第二十七届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题及参考答案.docx
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第二十七届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题及参考答案
2017年第二十七届全国初中应用物理竞赛
初赛试题
一、单选题:
(每题2分,共20分)
1.录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包,如图所示,这样做的目的是()
A.减弱声音的反射B.增强声音的反射C.增大声音的响度D.提高装饰的效果
2.如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶,如果将他们混合在一起,想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶,以下方法中效果最好的是()
A.将热茶冷却2min,之后再把冷牛奶倒入热茶杯中
B.把冷牛奶倒入热茶杯中,再冷却2min
C.将热茶冷却2min,之后再把热茶倒入冷牛奶杯中
D.把热茶倒入冷牛奶杯中,再冷却2min
3.炎热的夏天,在玻璃杯中装有水和冰块,如图所示,左边杯子里的冰块压着杯底,右边杯子里的冰块漂
浮在水面。
若不考虑水的蒸发,当两个杯中的冰块全部熔化时,杯中水面和初始时刻杯中水面相比()
A.都高于初始时刻杯中的水面B.都和初始时刻杯中的水面相平
C.左侧杯中水面和初始时刻的水面相平,右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面
D.左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面,右侧杯中水面和初始时刻的水面相平
4.小明用塑料吸管喝汽水时发现,松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮,但放在凉开水中却不会,如图所示。
对此现象的分析,下列说话中正确的是()
A.吸管密度小于汽水密度,因此会上浮
B.吸管很细,由于内部液体表面张丽的作用导致上浮
C.从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上,使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮
D.由于吸管内外大气压强的作用,使吸管上浮
5.
小明是一个爱动手并且善于思考的同学。
一天他把自己的手机拆开,看到一块如图所示的锂电池。
以下是他做出的判断,其中不正确的是()
A.这块电池能提供的电能大约为2.3×104J
B.图中mAh和Wh都是能量的单位
C.将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元
D.这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机,能借助机械将一个中学生提升20m高
6.有些自动洗衣机通过压力传感器感知气体的压力,从而控制进水量。
如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,若不考虑温度的影响,则洗衣缸内水位升高过程中,细管中被封闭的空气()
7.
8.如图所示,过生日的小朋友正准备吹蜡烛,此刻给他照相,结果发现照片里烛焰的左侧出现两个“亮影”
箭头所指位置)。
关于“亮影”形成原因的猜想,下列说话正确的是()
A.人脸就是凸面镜,“亮影”是烛焰通过人脸形成的虚像
B.烛焰是周围空气密度不均,“亮影”是折射形成的“蜃景”
C.“亮影”是放蛋糕的玻璃茶几表面烛光形成的虚像
D.“亮影”是烛光在相机镜头中被不同的镜片表面反射形成的虚像
9.初春一个晴朗无风的上午,两位小朋友在户外活动中H,各自分别用吸管和玩具泡泡枪将肥皂泡吹出,
发现肥皂泡在空中轻盈飞舞,如图所示。
两位小朋友利用不同工具沿水平方向将肥皂泡吹出后,关于肥皂
泡在空中沿竖直方向上的位置变化情况,下列说话正确的是()
A.让工作人员通过金属杆的接触,避免人体带电B.用作避雷装置,避免加气站在阴雨天遭受雷击
C.供工作人员作为扶手使用,防止工作人员摔倒D.把加气站空气中的电荷导入大地,避免空气带电
10.
如图所示为小明家的一段自来水管的示意图。
平时总水阀保持打开。
某次出远门前,小明先将水龙头关闭再将总水阀完全关闭后,突然想洗手又打开水龙头,则()
C.流出的水量等于ab段和cd段水管中水量之和
二、简答下列各题(每题6分,共30分)
11.大家都有这样的生活经验,洗完澡照镜子的时候,会发现浴室内镜子表面雾茫茫的,无法看清镜子中的自己,如图所示。
请说明浴室中镜子无法正常使用的原因,并提出两种可行的解决方案。
12.如图所示,小明将较粗的铜丝绕成圈,由上向下罩在燃烧的火焰上,发现虽然并没有隔绝空气,但是火焰明显变小,甚至熄灭。
请你说明这个现象其中的道理。
13.小明为了给家里的鱼缸换水,自制了一个吸水器,如图所示。
他把一根长橡皮软管注满水,用手堵住管的两端,一端伸入到鱼缸的水中,另一端放在鱼缸外低于鱼缸水面的水桶中,放开手后水就可以自动由鱼缸B流向水桶A。
请你用学过的物理知识解释这个现象。
14.如图所示是一支医用水银温度计(体温计),请说出这种体温计设计及其使用过程中所用到的物理知识(至少说出三条)。
15.如图甲所示为“天宫一号”的伴随卫星在太空为“天神”(我国“天宫二号”空间实验室和“神舟十一号”飞船组合体)所拍摄的合影。
请看图回答:
(1)为什么照片的背景不是我们常看到的蓝天?
三、计算题:
16.(11分)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比列,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比)。
空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。
根据发动机的类型等因素,每种发动机的空燃比一般不同。
某气缸总排量为2.0L的4缸发动机所需的空燃比14:
1,混合燃气的密度为1.35kg/m3,当发动机曲轴每分钟转速为2600转时,输出功率为65kw。
此时该发动机的效率是多少?
(汽油的热值为4.6×
107J/kg)
17.(12分)2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。
其中一个方案是:
从天津取水,由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自行流入罗布泊。
此路经中最高海拔约为h1=1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近h2=1000m的落差。
此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面
的因素。
下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。
取g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3。
(1)若通
过管道提升海水,电能效率η=60%,将1t海水提升到海拔1200m处,需要电能E1至少为多少?
(2)若每年调4×109m3海水入疆,即使把从罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水,也还需要额外提供电能。
(3)若利用水的落差发电,发电效率也为η=60%,将1t海水输送到艾丁湖,额外需要电能△E0为
多少?
(4)已知三峡水电站年平均流量Q=5.0×1011m3,水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度
差h=100m,发电站的发电效率η=60%。
若“引渤入疆”工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送,求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。
18.
(13分)在高速路上常使用“超声波测速仪”测定车速,从而判断汽车是否超速行驶。
“超声波测速仪”其实就是一种传感器,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号的时间差的变化,测出被测物体速度。
图甲中仪器A和B通过电缆线链接,B为超声波发射与接收一体化装置,仪器A能将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。
现固定装置B,并将它对准沿直线匀
速行驶的小车C的尾部,使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲,如图乙中幅度较大的波形。
反射波(图乙中幅度较小的波形)滞后的时间已在图中标出,其中T0和△T为已知量,另外还知道该测定条件
下超声波在空气中的速度为V0,球小车的速度大小。
19.(14分)某电动公交车的部分数据如表所示。
整备质量(空车质量)
13200kg
制动距离(初速30km/h紧急制动)
9m
一次充电续驶里程(36km/h匀速行驶)
158km
电池总电压
384V
电池总容量
255A.h
当该车电池储存的能量降低到充满电时的10%以下时,就需要再次充电。
该车在刹车时,可以将约10%的
1动能回收并储存到电池中。
已知质量为m、速度为V的物体所具有动能的计算式E动=2mv2,请估算:
(1)
该车以36km/h匀速行驶时受到的阻力?
(2)公交公司想要估算该车在某线路运行时,充一次电能跑多少趟(从始发站到终点站算1趟,再从终点站返回始发站算第2趟)。
该公交线路从始发站到终点站全程21.5km,且没有明显的上下坡。
公交公司在该线路上设置了30个站点。
线路途径20个红绿灯,假设公交
车字行驶过程中,平均每趟10次红灯。
假设该车以36km/h匀速行驶,平均每趟搭乘司机和乘客约30人。
在上述条件下,请你估算:
该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路?
(3)你认为实际情况下,该车在此公交线路上连续可行驶路程比第
(2)问的估算结果更大还是更小?
请
说明你的理由(说出4条以上)?
2017年全国初中应用物理竞赛初赛试题
参考答案
、单选题:
(每题2分,共20分)
1.A;2.C;3.D;4.C;5.B;6.B;7.D;8.C;9.A;10.D
….;3分
fIl♦Bζ,•*
;«I
爲分
.B-!
iH「・4r
5.(6分)參林案
(1)太空中没有大n∣ttw⅛阳光⑵B
说阴’每间J分
三、(H分)參老解答
的汽油为
卄J_MSS丄*l35kg∕π∣q2>d(ΓTχ^^"234l⅛15r152
I
汎油完全《5饶能释放的热Jit为:
QUqtn・4.6χ10τJ∕kgχ0.234kg-1.08×IOTJ
⑴4⅛h海水捉升刘海拔]200∏υ亜力势能lflj⅛]Λ1-l,2×10τJ2分
由亍电能的利用率为60%.WaKEItHi£I=£^.6=20x107J2分
<2)①利用∣°0θm落差•"水可以发电f2-mgΛ1χ0Λ-6,0*1(∕iJ2分
粘Z%输送到艾丁湖・额外需要耗电∆⅛∙E"m<Λ2分
水电站的年发电为ZQgTgQ巧2引
引渤入疆』程需要的电能占三峡电站发电IJ的比例为
—==18.7%2分
E3.0XlOil
超声波两次与汽车柚遇臥汽车曲過的距离为^eATy4分
2*
历以
=ArS_A7v05分
∆r2ζ+∆T
(1)UfrX90%∙Eτ
384V*255A∙h*3600s×9O⅜-Fx158000m2分
F=2000N1分
<2)当该车以36km/h行腴时・每梓车一次,Ia失的动能为J
∆f°=丄ffl^X90%
2
=OJX(13200+30X60)kgX(36km∕h÷3,6)1X0.9[分
≡67SxI05J
该车抒驶一趙该线路,共停车JoHOMO次.樹失陡蚩
ΔEr⅛-75*IOiJχ40=2-7χl0τJ分
故该车每抒驶一趟该线路,需要泊耗的电能至少为=
ΔE=Δf*+ΔE.
■2000NHI500m+17xlθ7J
TMyJ分
故充满一次电AI多能®ω⅛χ90%÷7χl07JMΛ≈4β|分
(3)实际怙况下,谏车在此公交⅛⅛½续码行驶路程比筋
(2)M的估算结果5£小T1分
理rth4分
1实标逍路中.剖车减Ii的怖况更普週,山于刹乍甘致的能就揃罠臾多•例如h囚为前方年辆或行人、进路拐疗刹卞碱逢的情况Ki时可從发生,而n经常会囚为避讣打人或逍路ot⅛W车・在上下班等庙肆时Bb坐车的人也芬.iβ路更抑堵*冈为牢辆加速、减速、的动庞更多1
2实除IC路中・公交车打枝的速度常常大f36knVh・速度大,一方而受到的平均Rl力更大・f面制车时损失的动能也更多,
3若在峯天或公交车打开空调会消耗陡fib住授间荷车开内外车灯也会ifi耗SSfib
4每次充电不一览能樑证完金充満.IISj?
J电池的It用其贮电隐力下降・
C其他輕由合脛也衍分■毎条I分"共4分)
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- 第二 十七 全国 初中 应用 物理 知识竞赛 初赛 试题 参考答案