2025第十五届全国初中应用物理知识竞赛试题(含答案)

2025第十五届全国初中应用物理知识竞赛试题(含答案)一、选择题（每题3分，共30分）1.冬天，小明从室外走进温暖的室内，眼镜片上立刻蒙上一层小水珠，这是因为（）A.室内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水珠B.室外的冷空气液化成小水珠附着在镜片上C.室内的小水珠附着在镜片上D.以上说法都不对答案：A。解析：冬天室外温度低，眼镜片温度也低，当进入温暖室内时，室内空气中的水蒸气遇冷的镜片液化成小水珠附着在镜片上。2.下列关于声音的说法，正确的是（）A.声音在真空中传播速度最快B.音调越高的声音越响亮C.超声波可以在液体中传播D.声音只能传递信息，不能传递能量答案：C。解析：声音的传播需要介质，真空不能传声，A错误；音调与频率有关，响亮程度与振幅有关，二者无必然联系，B错误；超声波也是声音，能在液体中传播，C正确；声音既能传递信息也能传递能量，D错误。3.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%答案：B。解析：由图可知，n=2，绳子自由端移动距离s=2h=2×1m=2m，A错误；有用功W有=Gh=800N×1m=800J，B正确；拉力做的总功W总=Fs=500N×2m=1000J，拉力功率P=W总/t=1000J/10s=100W，C错误；滑轮组机械效率η=W有/W总×100%=800J/1000J×100%=80%，D错误。4.把标有“6V3W”和“6V6W”的两盏电灯串联后接入电路中，如果让其中一盏灯正常发光，另一盏灯的实际功率不超过额定功率，则该电路两端的电压应为（）A.18VB.12VC.9VD.6V答案：C。解析：由P=UI可得，两灯的额定电流分别为I1=P1/U1=3W/6V=0.5A，I2=P2/U2=6W/6V=1A。由R=U²/P可得，两灯电阻分别为R1=U1²/P1=(6V)²/3W=12Ω，R2=U2²/P2=(6V)²/6W=6Ω。串联电路电流处处相等，为使一盏灯正常发光，另一盏灯不超过额定功率，则电路电流I=0.5A。此时电路总电阻R=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω，电路两端电压U=IR=0.5A×18Ω=9V。5.下列现象中，属于光的折射现象的是（）A.小孔成像B.湖边的景物在湖中形成“倒影”C.海市蜃楼D.太阳光照射下，地面上出现树的影子答案：C。解析：小孔成像和影子的形成是光的直线传播现象，A、D错误；景物在湖中形成“倒影”是光的反射现象，B错误；海市蜃楼是光在不均匀介质中传播发生折射形成的，C正确。6.一个物体在平衡力的作用下（）A.它的动能一定不变B.它的重力势能一定不变C.它的弹性势能一定不变D.无法确定答案：A。解析：物体在平衡力作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态，速度不变，质量不变，所以动能一定不变，A正确；物体在竖直方向上匀速上升或下降时，重力势能改变，B错误；物体在平衡力作用下，其弹性形变情况不确定，弹性势能可能改变，C错误。7.下列关于热机的说法中，正确的是（）A.热机是把内能转化为机械能的装置B.热机是把机械能转化为内能的装置C.只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能D.即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能答案：AD。解析：热机是将内能转化为机械能的装置，A正确，B错误；根据热力学第二定律，热机不可能将内能全部转化为机械能，即使没有漏气、摩擦等能量损失，也会有热量散失，C错误，D正确。8.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，如果要他完成下面的探究活动，其中不可能完成的是（）A.探究导体电阻与长度的关系B.探究导体电阻与横截面积的关系C.探究导体电阻与材料的关系D.探究导体电阻与温度的关系答案：C。解析：因为只有一根电阻丝，材料是固定的，无法改变材料来探究导体电阻与材料的关系，C不可能完成；可以通过改变电阻丝接入电路的长度来探究电阻与长度的关系，A可以完成；将电阻丝对折后接入电路改变横截面积来探究电阻与横截面积的关系，B可以完成；对电阻丝加热改变温度来探究电阻与温度的关系，D可以完成。9.甲、乙两个实心正方体金属块，放在水平桌面上，它们对桌面的压强p甲=p乙，压力F甲＞F乙，则它们的密度ρ甲和ρ乙的大小关系是（）A.ρ甲＞ρ乙B.ρ甲=ρ乙C.ρ甲＜ρ乙D.无法确定答案：C。解析：正方体对桌面的压强p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。已知p甲=p乙，由F=pS且F甲＞F乙可知S甲＞S乙，即L甲＞L乙。又因为p=ρgh且p甲=p乙，h甲＞h乙，所以ρ甲＜ρ乙。10.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（）A.电流表示数变大，电压表示数变小B.电流表示数变大，电压表示数变大C.电流表示数变小，电压表示数变大D.电流表示数变小，电压表示数变小答案：B。解析：由图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，根据I=U/R可知，电路电流变大，即电流表示数变大；定值电阻R两端电压UR=IR变大，因为电源电压不变，根据U滑=UUR可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表示数变小，B正确。二、填空题（每题4分，共20分）1.一个质量为60kg的人，他每只脚与地面的接触面积是200cm²，这个人正常站立时对地面的压强是______Pa，当他行走时对地面的压强是______Pa。（g取10N/kg）答案：1.5×10⁴；3×10⁴。解析：人正常站立时，受力面积S=2×200cm²=400cm²=0.04m²，对地面压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，根据p=F/S可得，压强p=600N/0.04m²=1.5×10⁴Pa；行走时，受力面积S′=200cm²=0.02m²，压强p′=600N/0.02m²=3×10⁴Pa。2.把一个标有“220V100W”的灯泡接在110V的电源上，此时灯泡的实际功率是______W。答案：25。解析：由P=U²/R可得，灯泡电阻R=U额²/P额=(220V)²/100W=484Ω。当接在110V电源上时，实际功率P实=U实²/R=(110V)²/484Ω=25W。3.夏天，在盛有冰冻饮料的玻璃杯外壁上有许许多多的小水珠，这是______现象。答案：液化。解析：夏天，空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃杯外壁，遇冷液化成小水珠附着在杯壁上。4.用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为______；用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时，所做的总功是______J。（不计绳重和摩擦）答案：80%；20。解析：动滑轮n=2，有用功W有=Gh=8N×1m=8J，总功W总=Fs=5N×2×1m=10J，机械效率η=W有/W总×100%=8J/10J×100%=80%；不计绳重和摩擦，动滑轮重G动=2FG=2×5N8N=2N。当提升重为18N物体时，拉力F′=(G′+G动)/2=(18N+2N)/2=10N，总功W总′=F′s=10N×2×1m=20J。5.已知水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃），则1kg的水温度升高50℃吸收______J的热量。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的______大，所以在相同条件下水能带走较多的______，冷却效果好。答案：2.1×10⁵；比热容；热量。解析：根据Q吸=cmΔt可得，Q吸=4.2×10³J/（kg·℃）×1kg×50℃=2.1×10⁵J；因为水的比热容大，在升高相同温度时能吸收较多的热量，所以用水冷却发动机效果好。三、实验探究题（每题10分，共20分）1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）实验前应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______，目的是使像成在______。（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的像，此时像的性质是______、______的实像，生活中的______就是利用这个原理制成的。（3）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到30cm刻度线处，要使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动。答案：（1）同一高度；光屏中央；（2）倒立；缩小；照相机；（3）右。解析：（1）调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央，便于观察。（2）由图可知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的。（3）蜡烛移到30cm刻度线处，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，要使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向右移动。2.小明同学在做“测量小灯泡电功率”的实验时，电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（2）连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片应移到______（选填“A”或“B”）端。（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______。（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。答案：（1）将电压表并联在小灯泡两端，“3V”接线柱接小灯泡右端，“-”接线柱接小灯泡左端；（2）断开；B；（3）小灯泡断路；（4）0.75。解析：（1）电压表测小灯泡电压，应与小灯泡并联。（2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即B端。（3）小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源相连，所以故障是小灯泡断路。（4）由图乙可知，电流表量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据P=UI可得，小灯泡额定功率P=2.5V×0.3A=0.75W。四、计算题（每题15分，共30分）1.如图所示，是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×10⁷J，则该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×10⁷J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×10⁷J/kg）答案：（1）根据Q吸=cmΔt，可得Q吸=4.2×10³J/（kg·℃）×50kg×(50℃10℃)=8.4×10⁶J。（2）热水器效率η=Q吸/Q总×100%=8.4×10⁶J/2.8×10⁷J×100%=30%。（3）由Q放=mq可得，m=Q放/q=2.8×10⁷J/3.5×10⁷J/kg=0.8kg。2.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。求：（1）电源电压U