2025年全国初中应用物理竞赛试题及答案

2025年全国初中应用物理竞赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.下列关于声现象的说法中，正确的是（）A.声音在真空中的传播速度是3×10⁸m/sB.只要物体振动，我们就能听到声音C.超声波能粉碎人体内的“结石”，说明声波具有能量D.市区内某些路段“禁鸣喇叭”，这是在传播过程中减弱噪声2.如图所示，用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力B.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力C.木块受到的重力和桌面对木块的支持力是一对相互作用力D.木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对相互作用力3.如图所示，是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（）A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少D.若要探究电流产生的热量与电流的关系，可在右容器外部并联一个5Ω的电阻4.下列关于光现象的说法中，正确的是（）A.小孔成像所成的像是倒立的虚像B.岸边的人看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置浅C.漫反射不遵循光的反射定律D.当人走近平面镜时，人在平面镜中所成的像会变大5.如图所示，甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上，甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为p₁，乙对地面的压强为p₂。下列判断正确的是（）A.若甲、乙密度相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p₁B.若甲、乙密度相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p₂C.若甲、乙质量相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p₁D.若甲、乙质量相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p₂6.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A.电流表A₁的示数变小，电压表V的示数不变B.电流表A₂的示数变小，电压表V的示数变小C.电压表V的示数与电流表A₁的示数的比值不变D.电压表V的示数与电流表A₂的示数的比值变小7.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上得到一个清晰缩小的像。则该凸透镜的焦距可能为（）A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm8.下列关于内能、热量和温度的说法中，正确的是（）A.物体温度升高，一定吸收了热量B.物体吸收了热量，温度一定升高C.物体温度升高，内能一定增加D.物体内能增加，温度一定升高9.如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A.绳子自由端被拉下3mB.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80WD.滑轮组的机械效率是60%10.下列关于电磁现象的说法中，正确的是（）A.发电机是根据电磁感应现象制成的B.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，一定会产生感应电流D.电磁铁的磁性强弱只与线圈中的电流大小有关二、填空题（每空2分，共20分）11.手机是通过______传递信息的，它在真空中的传播速度是______m/s。12.冬天，搓手能“取暖”，这是通过______的方式改变内能的；用热水袋也能“取暖”，这是通过______的方式改变内能的。13.如图所示，用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重8N，此时物体受到的浮力为______N；放手后物体将______（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为______N。14.如图所示，电源电压为6V且保持不变，电阻R₁的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.9A，则通过电阻R₁的电流为______A，电阻R₂的阻值为______Ω。15.小明家的电能表上标有“3000r/kW·h”的字样，他只让某用电器单独工作20min，电能表的转盘转过了100r，则该用电器的功率为______W。三、作图题（每题3分，共6分）16.如图所示，一束光线从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致方向。17.如图所示，根据小磁针静止时的指向，在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。四、实验探究题（共24分）18.（8分）在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中：（1）小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平木板上做______运动，此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。（2）小明在实验中记录的部分数据如下表所示：|实验次数|接触面材料|压力/N|滑动摩擦力/N||-|-|-|-||1|木块与木板|2|0.4||2|木块与木板|4|0.8||3|木块与砂纸|4|1.2|分析第1、2次实验数据可得：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与______有关；分析第2、3次实验数据可得：在压力相同时，滑动摩擦力的大小与______有关。（3）小明在实验中还发现，在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止。该现象表明：物体在静止时也可能受到______力的作用，且该力的大小与______的大小有关。19.（8分）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮。（2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是______。（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。（4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明又找来了一个阻值为R₀的定值电阻和两个开关，设计了如图丙所示的电路。请你帮他完成实验步骤：①闭合开关S、S₁，断开开关S₂，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为______V；②保持滑动变阻器的滑片P位置不变，闭合开关S、S₂，断开开关S₁，读出电压表的示数为U；③则小灯泡的额定功率P额=______（用U、R₀、2.5表示）。20.（8分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：（1）实验前，杠杆如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节。（2）调节好杠杆后，在杠杆上的A点挂4个相同的钩码，如图乙所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码。（3）取下B点的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，使杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆始终在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（4）实验中，多次改变力和力臂的大小，是为了______。五、计算题（共20分）21.（10分）如图所示，一个底面积为200cm²的圆柱形容器中装有适量的水，将一个重为10N的正方体物块A放入水中，物块A漂浮在水面上，此时物块A露出水面的体积为2×10⁻⁴m³。求：（1）物块A排开水的体积；（2）物块A的密度；（3）若将物块A全部压入水中，容器底部受到水的压强增加了多少？22.（10分）如图所示，电源电压保持不变，电阻R₁的阻值为20Ω。当开关S₁闭合、S₂断开时，电流表的示数为0.3A；当开关S₁、S₂都闭合时，电流表的示数为0.5A。求：（1）电源电压；（2）电阻R₂的阻值；（3）当开关S₁、S₂都闭合时，电路消耗的总功率。答案一、选择题1.C。声音不能在真空中传播，A错误；物体振动发出声音，但人耳听到声音还需要满足其他条件，如频率在人耳听觉范围内等，B错误；“禁鸣喇叭”是在声源处减弱噪声，D错误；超声波能粉碎结石说明声波具有能量，C正确。2.D。木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力方向不在同一直线上，不是平衡力，A错误；木块对桌面的压力和木块受到的重力方向相同，不是平衡力，B错误；木块受到的重力和桌面对木块的支持力是一对平衡力，C错误；木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对相互作用力，D正确。3.B。该实验装置是为了探究电流产生的热量与电流的关系，A错误；左侧电阻大，根据\(Q=I^{2}Rt\)，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，B正确；该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少，C错误；若要探究电流产生的热量与电流的关系，应在右容器外部串联一个5Ω的电阻，D错误。4.B。小孔成像所成的像是倒立的实像，A错误；漫反射也遵循光的反射定律，C错误；平面镜所成的像与物体大小相等，人走近平面镜时，像的大小不变，D错误；岸边的人看水中的鱼，由于光的折射，看到的鱼的位置比实际位置浅，B正确。5.C。若甲、乙密度相等，设甲边长为\(a\)，乙边长为\(b\)（\(a\ltb\)），则\(p_{1}=\rhoga\)，\(p_{2}=\rhogb\)，将甲放到乙上，乙对地面的压强\(p=\frac{G_{甲}+G_{乙}}{S_{乙}}=\frac{\rhoga^{3}+\rhogb^{3}}{b^{2}}\gt\rhogb=p_{2}\gtp_{1}\)，A错误；将乙放到甲上，甲对地面的压强\(p=\frac{G_{甲}+G_{乙}}{S_{甲}}=\frac{\rhoga^{3}+\rhogb^{3}}{a^{2}}\gt\rhoga=p_{1}\gtp_{2}\)，B错误；若甲、乙质量相等，设甲边长为\(a\)，乙边长为\(b\)（\(a\ltb\)），则\(p_{1}=\frac{G}{a^{2}}\)，\(p_{2}=\frac{G}{b^{2}}\)，将甲放到乙上，乙对地面的压强\(p=\frac{2G}{b^{2}}\)，当\(b^{2}=2a^{2}\)时，\(p=p_{1}\)，C正确；将乙放到甲上，甲对地面的压强\(p=\frac{2G}{a^{2}}\gtp_{1}\gtp_{2}\)，D错误。6.C。由图可知，\(R_{1}\)和\(R_{2}\)并联，电压表测电源电压，电流表\(A_{1}\)测\(R_{1}\)的电流，电流表\(A_{2}\)测干路电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，\(R_{2}\)接入电路的电阻变大，\(R_{2}\)的电流变小，干路电流变小，即电流表\(A_{2}\)的示数变小，\(R_{1}\)的电压和电阻不变，所以\(R_{1}\)的电流不变，即电流表\(A_{1}\)的示数不变，电压表V的示数不变，A、B错误；电压表V的示数与电流表A₁的示数的比值等于\(R_{1}\)的电阻，不变，C正确；电压表V的示数与电流表A₂的示数的比值等于电路的总电阻，变大，D错误。7.A。将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上得到一个清晰缩小的像，说明\(u\gt2f\)，即\(20cm\gt2f\)，解得\(f\lt10cm\)，所以该凸透镜的焦距可能为5cm，A正确。8.C。物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，A错误；物体吸收了热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，B错误；物体温度升高，内能一定增加，C正确；物体内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，内能增加，温度不变，D错误。9.B。由图可知，\(n=2\)，绳子自由端被拉下的距离\(s=2h=2×1m=2m\)，A错误；做的有用功\(W_{有}=Gh=800N×1m=800J\)，B正确；拉力做的总功\(W_{总}=Fs=500N×2m=1000J\)，拉力F的功率\(P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1000J}{10s}=100W\)，C错误；滑轮组的机械效率\(\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{800J}{1000J}×100\%=80\%\)，D错误。10.AB。发电机是根据电磁感应现象制成的，A正确；电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，B正确；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，C错误；电磁铁的磁性强弱与线圈中的电流大小、线圈匝数等因素有关，D错误。二、填空题11.电磁波；\(3×10^{8}\)12.做功；热传递13.8；上浮；5。根据阿基米德原理\(F_{浮}=G_{排}=8N\)，因为\(F_{浮}\gtG\)，所以放手后物体将上浮，待物体静止时，物体漂浮，所受浮力等于重力，为5N。14.0.6；20。通过电阻\(R_{1}\)的电流\(I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A\)，通过电阻\(R_{2}\)的电流\(I_{2}=I-I_{1}=0.9A-0.6A=0.3A\)，电阻\(R_{2}\)的阻值\(R_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega\)。15.100。电能表的转盘转过了100r，消耗的电能\(W=\frac{100}{3000}kW·h=\frac{1}{30}kW·h\)，时间\(t=20min=\frac{1}{3}h\)，该用电器的功率\(P=\frac{W}{t}=\frac{\frac{1}{30}kW·h}{\frac{1}{3}h}=0.1kW=100W\)。三、作图题16.先过入射点作垂直于界面的法线，再根据光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，注意折射光线要比入射光线更靠近法线。17.根据小磁针静止时N极的指向，确定通电螺线管的右端为N极，左端为S极。再根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，从而确定电源的右端为正极，左端为负极。四、实验探究题18.（1）匀速直线（2）压力大小；接触面粗糙程度（3）静摩擦；拉力。在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止，说明物体在静止时也可能受到静摩擦力的作用，且该力的大小与拉力的大小有关。19.（1）将滑动变阻器的右下接线柱与灯泡的右端相连，电压表并联在灯泡两端。（2）小灯泡短路。连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，故障原因可能是小灯泡短路。（3）0.6。由图乙可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，小灯泡的额定功率\(P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5V×0.24A=0.6W\)。（4）①2.5；③\(\frac{2.5(U-2.5)}{R_{0}}\)。闭合开关S、S₁，断开开关S₂，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光；保持滑动变阻器的滑片P位置不变，闭合开关S、S₂，断开开关S₁，此时电压表测灯泡和定值电阻的总电压，读出电压表的示数为U，则定值电阻两端的电压\(U_{0}=U-2.5V\)，通过定值电阻的电流\(I_{0}=\frac{U_{0}}{R_{0}}=\frac{U-2.5V}{R_{0}}\)，因为串联电路中各处的电流相等，所以通过小灯泡的电流\(I_{额}=I_{0}=\frac{U-2.5V}{R_{0}}\)，则小灯泡的额定功率\(P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5V×\frac{U-2.5V}{R_{0}}=\frac{2.5(U-2.5)}{R_{0}}\)。20.（1）右（2）6。设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，根据杠杆平衡条件\(F_{1}L_{1}=F_{2}L_{2}\)，可得\(4G×3L=F_{2}×2L\)，解得\(F_{2}=6G\)，所以应在B点挂6个相同的钩码。（3）变大。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件\(F_{1}L_{1}=F_{2}L_{2}\)，可知弹簧测力计的示数将变大。（4）避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性。五、计算题21.（1）因为物块A漂浮在水面上，所以\(F_{浮}=G=10N\)，根据\(F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}\)，可得物块A排开水的体积\(V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{10N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=1