2020年第二十一屆全國初中物理競(jìng)賽試題

1、2020年第二十一屆全國初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題一、本題共10小題，每小題2分，共20分。以下各小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一 個(gè)是正確的，把正確選項(xiàng)前面的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.目前，很多汽車的駕駛室里都有一個(gè)叫做 GPSG球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）接收器的裝置。 GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確定位并導(dǎo)航。衛(wèi)星向 GPS8收器傳送信息依靠的是（）A.紅外線 B.紫外線 C. 電X1F 一種方法中哪 M 乙種方法比較省力的判斷，下列說法中正確的是（） A.圖甲的方法比較省力。B.圖乙的方法比較省力。C.圖甲和圖乙兩種方法所用力的大小相等。D.無法判斷。3.如圖2所示，教室里的天花板下

2、面裝有多擋位吊扇，當(dāng)?shù)跎日９ぷ鲿r(shí)，對(duì)于吊扇對(duì)天花板的拉力大小與其重力大小的判斷，下列說法中正確的是（）A.吊扇在高擋位工作時(shí)，拉力等于重力。B.吊扇在低擋位工作時(shí)，拉力大于重力。C.電扇在任意擋位工作時(shí)，拉力等于重力。D.電扇在任意擋位工作時(shí)，拉力小于重力。4.在學(xué)校的田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小亮注意到發(fā)令臺(tái)上有一塊“板子”，如圖3所示；關(guān)于 這塊板子的作用，他做了如下猜想，其中正確的是（）A.主要用來反射發(fā)令槍的槍聲，所以必須正對(duì)著終點(diǎn)計(jì)時(shí)裁判的方向。B.主要用來襯托發(fā)令槍冒出的白煙，所以應(yīng)該是深色或黑色的。C.主要用來減弱噪聲，所以要把它放在看臺(tái)和發(fā)令槍之間。D.主要用來遮陽，所以要把它放在裁判員

3、的頭的上方。.隨著我國航天員在軌道艙內(nèi)停留時(shí)間的增加，在軌道艙內(nèi)進(jìn)行體育鍛煉必將成為 航天員需要完成的一項(xiàng)重要工作；下列適合航天員在軌道艙中進(jìn)行體育鍛煉的運(yùn)動(dòng) 項(xiàng)目是（）A.舉啞鈴B.跳繩 C . 踢毯子D.拉彈簧拉力器.動(dòng)車組列車進(jìn)站前的減速過程分為兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段采用“再生剎車”技術(shù)， 速度從250km/h減至90km/h,這期間停止動(dòng)力供給，列車依靠慣性繼續(xù)前行，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；第二階段采用機(jī)械剎車，速度從90km/h開始不斷減小直至停止；關(guān) 于列車進(jìn)站過程中的能量轉(zhuǎn)化，下列說法中正確的是 （）A.第一階段減小的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，即電能等于減小的動(dòng)能。B.第一階段減小的動(dòng)能有一

4、部分轉(zhuǎn)化為電能，即電能小于減小的動(dòng)能。C.第二階段減小的動(dòng)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能等于減小的動(dòng)能。D.第二階段減小的動(dòng)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能大于減小的動(dòng)能。7.在晴朗的夜空，我們很容易找到北斗星與北極星，如圖 4所示。天剛黑下來的時(shí) 候，我們觀察并記錄一次北斗星與北極星相對(duì)于地面的位置；半夜的時(shí)候，我們?cè)?次觀察并記錄北斗星與北極星相對(duì)于地面的位置。比較這兩次的記錄結(jié)果，我們會(huì) 發(fā)現(xiàn) （） TOC o 1-5 h z A.北斗星和北極星都是運(yùn)動(dòng)的。工B.北斗星和北極星都是靜止的。jC.北斗星是運(yùn)動(dòng)的，北極星是靜止的。i女北極星L北斗星1*1 4D.北斗星是靜止的，北極星是運(yùn)動(dòng)的。.在炒花生或

5、栗子時(shí)，通常要往鍋里放一些沙子 （或粗鹽）； 這樣做的主要目的是（）A.使炒鍋的溫度更高。B.使花生或栗子受熱均勻且避免與鍋底直接接觸時(shí)間過長(zhǎng)。C.讓沙子（或粗鹽）吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆。D.讓沙子（或粗鹽）吸收部分熱量，防止因溫度過高而使花生或栗子變焦。.人站在哈哈鏡前，會(huì)由于哈哈鏡的特殊形狀而使人體不同部位的像或被拉長(zhǎng)或被 壓短而變形，令人發(fā)笑?，F(xiàn)有一個(gè)如圖 5甲所示由兩個(gè)水平方向的柱面鏡連接而成 的哈哈鏡，豎直置于水平地面上。當(dāng)一個(gè)與哈哈鏡等高的人站在其正前方（如圖5乙所示），他看到的像的情況是（）A.上半身的像被拉長(zhǎng)。B.下半身的像被拉長(zhǎng)。C.全身的像都被拉長(zhǎng)。D.全身的

6、像都被壓短。.圖6甲是某生產(chǎn)流水線上 的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖。其中 S為激光源，R 為光敏電阻（有光照射時(shí)，阻值較?。粺o光照射時(shí)，阻值較大），Q為定值保護(hù)電阻， a、b間接“示波器”（示波器的接入對(duì) 電路無影響）。水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng) 傳送帶上的產(chǎn)品通過S與R之間時(shí)，射向光敏電阻的光線會(huì) 被產(chǎn)品擋住。若傳送 帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖6乙所示。己知計(jì)數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為 6V,保護(hù)電阻島的阻值為400QO則（）A.有光照射時(shí)光敏電阻R的阻值為800QOB.有光照射和無光照射時(shí)保護(hù)電阻 R兩端的電壓之比為1:2。C.有光照射和無光照射時(shí)光敏電阻

7、的阻值之比為1:2。D.每1 h通過S與R之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為6000個(gè)。、簡(jiǎn)答下列各題（每題5分，共30分）.警用弓弩因其發(fā)射時(shí)無光、聲音小等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于反恐，如圖 7甲所示。 圖7乙和丙為兩種配有不同瞄準(zhǔn)裝置的弩，它們可用來發(fā)射箭和鋼珠，并配有手柄、 肩托等輔助設(shè)備弩弦的拴繞使用了滑輪可有效地減小體積。請(qǐng)觀察它的結(jié)構(gòu)，并分 析它的使用過程，其中用到了哪些物理知識(shí) ？圖7.許多轎車后窗玻璃的內(nèi)壁上都平行地貼有若干條很窄的金屬膜，如圖8所示。駕駛員可以通過開關(guān)對(duì)其進(jìn)行控制，當(dāng)通電時(shí)這些金屬膜會(huì)發(fā)熱。請(qǐng)回答這些金屬膜 的主要作用是什么？.圖9中的甲、乙兩圖是同一把平放在一張白紙上的透明刻度尺正

8、放和反放的照片，圖9內(nèi)是其沿刻度線方向的橫截面圖?？潭瘸叩目潭染€是用油漆噴上去的。由圖 9 乙可以看到，每個(gè)數(shù)字和刻度線的右側(cè)都有一個(gè)陰影。(1)利用圖9內(nèi)說明，該刻度 尺的刻度線噴在圖9內(nèi)中所標(biāo)的A、B C D的哪個(gè)部位？為什么？ (2)一般都將刻度 尺帶刻度的一側(cè)做得較薄，這樣做的好處是什么 ？.一串小彩燈，規(guī)格都是4V、0.2A”,每個(gè)小彩燈的結(jié)構(gòu)如圖10所示，在正常情況 下，細(xì)金屬絲由于表面有一層氧化銅而與燈絲支架不導(dǎo)通， 若加上200V以上電壓時(shí), 氧化銅被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。若將這種規(guī)格的小彩燈接入220V電路中, 為使小彩燈正常發(fā)光，請(qǐng)通過計(jì)算說明：(1)應(yīng)用聯(lián)多少個(gè)小

9、彩燈？ (2)若其中一只 小彩燈的燈絲被燒斷，其它小彩燈是否還能發(fā)光 ？為什么？緲金H鍵理鳴球I卜一，燈等 導(dǎo)電點(diǎn)架圖10.為了節(jié)省電能，居民樓的樓道燈通常由兩個(gè)開關(guān)共同控制。一個(gè)是利用光敏器件 制成的“光控開關(guān)”，它的作用是光線暗時(shí)自動(dòng)閉合，光線亮?xí)r自動(dòng)斷開；一個(gè)是利 用聲敏器件制成的“聲控開關(guān)”，它的作用是有聲音時(shí)自動(dòng)閉合電路，兩分鐘后，若 再無聲音則自動(dòng)斷開。(1)請(qǐng)將圖11甲中的器材連成符合上述樓道燈要求的電路。(2)小明受樓道燈電路的啟發(fā)，在爺爺?shù)呐P室里也安裝了這樣一個(gè)“聰明”的電路。 晚上只要拍拍手，燈就亮了，過一會(huì)自動(dòng)熄滅，給爺爺帶來了方便。不過遇到晚上 有雷雨，就麻煩了，雷聲使

10、燈不斷被點(diǎn)亮，影響爺爺休息。還有爺爺睡覺前需要這盞燈一直被點(diǎn)亮?，F(xiàn)在再給你兩個(gè)開關(guān) S、S2,在圖11乙中完成對(duì)這個(gè)“聰明”電路的改裝。并分別說明在燈自動(dòng)工作、晚上打雷需取消自動(dòng)功能和需要燈一直被點(diǎn)亮?xí)r開關(guān)S、S2的斷開與閉合情況。甲乙圖11.某物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖12甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在橡皮塞中緊密地插入一 根細(xì)玻璃管，將此橡皮塞蓋緊在裝滿水的玻璃瓶瓶口，玻璃瓶沿水平方向的截面為 圖12乙所示的橢圓。當(dāng)用力沿圖12所示方向擠壓裝滿水 的玻璃瓶時(shí)，會(huì)看到細(xì)玻 璃管內(nèi)的水面明顯上升。在這里，同學(xué)們利用細(xì)玻璃管內(nèi)水面的變化將玻璃瓶的微 小形變放大了。請(qǐng)你再列舉兩個(gè)用到這種放大”方法來觀察物理

11、現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)或用 到這種方法來工作的儀器，并簡(jiǎn)要說明放大的方法。 甲乙,12三、(11分)“米線”是一種特色小吃。端上餐桌的有：一碗熱湯，上面浮著一 層油：一碟切成薄片的鮮肉：一碗已煮熟的米線。食客先把肉片放進(jìn)湯內(nèi)，稍候再加 入米線?，F(xiàn)有以下資料：湯的初溫97 C,比熱容4.2x103J / (kg. C);肉片的質(zhì)量為0.2kg，初溫22 C ,比熱容3.5xl0 3J/(kg.C )?；诮】稻壒?，肉片必須至少在大于80 C的湯中保持2min,在這2 min時(shí)間里，由于向外界散熱整體溫度將下降約2 C。問：.碗中油層的作用是什么？.為實(shí)現(xiàn)上述的溫度要求，碗中湯的質(zhì)量多少應(yīng)滿足什么條件？四、（

12、12分）微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波，進(jìn)而將以微波形式存在的電 磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對(duì)食物加熱的廚具。因?yàn)槲⒉梢陨钊胧澄锉砻鎯?nèi)約5 cm,因此與蒸烤類廚具比較，具有加熱更加迅速的特點(diǎn)。小明家最近買了一個(gè)微波爐，他聽人們講利用微波爐對(duì)食物加熱， 不僅加熱時(shí) 問短，還具備加熱效率高的特點(diǎn)。為了驗(yàn)證后一種說法，他決定借助電能表、手表、 溫度計(jì)等器材實(shí)際測(cè)量一下微波爐在高火擋燒水時(shí)的效率。為此他查看了家中微波爐后面的銘牌，上面注明額定輸入功率為1 200 W,他又查看了他家的單相電子電能表，上面注明 3200 imp / kW-h（它表示每消耗電能1 kWh,該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍 3 200次

13、）。之后，他關(guān)閉其他所有家用電 器，將體積為1L、溫度為20。C的水放入微波爐并用高火開始加熱，同時(shí)用鐘表計(jì) 時(shí)并記錄電能表上 面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù)，歷時(shí) 4 min,電能表上面的發(fā)光二 極管閃爍了 256次，此時(shí)取出并測(cè)得水的溫度為 72 0 C,請(qǐng)你幫助小明計(jì)算微波爐 燒水時(shí)的效率。微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管，若某微波爐內(nèi)的微波管只有一只，且該 微波管只能在額定電壓下以額定功率工作，請(qǐng)回答這個(gè)微波爐是如何僅僅利用這只 微波管實(shí)現(xiàn)在不同擋位工作的呢？五、（12分小明的父親為了解決全家人夏季淋浴問題，想自己動(dòng)手：作一個(gè) 太陽淋浴器，他買來了一個(gè)圓柱形金屬桶，一個(gè)壓力傳感開關(guān)，兩個(gè)圓柱

14、體以及細(xì) 線若干。初步設(shè)計(jì)如圖13所示，其中A、B兩個(gè)圓柱體通過細(xì)繩與壓力傳感開關(guān)相 連。己知：圓柱形金屬桶的底面積S=0.5 m2,高h(yuǎn)1=50 c m;壓力傳感開關(guān)的作用是當(dāng)它受到豎直向下的拉力達(dá)到10 N時(shí)閉合，通過控制水泵從進(jìn)水口向桶內(nèi)注水，當(dāng) 2、.拉力等于4N時(shí)斷開，水泵停止向桶內(nèi)注水：兩個(gè)圓柱體的底面積 &=40 cm ,局h2=12 c成 每個(gè)圓柱體重G=6N要求當(dāng)水桶內(nèi)儲(chǔ)水量達(dá)200 L時(shí)停止注水，當(dāng)儲(chǔ)水量剩余 40L時(shí)開始注水。請(qǐng)你幫助小明的父親在其初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，求出滿足上述要求的兩段細(xì)線的 長(zhǎng)度。（壓力傳感開關(guān)與金屬桶間的距離、細(xì)純質(zhì)量與體積、計(jì)算儲(chǔ)水量時(shí)圓柱體排 水

15、體積忽略不計(jì)）壓力傳感開關(guān)“ 5 號(hào)進(jìn)水口L出水口圖13六、（15分）隨著新能源、低碳等理念的普及，小明設(shè)想出了一種完全以太陽 能電池為能源的汽車，以下是他查到的一些數(shù)據(jù)：太陽輻射的總功率P總=3.9x1026 W 太陽到地球的距離口 1.5x10 11 m,陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達(dá)地面的過 程中的能量損耗約為51%;太陽光垂直照射時(shí)，太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為 15%假設(shè)一輛太陽能電池車的質(zhì)量約為 750kg,期望達(dá)到的最高時(shí)速為72km/h,車 輛行駛過程中的平均阻力約為車重的 0.02倍，車身最多能敷設(shè)的太陽能電池板的面 積約為8吊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%?；癁橛?/p>

16、于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率。 （已知半徑為r的球的表面積為S=4冗r2）.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過計(jì)算對(duì)小明的設(shè)想進(jìn)行分析與評(píng)價(jià).你對(duì)他的設(shè)想有什么改進(jìn)建議？2011年第二十一屆全國初中應(yīng)用物理競(jìng)賽參考解答和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)說孫1.除選擇題外，提供的參考解答不一定都是惟一正礴的，對(duì)于那些與此解答不同的解答，正確的, 同樣得分.3評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)只超接一料思路與方法給出的.在閱卷過程中會(huì)出現(xiàn)各種不同情況，可參照本評(píng)分標(biāo) 準(zhǔn)的精神定出具體處理辦法，但不要與本評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有較大偏離.3,簡(jiǎn)答題或計(jì)算題是按照分步方法給分的.在評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中常常寫出、這里的、 是用來代表答刪要點(diǎn)或步驟的.若考生并未寫出這個(gè)式子，而在文字表達(dá)或以后的解

17、颼過程中反映了 這一要點(diǎn)或步圖，同樣得分.沒有寫出任何式子或文字說明，只給出果后結(jié)果的，不能得分.4,參考解答中的數(shù)字初果是按照有效數(shù)字的運(yùn)舞要求給出的，但對(duì)考生不做要求.不要因?yàn)橛行?數(shù)字的錯(cuò)誤而扣分.要求學(xué)生估算的，要看學(xué)生是否會(huì)忽略那些可以忽略的條件.在鍛后定獎(jiǎng)時(shí),如果御分相網(wǎng)的人數(shù)超過獲獎(jiǎng)名項(xiàng)，因而難于選拔時(shí)，可對(duì)待選試卷進(jìn)行加分 評(píng)判.加分評(píng)判的基本依據(jù)是（1）所用方法或原理不是課本所講的，具有創(chuàng)新性，應(yīng)加分t2方法簡(jiǎn)便，應(yīng)加分（3）提出多種正確解法，應(yīng)加分4）試卷表達(dá)規(guī)范，條理清楚，能充分利用數(shù)學(xué)工具，應(yīng)加分.上述各項(xiàng)的執(zhí)行都應(yīng)由競(jìng)賽恢導(dǎo)小蛆做出規(guī)定省統(tǒng)一分配獎(jiǎng)勵(lì)名頓的由省決定,地

18、、市分配獎(jiǎng) 勵(lì)名敏的由地、市決定.一、M.（每小題2分，共20分）.C2. A ID 4.B5.D6.B 7.C 8. B 9. B 10. D二、簡(jiǎn)答履（街題5分，共30分）.（5分）書考答案手柄上有花CG表面粗粒增大摩擦.箭身細(xì)長(zhǎng)減小空氣用力.弓俯或蝌珠離開寫弦后 能維續(xù)運(yùn)動(dòng)物體具有慣性.倘頭尖銳減小殳力面積，增大壓強(qiáng).利用弩的彈力發(fā)射弓箭： 將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.用托增大受力面積，減小樂強(qiáng).瞄具：光的直線傳播.光學(xué)瞄準(zhǔn) 鏡：光的折射凸透慢成像.望遠(yuǎn)鏡）、光的直線傳播.滑輪組：裝箭時(shí)省力.滑輪組：放箭時(shí) 省距離.說明，誨說對(duì)一種作用得】分，最多5分. 分）步考答案在冬季，使附著在度玻3內(nèi)表

19、面上的小水滴汽化成小冰粒熔化井汽化；便附著在玻璃窗外表面 上的積雪熔化。便于司機(jī)通過駕收空上方的反光情觀察車后面的情況.說明，中誨個(gè)物態(tài)變化名稱I分，共3分。2分.其5分. （5分）參考答案（1）C所在部位.為了讓刻度線貼近被測(cè)物體，澈小讀數(shù)諛差.2刻皮尺有刻度的一邊做得較薄，地為了在應(yīng)用刻度尺詢線的時(shí)候邕尖貼近刻度尺，越更 容易畫鹵.由于簿尖貼近刻度線，更容易畫出長(zhǎng)度符合要求的線段.說明：（1）1分，2分.（2） 2分.共5分.（5分）參考答案（1）應(yīng)串聯(lián)接入電路的彩燈個(gè)數(shù)：盛鬻55個(gè).圖答I（2）此時(shí)電路總電阻：曬55蠟 Qe| 100當(dāng)箕中一只影燈燈紋燒斷脫間，彩燈等效電跆如圖答1所示，

20、將所有 正常彩燈當(dāng)成個(gè)電阻，R“,燈絲燒斷的彩燈，其整體野成一個(gè)電阻An, 由于此時(shí)細(xì)金屬絲與燈鏗支架不導(dǎo)通，燈絲燒斷的彩燈的電阻A 比正常彩 燈的燈紋總電阻Rf大很多.（4）根據(jù)申聯(lián)電路特點(diǎn)可得：u又因?yàn)槎《琻qatnnKg（5）UwU=220V,此時(shí)燈絲燒斷了的彩燈兩端電壓U1的為220V,大于200V,氧化銅被擊穿, 金屬絲與燈絲支架將導(dǎo)通，此后燈絲燒斷了的彩燈相當(dāng)于導(dǎo)線，220 V的電壓將重新加在其他未被燒 壞的彩燈兩端,所以其他彩燈能維續(xù)發(fā)光.說明：（1） 1分.（2）各1分.共5分.-o*-聲控開關(guān)光控開關(guān)圖答3圖答2, （5分）參考答案（1）見圖答2.見圖答3 需燈自動(dòng)工作時(shí)，斷

21、開So閉合S”晚上打雷時(shí)斷開S”露瞿燈i且被點(diǎn)亮?xí)r閉 合Si和&說明，（1） 1分.（2）各1分.共5分.（5分）參考答案將正在發(fā)聲的有叉靠近用窗線懸吊著的乒乓球，通過乒乓球反復(fù)被彈開顯示音叉在振動(dòng).溫度計(jì)的破網(wǎng)管做得很細(xì),用液柱的長(zhǎng)度變化顯示液體的熱脹冷縮.金屬盒壓強(qiáng)計(jì)中用指針的攝動(dòng)顯示金屬盒的形變程度.用托盤天平的指針是否指在平衡標(biāo)牌的中央刻度線上來顯示天平的橫梁是否水平.說胡：其他方法只要正編也可傅分，苗答出一點(diǎn)25分，最多不超過5分.三，（11分）參有解答（3分）.減慢蒸發(fā)，從而減慢熱量的散失.因?yàn)槿馄仨氈辽僭诖笥?0匕的湯中保持2 min,在此期間，整體溫度將下降約2t, TOC

22、o 1-5 h z 所以，湯和肉混合后的溫度至少為r82 X? 2分）根據(jù)；Q=Q.以及 QwemAf 2分）可得：C-EmO.B （I分）至少需要湯的質(zhì)量IChWrCHr）eW（2分）。分）豈加10、0”（8222工 -t二一 4.2、后7682）7力kg四、（12分）,考解答 TOC o 1-5 h z 4min減波爐消耗電能 E.基喘絳J.Z.fiSxlO51 （2分）水的質(zhì)Mi mxpVl.OxIOxlxlO lkg （2分）水吸收的熱量：Q=cm （Mb）- 4.2x10Jxlx（72-20）J= 2,I8X105J （2分）微波爐的效率 7 = 2 88x10s 76% *（3 分）當(dāng)強(qiáng)波爐中的張波管在題定電壓下以額定功率連續(xù)工作時(shí)，設(shè)定為高火擋|當(dāng)微波爐中的激波管 在縱定電壓下以額定功率間歌工作時(shí),設(shè)定為非高火擋I旦工作時(shí)間與不工作時(shí)間的比值越小，微波爐的擋位越低（3分） 五、（12分）步考解答桶內(nèi)儲(chǔ)水量為40L時(shí)水深I(lǐng) A產(chǎn)縹*