2025第十五屆全國初中應用物理知識競賽試題(含答案)一、選擇題（每題3分，共30分）1.冬天，小明從室外走進溫暖的室內(nèi)，眼鏡片上立刻蒙上一層小水珠，這是因為（）A.室內(nèi)的水蒸氣遇到冷的鏡片液化成小水珠B.室外的冷空氣液化成小水珠附著在鏡片上C.室內(nèi)的小水珠附著在鏡片上D.以上說法都不對答案：A。解析：冬天室外溫度低，眼鏡片溫度也低，當進入溫暖室內(nèi)時，室內(nèi)空氣中的水蒸氣遇冷的鏡片液化成小水珠附著在鏡片上。2.下列關(guān)于聲音的說法，正確的是（）A.聲音在真空中傳播速度最快B.音調(diào)越高的聲音越響亮C.超聲波可以在液體中傳播D.聲音只能傳遞信息，不能傳遞能量答案：C。解析：聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，A錯誤；音調(diào)與頻率有關(guān)，響亮程度與振幅有關(guān)，二者無必然聯(lián)系，B錯誤；超聲波也是聲音，能在液體中傳播，C正確；聲音既能傳遞信息也能傳遞能量，D錯誤。3.如圖所示，用滑輪組提升重物時，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m。已知拉繩子的力F為500N，則提升重物的過程中（）A.繩子自由端被拉下3mB.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80WD.滑輪組的機械效率是60%答案：B。解析：由圖可知，n=2，繩子自由端移動距離s=2h=2×1m=2m，A錯誤；有用功W有=Gh=800N×1m=800J，B正確；拉力做的總功W總=Fs=500N×2m=1000J，拉力功率P=W總/t=1000J/10s=100W，C錯誤；滑輪組機械效率η=W有/W總×100%=800J/1000J×100%=80%，D錯誤。4.把標有“6V3W”和“6V6W”的兩盞電燈串聯(lián)后接入電路中，如果讓其中一盞燈正常發(fā)光，另一盞燈的實際功率不超過額定功率，則該電路兩端的電壓應為（）A.18VB.12VC.9VD.6V答案：C。解析：由P=UI可得，兩燈的額定電流分別為I1=P1/U1=3W/6V=0.5A，I2=P2/U2=6W/6V=1A。由R=U2/P可得，兩燈電阻分別為R1=U12/P1=(6V)2/3W=12Ω，R2=U22/P2=(6V)2/6W=6Ω。串聯(lián)電路電流處處相等，為使一盞燈正常發(fā)光，另一盞燈不超過額定功率，則電路電流I=0.5A。此時電路總電阻R=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω，電路兩端電壓U=IR=0.5A×18Ω=9V。5.下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是（）A.小孔成像B.湖邊的景物在湖中形成“倒影”C.海市蜃樓D.太陽光照射下，地面上出現(xiàn)樹的影子答案：C。解析：小孔成像和影子的形成是光的直線傳播現(xiàn)象，A、D錯誤；景物在湖中形成“倒影”是光的反射現(xiàn)象，B錯誤；海市蜃樓是光在不均勻介質(zhì)中傳播發(fā)生折射形成的，C正確。6.一個物體在平衡力的作用下（）A.它的動能一定不變B.它的重力勢能一定不變C.它的彈性勢能一定不變D.無法確定答案：A。解析：物體在平衡力作用下，處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，速度不變，質(zhì)量不變，所以動能一定不變，A正確；物體在豎直方向上勻速上升或下降時，重力勢能改變，B錯誤；物體在平衡力作用下，其彈性形變情況不確定，彈性勢能可能改變，C錯誤。7.下列關(guān)于熱機的說法中，正確的是（）A.熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置B.熱機是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置C.只要對內(nèi)燃機不斷進行革新，它可以把氣體的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能D.即使沒有漏氣，也沒有摩擦等能量損失，內(nèi)燃機也不能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能答案：AD。解析：熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，A正確，B錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，熱機不可能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能，即使沒有漏氣、摩擦等能量損失，也會有熱量散失，C錯誤，D正確。8.小明在探究“電阻的大小與什么因素有關(guān)”的活動中，發(fā)現(xiàn)實驗器材中電阻絲只有一根，其他器材足夠，如果要他完成下面的探究活動，其中不可能完成的是（）A.探究導體電阻與長度的關(guān)系B.探究導體電阻與橫截面積的關(guān)系C.探究導體電阻與材料的關(guān)系D.探究導體電阻與溫度的關(guān)系答案：C。解析：因為只有一根電阻絲，材料是固定的，無法改變材料來探究導體電阻與材料的關(guān)系，C不可能完成；可以通過改變電阻絲接入電路的長度來探究電阻與長度的關(guān)系，A可以完成；將電阻絲對折后接入電路改變橫截面積來探究電阻與橫截面積的關(guān)系，B可以完成；對電阻絲加熱改變溫度來探究電阻與溫度的關(guān)系，D可以完成。9.甲、乙兩個實心正方體金屬塊，放在水平桌面上，它們對桌面的壓強p甲=p乙，壓力F甲＞F乙，則它們的密度ρ甲和ρ乙的大小關(guān)系是（）A.ρ甲＞ρ乙B.ρ甲=ρ乙C.ρ甲＜ρ乙D.無法確定答案：C。解析：正方體對桌面的壓強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。又因為p=ρgh且p甲=p乙，h甲＞h乙，所以ρ甲＜ρ乙。10.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，當滑動變阻器的滑片P向左移動時，下列判斷正確的是（）A.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小B.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大C.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大D.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小答案：B。解析：由圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路電流。當滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路總電阻變小，根據(jù)I=U/R可知，電路電流變大，即電流表示數(shù)變大；定值電阻R兩端電壓UR=IR變大，因為電源電壓不變，根據(jù)U滑=UUR可知，滑動變阻器兩端電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，B正確。二、填空題（每題4分，共20分）1.一個質(zhì)量為60kg的人，他每只腳與地面的接觸面積是200cm2，這個人正常站立時對地面的壓強是______Pa，當他行走時對地面的壓強是______Pa。（g取10N/kg）答案：1.5×10?；3×10?。解析：人正常站立時，受力面積S=2×200cm2=400cm2=0.04m2，對地面壓力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，根據(jù)p=F/S可得，壓強p=600N/0.04m2=1.5×10?Pa；行走時，受力面積S′=200cm2=0.02m2，壓強p′=600N/0.02m2=3×10?Pa。2.把一個標有“220V100W”的燈泡接在110V的電源上，此時燈泡的實際功率是______W。答案：25。解析：由P=U2/R可得，燈泡電阻R=U額2/P額=(220V)2/100W=484Ω。當接在110V電源上時，實際功率P實=U實2/R=(110V)2/484Ω=25W。3.夏天，在盛有冰凍飲料的玻璃杯外壁上有許許多多的小水珠，這是______現(xiàn)象。答案：液化。解析：夏天，空氣中的水蒸氣遇到溫度較低的玻璃杯外壁，遇冷液化成小水珠附著在杯壁上。4.用一個動滑輪將重為8N的物體勻速提高1m，所用豎直向上的拉力為5N，則動滑輪的機械效率為______；用此動滑輪將重為18N物體也提高1m時，所做的總功是______J。（不計繩重和摩擦）答案：80%；20。解析：動滑輪n=2，有用功W有=Gh=8N×1m=8J，總功W總=Fs=5N×2×1m=10J，機械效率η=W有/W總×100%=8J/10J×100%=80%；不計繩重和摩擦，動滑輪重G動=2FG=2×5N8N=2N。當提升重為18N物體時，拉力F′=(G′+G動)/2=(18N+2N)/2=10N，總功W總′=F′s=10N×2×1m=20J。5.已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），則1kg的水溫度升高50℃吸收______J的熱量。生活中我們經(jīng)?？吹剿緳C往汽車發(fā)動機的水箱里灌水，這是因為水的______大，所以在相同條件下水能帶走較多的______，冷卻效果好。答案：2.1×10?；比熱容；熱量。解析：根據(jù)Q吸=cmΔt可得，Q吸=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×50℃=2.1×10?J；因為水的比熱容大，在升高相同溫度時能吸收較多的熱量，所以用水冷卻發(fā)動機效果好。三、實驗探究題（每題10分，共20分）1.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）實驗前應先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在______，目的是使像成在______。（2）當蠟燭、凸透鏡、光屏在如圖所示的位置時，在光屏上得到一個清晰的像，此時像的性質(zhì)是______、______的實像，生活中的______就是利用這個原理制成的。（3）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移到30cm刻度線處，要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，應將光屏向______（選填“左”或“右”）移動。答案：（1）同一高度；光屏中央；（2）倒立；縮小；照相機；（3）右。解析：（1）調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央，便于觀察。（2）由圖可知，物距大于像距，此時成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這一原理制成的。（3）蠟燭移到30cm刻度線處，物距減小，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律“物近像遠像變大”，要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，應將光屏向右移動。2.小明同學在做“測量小燈泡電功率”的實驗時，電源電壓為3V且保持不變，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整。（2）連接電路時，開關(guān)應______，滑動變阻器的滑片應移到______（選填“A”或“B”）端。（3）閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是______。（4）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W。答案：（1）將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，“3V”接線柱接小燈泡右端，“-”接線柱接小燈泡左端；（2）斷開；B；（3）小燈泡斷路；（4）0.75。解析：（1）電壓表測小燈泡電壓，應與小燈泡并聯(lián)。（2）連接電路時，開關(guān)應斷開，滑動變阻器滑片應移到阻值最大處，即B端。（3）小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源相連，所以故障是小燈泡斷路。（4）由圖乙可知，電流表量程為00.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，根據(jù)P=UI可得，小燈泡額定功率P=2.5V×0.3A=0.75W。四、計算題（每題15分，共30分）1.如圖所示，是某太陽能熱水器，向其中注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃。水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。試求：（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少？（2）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×10?J，則該熱水器的效率是多少？（3）若用煤燃燒來提供2.8×10?J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值約為3.5×10?J/kg）答案：（1）根據(jù)Q吸=cmΔt，可得Q吸=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×(50℃10℃)=8.4×10?J。（2）熱水器效率η=Q吸/Q總×100%=8.4×10?J/2.8×10?J×100%=30%。（3）由Q放=mq可得，m=Q放/q=2.8×10?J/3.5×10?J/kg=0.8kg。2.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為20Ω。閉合開關(guān)S，電流表A1的示數(shù)為0.3A，電流表A的示數(shù)為0.5A。求：（1）電源電壓U