2015年第二十五届全国初中应用物理竞赛与参考答案

1、1 2015年第二十五届全国初中应用物理竞赛（巨人杯）试题 竞赛时间：2015 年 3 月 29 日（星期日）上午： 9:30-11:10 一、本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确 的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1、 市面上有一种化妆镜，当对着它照镜子时，能看到自己面部更细微处。这种化妆镜应该 是一个（ ） A.平面镜 B.凸面镜 C.凹面镜 D.凸透镜 2、 “充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。 2014 年 8 月 7 日，我国民航 局首次专门针对“充电宝”发出公告，公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量

2、不能超 过一定标准。这一“标准”的单位是（ ） A.Ah B.mAh C.Wh D.VA 3、 为了确保用电安全，家中都会安装配电盘。配电盘中除了装有分别控制厨房、客厅和卧 室等用电的开关外，还装有漏电保护器。 小明装完新房后，将插排插入客厅墙上的电源插孔 中，然后将电视机的电源插头插入插排的电源插孔， 但打开电视机后，配电盘中漏电保护中 保护器就“跳闸”了。小明拔下电视机电源插头，把漏电保护器的开关复原（重新闭合） ， 然后将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔， 闭合台灯开关后，漏电保护器再次“跳闸”。 关于发生上述现象的原因，下列猜想正确的是（ ） A .墙上的电源插座中的火线和零线间短

3、路了 B .插排中插座处的零线和地线接反了 C.插排中插座处的零线和火线接反了 D 插排中插座处的火线和地线接反了 4、 氢气具有可燃性，因此早期使用氢气填充的气球和飞艇很容易燃烧起火。后来使用不会 燃烧的氦气替代氢气来填充气球和飞艇。 相同条件下氦气的密度约为氢气密度的两倍。 若忽 略球皮和吊索的重力，则相同体积的氦气球与氢气球相比（ ） A .氦气球的有效载重量约为氢气球的一半 B 氦气球有的效载重量约为氢气球的 2 倍 C.氦气球有效载重量比氢气球小很多 D 氦气球的有效载重量与氢气球差不多 5、 图 1 是一种案秤的照片。根据这张照片估计，如果将该案秤配备的标有“ 1kg ”字样的槽

4、码放在秤盘上，那么测得其质量应约为（ ） A.1kg B.0.2kg C.0.1kg D.0.5kg 6、晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。当把小灯笼移到发光面较大的 吸顶灯正下方时（如图 2 甲所示），会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子，关于这 个影子的形状，图 2 乙中正确的是（ ）2 O * C n 7、如图 3 所示，一个圆柱状的轻质纸筒顺着一个倾斜的木板滚下。关于纸筒在地面上的落 占 八、： 地山I B.正好在 A 点 D.上述三种情况皆有可能 A.在 A 点的左侧 C.在 A 点的右侧 8、 无论是严冬还是酷暑，在使用冷暖空调的房间窗户玻璃表面，有时会出现小水

5、珠。下列 关于这一现象的说法中，正确的是（ ） A .无论冬夏，小水珠总是附着在玻璃的内表面 B 无论冬夏，小水珠总是附着在玻璃的外表面 C.夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着在玻璃的外表面 D .夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着在玻璃的内表面 9、 如果地球表面大气压力 1 个标准大气压，地球半径为 ，据此估算地球周围空 气的总质量约为（ ） A .5 10181 B.5 1012kg CJ 1018kg D1012kg 10、 某种变焦镜头的变焦范围为 15mm85mm，用这个镜头对着远处的某一栋楼房拍照。 当使用焦距 15mm 拍照时，显示屏上所成的清晰像的

6、高度为 h1;当使用焦距 85mm 拍照时， 显示屏上所成的清晰像的高度为 h2,则 h1 与 h2 的比值约为（ ） C.289: 9 D.9 : 289 6 分，共 30 分） 发现园艺工人正在用一个奇怪的工具修剪树枝 （如图 4 甲所示）。 ，使用时用“高剪”头部钩住高处要剪断的枝杈， 图 4 乙为高剪的头部照片， 你能说出它使用了哪些物 A.3 : 17 B.17: 3 二、简答下列各题（每题 1、小刚和家人在逛公园时， 在交谈中师傅告诉他这个工具叫做“高剪” 拉动绳子，就可以轻松地剪断树枝了。 理知识吗？ 3 2、小明过生日那天，妈妈买了冰淇淋蛋糕。回到家中妈妈把随赠的干冰棒装入矿泉

7、水瓶并 旋紧了瓶盖，然后与蛋糕一起放入了冰箱。没过多久，冰箱内发生了爆炸，门被震飞。请你 解释产生这一结果的原因。 3、在不太明亮的博物馆里，有一个由透明玻璃制成的长方体展柜，柜内放着一个碗形文物 甲，文物的正上方有灯光朝下照射。从某个角度看过去，可以看到“ 4 个”文物（如图 6 所 示，分别标记为甲、乙、丙、丁）。请回答： （1 ）图 6 中的乙、丙、丁分别是如何形成的？ （2）为什么看起来甲最亮、乙和丁较暗、丙最暗？ 4、小丽随爸爸参观一个大型油库，她发现每个储油罐都是又矮又粗，外表刷成银白色，顶 部都向上拱起，罐身上方有很高的铁针， 每个油罐旁边还有自动喷水装置， 如图 7 所示。请

8、你帮助小丽分析储油罐为什么这样设计和安装？ 5、现有如下器材：一个带有阀门的“ U”形管（如图 8 所示）；铁架台（带有夹持附件） 注射器（带有橡胶软管，可供抽气用） ；一把刻度尺：两只分别盛有水和浓盐水的烧杯；试 用上述器材测量烧杯中的浓盐水的密度。要求写出实验的方法和步骤，以及结果的表达式。4 抽气口 阀门 三、（11 分）如图 9 所示为一架学生用托盘天平，其游码标尺的最大刻度值为 5g。若测得天 平横梁两刀口间距 L1 为 24cm，游码刻度线总长度 L2 是 18cm，试用以上数据推算游码的 壬曰. 质量。 四、（12 分）声波在海水中传播衰减程度远小于电磁波。声纳就是利用声波在水中

9、的传播特 点来对物体进行定位和测速的。图 10 是一艘静止军舰上的声纳装置的显示器所显示出声波 信号发出与接收的情况，图中 P1、P2 是声纳发出的信号，n1、n2 分别是 P1、P2 被不明物 体反射回来的信号。如果 P1、P2 之间的时间间隔 ，声波在海水中的传播速度 ,不明物体是沿直线正对着军舰匀速行驶。求： 1、 信号 P1 遇到不明物体时，该物体到军舰的距离。 2、 不明物体的速度。 五、（12 分）图 11 是小兴踩脚踏式翻盖垃圾桶的照片。小兴穿的鞋是 41 码 （26cm ） 。 若桶 盖质量为 500g，且质量分布均匀，请估算:5 1 若要把桶盖顶起，脚掌对踏板的压力至少应该是

10、多大？ 2、将桶盖翻到照片所示状态，至少要做多少功？ 六、（15 分）随着人们环保意识的提高， “风光互补路灯”（如图 12 所示）得到了广泛的应 用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电， 有风时通过风力发电机发电， 两者皆备时同时发 电，并将电能输送至蓄电池储存起来， 供路灯晚间照明使用。 为了能使蓄电池的使用寿命更 为长久，一般充电至 90%左右即停止充电，放电余留 20%左右即停止电能输出。 F 表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数: 風力出啦枷 俺趣 j也 *厳电遽 * XWWHAA nnnA h-l?v KHI ；Li n jfrn 1、 若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最

11、多可供灯具正常发光多长时间？ 2、 若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为 5m2，当其垂直太阳光方向放置时， 最大发电功率达到 180W，则当地垂直太阳光方向 1m2 范围内太阳能电池板所接收太阳辐射 的最大功率为多少？ 3、 当风速为 6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为 50W。在这种风速下，持续光照 12h， 蓄电池的电量也只由 20%充到了 70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。 6 2015年第二十五届全国初中应用物理竞赛（巨人杯）试题参考答案 、选择 JK （毎小题 2 分，共 20 分） I.C 6.C 2, C 7.C 3. B 4.D 8. D 9.

12、A 5.B 10. A 、简答题（每题 5 分 L（6 分舂考答秦 共 3Q分） 1）剪刀的刀刃处，减小受力面积増大了压强： （2）使用了滑轮组，省力； 3）剪刀本身是一个省力杠杆； 4）利用了弹簧的弹性形变产生的弹力，恢复剪刀的张开伏态； （5）绳子的表面粗糙.增加了手与绳子何的摩擦“ 说明：答对一点得 2 分，共 6 分. 2. （6 分）参考答案 放在冷蔵室中的干冰，会迅速升华成气态二氧化碳；由于装干冰的矿泉水瓶的瓶盖被旋紧了，瓶 内的压强急剧増大*当超过矿泉水瓶能够承受的琨大压强时*将导致矿泉水瓶被撑破*瓶内气体高速 溢出.导致爆炸. 3. 分蟹考答案 I）乙和丁分别是甲通过展柜左侧玻

13、璃和展柜后髓玻璃反射而成的像*内是乙通过展柜后個坯 璃反射而成的像.同时也是丁通过展柜左糖玻璃屁射而所成的像，二像戳合 因为展柜玻璃与平面镜不同*玻璃的透光性好，入射光的大删分透射對玻璃的另-血，小 部分发生镜面反射.甲是文物競面反射的光透过玻璃后直接进入人眼所成的像、折以看起来 Jft 亮；iffi 过展报侧面班璃成的像乙和丁是都分光发生镜函反对的结果较暗：丙是反射光在另一亍玻璃表働冉 次塩生反射成像的结麋，在承理第二个玻璃表面时又有大部分比透射出去圉此丙看起来播昭 4. 6 分參考答案 外表又議丈粗.暹为了在增加容积时，尽 X 減少増帅油对虢侧壁的压莊； （2） 外表刷成银白色足为了更好的

14、反射丸阳辑射避免油温升高太多； （3） 顶部拱起*塵类似于拱桥的作用，堆加離顶的强度； 4）需身上方堀离的铁架是避雷针防止霜击点燃油料； 自动喷水转置可以在气温较高时.向峰身喷洒水，利用水的蒸塩吸热*降低雄身的隘厳 说明：答对一点得 2 分*共 6 分。 5. 分参考答案 （1） 将“ir形管开口竖 M向下固宦在铁衆台上，两个管口分别插人盛有水和浓拙水的烧杯中 tr开阎门* （2） 用注射器从抽气口抽出适麻空闫后*特两管中的液阿升离一定高度后关闭備门； （3） 分别用刻度尺淹垃两管内外液面的高度塾 z和占新 待测盐水的穗度为p綁工如戸水 如水 7 说明：每一擦作步骤 i分，得出正确表达式号分，

15、共&分 三、（H 分参善鶴彎 设游码的质蜀为阳。则根据夭平的原理.当天-平左盘放置旳=鬼的物体时町哦在右盘放*工独 的舷码与之平衡”此时天平横梁（除谨码外）的雨力馬莫相对于支点（中央刀口的）力獻的乘积设为 必则叫冶+瞬=M+忸 . . 4 也可将堆的注码取下*将游码移至游码标尺的右竭天平仍然平衡即 4 ,八 L, . . . . 4 眄 g二 M+nr諾寸 由以上两式，冀入数据.可以求得 rrt- ml=333g . * . ?分 四卷（12 分）摻奢解答 门）从图皿中可以看出，从发出信号已到接收到信号也经历的时间为加暮 1 分 所以信号戸遇到不明物萍时.该物体到军舰的距离为 6500

16、1x24=18000m . 4 分 rih 从图 10 中可以看出*从发出信号鬥到接收封信号如经历的时间 219s .】分 所以信号巴遇刹不明物体时.该物体到军舰的更廃为 15001x23.9,）1=17925m . .1 分 小明物体移动的厩离为 T|- j=75m * . . . . j分 不明物体穆动这段距离.经过的时厨为0,95B . . 分 所以不明物体移动的谨度为 Vo=75/05m/s=78r9rti/s .3 分8 五、（12 分）參考解答 =13cm； O|庆 26cm； CO?=86cm： DO/=22otu 设脚对/点的作用力为 F.顶杆对 B点的作用力为戸，顶杆对桶盖上的 D 点的作用力为鬥，银据杠杆平衡条仲有： FXAO = FXOB GxLcO2=F2iX2 2 （取值范围在 18N 到 22NZ 间均可给分） 2）将桶盖从水平翻为照片中所示状态的过程中，重心将升髙釣为 24cm