2024年第十八屆全國初中應(yīng)用物理學(xué)問競賽試題

留意事項：

1.請在密封線內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。

2.用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。

3.本試卷共有七個大題，滿分100分。

4.答卷時間：2008年3月30日（星期日）上午9：30?11：10。

一、選擇題（共10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(nèi)。

1.長途汽車經(jīng)過長時間行駛后，駕駛員經(jīng)常會停下車，拿

根鐵棒敲打車輪，憑借聲音可以推斷輪胎內(nèi)的空氣是否足夠。

這主要是因為敲擊的輪胎內(nèi)空氣足夠時發(fā)出聲音的（）

A.響度較大B.音調(diào)較高C.音調(diào)較低D.響

度較小

2.檢查視力時，要求眼睛與視力表相距5m。醫(yī)院里常按

圖1所示的方式檢查視力，讓被檢查者面對平面鏡而坐，身后

是視力表。已知人距平面鏡2m,那么視力表離平面鏡的距離

是（）

A.5mB.2mC.3mD.4m

3.光在同種勻稱介質(zhì)中是沿直線傳播的，小紅直不明白：在光纖通信中，光信號

是怎樣經(jīng)過漫長而又曲折的線路，從一端傳到另一端的呢?后來通過“探究光纖怎樣傳

輸光信號”的活動中，她最終明白了：光信號在光纖中（）

A.是靠光纖壁不斷地反射而向前傳播

B.就像電流沿彎曲導(dǎo)線那樣傳播

C.就像水流沿彎曲水管流淌那樣傳播

D.是靠光纖壁不斷地折射而向前傳播

4.某工廠要制造一種特殊用途的鋼罐，要求在鋼罐內(nèi)表面牢牢地壓接上一層

0.25mm厚的鋁膜。技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)提出了以下方案：先把鋁膜緊貼到鋼罐內(nèi)表面,

排出鋁膜與鋼罐之間的空氣，冉向鋼罐內(nèi)灌滿水并插入冷凍管使水結(jié)冰，鋁膜就可以與

鋼罐接觸牢了。對于使鋁膜與鋼罐接牢的方法，下

列分析中正確的是（）

A.鋁膜與鋼罐之間的水把它們凍牢了

B.水結(jié)冰時放出的熱量使鋁膜焊接在鋼罐表

面上了

C.大氣壓的作崩把鋁膜壓接到鋼罐上了

D.水結(jié)冰膨脹產(chǎn)生的壓力把鋁膜與鋼罐緊緊

地壓牢在一起了

5.圖2所示的是高壓輸電線路，其中高壓輸

電線與變壓器之司安裝有避雷器,它的作用是防止

變壓器遭遇雷擊。關(guān)于這種避雷器，下列說法正確

的是（）

A.避雷器在通常電壓下是導(dǎo)體，在遇到雷擊的電壓時是絕緣體

B.在任何電壓下避雷器都是導(dǎo)體

C.在任何電壓下避雷器都是絕緣體

D.避雷器在遇到雷擊的電壓叫是導(dǎo)體，在通常電壓下是絕緣體

二、填空題（共18分）

1.金秋十月，小琪一家人來到郊區(qū)游

玩，看到農(nóng)夫過去用來舂米粉的工具（如圖

3所示）和磨面的工具（如圖4所示）。小琪聯(lián)

想學(xué)過的簡潔機械，發(fā)覺這兩件工具其實

就是都是物理學(xué)問在生活生產(chǎn)中

的應(yīng)用。

2.國慶假期，愛動腦的小明和李志乘

坐火車去旅游。并安排在途中欣賞車外景色的同時，做次測定火車

速度的活動，事先商定了方案，明確了分工。當(dāng)他們發(fā)覺有另一列

客車迎面開來時，記錄了如下數(shù)據(jù)：對面客車從他們窗邊駛過的時

間約為8s；對面客車共有17節(jié)車廂，而日與他們乘坐的車的車廂

是相同的；他們所乘坐的車廂內(nèi)電子顯示屏上顯示的時速為108

km/ho在火車?？寇囌緯r，小明又視察到車廂外表面標(biāo)有“換

長2.2”的字樣，并通過詢問列車員得知，“換長”就是換算長度

的意思，且1個換長=Hm。依據(jù)這些信息，他們估算出迎面開來

的客車的行駛速度約為O

3.圖5所示的是醫(yī)院為病人輸液時用的吊瓶，瓶中插入兩條圖5

管子，A管是輸液管、B管是空氣管。在輸液的過程中，假如發(fā)覺

病人的血液沿輸液管回流，可將吊瓶適當(dāng)?shù)厣仙壕蜁S著藥液重新流入患者的血

管而不再回流。這是因為當(dāng)?shù)跗可仙?，增大了流入患者血管藥液?阻擋了

血液的流出。B管的作用是。

4.圖6所示為種環(huán)保型手電筒，筒內(nèi)

沒有電池。運用時，只要來回?fù)u擺手電筒,

使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間來

回運動.燈泡就能發(fā)光。而且來回?fù)u擺的

越快，燈泡越亮。這種手電筒能發(fā)電的依

據(jù)是原理，這個原理足英國科學(xué)家

_______發(fā)覺的。

5.1821年，德國物理學(xué)家塞貝克發(fā)覺了一種驚

奇的現(xiàn)象：把兩根銅絲和一根鐵絲與靈敏電流計串

聯(lián)成閉合電路，然后把銅絲和鐵絲的一個連接點放

在盛有冰水混合物的容器里保持低溫：另一個連接

點放在火焰上加熱。發(fā)覺靈敏電流計的指針發(fā)生丁

偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象表明這時閉臺電路中產(chǎn)生了電流。

塞貝克把這種電流叫做“熱電流”.把這一電路叫

“熱電偶電路”。某探討小組的同學(xué)們按如圖7所

示的電路，模擬塞貝克試驗，探究了確定“熱電流”

大小的因素.通過試驗測得了電流的大小與溫差關(guān)系的一組數(shù)據(jù)：

兩接點間的溫差01100200300500

/℃

電路中的電流0.000.010.641.422.294.17

/101A

請依據(jù)以上資料數(shù)據(jù)說明:

（1）產(chǎn)生熱電流的條件是

（2）依據(jù)熱電流的特點，猜想并寫出熱電偶電路的一

種應(yīng)用：0

三、簡答下列各題（共22分）

1.（6分）如圖8是一把廚房里常見的多功能剪刀,

特殊是圖中標(biāo)有1、2、3、4、5序號的部位都具有肯定

的功能，且每一項功能都與物理學(xué)問休戚相關(guān)。請你寫

出其中的三項功能，并說明所用到的物理學(xué)問。

圖8

2.據(jù)報道：2005年4月20日上午8時38分，由重慶飛往上海的CA4541航班在

重慶江北機場起飛后撞上一群鴿子，飛機多處破損.左發(fā)動機停止工作，干脆經(jīng)濟損失

達295萬元人民幣。所幸機長鎮(zhèn)靜冷靜依靠右發(fā)動機單機工作，在空中回旋59min后勝

利迫降，機上全部人員安穩(wěn)無恙。小小的鴿子怎能把牢固的飛機撞壞昵?請你應(yīng)用學(xué)過

的學(xué)問說明鴿子撞壞飛機的緣由。

3.圖9是李陽把刻度尺直立在玻璃鏡面上拍得的一張照片，請依據(jù)照片上的信息,

估算一下玻璃鏡的厚度，并說明估算的依據(jù)。

4.為什么汽車前燈的玻璃燈罩要用有一些橫豎條紋的玻璃（如圖10所示）制成。

5.我國南方某些地區(qū)有用“番薯、酒曲、水”做原料釀造“地瓜酒”的習(xí)俗。首

先將番薯煮熟，晾到肯定的溫度后，把“番薯、酒曲、水”按。定比例混合并攪拌勻稱,

經(jīng)艘酵40天左右，其間每天攪拌一、二次；最終在“酒料”中分別山“地瓜酒”。圖

11是從“酒料”中提取“地瓜酒”的裝置示意圖。

小馴同學(xué)利用放假期間，在家?guī)椭鸂敔斖瓿闪?/p>

釀造“地瓜酒”的最終一道工序

①在小鍋中加入冷水；

②取適量消料放入大鍋里加熱；

③在大杯中得到“地瓜酒”：

④適時用冷水替換小鍋中變熱的水；

⑤把“渣”取出.重復(fù)以上步驟。

請你說叫釀造“地瓜酒”的這最終一道工序中

用到了哪些物理學(xué)問。

四.(13分)圖12是一種牲畜飲水用自

動裝置的示意圖。水箱底部有一出水孔，底蓋A

甲時頂住水箱的出水孔。一旦飲水槽水位下降，

浮球C受到的浮力減小，底蓋A打開，水就通

過出水孔從水箱流入飲水槽。設(shè)計水箱的最高水

位為60cm。水箱出水孔橫截面積是30cm2o

底蓋A及豎桿B的總的總質(zhì)量是400g,浮球

c的質(zhì)量是600g,體積是2dm3,g取10N/go

寫出此裝置應(yīng)用到的物理學(xué)問(至少說

(1)圖12

出2條)；

(2)通過計算說明，這個自動裝置在水箱蓄滿水時是否能正常工作：

(3)若能正常工作，請分析說明影響此自動裝置能否正常工作的因素：若不能正常

工作，請?zhí)岢鲈L該自動裝置正常工作的改進方案。

五.(13分)如圖13是一個電熱器的工作原理圖，

電熱器內(nèi)有兩個阻值分別為Ri=60Q和R2=120Q的電

熱絲；旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依

次有0,1,2,——9共10個金屬觸點；可以繞中

心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開

關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點連接。如旋鈕上的箭頭指向

圖中位置D時，金屬滑片將2、3觸點接通，同時另

一端將7、8觸點接通。用這個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電

熱器有多擋位工作的要求。請回答：

(1)這個電熱器可有幾個不同加熱擋位?并指出

每個加熱檔位旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向的位置；

圖13

（2）將此電熱器接人家庭電路中，電熱器在正常工作時每個擋位的功率各是多大。

六.（12分）2000年8月12日.在巴倫支

海參與軍事演習(xí)的俄羅斯北方艦隊“庫爾斯克”

號核潛艇（圖14）意外沉沒，全部艙室都灌滿

了海水，艇上118名官兵全部遇難。引起了國際

社會的普遍關(guān)注。已知“庫爾斯克”號核潛艇

的質(zhì)量m=1.4X107kg,海水密度近似取作p水

=1.0xl03kg/m3.制造潛艇的材料的平均密度取

作p船=7.0x103kg/m3og取ION/kg。請回答：

（1）核裂變和核聚變是大量獲得核能的兩

種途徑，核潛艇中反應(yīng)堆的核能是通過哪種選徑

獲得的？

（2）為了精確地探測到潛艇沉沒的位置，

在潛艇正上方海面對下發(fā)出超聲波，從發(fā)出信號

至接收到由潛艇反射舊來的信號經(jīng)驗的時間t=146s,假如超聲波在海水中的傳播速度

v=1450m/s,則潛艇沉沒的實際深度h約為多大？（計算結(jié)果取整數(shù)）

（3）有人提出一種打撈“庫爾斯克”號的方案，就是在潛艇四周纏滿可充氣的負(fù)

載量大的浮力袋，若每只浮力袋的質(zhì)量為50kg,充氣后的體積Vo=lOm3,試估算要將

“庫爾斯克”號核潛艇打撈起來，至少需用多少只浮力袋？

七.（12分）頻率為300MHz-300GHz的電磁波，它的波長很短，通常稱之為微波。

微波能沿直線傳播，在遇到金屬材料時能發(fā)生反射：遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料

叫可以穿透；遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等介質(zhì)可被汲取，并將微波的電磁能量變?yōu)?/p>

內(nèi)能。人們熟識的手機就是利用微波進行通訊的。GSM手機的工作頻率般為900

MHz~1800MHz波段。運用手機通話時，微波會對人體產(chǎn)生一種“加熱效應(yīng)”，微波頻

率越高，人對其能量汲取率就越尚，危害也就越大。下表供應(yīng)了某種型號手機的技術(shù)參

數(shù)。請依據(jù)這碧技術(shù)參數(shù)和微波的上述特性解決下列問題。

某型號GSM手機的主要技術(shù)參數(shù)表

工作電壓標(biāo)準(zhǔn)配置電池最長通話時間最大放射功率工作頻率

4.1V670mAh300min2W900/1800MHz

（1）手機的最大工作電流約是多少?在300min的通話時間內(nèi).手機的平均功率約

為多少？

（2）請列舉兩項減小手機微波輻射危害的措施；

（3）某網(wǎng)站刊載了一則“手機煮雞蛋”的消息：兩名試驗人員將一個生雞蛋放置

在陶瓷杯子里，在雞蛋兩側(cè)各放置部手機，讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2cm左右。

用其中一部手機撥通另一部手機，并保持通話狀態(tài)。在試驗進行到65min時，試驗人

員取出雞蛋，發(fā)覺已經(jīng)完全熟透。請推斷這則消息的真?zhèn)?，并簡要說明理由。

2024年全國初中應(yīng)用物理學(xué)問競賽

參考解答和評分標(biāo)準(zhǔn)

說明：

1、除選擇題外，供應(yīng)的參考解答不肯定都是唯一正確的。對于那些與此解答不同

的解答，正確的.同樣得分。

2、評分標(biāo)準(zhǔn)只是按一種思路與方法給出的，在閱卷過程中會出現(xiàn)各種不同狀況，

可參照本評分標(biāo)準(zhǔn)的精神定出詳細(xì)處理方法，但不要與本評分標(biāo)準(zhǔn)有較大偏離，

3、問答題或計算題是依據(jù)分步方法給分的。在評分標(biāo)準(zhǔn)中經(jīng)常寫出（1）式幾分,

（2）式幾分……這里的式了是用來代表步驟的。若考生并未寫出這個式子，而在文字

表達或以后的解題過程中反映了這一步驟，同樣得分。沒有寫出任何式子或文字說明，

只給出最幺攵結(jié)果的，不能得分。

八’4、參常解答i的數(shù)字結(jié)果是依據(jù)有效數(shù)字的運算要求給出的.但對考生不做要

求.不要因為有效數(shù)字的錯誤而扣分。

5、要求學(xué)生估算的，要看學(xué)生是否會忽視那些可以忽視的條件。

6、在最終定獎時，假如得分相回的人教超過獲獎名額，因而難于選拔時，可對待

選試卷進行加分評判.加分評判的基本依據(jù)是：

（1）所用方法或原理不是課本所講的，具有創(chuàng)新性，應(yīng)加分；

（2）方法簡便.應(yīng)加分；

（3）提出多種正確解法.應(yīng)加分；

（4）試卷表達規(guī)范，條理清晰，能充分利用數(shù)學(xué)工具，應(yīng)加分。

上述各項的執(zhí)行都應(yīng)由競賽領(lǐng)導(dǎo)小組做出規(guī)定（省統(tǒng)一安排嘉獎名額的由省確定，

地、市安排嘉獎名額的由地、市確定）。

一、選擇題（每小題2分.共10分）

1、B2、C3、A4、D5、D

二、填空題（共18分）

1、杠桿.輪軸（每空2分，共4分）

2、21.4m/s（3分）

3、壓強；使瓶內(nèi)保持肯定的氣壓（與大氣相通）（每空2分.共4分）

4、電磁感應(yīng)（2分），法拉第（1分）

5、（1）用不同金屬絲組成閉合回路；兩連接點之間有溫度差；

（2）制成溫度計。（將圖7中的G端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測

溫度t處，保持D端接點溫度t。穩(wěn)定。并將靈敏電流表盤按溫度刻度.即可用來測溫度。）

只要說明制成溫度計即可得分.（每空2分.共4分）

三、簡答題（共22分）

1、（6分）參考答案

（1）做瓶蓋撬：應(yīng)用了杠桿的學(xué)問，是一個省力扣一桿.

（2）做擠壓鉗：應(yīng)用了壓強和摩擦力的學(xué)問。擠壓齒尖且參差不齊，不僅通過減

小受力面積的方法增大了壓強，還通過增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于

擠壓果殼.又避開堅果滑落。

（3）做剪刀：應(yīng)用了杠桿的學(xué)問。

（4）做罐頭蓋（或瓶蓋）撬：應(yīng)用了杠桿的學(xué)問.這是一個以與瓶蓋接觸的點

為支點的省力杠桿。

（5）做削皮刀：應(yīng)用了壓強的學(xué)問。

說明：每列舉對一種功能得2分，最多6分：

2、（4分）參考答案有三個要點：

（1）物體動能的大小是由速度和質(zhì)量確定的，所以在質(zhì)量肯定時，速度越大動能

越大。

（2）雖然鴿子飛行速度不大，但飛機起飛后的速度很大.所以飛機與鴿子之間的

相對速度很大。

（3）鴿子相對于飛機所具有的動能很大，它對飛機的破壞力也就很大。

說明：要點（1）、（2）各1分，要點（3）2分.共4分.

3、（5分）參考答案

（1）利用平面鏡成像的特點可知，鏡中刻度尺的像與鏡面上的刻度尺之間的即離

等于鏡厚的2倍.依據(jù)該距離的大小，就可估側(cè)鏡子的厚度。..............（3分）

（2）以圖中的刻度尺為測量標(biāo)準(zhǔn).刻度尺與其在鏡中的像之間的距離約為6mm,

所以鏡厚為10mm（誤差在±0.5mm內(nèi)均給滿分）.........................（2分）

4、（4分）參考答案

汽車前燈裝有橫豎條紋的玻璃罩相當(dāng)于一些小棱鏡：燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射鏡反射后

形成近似平行光向前射去.通過燈罩上的這些小棱鏡折射后分散到須要的各個方向上，

便光柔軟地照亮汽車前進的道路、路邊的景物及路標(biāo)和里程碑，從而確保行車平

安。...........................................（3分）

同時可以增加玻瑞罩的機械強度.使其更堅實。.........................（1分）

5、（3分）參考答案

對酒料加熱，酒料吸熱溫度上升.汽化加快；

酒氣上升至小鍋底部遇冷液化.形成液體“地瓜酒”附在小鍋底部;

在重力作用下積聚到小鍋底部，滴入導(dǎo)管并沿導(dǎo)管流到大杯中。

說明：其他正確的說法也同樣得分.每一項1分，最多得3分。

四、（13分）參考解答

（1）此裝置應(yīng)用了壓強、浮力、連通器、力的平衡等物理學(xué)問。......（2分）

（2）以ABC為一整體進行受力分析：

ABC整體受到重力、水箱及其中的水向下的飯力和向上的浮

力.........................（1分）

當(dāng)浮球受到的向上的浮力大于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對

底蓋A向下的壓力的合力時，底蓋A會頂住水箱的出水孔.不再有水從水箱流入飲水

池.............（1分）

底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力G=mg=（600X103kg+400X103kg）X

10N/kg=10N...（1分）

水箱中蓄滿水時，由公式尸0g/?及0mZS得：

水箱中的水對底蓋A向下的壓力

F=pghS^\.0X103kg/m3X10N/kgX0.6mX30X

10V=18N.........................（1分）

由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力

33

F浮口=0水gV排m=1.0X10kg/mX10N/kgX2X

10V=20N...........................（1分）

因為在水箱中蓄滿水時，浮球受到的最大浮力（20N）小于底蓋A、豎桿B和浮球

C受到的重力及水箱中的水對底蓋A向下的壓力的合力（1ON+1SN=28N）,所以.這

個自動裝置在水箱蓄滿水時不能王常工

作。...........................................................（2分）

（3）第一種狀況：從上述計算過程可以看出，該自動裝置能正常工作的條件是要

保證浮球受到的向上的浮力不小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對

底蓋A向下的壓力的合力，因此浮球受到的重力（質(zhì)量）；浮球的體積；底蓋A和豎桿B

受到的重力；出水孔橫截面積的大小等都是影響此自動裝置能否正常工作的因素。（其

他說法正確的同樣得分.解個因素1分，最般多4分）

其次種狀況：要使這個自動裝置在水箱蓄滿水時仍能正常工作，可以實行的改進措

施有：①適當(dāng)減小出水孔的橫截面積；②適當(dāng)降低水箱蓄滿水時的水位高度；③保

持浮球質(zhì)量不變的狀況下，適當(dāng)增大浮球的體積；④在保持浮球體積不變的狀況下，

適當(dāng)減小浮球的質(zhì)量。（其他說法正確的同樣得分，每個因素1分.最多4分）

五、（13分）參考答案

（1）有五個檔位：A檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置A或F時；B檔：當(dāng)旋紐上

的箭頭指向圖中位置B或G時；C檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置C或H時；D檔：

當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置D或I時；E檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置E或J

時。.................................（4分）

（2）A檔：Ri、R2并聯(lián)連入電路，電路的總電阻最小，為最大功率

檔.................（1分）

U2U2_(220V)2(220V)2

=1210W（1分）

&鳥60Q120Q

B檔：只有R1接入電路，為較大功率檔.........................（1分）

p^=^r=806-7W（1分）

C檔：R1、R2串聯(lián)連入電路，電路的總電阻最大，為最小功率檔.....（1分）

R=K+%=60fl+120fl=180Q

(220V)2

=268.9W（1分）

180Q

D檔：只有Rz接入電路，為較小功率檔...........................（1分）

(220V)2

=403.3W（1分）

舄44120Q

E檔：空擋，接此檔時功率為零.................................（1分）

六、（12分）參考答案

（1）核裂變.......................................................（2分）

（2）依據(jù)速度公司有7z=vx—=1450x^^m=106m.......................................（3分）

22

（3）設(shè)至少須要N個浮子袋才能把潛艇拉離海底。

潛艇受到重力、浮力和浮子袋的拉力，要使?jié)撏Ц∑穑瑵撏艿降母×透∽哟?/p>

拉力之和必大于潛艇受到的重力（浮子袋的質(zhì)量與潛艇的質(zhì)量相比可忽

視）.............................（2分）

潛艇受到的浮力Fn!=P水排Mgm/P潛.......................（1分）

潛艇受到的浮子袋的拉力可近似為（假如學(xué)生回答是考慮了浮子袋的質(zhì)量，同樣給

分）

戶浮2=0水奴質(zhì).........................................（1分）

為了使?jié)撏苌细。辽賾?yīng)滿意：分浮1+F浮尸mg...........................................（1分）

即P水gm/P潛+0水gNVo=mg,解得：滬1.2X103只.................（2分）

七、（12分參考答案）