅趕小鳥，避免小鳥在上面做窩而導致電路短路3一名軍人在一次執(zhí)行任

2、務時需要從正在正常向前行駛的卡車右側跳下對于跳車的方法，以下四種方案中最安全的是（）A臉向車后并相對于車向后跳B臉向車后并相對于車向前跳C臉向車前并相對于車向后跳D臉向車前并相對于車向前跳4我國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災害性天氣，統(tǒng)稱為“霧霾天氣”關于霧和霾的認識，下列說法中正確的是（）A霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空氣層中形成的B霧和霾是兩種不同的天氣現(xiàn)象C霧是由浮游在大氣中大量微小塵粒、煙?；螓}粒形成的D霧和霾是同一個概念的兩種不同說法 5北京奧運會上的花樣游泳運動員，由于在水面上、下都能聽到音樂指令，從而以其優(yōu)美的舞姿、隨音樂節(jié)拍而精確完成的動作，讓觀眾感受到了體育之美

3、關于運動員在水下是如何接收到音樂指令的下列說法中，符合實際情況的是（）A僅在水面以上放有音箱，當運動員的頭部在水面以下時，聲音經由空氣、水，最終傳到運動員的耳朵B僅在水面以下放有音箱，當運動員的頭部在水面以下時，聲音通過水傳到運動員的耳朵C運動員通過無線耳機，接收來自控制室的電磁波信號，再將其轉化成聲音，被耳朵接收D在水面以上和以下都放有音箱，使運動員的頭部無論是在水面以上還是在水面以下，都能聽到清晰的音樂聲 6小明學習了浮力知識以后，對熱氣球運動產生了興趣，他在網上收集了許多關于熱氣球的知識及類似如圖所示的圖片以下是他對熱氣球運動所做的猜想，其中正確的是（）A通過調節(jié)火焰大小，改變熱氣球的體

4、積來調節(jié)熱氣球飛行的高度，進而選擇需要的風向B通過改變人在吊籃中站立的位置，來改變熱氣球飛行的方向C通過調節(jié)火焰的大小，改變熱氣球內的空氣密度來調節(jié)熱氣球的飛行高度，進而選擇需要的風向D通過調節(jié)火焰噴射的方向，來改變熱氣球飛行的方向 7如圖所示，四個相同的玻璃瓶內裝有深度不同的水用筷子輕輕敲擊瓶口或用嘴貼著瓶口吹氣，會發(fā)出不同的聲音下列關于所發(fā)出聲音的判斷中正確的是（）A用筷子輕輕敲擊瓶口，甲瓶的音調最高B用嘴貼著瓶口吹氣，甲瓶的音調最高C用筷子輕輕敲擊瓶口，丁瓶的音調最高D用嘴貼著瓶口吹氣，丁瓶的音調最高 8在煮餃子時，將餃子投入沸騰的水中，并用勺子輕輕在鍋底推動沉下的餃子，等到水重新沸騰后

5、，加上些涼水繼續(xù)燒煮一會兒使水再次沸騰，這時煮熱的餃子會浮出水面熟餃子會浮起來的主要原因是（）A鍋里的水量多了B餃子在水里經過燒煮變輕了C水溫低時水對餃子的浮力小，水溫高時水對餃子的浮力大D水沸騰后，餃子內的小部分水汽化后變成水蒸氣，使餃子體積增大 9目前航天飛船的飛行軌道都是近地軌道，一般在地面上方300km左右的軌道上繞地飛行，環(huán)繞地球飛行一周的時間約為90min左右若飛船在赤道上空飛行，則飛船里的航天員在24h內可以看到的日落次數最接近（）A2次B4次C8次D16次 10圖甲所示的熱熔膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠它的內部有2只相同的PTC（正溫度系數）加熱元件，其工作電路如圖乙所示，

6、扣動扳機能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動開關S同時擲向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機，聯(lián)動開關S同時擲向B、C單只PTC元件的電阻隨溫度的變化如圖所示關于PTC元件的工作情況，下列說法正確的是（）A扣動扳機，兩只PTC元件串聯(lián)在電路中B松開扳機，只有一只PTC元件接入電路C松開扳機，當溫度為80時，電路消耗的電功率為55WD扣動扳機，當溫度為180時，1min電路消耗的電能為4800J二、簡答下列各題（每題5分，共30分）11乒乓球運動是競技、娛樂、健身于一體的體育運動，如圖所示請分析運動員在擊球過程中用到了哪些物理知識？ 12如圖是魚缸中過濾增氧泵增氧工作時的原理圖，水泵把水從進水管吸入，從出水管

7、快速噴出時，空氣就會從進氣管進入水中，與水流一起噴出（1）請解釋空氣能進入水中的原理和過程（2）請再列舉一個生產或生活中利用上述原理進行工作的例子 132006年7月1日，青藏鐵路全線貫通鐵路要通過“千年凍士”區(qū)，“凍土”區(qū)路基在溫度過高時會變得松軟不牢固為解決“凍土”難題，保證路基的穩(wěn)定，青藏鐵路中期兩旁各插有一排碗口粗細、高約2m的熱棒（中空的鐵棒），如圖所示，熱棒在路基下還埋有5m深，里面灌有液氨請解釋熱棒是如何解決“凍土”難題保證路基的穩(wěn)定的14小明家新買了一臺電熱油汀取暖器，如圖所示當小明用力晃動這臺取暖器時，可以聽到其內部發(fā)出了液體流動的聲音小明找出說明書仔細閱讀后得知，這種取暖器

8、將電熱管安裝在散熱片腔體內的下部；在腔體內電熱管周圍注有導熱油；在控制電路中裝有雙金屬溫控元件，當油溫達到調定溫度時，溫控元件會自行斷開電源；在使用注意事項中特別強調這種取暖器不能倒置或側臥使用請回答：（1）為什么用油做導熱物質而不用水？（2）取暖器內部發(fā)出了液體流動的聲音，說明油沒有滿，這是為什么？（3）為什么強調不能上下倒置或放倒后通電加熱？ 15有的轎車的觀后鏡是用平面鏡做成的，而有的又是用凸面鏡做成的，請說明其各自的優(yōu)點是什么？ 16一些高樓大廈表面用許多大塊的鍍膜玻璃做外墻面（俗稱“玻璃幕墻”）在大樓外面的人，白天看這些玻璃，感覺它們好像一面面的鏡子，能看到樓外景物的像，卻看不到大樓

9、里面的景物在大樓里面的人，通過這些玻璃，卻能看到樓外的景物請對樓外面的人白天觀察到的現(xiàn)象做出解釋三、解答題（11分）17早在1800年前的漢代，科學家張衡就發(fā)明了用來測量車輛行駛里程的“記里鼓車”，又名“記里車”、“司里車”、“大章車”等科技史學家王振鐸先生根據史書上的文字描述，復原了這種神奇的車，如圖所示圖乙所示為記里鼓車的原理圖，馬匹拉著該車向前行走，帶動左、右輪轉動立輪與左、右足輪裝在同一水平軸上，齒數為18，并與下平輪嚙合，帶動下平輪水平轉動，下平輪齒數為54；齒數為3的旋風輪與下平輪裝在同一豎軸上，并與上平輪齒合上平輪齒數為100，轉動一圈，輪上的撥子便撥動上層木人右臂擊鼓一次，顯示

10、車行一里漢代曾以六尺為一步，三百步為一里，假設那時人們認為的圓周率約為3試通過計算說明，這架“記里鼓車”的足輪直徑應該是多少尺？ 18在學校創(chuàng)新比賽中，小亮同學設計了一個多檔位的電熱水器如圖甲所示是他設計的電熱水器的工作原理圖，R1和R2是兩根電熱絲他設計的旋轉開關如圖乙所示，旋轉開關內有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有共10個金屬觸點（在圖乙中用“”表示，“”中標有1、2、3、4編號，編號相同的觸點用導線連接）可以繞中心軸轉動的開關旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉動開關旋鈕可以將相鄰的觸點連接例如，圖乙中，旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，此時，金屬滑片將1、2兩點接通，同時另一端也將3、4兩點接通當

11、旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，可以實現(xiàn)四檔加熱功率他設計的四檔加熱功率如下表所示：溫度檔位高溫中溫2中溫1低溫加熱功率/W1100660440264（1）如果要實現(xiàn)旋轉開關沿某個方向轉動時，加熱功率依次遞減或遞增，通過計算，分析說明電熱絲R1和R2的阻值應分別為多大？（2）小亮根據計算結果，借助電池組、電壓表和電流表分別截取了電阻大小符合要求的兩根電熱絲，并按電路圖連接好經檢查無誤后，小亮將電熱器接入了家庭電路，同時借助電能表和手表測量電熱器在不同檔位工作時的實際消耗的電功率，結果發(fā)現(xiàn)每一檔的實際功率均小于按照電熱絲電阻值計算的結果，測量后發(fā)現(xiàn)電源電壓為220V請簡單解釋產生這種的

12、偏差原因（3）使用中他發(fā)現(xiàn)水溫開始升高較快，后來水溫升高越來越慢，最后甚至會保持某個溫度就再升高，此時水并沒有沸騰并且選擇加熱檔位功率越小，水能夠達到的最高溫度越低，這是為什么？ 19如圖甲所示為某型號汽車的自動測定油箱內油量的電路原理圖，其中電源兩端的電壓恒為24V，R0為定值電阻，A為油量指示表（一只量程00.6A的電流表），Rx為壓敏電阻，它的上表面受力面積為10cm2，其阻值與所受壓力的對應關系如圖乙所示油箱的上下兩部分皆為長方體形狀，下部分的橫截面積為20dm2，高為2dm，上半部分的橫截面積為10dm2，油箱加滿油時油的總體積為60dm3當油箱裝滿油時，油量指示表的示數如圖丙所示已

13、知：汽油=0.7103kg/m3，取g=10N/kg（1）當油箱內汽油用完時，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對應的電流值是多少？（2）若汽車在高速公路勻速行駛400km，油量表由滿刻度指向滿刻度的四分之一位置，求該汽車行駛100km消耗汽油多少升？（3）在上面第（2）問所述的行駛過程中發(fā)現(xiàn)，油量表的示數在開始運動的一段時間內變化較快，而后來一段時間內變化較慢，請解釋其中的原因 20如圖甲所示，冰凍是造成高山地區(qū)冬季輸配電線路倒塔（桿）斷線的重要原因為了避免這類事故的發(fā)生，一方面電力工人要及時對輸電線路進行除冰作業(yè)，另一方面要加強輸電線的抗拉能力一般高壓輸電線每一根都是由一股位于中間的

14、鋼質線芯和六股相同粗細的鋁質線芯絞在一起組成的，其橫截面如圖乙所示這種輸電線通常被稱為鋼芯鋁絞線（代號LGJ）已知該鋼芯鋁絞線所能承受的最大安全拉力為其正常工作情況下拉力的5倍下表是該種鋼芯鋁絞線的相關技術數據鋁線（股數直徑）（mm）鋼線（股數直徑）（mm）導線外直徑（mm）電阻（/km）安全載流量70809063.8013.8011.40.5194A228A255A（1）該電力線路采用鋼芯鋁絞線而不采用與之同樣尺寸的鋁絞線，其主要目的是什么？（2）輸電線路結冰后，輸電線（連同上面的冰）變粗、變重為了保證輸電線路的安全，防止輸電線被拉斷，在冰凍的鋼芯鋁絞線（連同上面的冰，其橫截面可以看作圓）的

15、直徑D增大到一定值時就必須進行除冰作業(yè)，試估算需要進行除冰作業(yè)時冰凍的鋼芯鋁絞線的直徑D（鋁=2.710kg/m，鋼=7.910kg/m，冰=0.910kg/m，取 ）（3）有一種輸電線路除冰方法叫“短路熔冰”，就是在短時間內，輸電線不經過用電器而直接接通，輸電線中通過比平時大許多的電流，利用導線本身發(fā)熱完成除冰短路熔冰時，若一根這種鋼芯鋁絞線每米的發(fā)熱功率為200W，則短路熔冰時通過一根鋼芯鋁絞線的電流大約是多大？（取 ）2012年競賽答案一、選擇：1、A 2、D 3、 D 4、B 5、D 6、C 7、BC 8、D 9、D 10、D二、解答：11、乒乓球運動中蘊含著豐富的物理知識：（1）摩擦

16、力的知識：球拍的橡膠層，增大了與球的摩擦，便于控制乒乓球；（2）力的作用效果的知識：擊球后，力改變了球的運動方向和速度；（3）氣體壓強和流速的關系：弧圈球沿弧線運動；（4）動能和勢能轉化的知識：乒乓球具有彈性，落地后能彈起；（5）慣性的知識：球離開球拍，靠慣性繼續(xù)運動12、（1）流體流速越快的地方壓強越小，由于出水管的水的流出，導致進氣管的上下方壓強不同，空氣在壓力差的作用下進入魚缸（2）燃氣灶灶頭與燃氣管是分離的，但是在利用燃氣灶燒水或做飯的時候，并沒有燃氣從進氣口處外溢，就是因為在灶頭與燃氣管對接處，氣體流速大、壓強小，所以燃氣不會向壓強大的周圍外溢13、答：路基溫度升高，液態(tài)氨吸熱汽化，

17、上升到熱棒的上端；氣態(tài)氨通過鐵質外殼向溫度較低的大氣放熱，液化變成液態(tài)氨；液態(tài)氨沉入棒底如此反復，不斷將地下的熱傳遞到大氣中，確保路基處于冰凍狀態(tài)而不熔化，從而保證路基的穩(wěn)定14、解：（1）油的比熱容較小，在加熱時間相同的情況下，溫度升高的快；油是絕緣體，使用起來安全性比較高；油的密度較小，移動起來比較方便（2）加熱時，腔體的油體積會膨脹；若在腔體內注滿油，油受熱膨脹易脹壞腔體，引發(fā)安全事故（3）避免電熱管露出油面，在這種情況下，通電加熱有可能導致電熱管處于油面以上的部分由于溫度過高而燒壞；不利于對流15、答：平面鏡成像的特點是對稱，具有物像等大、物和像距平面鏡的距離相等等特點，便于司機判斷自

18、己駕駛的汽車和后面汽車的距離凸面鏡做成的觀后鏡的優(yōu)點是視野更加開闊，可以觀察到更大范圍的其他車輛的行駛情況16、答：白天，大樓外面比較亮，大樓外面物體射出的光線比較強，大樓外面的物體射出的光線經玻璃幕墻的反射，反射光線進入人的眼睛比較強，對眼睛的刺激比較強，所以眼睛能看到樓外的景物但是樓內物體比較暗，射出的光線比較弱，又因為樓內的物體射出的光線受到玻璃幕墻的阻擋，進入眼睛的光線更少，對眼睛的刺激比較小，所以眼睛看不清樓內的物體。17、車行駛一里，則中平輪需轉動一圈，旋風輪和下平輪需轉動的圈數，若下平輪轉動一周，立輪和足輪需要轉動的圈數；所以，當車行一里，足輪需要轉動圈數；又因為1里=300步=

19、6300尺=1800尺；所以100D=1800尺；足輪直徑D=6尺；答：這架“記里鼓車”的足輪直徑應該是6尺18、解：（1）由圖可知：D位置電路消耗的功率最大：P1=1100W，C位置電路消耗的功率：P2=660W，故 B位置電路消耗的功率：P3=440W，故A位置電路消耗的功率：答：電熱絲R1的阻值約為73.3，R2的阻值為110（2）電熱絲的電阻會隨溫度而變化在借助電池組、電壓表和電流表截取一定阻值的電熱絲時，電熱絲消耗的功率很小，一定時間內產生的熱量很少，故溫度低，此時電阻小；當電熱絲接入家庭電路工作時，消耗的電功率較大，一定時間內產生的熱量多，溫度升高顯著，電阻變大明顯；由公式可知，此

20、時消耗的電功率比測得的電阻計算的電功率要小一些（3）電熱器在給水加熱時，由于水在吸熱的同時還在散熱（向空氣傳遞熱量、蒸發(fā)吸熱），并且隨著水溫的升高，水溫與環(huán)境溫度差增大，熱傳遞的速度加快、水蒸發(fā)時吸熱的速度也在加快，導致水的溫度升高減慢；當散失的熱量與從電熱絲吸收到的熱量平衡時，水溫就不再升高了加熱功率越小，單位時間內產生的熱量越少，達到上述平衡時與環(huán)境的溫度差越小，所以水能達到的最高溫度越低19、（1）油箱裝滿時，下半部分容積V2=20210-3m3=410-2m3上半部分容積V1=V-V2=610-2m3-410-2m3=210-2m3，上半部分高度為汽油的深度h=h1+h2=0.2m+0.2m=0.4m，汽油對壓敏電阻的壓強p=汽油gh=0.7103kg/m310N/kg0.4m=2.8103Pa，汽油對壓敏電阻的壓力F=pS=2.8103Pa1010-4m2=2.8N，由圖乙可知此時Rx=30，由題意可得汽油用完時，由圖乙可知Rx=300，通過油量表的電流答：當油箱內汽油用完時，對應的電流值是0.08A（2）油量表指向滿刻度的位置時，通過油量表的電流此時壓敏電阻阻值由圖乙可知，汽油對壓敏電阻的壓力F=0.7N，此時汽油對壓敏電阻的壓強汽油深度剩余汽油體積V=Sh=2