1、2011年第二十一屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽試題注意事項： 1請在密封線內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。 2用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3本試卷共有六個大題，滿分100分。4答卷時間：2011年3月27日（星期日）上午9:3011:10一 、本題共10小題，每小題2分，共20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.目前，很多汽車的駕駛室里都有一個叫做GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器的裝置。GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號，實現(xiàn)對車輛的精確定位并導(dǎo)航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是()A.紅外線 B.紫外線 C.電磁波 D.激光

2、 2.圖1為工人師傅用于推車運送純凈水的 圖片，對于這兩種方法中哪種方法比較省力的判斷，下列說法中正確的是()A.圖甲的方法比較省力。 B.圖乙的方法比較省力。C.圖甲和圖乙兩種方法所用力的大小相等。 D.無法判斷。3.如圖2所示，教室里的天花板下面裝有多擋位吊扇， 當(dāng)?shù)跎日９ぷ鲿r，對于吊扇對天花板的拉力大小與其重力大小的判斷，下列說法中正確的是() A.吊扇在高擋位工作時，拉力等于重力。B.吊扇在低擋位工作時，拉力大于重力。C.電扇在任意擋位工作時，拉力等于重力。D.電扇在任意擋位工作時，拉力小于重力。4.在學(xué)校的田徑運動會上，小亮注意到發(fā)令臺上有一塊“板子”，如圖3所示；關(guān)于這塊板子的作

3、用，他做了如下猜想，其中正確的是()A.主要用來反射發(fā)令槍的槍聲，所以必須正對著終點計時裁判的方向。B.主要用來襯托發(fā)令槍冒出的白煙，所以應(yīng)該是深色或黑色的。C.主要用來減弱噪聲，所以要把它放在看臺和發(fā)令槍之間 。D.主要用來遮陽，所以要把它放在裁判員的頭的上方。5.隨著我國航天員在軌道艙內(nèi)停留時間的增加，在軌道艙內(nèi)進行體育鍛煉必將成為航天員需要完成的一項重要工作；下列適合航天員在軌道艙中進行體育鍛煉的運動項目是( )A.舉啞鈴 B.跳繩 C .踢毯子 D.拉彈簧拉力器 6.動車組列車進站前的減速過程分為兩個階段進行:第一階段采用“再生剎車”技術(shù)，速度從250km/h減至90km/h，這期間停

4、止動力供給，列車依靠慣性繼續(xù)前行，并帶動發(fā)電機發(fā)電；第二階段采用機械剎車，速度從90km/h開始不斷減小直至停止；關(guān)于列車進站過程中的能量轉(zhuǎn)化，下列說法中正確的是()A.第一階段減小的動能全部轉(zhuǎn)化為電能，即電能等于減小的動能。 B.第一階段減小的動能有一部分轉(zhuǎn)化為電能，即電能小于減小的動能。C.第二階段減小的動能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能等于減小的動能。 D.第二階段減小的動能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能大于減小的動能。 7.在晴朗的夜空，我們很容易找到北斗星與北極星，如圖4所示。天剛黑下來的時候，我們觀察并記錄一次北斗星與北極星相對于地面的位置；半夜的時候，我們再次觀察并記錄北斗星與北極星相對于地面的

5、位置。比較這兩次的記錄結(jié)果，我們會發(fā)現(xiàn)( )A.北斗星和北極星都是運動的。B.北斗星和北極星都是靜止的。C.北斗星是運動的，北極星是靜止的。D.北斗星是靜止的，北極星是運動的。8.在炒花生或栗子時，通常要往鍋里放一些沙子(或粗鹽)；這樣做的主要目的是()A.使炒鍋的溫度更高。 B.使花生或栗子受熱均勻且避免與鍋底直接接觸時間過長。 C.讓沙子(或粗鹽)吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆。 D.讓沙子(或粗鹽)吸收部分熱量，防止因溫度過高而使花生或栗子變焦。 9.人站在哈哈鏡前，會由于哈哈鏡的特殊形狀而使人體不同部位的像或被拉長或被壓短而變形，令人發(fā)笑?，F(xiàn)有一個如圖5甲所示由兩個水平方向的柱面

6、鏡連接而成的哈哈鏡，豎直置于水平地面上。當(dāng)一個與哈哈鏡等高的人站在其正前方(如圖5乙所示)，他看到的像的情況是()A.上半身的像被拉長。 B.下半身的像被拉長。 C.全身的像都被拉長。 D.全身的像都被壓短。 10.圖6甲是某生產(chǎn)流水線上 的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖。其中S為激光源，Rl為光敏電阻(有光照射時，阻值較?。粺o光照射時，阻值較大)，R2為定值保護電阻，a、b間接“示波器”(示波器的接入對 電路無影響)。水平傳送帶勻速前進，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S與Rl之間時，射向光敏電阻的光線會 被產(chǎn)品擋住。若傳送帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時間變化的關(guān)系如圖6乙所示。己知計數(shù)器電路

7、中電源兩極間的電壓恒為6V，保護電阻島的阻值為400。則()A.有光照射時光敏電阻Rl的阻值為800。B.有光照射和無光照射時保護電阻R2兩端的電壓之比為1:2。C.有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比為1:2。D.每1 h通過S與Rl之間的產(chǎn)品個數(shù)為6000個。二、簡答下列各題(每題5分，共30分)1.警用弓弩因其發(fā)射時無光、聲音小等特點，被廣泛應(yīng)用于反恐，如圖7甲所示。圖7乙和丙為兩種配有不同瞄準裝置的弩，它們可用來發(fā)射箭和鋼珠，并配有手柄、肩托等輔助設(shè)備弩弦的拴繞使用了滑輪可有效地減小體積。請觀察它的結(jié)構(gòu)，并分析它的使用過程，其中用到了哪些物理知識?2.許多轎車后窗玻璃的內(nèi)壁上都平行地

8、貼有若干條很窄的金屬膜，如圖8所示。駕駛員可以通過開關(guān)對其進行控制，當(dāng)通電時這些金屬膜會發(fā)熱。請回答這些金屬膜的主要作用是什么?3.圖9中的甲、乙兩圖是同一把平放在一張白紙上的透明刻度尺正放和反放的照片，圖9丙是其沿刻度線方向的橫截面圖?？潭瘸叩目潭染€是用油漆噴上去的。由圖9乙可以看到，每個數(shù)字和刻度線的右側(cè)都有一個陰影。(1)利用圖9丙說明，該刻度尺的刻度線噴在圖9丙中所標的A、B、C、D的哪個部位?為什么? (2)一般都將刻度尺帶刻度的一側(cè)做得較薄，這樣做的好處是什么?4.一串小彩燈，規(guī)格都是4V、0.2A，每個小彩燈的結(jié)構(gòu)如圖10所示，在正常情況下，細金屬絲由于表面有一層氧化銅而與燈絲支

9、架不導(dǎo)通，若加上200V以上電壓時，氧化銅被擊穿，細金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。若將這種規(guī)格的小彩燈接入220V電路中，為使小彩燈正常發(fā)光，請通過計算說明: (1)應(yīng)串聯(lián)多少個小彩燈? (2)若其中一只小彩燈的燈絲被燒斷，其它小彩燈是否還能發(fā)光?為什么?5.為了節(jié)省電能，居民樓的樓道燈通常由兩個開關(guān)共同控制。一個是利用光敏器件制成的“光控開關(guān)”，它的作用是光線暗時自動閉合，光線亮?xí)r自動斷開；一個是利用聲敏器件制成的“聲控開關(guān)”，它的作用是有聲音時自動閉合電路，兩分鐘后，若再無聲音則自動斷開。(1)請將圖11甲中的器材連成符合上述樓道燈要求的電路。 (2)小明受樓道燈電路的啟發(fā)，在爺爺?shù)呐P室里也安裝了

10、這樣一個“聰明”的電路。晚上只要拍拍手，燈就亮了，過一會自動熄滅，給爺爺帶來了方便。不過遇到晚上有雷雨，就麻煩了，雷聲使燈不斷被點亮，影響爺爺休息。還有爺爺睡覺前需要這盞燈一直被點亮?，F(xiàn)在再給你兩個開關(guān)Sl、S2，在圖11乙中完成對這個“聰明”電路的改裝。并分別說明在燈自動工作、晚上打雷需取消自動功能和需要燈一直被點亮?xí)r開關(guān)Sl、S2的斷開與閉合情況。6.某物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了圖12甲所示的實驗裝置，在橡皮塞中緊密地插入一根細玻璃管，將此橡皮塞蓋緊在裝滿水的玻璃瓶瓶口，玻璃瓶沿水平方向的截面為圖12乙所示的橢圓。當(dāng)用力沿圖12所示方向擠壓裝滿水 的玻璃瓶時，會看到細玻璃管內(nèi)的水面明顯上升。

11、在這里，同學(xué)們利用細玻璃管內(nèi)水面的變化將玻璃瓶的微小形變放大了。請你再列舉兩個用到這種放大方法來觀察物理現(xiàn)象的實驗或用到這種方法來工作的儀器，并簡要說明放大的方法。三、(11分)米線是一種特色小吃。端上餐桌的有:一碗熱湯，上面浮著一層油:一碟切成薄片的鮮肉:一碗已煮熟的米線。食客先把肉片放進湯內(nèi)，稍候再加入米線?，F(xiàn)有以下資料:湯的初溫97C，比熱容4.2x103J / (kg. C);肉片的質(zhì)量為0.2kg，初溫22 C ，比熱容3.5xl03J/(kg. C )。基于健康緣故，肉片必須至少在大于80C的湯中保持2min，在這2 min時間里，由于向外界散熱整體溫度將下降約2C 。問:1.碗中

12、油層的作用是什么?2.為實現(xiàn)上述的溫度要求，碗中湯的質(zhì)量多少應(yīng)滿足什么條件? 四、(12分)微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波，進而將以微波形式存在的電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對食物加熱的廚具。因為微波可以深入食物表面內(nèi)約5 cm，因此與蒸烤類廚具比較，具有加熱更加迅速的特點。小明家最近買了一個微波爐，他聽人們講利用微波爐對食物加熱，不僅加熱時間短，還具備加熱效率高的特點。為了驗證后一種說法，他決定借助電能表、手表、溫度計等器材實際測量一下微波爐在高火擋燒水時的效率。為此他查看了家中微波爐后面的銘牌，上面注明額定輸入功率為1 200 W，他又查看了他家的單相電子電能表，上面注明3200 imp / kWh

13、(它表示每消耗電能1 kWh，該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3 200次)。之后，他關(guān)閉其他所有家用電器，將體積為1L、溫度為20C的水放入微波爐并用高火開始加熱，同時用鐘表計時并記錄電能表上 面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù)，歷時4 min，電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了256次，此時取出并測得水的溫度為72 C，請你幫助小明計算微波爐燒水時的效率。微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管，若某微波爐內(nèi)的微波管只有一只，且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作，請回答這個微波爐是如何僅僅利用這只微波管實現(xiàn)在不同擋位工作的呢?五、 (12分小明的父親為了解決全家人夏季淋浴問題，想自己動手:作一個太陽淋浴器，他買來

14、了一個圓柱形金屬桶，一個壓力傳感開關(guān)，兩個圓柱體以及細線若干。初步設(shè)計如圖13所示，其中A、B兩個圓柱體通過細繩與壓力傳感開關(guān)相連。己知:圓柱形金屬桶的底面積Sl=0.5 m2，高h1=50 c m;壓力傳感開關(guān)的作用是當(dāng)它受到豎直向下的拉力達到10 N時閉合，通過控制水泵從進水口向桶內(nèi)注水，當(dāng)拉力等于4N時斷開，水泵停止向桶內(nèi)注水:兩個圓柱體的底面積S2=40 cm2，高h2=12 cm，每個圓柱體重G=6N。要求當(dāng)水桶內(nèi)儲水量達200 L時停止注水，當(dāng)儲水量剩余40L時開始注水。請你幫助小明的父親在其初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，求出滿足上述要求的兩段細線的長度。(壓力傳感開關(guān)與金屬桶間的距離、細繩質(zhì)

15、量與體積、計算儲水量時圓柱體排水體積忽略不計)六、(15分)隨著新能源、低碳等理念的普及，小明設(shè)想出了一種完全以太陽能電池為能源的汽車，以下是他查到的一些數(shù)據(jù):太陽輻射的總功率P總=3.9x1026 W，太陽到地球的距離口1.5x1011 m，陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達地面的過程中的能量損耗約為51%;太陽光垂直照射時，太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為15%;假設(shè)一輛太陽能電池車的質(zhì)量約為750kg，期望達到的最高時速為72km/h，車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍，車身最多能敷設(shè)的太陽能電池板的面積約為8m2，驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率

16、。(已知半徑為r的球的表面積為S=4r2)1.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過計算對小明的設(shè)想進行分析與評價。2.你對他的設(shè)想有什么改進建議?2011年第二十一屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽試題答案2011年第二十一屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題注意事項： 1請在密封線內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。 2用藍色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。 3本試卷共有六個大題，滿分為100分。4答卷時間：2011年4月17日(星期日)上午9：3011：10。 一、(16分)測定患者的血沉，是醫(yī)學(xué)上用來幫助醫(yī)生對病情作出正確判斷的一種手段。把新鮮的血液，加入抗凝劑，靜置一定時間后形成抗凝血后，紅血球即從血漿中分離出來而下沉

17、。設(shè)抗凝血是由紅血球和血漿組成的懸浮液，血漿的密度01. 0103kg/m3，紅血球的密度1.3103kg/m3。將抗凝血放進豎直放置的血沉管內(nèi)，紅血球起初在血漿中加速下沉，然后一直勻速下沉，其勻速下沉的速度稱為“血沉”。正常人血沉的值大約是=12mmh。如果把紅血球近似看作半徑為R的小球，它在血漿中下沉?xí)r所受的粘滯阻力為，在室溫下=1.810-3Pas，已知，試根據(jù)以上信息解答下列問題： 1紅血球在血漿中為什么先加速下沉后一直勻速下沉? 2計算紅血球半徑的大小。二、(16分)為了推進環(huán)保和節(jié)能理念的實施，某公司開發(fā)生產(chǎn)了“風(fēng)光互補路燈”，該路燈只需要曬曬太陽吹吹風(fēng)就能工作，如圖l所示。它在有

18、陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90左右即停止，放電余留20左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)配置方案。問：風(fēng)力發(fā)電機太陽能電池組件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風(fēng)速2.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15% 最大限制風(fēng)速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V1當(dāng)風(fēng)速為60ms時，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20充至90需多長時間?2如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫?/p>

19、得到的太陽輻射最大強度約為240Wm2，要想太陽能電池的最大功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要多大?3若遇到陰天無風(fēng)的天氣，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長時間?圖1三、(16分)電動自行車是倍受人們青睞的一種交通工具，如圖2所示。其主要結(jié)構(gòu)就是在原來的普通自行車的基礎(chǔ)上，增加了電動機及供電、傳動設(shè)備，它可以電動騎行，亦可以腳踏騎行。電動騎行時，蓄電池為車上的電動機供電，電動機為車提供動力；腳踏騎行時，與普通白行車相同。下表是某型號電動白行車主要技術(shù)參數(shù)。整車整車質(zhì)量40kg最高車速30km/h最大噪聲62dB蓄電池電壓48V容量12Ah電動機額定電壓48V額定功率240W1仔細

20、觀察電動自行車的構(gòu)造，會發(fā)現(xiàn)很多地方用到了物理知識。請仿照下面的示例，再列舉三處應(yīng)用物理知識進行設(shè)計的事例。 示例：電動自行車的車座大而扁平，可減小壓強。答：(1) (2) (3) 2當(dāng)一個初三學(xué)生騎著電動自行車在平直的公路上勻速行駛時，輪胎與地面的總接觸面積約為40cm2，此時路面受到的壓強約為多大?3電動自行車以額定功率行駛時通過電動機線圈的電流是多大?4蓄電池充足電后儲存的能量是多少?5在蓄電池充足電后為電動機供電的過程中，當(dāng)把儲存能量的80提供給電動機后就應(yīng)進行充電。若電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為對自行車輸出機械能的效率為75，電動自行車在平直的公路上勻速行駛時受到的阻力為30N，則蓄電池

21、充一次電最多能完全依靠儲存的電能連續(xù)行駛多遠? 6從環(huán)保的角度來看，與摩托車相比，電動自行車有什么優(yōu)缺點?(各列舉一條)圖3四、(16分)家用燃氣快速熱水器(如圖3所示)是一種方便、快捷且不受天氣影響的洗浴設(shè)備。下表為某品牌家用燃氣快速熱水器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。已知天然氣的熱值為8107Jm3，水的比熱容為4.2x103J(kg)。生產(chǎn)許可證XK00-執(zhí)行標準GB6932-2001型 號JSD-D8JA燃氣種類天然氣額定燃氣壓強2000Pa額 定 熱 負 荷16kW適用水壓0.025MPa0.75MPa額定產(chǎn)熱水能力8L/min (t=25K)額定電壓3V (DC)1為安全使用此熱水器，機體上印有

22、一些警告，其中一條是這樣說的：“氣溫低于0時，用后請打開放水塞，放盡機體內(nèi)存水，再擰緊”。請解釋為什么要這樣做?2試求該型號家用燃氣快速熱水器正常工作時的燒水效率。3若在額定產(chǎn)熱水能力下進行淋浴，一次淋浴總計加熱時間為20min，則此次淋浴至少需消耗多少天然氣?4為防止燃氣熱水器在無水或水壓過低時“干燒”，技術(shù)人員設(shè)計了很多種“水氣聯(lián)動”裝置，實現(xiàn)通常所說的“水到氣到”。圖4就是其中一種“水氣聯(lián)動”裝置的原理圖，你能看出它的工作原理嗎?請簡述它是如何利用“水到”來控制“氣到”的。5為了防止熱水器工作過程中加熱火焰意外熄滅導(dǎo)致燃氣泄漏，技術(shù)人員設(shè)計了“火滅斷氣”的裝置。如圖5所示為一種“火滅斷氣

23、”裝置的原理圖，請根據(jù)這個原理圖，簡述它是怎樣實現(xiàn)“火滅斷氣”功能的?五、(18分)小芳家里新買了一臺電熱水器，從“用戶手冊”中，她獲得了以下資料，請根據(jù)這些資料完成相應(yīng)的計算： 一、外形尺寸(mm) ABCDEF781100196196353434二、技術(shù)數(shù)據(jù)額定功率/W1000/1500/2500額定壓力/MPa0.8額定電壓/V交流220容 積/L50頻 率/Hz50凈 重/kg191圖6為安裝示意圖，安裝時要將L形掛鉤用膨脹螺釘固定在承重墻上，上表是熱水器的部分數(shù)據(jù)，請估算L形掛鉤受到的最大向下拉力F及對應(yīng)此時膨脹螺釘與承重墻體間的摩擦力f.2這臺熱水器共有三擋加熱功率，銷售人員曾介紹

24、說：熱水器內(nèi)部有兩個加熱管。請你根據(jù)銷售人員的介紹，猜測并畫出內(nèi)部加熱電路的主要結(jié)構(gòu)(簡化的等效電路圖)。然后依據(jù)你的猜想，計算出每個加熱管的電阻值。3產(chǎn)品說明書上標明：當(dāng)達到設(shè)定溫度，停止加熱后，如果水溫降到低于設(shè)定溫度4時，熱水器將自動以設(shè)置功率將桶內(nèi)的水加熱至設(shè)定溫度，如此反復(fù)直至手動停止加熱。小芳想到了國家提倡的峰谷電價制度的有關(guān)規(guī)定：2011年起，本地的分時電價為：峰時段(08：0022：00)06元度，谷時段(22：00次日08：00)03元度。她想，如果每天下午6點洗浴時需要把20的冷水加熱至50，可以下午直接加熱，也可以早晨8點前加熱好，讓熱水器自動保溫至下午6點，哪種方式更省

25、錢呢?為此她利用熱水器提供的測溫功能測量了水溫從50降至46需要190分鐘，已知c水=4.2103J(kg)，請幫她通過計算做出哪種方式更省錢的判斷。六、(18分)電動木工機械的發(fā)明和應(yīng)用大大地降低了木工的勞動強度，且大幅度地提高了勞動效率。木工圓鋸機就是一種常見的用來鋸切木料的電動木工機械。如圖7所示為某型號電動木工圓鋸機，其主要結(jié)構(gòu)如圖8所示。它采用電動機作為動力，通過皮帶傳動的方式帶動與圓形鋸盤共軸安裝的皮帶輪，從而帶動周邊有齒的圓形鋸盤高速轉(zhuǎn)動以鋸開木料。它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：最大鋸盤直徑mm400最大鋸切厚度mm125配套電動機額定功率kW3額定轉(zhuǎn)速r/min1420額定電壓V38

26、0額定電流A5.0額定頻率Hz50型 號Y100L2-4防護等級IP441小明仔細觀察圓形鋸盤后發(fā)現(xiàn)，圓形鋸盤的周邊除了有齒外，還開有圖9所示的很深的縫，縫的底端打有一個小圓孔，鋸齒部分還比鋸盤部分稍厚一些。請你從物理學(xué)的角度說說這樣做的道理。2該型號電動木工圓鋸機正常工作時，圖8中的哪一側(cè)皮帶上的拉力較大?并說明你做出判斷的理由。3若測得與圓形鋸盤共軸安裝的皮帶輪的直徑為9.2cm，電動機的皮帶輪的直徑為110cm。電動機滿負荷工作時配套電動機輸出機械能的效率為90，則此時皮帶上較大的拉力與較小的拉力的差值是多大?4若將皮帶傳動的效率看作100，共軸傳動的摩擦損耗不計。試估算該型號電動木工圓

27、鋸機安裝最大鋸盤正常工作時，圓形鋸盤所受到的木料的阻力是多大?2011年第二十一屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題答案說明：1提供的參考解答除選擇題外，不一定都是唯一正確的。對于那些與此解答不同的解答正確的，同樣得分。 2評分標準只是按一種思路與方法給出的。在閱卷過程中會出現(xiàn)各種不同情況，可按照本評分標準的精神定出具體處理辦法，但不要與本評分標準有較大偏離。 3問答題或計算題是按照分步方法給分的。在評分標準中常常寫出（1）式幾分，（2）式幾分這里的式子是用來代表步驟的。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。沒有寫出任何式子成文字說明，只給出最后結(jié)果的不能

28、得分。 4參考解答中的數(shù)字結(jié)果是按照有效數(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在最后定獎時，如果得分相同的人數(shù)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）方法簡使應(yīng)加分；（3）提出多種正確解法，應(yīng)加分；（4）試卷表達規(guī)范，條理清楚趁，能充分利用數(shù)學(xué)工其應(yīng)加分。上述各項的執(zhí)行都需由竟賽領(lǐng)導(dǎo)小組做出規(guī)定（省統(tǒng)一分配獎勵名額的由省決定，地、市分配獎勵名額的由地、市決定）。一、（16分）參考答案1紅血球在血液中下沉?xí)r受力情況如圖答-1所示。紅血球由靜止開始下沉?xí)r，速度很小，根

29、據(jù)可知，所受的粘滯阻力也非常小，由于血漿的密度0小于紅血球的密度，紅血球受到的浮力小于重力所以剛開始fF浮G ,紅血球會加速下沉；隨著紅血球下沉速度變大，粘滯阻力增大，當(dāng)fF浮=G時，紅血球就會勻速下沉。4分2當(dāng)紅血球在血漿中勻速下沉?xí)r，受到的幾個力平衡所以 fF浮=G 2分因 2分 2分所以有 即所以有2分將，代入并計算得：2分二、（16分）參考答案1需要時間 6分2電池板面積 4分3可供燈具發(fā)光時間 6分三、（16分）參考答案1略3分2假設(shè)騎車人的質(zhì)量約為50kg，則地面受到的壓強： 3分說明：答案在（1.72.5）105Pa的均可得分3額定功率下的電流 2分4蓄電池儲存的電能 E=UIt

30、=48V12A3600s=2.07106J3分5因為電動自行車勻速行駛，所以 3分6優(yōu)點：不會排放廢氣，噪音小 缺點：蓄電池使用一定時間后就需更換，廢棄后的電池易污染環(huán)境。四、（16分）參考答案1氣溫低于O時使用后的燃氣熱水器中的殘存的水會結(jié)冰。水站冰后，密度變小體積漲大這樣很容易把燃氣熱水器脹破。所以，氣溫低于O 時使用燃氣熱水器后應(yīng)打開放水塞放盡機體內(nèi)存水，再擰緊。3分2該型燃氣熱水器正常工作lmin燃料燃燒放出的熱量：. 1分1min內(nèi)加熱的水的質(zhì)量： 水溫上升t=25K=251min內(nèi)水吸熱：1分 燃氣熱水器正常工作時燒水的效率 2分3一次淋浴所需燃料燃燒放出的熱量： 1分 需要完全燃

31、燒天然氣的體積為： 2分4當(dāng)進水口處有水壓時膜片的右面就會受到向左的壓力，克服彈簧的彈力向左推動閥桿打開進氣闊門使燃氣進入主火管通。反之如果此時的水壓很小或者無水，則膜片受到的向左的壓力就會減少甚至消失。燃氣閥門就會在彈簧的壓力下向右移動而關(guān)閉停止進氣。3分5火焰燃燒時雙金屬片外側(cè)的金屬溫度升高時膨脹的更多，雙金屬片向下彎曲，推動燃氣閥門打開；如果因為意外的原因使火焰熄火，雙金屬片的溫度降低外側(cè)金屬收縮的更多，雙金屬片向上伸直，拉動拉動燃氣閥門關(guān)閉，防止燃氣外泄。3分五、（18分）參考答案1電熱水器總重 電熱水器掛在L形掛鉤上時，其受力情況如圖答-2所示。因電熱水器靜止，所以沿豎直方向二力平衡

32、，因此對L形掛鉤向下的拉力 3分因L形掛鉤靜止，電熱水器上端所受的水平向左的拉力等于膨脹螺絲所受的摩擦力，以懸掛下端為軸，根據(jù)杠桿平衡條件有 3分 1分2由熱水器的三檔功率的數(shù)值關(guān)系猜得熱水器加熱部分的等效電路圖如圖答-3所示，其中加熱管R1的額定功率為1000W，電熱管R2的額定功率為1500W。2分加熱管的電阻分別為 2分3（1）忽略加熱過程中的熱損失，直接加熱消耗的電能為： 下午加熱的電費支出為： 0.6元/kWh1.75kWh=1.05元2分 （2）早晨8點前加熱，電費支出為： 0.3元/kWh1.75kWh=0.525元加熱升溫4所需電能 加熱升溫4所需時間（設(shè)加熱功率為2500W）

33、： T1=W2/P3=336s=5.6min （這段加熱時間可以忽略不計）降溫4所需時間為190至下午6點共需要三次加熱，消耗電能： W3=3W2=38.4105J=2.52106J=0.7kWh3分電費支出為： 0.6元/kWh0.7kWh=0.42元總支出為： 0.525元+0.42元=0.945元因此，第二種方案更省錢。2分六、（18分）參考答案1鋸齒部分比鋸盤部分稍厚一些，木料的鋸切口的寬度就會比鋸盤厚度略大一點，這就可以有效地減小鋸開的木料時鋸盤盤面的壓力從而減小木料對鋸盤盤面的摩擦阻力；鋸齒部分比鋸盤部分稍厚一些，再加上踞盤周邊所開的縫及縫的底端所打的孔，這就保證了據(jù)開的木料與鋸盤

34、盤面之間的縫隙能夠時時允滿空氣，從而避免受到因大氣壓把鋸開的木料緊緊地壓在鋸盤盤面上而造成的對鋸盤盤面的摩擦阻力；被鋸開的木料與鋸盤盤面之間隨時重入空氣有利于鋸盤的散熱。說明：其他說法正確的同樣得分。每答出一項得2分，最多4分。2右側(cè)皮帶上的拉力較大由鋸盤上的鋸齒與形狀及分布情況可以看出，圓形鋸盤在鋸木頭時應(yīng)該順時針轉(zhuǎn)動，那么，與圓形鋸盤共軸安裝的皮帶輪也應(yīng)該順時針轉(zhuǎn)動；由此可以推知，電動機的皮帶輪也應(yīng)該順時針轉(zhuǎn)動；所以，電動機的皮帶輪應(yīng)該拉右側(cè)的皮帶而不拉左側(cè)的皮帶；因此，右側(cè)皮帶上的拉力應(yīng)該人大于左側(cè)皮帶上的拉力。4分3電動機滿負荷正常工作時皮帶的運行速度左、右兩側(cè)皮帶上的拉力之差（即電動

35、機輸出的驅(qū)動力）為： 5分4皮帶輪所受拉力的情況可等效為左側(cè)皮帶拉力為ON，右側(cè)皮帶拉力為330N；皮帶傳動的效率為100%。不計共軸傳動的摩擦損耗；設(shè)圓形鋸盤所受到的木科的阻力為Ff。由輪軸公式，有 5分2012年第二十二屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽試題一、本題共10小題，每小題2分，共20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早晨，小明騎著自行車沿平直的公路駛向?qū)W校，強勁的北風(fēng)迎面吹來，此時地面對車前輪的摩擦力為f1，對車后輪的摩擦力為f2。則下列說法中正確的是 （ ）Af1與前進方向相反，f1 f2 Bf2與前進方向相反，f1f2Cf1

36、與前進方向相同，f1 f2 Df2與前進方向相同，f1f22小明發(fā)現(xiàn)，有些電線桿上裝有如圖1所示的“小風(fēng)車”，這些小風(fēng)車在微風(fēng)中能不停地旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)葉片的一面還裝有反光的小鏡子。關(guān)于這樣的“小風(fēng)車”的作用，下列說法中正確的是 （ ）A為了警示此處有電B為了測定風(fēng)向C為了測量風(fēng)速大小D為了驅(qū)趕小鳥，避免小鳥在上面做窩而導(dǎo)致電路短路3一名軍人在一次執(zhí)行任務(wù)時需要從正在正常向前行駛的卡車右側(cè)跳下。對于跳車的方法，以下四種方案中最安全的是 （ ）A臉向車后并相對于車向后跳 B臉向車后并相對于車向前跳C臉向車前并相對于車向后跳 D臉向車前并相對于車向前跳4我國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天

37、氣，統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。關(guān)于霧和霾的認識，下列說法中正確的是 （ ）A霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空氣層中形成的B霧和霾是兩種不同的天氣現(xiàn)象C霧是由懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙粒或鹽粒等顆粒形成的D霧和霾是同一個概念的兩種不同說法5北京奧運會上的花樣游泳運動員，由于在水面上、下都能聽到音樂指令，從而以其優(yōu)美的舞姿、隨音樂節(jié)拍而精確完成的動作，讓觀眾感受到了體育之美。關(guān)于運動員在水下是如何接收到音樂指令的下列說法中，符合實際情況的是 （ ）A僅在水面以上放有音箱，當(dāng)運動員的頭部在水面以下時，聲音經(jīng)由空氣、水，最終傳到運動員的耳朵B僅在水面以下放有音箱，當(dāng)運動員的頭部在水面以下時，聲音通過

38、水傳到運動員的耳朵C運動員通過無線耳機，接收來自控制室的電磁波信號，再將其轉(zhuǎn)化成聲音，被耳朵接收D在水面以上和以下都放有音箱，使運動員的頭部無論是在水面以上還是以下，都能聽到清晰的音樂聲6小明學(xué)習(xí)了浮力知識以后，對熱氣球運動產(chǎn)生了興趣，他在網(wǎng)上收集了許多關(guān)于熱氣球的知識及類似圖2所示的圖片。以下是他對熱氣球運動所做的猜想，其中正確的是 （ ）A通過調(diào)節(jié)火焰大小，改變熱氣球的體積來調(diào)節(jié)熱氣球的飛行高度，進而選擇需要的風(fēng)向B通過改變?nèi)嗽诘趸@中站立的位置，來改變熱氣球飛行的方向C通過調(diào)節(jié)火焰大小，改變熱氣球內(nèi)的空氣密度來調(diào)節(jié)熱氣球的飛行高度，進而選擇需要的風(fēng)向D通過調(diào)節(jié)火焰噴射的方向，來改變熱氣球飛

39、行的方向7如圖3所示，四個相同的玻璃瓶內(nèi)裝有深度不同的水。用筷子輕輕敲擊瓶口或用嘴貼著瓶口吹氣，會發(fā)出不同的聲音。下列關(guān)于所發(fā)出聲音的判斷中正確的是 （ ）A用筷子輕輕敲擊瓶口，甲瓶的音調(diào)最高B用嘴貼著瓶口吹氣，甲瓶的音調(diào)最高C用筷子輕輕敲擊瓶口，丁瓶的音調(diào)最低D用嘴貼著瓶口吹氣，丁瓶的音調(diào)最高8在煮餃子時，將餃子投入沸騰的水中，并用勺子輕輕推動沉下的餃子，等到水重新沸騰后，加上些涼水繼續(xù)煮一會兒使水再次沸騰，這時煮熟的餃子會浮出水面。熟餃子會浮起來的主要原因是 （ ）A鍋里的的水量多了B餃子在水里經(jīng)過燒煮變輕了C水溫低時餃子受到的重力較大，水溫高時餃子受到的重力較小D水沸騰后，餃子內(nèi)的部分水

40、汽化變成水蒸氣，使餃子體積增大9目前航天飛船的飛行軌道都是近地軌道，一般在地面上方300km左右的軌道上飛行，繞地球飛行一周的時間約為90min左右。若飛船在赤道上空飛行，那么飛船里的航天員在24h內(nèi)可以見到日出的次數(shù)可能為 （ ）A15 B1 C2.7 D0.3810圖4甲所示的熱熔膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠。它的內(nèi)部有2只相同的PTC（正溫度系數(shù)）加熱元件，其工作電路如圖4乙所示，扣動扳機能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動開關(guān)S同時擲向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機，聯(lián)動開關(guān)S同時擲向B、C。單只PTC元件的電阻隨溫度的變化如圖4丙所示。關(guān)于PTC元件的工作情況，下列說法中正確的是 （ ）A

41、扣動扳機，兩只PTC元件串聯(lián)在電路中B松開扳機，只有一只PTC元件接入電路C松開扳機，當(dāng)溫度為80時，電路消耗的電功率為55WD扣動扳機，當(dāng)溫度為180時，1min電路消耗的電能為4800J二、簡答下列各題（每題5分，共30分）1乒乓球運動是集競技、娛樂、健身于一體的體育運動，如圖5所示。請分析運動員在擊球過程中用到了哪些物理知識?2圖6是魚缸中過濾增氧泵增氧工作時的原理示意圖，水泵把水從進水管口吸入，從出水管口快速噴出時，空氣就會從進氣管口進入水中，與水流一起噴出。（1）請解釋空氣能進入水中的原理和過程；（2）請再列舉一個生產(chǎn)或生活中利用上述原理進行工作的例子。32006年7月1日，青藏鐵路

42、全線貫通。鐵路要通過“千年凍土”區(qū)，“凍土”區(qū)路基在溫度過高時會變得松軟不牢固。為解決“凍土”難題，保證路基的穩(wěn)定，青藏鐵路路基兩旁各插有一排碗口粗細、高約2m的熱棒（中空的鐵棒），如圖7所示，熱棒在路基下還埋有5m深，里面灌有液氨。請解釋熱棒是如何解決“凍土”難題保證路基的穩(wěn)定的。4小明家新買了一臺電熱油汀取暖器，如圖8所示。當(dāng)小明用力晃動這臺取暖器時，可以聽到其內(nèi)部發(fā)出了液體流動的聲音。小明找出說明書仔細閱讀后得知，這種取暖器將電熱管安裝在散熱片腔體內(nèi)的下部；在腔體內(nèi)電熱管周圍注有導(dǎo)熱油；在控制電路中裝有雙金屬溫控元件，當(dāng)油溫達到調(diào)定溫度時，溫控元件會自行斷開電源；在使用注意事項中特別強調(diào)

43、這種取暖器不能倒置或側(cè)臥使用。請回答：（1）為什么用油做導(dǎo)熱物質(zhì)而不用水? （2）取暖器內(nèi)部發(fā)出了液體流動的聲音，說明油沒有裝滿，這是為什么?（3）為什么強調(diào)不能上下倒置或放倒后通電加熱?5有的轎車的觀后鏡是用平面鏡做成的，而有的又是用凸面鏡做成的，請說明其各自的優(yōu)點是什么。6一些高樓大廈表面用許多大塊的鍍膜玻璃做外墻面（俗稱“玻璃幕墻”）。在大樓外面的人，白天看這些玻璃，感覺它們好像一面面的鏡子，能看到樓外景物的像，卻看不到大樓里面的景物。在大樓里面的人，通過這些玻璃，卻能看到樓外的景物。請你對樓外面的人白天觀察到的現(xiàn)象做出解釋。三、（11分）早在1800年前的漢代，科學(xué)家張衡就發(fā)明了用來測

44、量車輛行駛里程的“記里鼓車”，又名“記里車”、“司里車”、“大章車”等?？萍际穼W(xué)家王振鐸先生根據(jù)史書上的文字描述，復(fù)原了這種神奇的車，如圖9甲所示。圖9乙所示為記里鼓車的原理圖，馬匹拉著該車向前行走，帶動左、右足輪轉(zhuǎn)動。立輪與左、右足輪裝在同一水平軸上，齒數(shù)為18，并與下平輪嚙合，帶動下平輪水平轉(zhuǎn)動，下平輪齒數(shù)為54；齒數(shù)為3的旋風(fēng)輪與下平輪裝在同一豎軸上，并與中平輪嚙合。中平輪齒數(shù)為100，轉(zhuǎn)動一圈，輪上的撥子便撥動上層木人右臂擊鼓一次，顯示車行一里。漢代曾以六尺為一步，三百步為一里，假設(shè)那時人們認為的圓周率約為3。試通過計算說明，這架“記里鼓車”的足輪直徑應(yīng)該是多少尺?四、（12分）在學(xué)校

45、創(chuàng)新比賽中，小亮同學(xué)設(shè)計了一個多檔位的電熱水器。圖10甲所示是他設(shè)計的電熱水器的工作電路圖，R1和R2是兩根電熱絲。他設(shè)計的旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖10乙所示，旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有共10個金屬觸點（在圖乙中用“”表示，“”中標有1、2、3、4編號，編號相同的觸點用導(dǎo)線連接）?？梢岳@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。例如，圖10乙中，旋鈕上的箭頭指向圖中位置D，此時，金屬滑片將1、2兩觸點接通，同時另一端也將3、4兩觸點接通。當(dāng)旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，可以實現(xiàn)四檔加熱功率。他設(shè)計的四檔加熱功率如下表所示：溫度檔位高溫中溫2中

46、溫1低溫加熱功率/W11006604402641如果要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)沿某個方向轉(zhuǎn)動時，加熱功率依次遞減或遞增，通過計算，分析說明電熱絲R1和R2的阻值應(yīng)該分別為多大?旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時，分別對應(yīng)哪一檔加熱功率?2小亮根據(jù)計算結(jié)果，借助電池組、電壓表和電流表分別截取了電阻大小符合要求的兩根電熱絲，并按電路圖連接好。經(jīng)檢查無誤后，小亮將電熱器接入家庭電路，同時借助電能表和手表測量電熱器在不同檔位工作時實際消耗的電功率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一檔的實際功率均小于按照電熱絲電阻值計算的結(jié)果，測量后發(fā)現(xiàn)電源電壓為220V。請簡單解釋產(chǎn)生這種偏差的原因。3使用中他發(fā)現(xiàn)水溫開始升高較快，后來水溫升高

47、越來越慢，最后甚至?xí)３帜硞€溫度不再升高，此時水并沒有沸騰。并且選擇加熱檔位功率越小，水能夠達到的最高溫度越低，這是為什么?五、（12分）如圖11甲所示為某型號汽車的自動測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖，其中電源兩端的電壓恒為24V，R0為定值電阻，A為油量指示表（一只量程為00.6A的電流表），Rx為壓敏電阻，它的上表面受力面積為10cm2，其阻值與所受壓力的對應(yīng)關(guān)系如圖11乙所示。油箱的上下兩部分皆為長方體形狀，下半部分的橫截面積為、20dm2，高為2dm，上半部分的橫截面積為10dm2，油箱加滿油時油的總體積為60dm3。當(dāng)油箱裝滿油時，油量指示表的示數(shù)如圖11丙所示。已知：汽油0.7103k

48、gm3，取g=10Nkg。1當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對應(yīng)的電流值是多少；2若汽車在高速公路勻速行駛400km，油量表由滿刻度指向滿刻度的位置，求該汽車每行駛100km消耗汽油多少升；3在上面第（2）問所述的行駛過程中發(fā)現(xiàn)，油量表的示數(shù)在開始運動的一段時間內(nèi)變化較快，而后來一段時間內(nèi)變化較慢，請解釋其中的原因。六、（15分）如圖12甲所示，冰凍是造成高山地區(qū)冬季輸配電線路倒塔（桿）斷線的重要原因。為了避免這類事故的發(fā)生，一方面電力工人要及時對輸電線路進行除冰作業(yè)，另一方面要加強輸電線的抗拉能力。一般高壓輸電線每一根都是由一股位于中間的鋼質(zhì)線芯和六股相同粗細的鋁

49、質(zhì)線芯絞在一起組成的，其橫截面如圖12乙所示。這種輸電線通常被稱為鋼芯鋁絞線（代號LGJ）。已知該鋼芯鋁絞線所能承受的最大安全拉力為其正常工作情況下拉力的5倍。下表是該種鋼芯鋁絞線的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。鋁線（股數(shù)直徑）鋼線（股數(shù)直徑）導(dǎo)線外直徑電阻安全載流量（mm）（mm）（mm）（km）70809063.8013.8011.40.5194A228A255A1該電力線路采用鋼芯鋁絞線而不采用與之同樣結(jié)構(gòu)尺寸的鋁絞線，其主要目的是什么?2輸電線路結(jié)冰后，輸電線（連同上面的冰）變粗、變重。為了保證輸電線路的安全，防止輸電線被拉斷，在冰凍的鋼芯鋁絞線（連同上面的冰，其橫截面可以看作圓）的直徑D增大到一定值

50、時就必須進行除冰作業(yè)，試估算需要進行除冰作業(yè)時冰凍的鋼芯鋁絞線的直徑D。（鋁2.7103kgm3，鋼7.9103kgm3，冰0.9103kgm3，取10.7）3有一種輸電線路除冰作業(yè)的方法叫“短路熔冰”。所謂“短路熔冰”，就是在短時間內(nèi)，輸電線不經(jīng)過用電器而直接接通，輸電線中通過比平時大許多的電流，利用導(dǎo)線本身發(fā)熱熔冰以完成除冰作業(yè)的方法。短路熔冰時，若一根這種鋼芯鋁絞線每米的發(fā)熱功率為200W，則短路熔冰時通過一根鋼芯鋁絞線的電流大約是多大?（取103.2）2012年第二十二屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽試題答案一、選擇題（每小題2分，共20分）1A 2D 3C 4B 5D 6C 7B 8D 9A 10D二、簡答題（每題5分，共30分）1（5分）參考答案球拍表面貼橡膠，為了增大球與球拍間的摩擦。乒乓球在受到擊打后，改變運動方向及速度大小，因為力可以改變物體的運動狀態(tài)?；∪η蚴侵感D(zhuǎn)的球沿弧線運動，這是因為空氣流速大的地方壓強小。乒乓球落到臺面后會彈起，因為不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。球與球拍脫離后依然向前運動，因為球有慣性。說明：每說對一種物理知識的應(yīng)用得1分，最多5分。2（5分）參考答案流