2012年第二十二屆全國初中應(yīng)用物理競賽試題(word版)

1、2012年第二十二屆全國初中應(yīng)用物理競賽試題注意事項:1.請在密封線內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。2.用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。 3.本試卷共有六個大題，滿分100分。 4.答卷時間: 2012年3月25日(星期日)上午9:30-11:10 一、本題共10小題，、每小題2分，共20分.以下各小題給出的四個選項中只有一個是正確的把正確選項前面的字母填在題后的括號內(nèi)。1.早晨，小明騎著自行車沿平直的公路駛向?qū)W校，強勁的北風(fēng)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( )A. f1與前進方向相反，f1<f2 B.f1與前進方向相反，f1>

2、;f2C. f1與前進方向相同，f1<f2 D.f1與前進方向相間，f1>f22.小明發(fā)現(xiàn)，有些電線桿上裝有如圖1所示的”小風(fēng)車”，這些小風(fēng)車在微風(fēng)中能不停地旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)葉片的一面還裝有反光的小鏡子。關(guān)于這樣的”小風(fēng)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(fēng)向C.為了測量風(fēng)速大小D.為了驅(qū)趕小鳥，避免小鳥在上面做窩而導(dǎo)致電路短路3.一名軍人在一次執(zhí)行任務(wù)時需要從正在正常向前行駛的卡車右側(cè)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.臉向車后并將對于車向前跳C.臉向車前并相對于車向后跳 D.臉向車前并相對于車向

3、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(zāi)害性天氣，統(tǒng)稱為 “霧霾天氣”。關(guān)于霧和霾的認(rèn)識，下列說法中正確的是 ( )A霧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霧是由懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙?；螓}粒等顆粒形成的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。關(guān)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(dāng)運動員的頭部在水面|以下時，聲音經(jīng)由空氣、水，最終傳到運動員

4、的耳朵B.僅在水面以下放有音箱，當(dāng)運動員的頭部在水而以下時，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(zhuǎn)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以下， 都能聽到清晰的音樂聲6.小明學(xué)習(xí)了浮力知識以后，對熱氣球運動產(chǎn)生了興趣，他在網(wǎng)上收集了許多關(guān)于熱氣球的知識及類似圖2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(diào)節(jié)火焰大小，改變熱氣球的體積來調(diào)節(jié)熱氣球的飛行高度，進而選擇需要的風(fēng)向B.通過改變?nèi)嗽诘趸@中站立的位置，來改變熱氣球飛行的方向C.通過調(diào)節(jié)火焰大小，改變熱氣球內(nèi)的空氣

5、密度來調(diào)節(jié)熱氣球的飛行高度，進而選擇需要的風(fēng)向D.通過調(diào)節(jié)火焰噴射的方向，來改變熱氣球飛行的方向7.如圖3所示，四個相同的玻璃瓶內(nèi)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(guān)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(diào)最高 B.用嘴貼著瓶口吹氣，甲瓶的音調(diào)最高， C .用筷子輕輕敲擊瓶口，丁瓶的音調(diào)最低 D.用嘴貼著瓶口吹氣，丁瓶的音調(diào)接高 8在煮餃子時將餃子投入沸騰的水中，并用勺子輕輕推動沉下的餃子，等到水重新沸騰后，加上些涼水繼續(xù)煮一會兒使水再次沸騰，這時煮熟的餃子會浮出水面。熟餃子會浮起來的主要原因是 ( )A.鍋里的水量多

6、了B.餃子在水里經(jīng)過燒煮變輕了 C.水溫低時餃子受到的重力較大，水溫高時餃子受到的重力較小D.水沸騰后，餃子內(nèi)的部分水汽化變成水蒸氣，佼餃子體積增大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左右的軌道上飛行，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，那么飛船里的航天員在24h內(nèi)可以見到日出的次數(shù)可能為 ( ) A. 15 B. 1 C. 2.7 D. 0.38 10.圖4甲所示的熱烙膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠。它的內(nèi)部有2只相同的PTC(正溫度系數(shù)加熱元件，其工作電路如圖4乙所示，扣動扳機能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動開關(guān)S同時擲向A、B，槍口冒出膠

7、液，松開扳機，聯(lián)動開關(guān)S同時擲向B、C。單只PTC元件的電阻隨溫度的變化如圖4丙所示。關(guān)于PTC元件的工作情況，下列說法中正確的是 ( ) 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(dāng)溫度為80C時，電路消極的電功率為55WD.扣動扳機，當(dāng)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) 1.乒乓球運動是集競技、娛樂、健身于一體的體育運動，如圖5所示。請分析運動員在擊球過程中用到了哪些物理知識?2圖6是魚缸中過濾增氧泵增氧工作時的原理示意圖，水泵把水從進水管口吸入，從出水管口快速噴出時空氣就會從進氣管

8、口進入水中，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(chǎn)或生活中利用上述原理進行工作的例子。 3. 2006年7月1日，青藏鐵路會線貫通。鐵路要通過“千年凍土”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，青藏鐵路路基兩旁各插有一排碗口粗細(xì)、高約2m的熱棒(中空的鐵棒)，如圖7所示，熱棒在路基下還埋有5m深，里面灌有液氮。請解釋熱棒是如何解決“凍土”難題保證路基的穩(wěn)定的。 4.小明家新買了一臺電熱油汀取暖器，如圖8所示。當(dāng)小明用力晃動這臺取暖器時，可以聽到其內(nèi)部發(fā)出了液體流動的聲音。小明找出說明書仔細(xì)閱讀后得知，這種取暖

9、幫將電熱管安裝在散熱片腔體內(nèi)的下部;在腔體內(nèi)電熱管周圍注有導(dǎo)熱油;在控拉制電路中裝有雙金屬混控元件，當(dāng)油溫達(dá)到調(diào)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(diào)這種取暖器不能倒置或側(cè)臥使用。請回答:(1)為什么用油做導(dǎo)熱物質(zhì)而不用水?(2)取暖器內(nèi)部發(fā)出了液體流動的聲音，說明油沒有裝滿，這是為什么? (3)為什么強調(diào)不能上下倒置或放倒后通電加熱? 5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。6.一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

10、不到大樓里面的景物。在大樓里面的人，通過這些玻璃，卻能看到樓外的景物。 請你對樓外面的人白天觀察到的現(xiàn)象做出解釋。三、(11分)早在1800年前的漢代，科學(xué)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”、“大王軍車”等。科技史學(xué)家王振鋒先生根據(jù)史書上的文字描述，復(fù)原了這種神奇的車，如圖9甲所示。因9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、右足輪轉(zhuǎn)動。立輪與左、右足輪裝在同一水平軸上，齒數(shù)為18,并與下平輪嚙合，帶動下平輪水平轉(zhuǎn)動，下平輪齒數(shù)為54；齒數(shù)為3的旋風(fēng)輪與下平輪裝在同一豎軸上，并與中平輪嚙合。中平輪齒數(shù)為100，轉(zhuǎn)動一圈，輪上的撥子便撥動

11、上層木人右臂擊鼓一次，顯示車行一里。漢代曾以六尺為一步，三百步為一里，假設(shè)那時人們認(rèn)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(yīng)該是多少尺?四、(12分)在學(xué)校創(chuàng)新比賽中，小亮同學(xué)設(shè)計了一個多擋位的電熱水器。圖10甲所示是他設(shè)計的電熱水器的工作電路圖. R1和R2兩根電熱絲。他設(shè)計的旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖10乙所示，旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)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“0”表示， “0”中標(biāo)有1、2、3、4編號，編號相同的觸點用導(dǎo)線連接)?？梢岳@中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點連接。例如，圖10乙中，旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，

12、此時，金屬滑片將1、2兩觸點接通，同時另一端也將3、4 兩觸點接通。當(dāng)旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，可以實現(xiàn)四檔電熱功率。他設(shè)計的四檔加熱功率如下表所示：1.如果要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)沿某個方向轉(zhuǎn)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(yīng)該分別為多大?旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，分別對應(yīng)哪一擋加熱功率?2.小亮根據(jù)計算結(jié)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約兩根電熱絲，并按電路圖連接好。經(jīng)檢查無誤后，小亮將電熱器接入家庭電路，同時借助電能表和手表測量電熱器在不同檔位工作時實際消耗的電功率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一檔的實際功率均小于按照電熱

13、絲電阻值計算的結(jié)果，測量后發(fā)現(xiàn)電源也壓為220V。請簡單解釋產(chǎn)生這種偏差的原因。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?xí)３帜硞€溫度不再升高，此時水并沒有沸騰。并且選擇加熱檔位功率越小，水能夠達(dá)到的最高溫度越低，這是為什么?五、（12分）如圖11甲所示為某型號汽車的自動測定油箱內(nèi)測量的電路原理圖，其中電源兩端的電壓恒為24V，R0為定值電阻，A為測量指示表（一只量程為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(yīng)關(guān)系如圖11乙所示。油箱上下兩部分皆為長方體形狀，下半部分橫截面積為20dm2，高為2dm，上半部分橫截面積為1

14、0dm2，油箱加滿油時油的總體積為60dm3。當(dāng)油條裝滿油時，油量表的示數(shù)如圖11丙所示。已知：汽油=0.7×103kg/m3，取g=10N/kg。1當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時，油量表的指針指向某一位置，求此位置所對應(yīng)的電流值是多少；2若汽車在高速公路行駛400km，測量表由滿刻度指向滿刻度的1/4位置，求該汽車每行駛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(shù)在開始運動的一段時間內(nèi)變化較快，而后來一段時間內(nèi)變化較慢，請解釋其中的原因。六、（15分）如圖12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。為了避免之類事故的發(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增能力。一般高壓輸電線每一要都是由一股位于中間的鋼質(zhì)線芯和六股相同粗細(xì)的鋁質(zhì)線芯絞在一起組成的，其橫截面積如圖12乙所示。這種輸電線通常被稱為鋼芯絞線（代號LGJ）。已知該鋼芯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(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。1該電力線路采用鋼芯鋁絞線而不采用與之同樣結(jié)構(gòu)尺寸的鋁絞線，其主要目的是什么？2輸電線路結(jié)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，其橫截面積可以看作圓）的直徑D增大到一定值時就必須進行除冰作業(yè)，試估