2018年度全國初中應用物理競賽試卷

2018年度全國初中應用物理競賽試卷

　　注意事項：

　　1.請在密封線內填寫所在地區(qū)、學校、姓名和考號。

　　2.用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。

　　3.本試卷共有六個大題，滿分100分。

　　―、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。

　　1.如圖1所示為倫敦四大地標性摩天大樓：“對講機”、“小黃瓜”、“奶酷刨”、“碎片大廈”。其中座大樓的設計考慮不周，曾經由于玻璃反光將停放在附近的小轎車某些部件“烤”熔化了，你認為這座大樓最可能是( )

　　2.當今，世界性的能源危機斷地加深，節(jié)約能源義不容辭。下面四種符號中，為中國節(jié)能標志的是( )

　　3.在炎熱的夏天，當我們吃冰棒的時候，常常看到在冰棒的周圍有“白氣”冒出，關于這個“白氣”，下列說法中正確的是( )

　　A.“白氣”是冰棒上的冰升華的結果，“白氣”應該上升

　　B.“白氣”是冰棒上的冰升華的結果，“白氣”應該下降

　　C.“白氣”是空氣中的水蒸氣液化的結果，“白氣”應該上升

　　D.“白氣”是空氣中的水蒸氣液化的結果，“白氣”應該下降

　　4.如圖3所示為雙線并繞的螺線管，a、b、c、d為四個接線柱，其中a、b之間連接一根較細的導線;c、d之間連接一根較粗的導線。如用兩端電壓恒定的同一個電源供電，下列連接方式中磁性最強的方法是( )

　　A.將bc相連，然后a、d分別接電源兩極

　　B.將cd相連，然后a、b分別接電源兩極

　　C.將ab相連、cd相連，然后分別接電源兩極

　　D.將ad相連、bc相連，然后分別接電源兩極

　　5.5號電池因其體積小、容量適中，因此在小功率電器產品中廣泛使用。某種市售5號電池包裝上寫有“1.5 V 2000 mAH”字祥。對該電池，下列說法中正確的是( )

　　A.它能提供的電能約10.8 kJ B.它正常工作時的電流是2 A

　　C.它提供的最大電功率為3 W D.它在電路中是提供電荷的裝置

　　6.在平緩的海灘上經�？梢钥吹饺鐖D4所示的情景：不論遠處的海浪沿什么方向沖向海岸，到達岸邊時總是大約沿著垂直于岸的方向。發(fā)生這個現象的原因可能是( )

　　A.在海岸邊，風的方向總是與海岸線垂直

　　B.在海岸邊，風的方向總是與海岸線平行

　　C.水波在淺水中傳播時，水越淺傳播得越快

　　D.水波在淺水中傳播時，水越淺傳播得越慢

　　7.小明在寵物店買了淡水熱帶魚，為方便帶回家，商家將魚放在裝有水的輕薄的塑料袋里。如果小明將裝著魚且沒有打開的塑料袋直接放入家里的淡水魚缸中，則圖5中最有可能發(fā)生的情況是( )

　　8.微波在傳播過程中，如果遇到金屬會被反射，遇到陶瓷或玻璃則幾乎不被吸收的透射，而遇到類似于水、酸等極性分子構成的物質則會被吸收導致這些物質的溫度升高。如圖6所示為家用微波爐工作過程的示意圖。根據這些信息，你認為以下關于微波爐的說法不正確的是( )

　　A.爐的內壁要使用金屬材料

　　B.爐內盛放食物的容器的材質可以是玻璃或陶瓷

　　C.爐內轉盤的主要作用是為了從不同側面看到食物被加熱的情況

　　D.微波爐的玻璃門上有一層金屬膜或金屬網

　　9.靜止、密閉的客車上有一個系在座椅上的氦氣球，一個懸掛在車頂的小球。若客車突然啟動向左駛出，圖7中氦氣球與懸掛小球最可能出現的相對位置變化是( )

　　10.紙是我國古代四大發(fā)明之一，造紙術的發(fā)明，引起了書寫材料的一場革命，直至今日仍為信息傳遞和保存的重要方式之一。如圖8甲所示是平放于水平桌面上的一包印紙，熱愛物理的小遠同學注意到打印紙的包裝上有如圖7乙所示的一些信息，他還用毫米刻度尺測量了這包紙的厚度，記錄了一個數據5.00，但忘了寫單位，以下對這包紙的估算最符合實際情況的是( )

　　A.這種紙單張紙張的厚度約是50μm

　　B.這包紙的質量約為2.5 kg

　　C.這種紙的密度大于水的密度

　　D.這包紙對水平桌面的壓強約為40 Pa

　　二、簡答下列各題(每題6分，共30分)

　　1.炎熱的夏天，小明想用冰袋給如圖9所示的罐裝飲料降溫。他想到了兩種方法：一種方法是將冰袋放在罐裝飲料的上方，另-種方法是將冰袋放在罐裝飲料的下方。假定液體飲料充滿整個容器且飲料的末溫不低于4℃，則哪種方法可以使罐裝飲料降溫更快，為什么?

　　2.將新打開蓋子的飲料盒中的果汁倒入杯中時，有時會出現果汁流出斷斷續(xù)續(xù)、時遠時近(同時發(fā)出咕咚聲)的現象，果汁也很容易濺出杯子外面。為避免這種情況發(fā)生，在打開飲料盒的蓋子后，應采用圖10甲還是圖10乙的方式倒果汁，請運用物理知識說明圖10甲、乙兩種方式倒果汁效果不同的原因。

　　3.擰開水龍頭，讓水流平穩(wěn)地流出，形成如圖11所示形狀的水柱。請看圖回答:

　　(1)簡述水龍頭把手的作用;

　　(2)為什么流出的水柱呈上粗下細的形狀?

　　4.中國科技館“探索與發(fā)現”展廳有一個展品名為：“伸縮的線圈’它是一個用軟線在一根塑料管上繞成的軟螺線管，軟螺線管導線的兩端可通過開關與電源相聯。如圖11所示分別是該展品中軟螺線管通電或不通電的兩種狀態(tài)，請回答以下幾個問題：

　　(1)哪幅圖是軟螺線管通電的狀態(tài)?

　　(2)如果將軟螺線管通電的電流反向，可以看到什么現象?

　　(3)解釋軟螺線管通電或不通電的兩種狀態(tài)的原因。

　　5.圖13所示為低壓電路中常用的油浸自冷式變壓器。變版器內部的鐵芯、線圈浸沒于變壓器油(一種礦物油，也稱導熱油)中。變壓器工作時，鐵芯、線圈會發(fā)熱，熱量就在導熱油流經變壓器外部那一根根金屬管道的過程中導出并散發(fā)到空氣中，從而使鐵芯、線圈的溫度不會升髙太多，以確保變壓器的安全運行。請回答：

　　(1)變壓器外部的散熱器做成豎直方向上的管道狀，這樣做的目的是什么?

　　(2)變壓器的上部有個油箱，其側面有一個油量表，如圖13所示，油量表的主要部件是一根外置的玻璃管。請簡述如何判斷油箱的油量，依據的主要物理知識是什么，并解釋正常情況下，變壓器油箱中的導熱油為什么不允許裝滿?

　　(3)變壓器附近要設置防觸電的警示標志，請解釋原因。

　　三、(11分)海洋打撈技術中常用浮筒打撈海底沉船。充滿海水的浮筒靠自重下沉，向沉入水中的浮筒內充氣，將浮筒內海水排出，浮筒即產生上舉力。浮筒為鋼制的空心圓柱體，其圓柱面的外半徑r=5m，圓柱體高度L=12m，其質量為2×l05kg。某海域有一艘失事沉船，打撈人員需先用聲吶(一種發(fā)射聲波的儀器)探測沉船的深度，在沉船正上方的海面上向沉船發(fā)射聲波，測得聲波從發(fā)出至接收到反射波的時間是0.1s，海水中的聲速為1500m/s。已知海面大氣壓p0=1.0×l05Pa，海水的密度是ρ=1.03×10³kg/m³。

　　(1)求給浮筒充氣的氣體壓強至少應是多大?

　　(2)若用浮筒打撈沉船時，需用6個這樣的浮筒。若用其他方式打撈這艘沉船，大約需要多大的力才能將沉船打撈起來?

　　四、(12分)如圖14甲所示為手動壓力機，廠家己標出部分尺寸，其他相關尺寸可根據圖甲估測獲得。壓力機手柄拆卸下來的結構如圖14乙所示，手柄總長度為30 cm，手柄連接的齒輪直徑為2 cm。向下壓手柄右端時通過齒輪帶動齒條向下運動，可對放在臺面上的物體施加巨大壓力。若此壓力機的規(guī)格是可產生5000N的壓力，總質量為9 kg。請通過估算說明：根據該壓力機的設計規(guī)格，若手柄轉到任何方位時都能正常工作，在將該壓力機放在水平桌面上使用時，是否需要用螺栓將其固定在工作臺上?(g取10N/kg)

　　五、(13分)某學校新裝的飲水機既能提供溫度為100℃的幵水，也能提供溫度為35℃的可直接飲用的溫開水。研究性學習小組的同學査閱了相關資料，畫出了飲水機內部結構簡圖如圖15所示。他們發(fā)現從自來水管流入飲水機的20℃生水并不是直接進入加熱器，而是先進入換熱器，與已經加熱到100℃的開水進行熱交換，這樣開水就變成了35℃的溫開水，生水也被加熱到85℃然后進入加熱器。若飲水機加熱器的額定功率為3 kW，飲水機內水箱容量45L，已知C水=4.2×10³J/(kg·℃)。請回答下列問題：

　　(1)寫出A、B、C、D四個位置的水溫。

　　(2)相同功率的只能提供開水的飲水機，一天供應8小時開水，最多能供應多少L?

　　(3)統(tǒng)計結果顯示，學校學生一天所需的開水和溫開水的質量之比是1:4，使用該型號飲水機，每天正常工作8小時，最多能供應多少L可飲用水?

　　(4)請簡述這種飲水機有哪些優(yōu)點?

　　六、(14分)為了研究“從靜止開始滴落的水滴，在不同時間段的平均速度隨時間變化的規(guī)律”，小林將這個問題簡化為“研究水滴分別在0～0.2 s、0.2 s～0.4 s、0.4 s～0.6 s…的平均速度與時間有什么關系”?他使用醫(yī)用輸液系統(tǒng)、刻度尺、電子秒表展幵了研究。使用如圖16所示的輸液系統(tǒng)吋以保持一段時間內滴出水滴的時間間隔相同。

　　(1)調節(jié)流速調節(jié)器，改變滴出水滴的時間間隔。不增加器材，請設計實驗研究：當滴出水滴時間間隔長短改變時，每個水滴的質量是否發(fā)生變化?寫出實驗少驟、預測可以觀察到的現象，并說明可得出的結論;

　　(2)小林從第1個水滴離開針頭開始計時，到第31個水滴離開針頭按下秒表停止計時，讀出秒表的示數為調整水滴滴出時間間隔，使t1= 6 s。保持滴出時間間隔不變，然后他在針頭正下方放置接水盤，調整接水盤底部到針頭滴水口的高度h1，使耳朵剛好聽到前一個水滴滴在盤中的聲音同時，下一水滴剛好開始下落。用刻度尺測量出h1 = 0.20 m，求此過程水滴下落的平均速度V1;

　　(3)假如第(1)問實驗結果證明：當水滴滴出時間間隔較長時，改變水滴滴出時間間隔，滴出水滴的質量幾乎不變。請設計實驗研究“水滴分別在0～0.2 s、0.2 s～0.4 s、……的平均速度，與時間有什么關系”，寫出實驗步驟和平均速度的計算公式。

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