江苏省第十五届初中应用物理知识竞赛试题八年级及答案

江苏省第十五届初中应用物理知识竞赛试题八年级及答案1.单选题（每题4分，共40分）1.南京长江大桥主桥长约1600m，一列长200m的火车以72km/h的速度匀速通过主桥，从车头驶入到车尾离开需要的时间为A.80s  B.90s  C.100s  D.110s答案：B解析：火车完全通过大桥需行驶1600m＋200m＝1800m；72km/h＝20m/s；t＝s/v＝1800m÷20m/s＝90s。2.把一块0℃的冰放入保温杯中，加入少量0℃的水后盖紧，忽略与外界热交换，足够长时间后杯内A.冰全部熔化成水  B.水全部结成冰  C.冰水共存  D.温度略低于0℃答案：C解析：0℃是冰水共存平衡温度，系统无净吸热或放热，质量不再变化。3.下列数据最接近实际的是A.家用LED台灯工作电流约2AB.苏南地区冬季最低气温约－40℃C.八年级男生双脚站立时对地面压强约3×10⁴PaD.电动自行车行驶100km耗电约1kW·h答案：C解析：A约0.1A；B约－5℃；D约1.5kW·h；C：质量50kg，触地面积3.3×10⁻²m²，p＝mg/S≈1.5×10⁴N/m²，数量级吻合。4.如图，用滑轮组提升重物，拉力F＝120N，重物G＝300N，装置机械效率为75%，则承担重物的绳子段数n为A.2  B.3  C.4  D.5答案：B解析：η＝G/(nF)，n＝G/(ηF)＝300N÷(0.75×120N)≈3.3，取整n＝3。5.将标有“220V40W”的灯泡接在110V电源上，其实际功率约为A.10W  B.20W  C.30W  D.40W答案：A解析：R＝U²/P＝220²/40＝1210Ω；P实＝110²/1210＝10W。6.在“探究凸透镜成像规律”实验中，烛焰离透镜18cm，光屏上得清晰放大实像，则透镜焦距f可能为A.6cm  B.9cm  C.12cm  D.20cm答案：C解析：成放大实像条件f＜u＜2f，即9cm＜f＜18cm，只有C符合。7.把一根电阻丝拉长为原长2倍，其电阻变为原来的A.2倍  B.4倍  C.8倍  D.不变答案：B解析：R＝ρL/S，体积不变则S变为1/2，L变为2倍，R变为4倍。8.下列现象主要由光的折射造成的是A.雨后天空出现彩虹B.平静湖面映出岸边景物C.手影游戏D.小孔成像答案：A解析：彩虹为水滴折射与色散；B反射；C直线传播；D直线传播。9.如图电路，电源电压恒定，闭合S后，滑片P向右移动，则A.电流表示数变大，电压表示数变小B.电流表示数变小，电压表示数变大C.两表示数均变大D.两表示数均变小答案：B解析：P右移→滑动变阻器阻值增大→总电流减小→定值电阻两端电压减小→滑动变阻器两端电压（电压表测量）增大。10.关于能源，下列说法正确的是A.太阳能电池板将太阳能全部转化为电能B.江苏田湾核电站利用核聚变发电C.水能、风能均属于可再生能源D.能量守恒说明无需节约能源答案：C解析：A有热损耗；B为核裂变；D能量虽守恒但可用能会减少，应节约。2.多选题（每题5分，共20分，漏选得2分，错选0分）11.下列做法能增大摩擦的是A.拔河比赛穿鞋底有深花纹的运动鞋B.给门轴加润滑油C.冰雪天在路面撒炉渣D.气垫船向下喷出高压气体答案：AC解析：A、C增大粗糙程度或增加啮合；B、D减小摩擦。12.关于家庭电路，下列符合安全用电原则的是A.使用试电笔时手触金属尾B.洗衣机金属外壳接地C.用铜丝代替熔断保险丝D.发现有人触电先切断电源答案：ABD解析：C失去过流保护功能。13.将相同初温的甲、乙两液体用同一酒精灯加热，其温度—时间图像如图，已知两液体质量相等，则A.甲液体比热容大于乙B.0～2min内甲吸收热量等于乙C.升高相同温度，甲所需加热时间更短D.4min末甲的内能一定大于乙答案：BC解析：同一热源相同时间供热相同；甲升温快说明c小；D未知潜热与散热。14.下列关于声现象的说法正确的是A.超声波碎石说明声能传递能量B.真空罩中铃声变小说明真空不能传声C.音调高低由振幅决定D.禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声答案：ABD解析：C音调由频率决定。3.填空题（每空2分，共30分）15.2022年11月，江苏高速上首次实现无人卡车编队行驶。若三辆卡车间距保持12m，均以90km/h匀速行驶，后两车相对于头车的速度为0m/s；途中通过长3.6km的跨江大桥，头车从驶入到驶出需144s。解析：90km/h＝25m/s；t＝3600m÷25m/s＝144s。16.用刻度尺测得物理课本长为26.00cm，其精确到1mm；若用受热膨胀的钢尺测量，结果将偏小（填“偏大”“偏小”或“不变”）。解析：膨胀后刻度间隔变大，示数偏小。17.将质量为0.2kg的金属块加热至100℃后迅速投入盛有0.1kg20℃水的绝热杯中，平衡温度为40℃，则金属块放出热量Q放＝c金m金Δt＝c金×0.2×60J；水吸收热量Q吸＝4.2×10³×0.1×20＝8.4×10³J；若不计热损失，可得金属比热容c金＝700J/(kg·℃)。解析：Q放＝Q吸，c金＝8.4×10³÷(0.2×60)＝700。18.如图杠杆，OA＝20cm，OB＝80cm，A端挂30N重物，欲使杠杆水平平衡，应在B端施加7.5N竖直向下的力；若将重物向O点移动5cm，新平衡力将减小（填“增大”“减小”或“不变”）。解析：F×80＝30×20，F＝7.5N；力臂减小，所需力减小。19.一台直流电动机额定电压12V，线圈电阻0.6Ω，正常工作电流2A，则输入功率24W；发热功率2.4W；输出机械功率21.6W；持续工作10min，线圈产生热量1440J。解析：P入＝UI＝24W；P热＝I²R＝2.4W；P出＝24－2.4＝21.6W；Q＝2.4×600＝1440J。20.如图，用弹簧测力计水平拉木块在长木板上匀速滑动，示数为3.0N；将木块侧放后重复实验，示数仍为3.0N，说明滑动摩擦力大小与接触面积无关；若在木块上加砝码，示数增大，说明滑动摩擦力与压力大小有关。21.一束光从空气射入玻璃，入射角为60°，折射角为35°，则玻璃的折射率n＝sin60°/sin35°≈1.51；若增大入射角至临界角，则发生全反射，临界角大小为arcsin(1/1.51)≈41.5°。4.作图与实验题（共25分）22.（6分）如图甲，物体AB位于凸透镜2f外，请在图中作出成像光路，标出像A′B′的位置、大小、倒正。答案：用两条典型光线作图：平行主光轴折射过焦点；过光心直线传播。交点得倒立缩小实像，位于f与2f之间。23.（4分）某同学用天平称量烧杯和盐水总质量，砝码有50g、20g、20g、10g、5g，游码读数2.4g，天平平衡。请记录总质量107.4g；若将部分盐水倒入量筒测得体积为40cm³，剩余质量为73.4g，则盐水密度1.05g/cm³。解析：m＝50＋20＋20＋10＋5＋2.4＝107.4g；倒出质量34g；ρ＝34g/40cm³＝0.85g/cm³（注：原题数据已校正，避免歧义）。24.（8分）在“测定小灯泡额定功率”实验中，器材：2.5V小灯泡、两节干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线。（1）请用笔画线代替导线将图乙电路补接完整，要求滑片P向右移动时灯泡变亮。答案：滑动变阻器右下接线柱接入电路，与灯泡串联。（2）闭合开关前，滑片应置于A端（填“A”或“B”），目的是保护电路，使初始电流最小。（3）移动滑片使电压表示数为2.5V，电流表示数0.32A，则额定功率0.80W；若继续向右移动滑片，灯泡亮度将变亮，但电压表将超过2.5V（填“大于”“等于”或“小于”），可能烧坏灯泡。25.（7分）用如图丙装置探究“电流产生热量与电阻关系”，两相同烧瓶内装等量煤油，分别插入5Ω、10Ω电阻丝，串联后接电源。（1）两电阻丝采用串联方式的目的是控制电流和通电时间相同。（2）实验通过温度计示数变化比较热量多少，这种方法叫转换法。（3）闭合开关5min，发现R₂温度上升更多，可得结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多。（4）若将煤油换成水，相同条件下温度变化不明显，原因是水的比热容远大于煤油。5.计算题（共35分）26.（8分）如图，用滑轮组提升480N装修材料，绳子自由端拉力F＝200N，重物上升高度h＝3m，时间t＝30s，忽略绳重及摩擦。求：（1）绳子自由端移动距离s；（2）拉力做功W；（3）功率P；（4）滑轮组机械效率η。答案：（1）n＝3，s＝3h＝9m；（2）W＝Fs＝200N×9m＝1800J；（3）P＝W/t＝1800J÷30s＝60W；（4）η＝W有/W总＝Gh/W＝480N×3m÷1800J＝1440/1800＝80%。27.（9分）某校八年级科技小组设计“太阳能水上清污机器人”，机器人质量25kg，最大载重35kg，采用“双体船”结构，每个浮体长1.2m、宽0.3m、高0.4m，船体材料密度0.6×10³kg/m³。求：（1）单个浮体所受重力；（2）空载时机器人漂浮，浸入水中体积；（3）满载时，船体最低边缘距水面深度。（水密度1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）答案：（1）V单＝1.2×0.3×0.4＝0.144m³；m单＝0.6×10³×0.144＝86.4kg；G单＝864N；（2）空载总重＝25×10＝250N；由F浮＝G，V浸＝250/(1.0×10³×10)＝0.025m³；（3）满载总重＝(25＋35)×10＝600N；V浸＝600/10⁴＝0.06m³；吃水深度h＝V浸/(2×1.2×0.3)＝0.06/0.72＝0.083m＝8.3cm。28.（10分）如图电路，R₁＝10Ω，R₂为滑动变阻器（0～50Ω），灯泡L标有“6V3.6W”，电源电压恒定12V。（1）求灯泡正常发光时的电阻；（2）闭合S，调节R₂使灯泡恰好正常发光，求此时R₂接入阻值；（3）求电路总功率；（4）若将R₂滑片继续右移，说明灯泡亮度如何变化并简述理由。答案：（1）R_L＝U²/P＝6²/3.6＝10Ω；（2）I＝P/U＝0.6A；U并＝6V；R₁与R₂并联部分电压6V；通过R₁电流I₁＝6V/10Ω＝0.6A；总电流I总＝0.6＋0.6＝1.2A；R₂支路电流0.6A，故R₂＝6V/0.6A＝10Ω；（3）P总＝UI总＝12V×1.2A＝14.4W；（4）滑片右移→R₂增大→并联总阻增大→总电流减小→灯泡分得电流减小→实际功率减小→亮度变暗。29.（8分）阅读短文并回答：“江苏沿海建成亚洲最大海上风电场，单台风机叶片长80m，额定发电功率5MW。风机启动风速3m/s，额定风速12m/s，风能利用系数约45%。已知空气密度1.2kg/m³，若风速达12m/s，求：（1）1s内通过叶片旋转面的空气质量m；（2）1s内风具有动能E_k；（3）风机输出电能E；（4）若年发电利用小时数2500h，估算单台风机年发电量。答案：（1）扫风面积S＝πr²＝π×80²≈2.01×10⁴m²；m＝ρSv＝1.2×2.01×10⁴×12≈2.9×10⁵kg；（2）E_k＝½mv²＝0.5×2.9×10⁵×12²≈2.1×10⁷J；（3）E＝ηE_k＝0.45×2.1×10⁷≈9.5×10⁶J；（4）P＝5MW，t＝2500h，W＝Pt＝5×10³kW×2500h＝1.25×10⁷kW·h。6.综合创新题（共10分）30.某校开展“双碳”主题实践活动，同学们利用废旧饮料瓶制作“太阳能海水淡化杯”，结构如图：瓶外贴黑色吸光膜，顶部倾斜放置玻璃板，下设集水槽。（1）指出主要物理过程：①光热转换；②蒸发；③液化