(2008~2012年)全国初中物理知识竞赛试题

2008年全国初中应用物理知识竞赛试题

一、选择题(共10分) 以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。

1．长途汽车经过长时间行驶后，驾驶员常常会停下车，拿根铁棒敲打车轮，凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是空气充足时发出声音的 ( )

A ．响度较大 B ．音调较高 C ．音调较低 D ．响度较小

2．检查视力时，要求眼睛与视力表相距5 m。医院里常按图1所示的方

式检查视力，让被检查者面对平面镜而坐，身后是视力表。已知人距平

面镜2 m，那么视力表离平面镜的距离应是 ( )

A ．5 m B ．2 m C ．3 m D ．4 m

3．光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小红一直不明白：在光纤通

信中，光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路，从一端传到另一端的呢? 后来通过过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中，她终于明白了：光信号在光纤中 ( )

A ．是靠光纤壁不断地反射而向前传播 B ．就像电流沿弯曲导线那样传播

C ．就像水流沿弯曲水管流动那样传播 D ．是靠光纤壁不断地折射而向前传播

4．某工厂要制造一种特殊用途的钢罐，要求在钢罐内表面牢牢地压接上一层0．25mm 厚的铝膜。技术人员联合攻关提出了以下方案：先把铝膜紧贴到钢罐内表面，排出铝膜与钢罐之间的空气，再向钢罐内灌满水并插入冷冻管使水结冰，铝膜就可以与钢罐接触牢了。对于使铝膜与钢罐接牢的方法，下列分析中正确的是( )

A ．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了

B ．水结冰时放出的热量使铝膜焊接在钢罐表面上

了

C ．大气压的作用把铝膜压接到钢罐上了

D ．水结冰膨胀产生的压力把铝膜与钢罐紧紧地压

牢在一起了

5．图2所示的是高压输电线路，其中高压输电线

与变压器之间安装有避雷器，它的作用是防止变

压器遭受雷击。关于这种避雷器，下列说法正确

的是( )

A ．避雷器在通常电压下是导体，在遇到雷击的电

压时是绝缘体

B ．在任何电压下避雷器都是导体

C ．在任何电压下避雷器都是绝缘体

D ．避雷器在遇到雷击的电压时是导体，在通常电压下是绝缘体

二、填空题(共18分)

1．金秋十月，小琪一家人来到郊区游玩，看到农民过去用来舂米粉的工具(如图3所示)

和磨面的工具(如图4所示) 。小琪联

想学过的简单机械，发现这两件工

具其实就是 、 ，都是

物理知识在生活生产中的应用。

2．国庆假期，爱动脑的小明和李志

乘坐火车去旅游，并计划在途中观

赏车外景色的同时，做一次测定火

车速度的活动，事先商定了方案，

明确了分工。当他们发现有另一列客车迎面开来时，记录了如下数据：对面客车从他们窗边驶过的时间约为8 s ；对面客车共有17节车厢，而且与他们乘坐的车厢是相同的：他们所乘坐的车厢内电子显示屏上显示的时速为108 km／h 。在火车停

靠车站时，小明又观察到车厢外表面标有“换长2．2”的字样，并通过

询问列车员得知，“换长”就是换算长度的意思，且1个换长=11 m。根

据这些信息，他们估算出迎面开来的客车的行驶速度约为 。

3．图5所示的是医院为病人输液时用的吊瓶，瓶中插入两条管子， A

管是输液管、B 管是空气管。在输液的过程中，如果发现病人的血液沿

输液管回流，可将吊瓶适当地升高，血液就会随着药液重新流入患者的

血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后，增大了流入患者血管药液

的 ，阻止了血液的流出。B 管的作用是 。

4．图6所示为一种环保型手电简，筒内没有电

池。使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在

手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，灯泡就能

发光。而且来回摇晃的越快，灯泡越亮。这种手

电筒能发电的依据是 原理，这个原理是

英国科学家 发现的。

5．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现

象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电

路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合

物的容器里保持低温；另一个连接点放在火焰上加热。

发现灵敏电流计的指针发生了偏转，这一现象表明这时

闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电

流”，把这一电路叫“热电偶电路”。

某研究小组的同学们按如图7所示的电路，模拟塞贝克

实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：

请根据以上资料数据说明：

(1)产生热电流的条件是，

(2)根据热电流的特点，。

三、简答下列各题(共22分)

1．(6分) 如图8是一把厨房里常见的多功能剪刀，特别

是图中标有1、2、3、4、5序号的部位都具有一定的功能，

且每一项功能都与物理知识息息相关。请你写出其中的三

项功能，并说明所用到的物理知识。

2．据报道：2005年4月20日上午8时38分，由重庆飞

往上海的CA454l 航班在重庆江北机场起飞后撞上一群鸽

子，飞机多处破损，左发动机停止工作，直接经济损失达295万元人民币。所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作，在空中盘旋59 min后成功迫降，机上所有人员安然无恙。小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏呢? 请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。

3．图9是李阳把刻度尺直立在玻璃镜面上拍得

的一张照片，请根据照片上的信息，估算一下玻

璃镜的厚度，并说明估算的依据。

4．为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有一些横竖条纹的玻璃(如图l0所

示) 制成?

5．我国南方某些地区有用“番薯、酒曲、水”做原

料酿造“地瓜酒”的习俗。首先将番薯煮熟，晾到

一定的温度后，把“番薯、酒曲、水”按一定比例

混合并搅拌均匀，经发酵40天左右，其间每天搅拌

一、二次；最后在“酒料”中分离出“地瓜酒”。图

11是从“酒料”中提取“地瓜酒”的装置示意图。

小明同学利用放假期间，在家协助爷爷完成了酿造“地瓜酒”的最后一道工序：

①在小锅中加入冷水；

②取适量酒料放入大锅里加热：

③在大杯中得到“地瓜酒”：

④适时用冷水替换小锅中变热的水；

⑤把“渣”取出，重复以上步骤。

请你说明酿造“地瓜酒”的这最后一道工序中用到了哪些物理知识。

四、(13分) 图12是一种牲畜饮水用自动装置的

示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A 平时顶住

水箱的出水孔，一旦饮水槽水位下降，浮球C 受

到的浮力减小，底盖A 打开，水就通过出水孔从

水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60 cm，

水箱出水孔横截面积是30 cm 2。底盖A 及竖杆B

的总质量是400 g，浮球C 的质量是600 g，体积

是2 dm3，g 取10 N／Kg 。

(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出2

条) ；

(2)通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作；

(3)若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素；若不能正常工

作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。

五、(13分) 如图13是一个电热器的工作原理图，电热器

内有两个阻值分别为R l =60Ω和R 2=120Ω的电热丝；旋转

开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，l ，2，„„

9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各

有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。

如旋钮上的箭头指向图中位置D 时，金属滑片将2、3触

点接通，同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关

可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答：

(1)这个电热器可有几个不同加热挡位? 并指出每个加

热挡位旋转开关的箭头指向的位置；

(2)将此电热器接入家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。

六、(12分)2000年8月12日，在巴伦支海参加军事演习的俄罗斯北方舰队 “库尔斯克”号核潜艇(图14) ，意外沉没，所有舱室都灌满了海水，艇上

118名官兵全部遇难。引起了国际社会的普遍关注。

已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4×107kg ，海水

密度近似取作ρ水=1.0×103kg ／m 3，制造潜艇的材料的平均密

33度取作ρ船=7.0×10kg ／m ，g 取10 N／kg 。请回答：

(1)核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇

中反应堆的核能是通过哪种途径获得的?

(2)为了精确地探测到潜艇沉没的位置，在潜艇正上方海

面向下发出超声波，从发出信号至接收到由潜艇反射回来的信

号经历的时间t=0.146 s，如果超声波在海水中的传播速度v=1450 m／s ，则潜艇沉没的实际深度h 约为多大?(计算结果取整数)

(3)有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案，就是在潜艇周围缠满可充气的负载量

大的浮力袋，若每只浮力袋的质量为50 kg，充气后的体积V 0=10 m3，试估算要将 “库尔斯克”号核潜艇打捞起来，至少需用多少只浮力袋?

七、(12分) 频率为300MHz ～300GHz 的电磁波，它的波长很短，通常称之为微波。微波能沿直线传播，在遇到金属材料时能发生反射；遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料时可以穿透；遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。

人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM 手机的工作频率一般为900

MHz/1800 MHz波段。使用手机通话时，微波会对人体产生一种“加热效应”，微波频率越高，人对其能量吸收率就越高，危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。

请根据这些技术参数和微波的上述特性解决问题

(1)手机的最大工作电流约是多少? 在300 min 的通话时间内，手机的平均功率约为

多少? ’

(2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施。

(3)某网站上登载了一则“手机煮鸡蛋”的消息：两名实验人员将一个生鸡蛋放置在

陶瓷杯子里，在鸡蛋两侧各放置一部手机，让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一部手机，并保持通话状态。在实验进行到65 min时，实验人员取出鸡蛋，发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪，并简要说明理由。

2009年全国初中应用物理知识竞赛试题

一、选择题（每小题 2 分，共 12 分）：以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。

1．在 2008 年北京奥运会的所有运动场馆都安装了光纤网络。场馆中光纤的主要用途是（ ）

A ．输电 B ．通信 C ．导热 D ．照明

2．炎热无风的夏天，小宇走在被晒得发烫的柏油路上，看见前面的路面己被一辆洒水车洒水淋湿了。他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽，于是赶快走过去，结果在洒过水的路面上他却感到更加闷热了。你认为产生这种感觉的主要原因是（ ）

A ．洒水车中的水经过曝晒后，内能增大，温度很高

B ．地面上的水使被反射的阳光增多，身体获得更多热量

C ．洒水后使附近的空气湿度增加，身上的汗液蒸发变慢

D ．地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上

3．修补被扎破的自行车内胎时，修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛，再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛，然后再将锉毛的两个表面涂上胶水，待胶水晾一会儿之后，对准、压紧 „„ 。对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析，你认为最可能的是（ ）

A ．使补胎处的橡胶更膨松，以增强补胎处橡胶的弹性

B ．增大内胎和橡胶补丁接触的表面积，以充分发挥胶水的粘合作用

C ．增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦，防止错位

D ．防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀，避免外胎爆胎

4．与火车相比，汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。对于导致这种现象的原因分析，你认为下列说法中最可能的是（ ）

A ．火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑，更不容易堆积灰尘

B ．火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更容易把灰尘吹掉

C ．火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车厢外侧气压比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘

D ．在车辆行驶过程中，车厢外表面由于和空气摩擦而带电，因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶，和铁轮的火车相比史不容易把电荷导入地下，因而更容易吸附灰尘。 5 ．在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序

是：大约每隔8m 水泥中插入一根长木条，将水

泥路面割断成一块一块的。然后再趁水泥还未完

全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面上划出，

道道的横线（如图1所示）。对下述做法的分析，

你认为下列说法中最可能的是（ ）

A ．用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线，是为了使路面更加美观

B ．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了节约铺设路面的水泥材料

C ．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了防让由于热膨胀导致路面损坏

D ．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了增大路面的摩擦

6．如图2甲所示，煤气管道包括户外和户内两部

分，二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户

安装完户内管道后，都要检查一下管道是否漏气。

有一种检测装置如图2乙所示，在两端开口的透明

的 U 型管中装有水，当U 型管两端压强相等时，

两侧水面相平。检测时，关闭开关后，用力向用户

管道口Y 内吹气，然后迅速将U 型管的一端Y 与

用户管道口Y 相连接， U 型管内水面出现高度差

（如图2丙所示）。观察 U 型管中水面的变化可以

判断户内管道是否漏气（ ）

A ．若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气

B ．若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气

C ．若水面高度差保持不变，则表明漏气

D ．若水面高度差保持不变，则表明不漏气

二、填空题（每小题 2 分，共 6 分）

1．科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀，星球正在离我们越来越远。其实在日常生活中声音也有类似的现象，在火车从我们身边疾驶而过的瞬间，尽管火车发出的汽笛声频率是不变的，但我们听起来声音的音调却是 （选填“由高变低”或“山低变高”）

2. 2008年5 月12日14时28分，我国四川省汉川县发生了里氏8.1强列地震，为及时了解震区的受灾情况，便于指挥调度，相关部门利用了飞机航拍和卫星遥感技术。飞机航拍只能在白天进行，利用的是地面物体反射的可见光来拍摄。拍摄过程中，地面上的物体在摄像机上成的像，应位于摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦跟之间，且更靠近 （选填“一倍焦距”或“二倍焦距”）处；而卫星遥感则可以昼夜不停的上作，因为它不仅可以感知可见光，还可以感知物休发出的 （选填“紫外线”或“红外线”）。

3．在建造高楼大厦时，其地基大多采用箱式基础。所谓箱式基础，就是把整栋大楼占地范围的地皮掏空挖深，然后填上钢筋混凝土。箱式基础的优点在于：第一，增大了大楼与地面的接触面积，从而减小了大楼对地面的 ，可有效地防止地皮大幅度的下陷；第二，降低了整栋大楼的 ，增大了大楼的稳度，提高了大楼的抗震能力。

三、简答下列各题（每题5分．共30分）

1．豆腐本来是光滑细嫩的（如图3 甲所示），经

冰冻再解冻以后，会出现许多小孔，成为美味的“冻

豆腐”（如图 3 乙所示）请你说明“冻豆腐”中产生

许多小孔的道理。

2．小明学了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观察

家用电器。他发现自己家洗衣机用的是三脚插头，插头上标

有一些符号和文字，如图4所示。

（l ）请写出以下标识或字符的含义： ① 10A250V ②

E ； ③ L ； ④ N 。

（2）小明仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有“ E " 字的插脚比其他两脚稍长一些。他又查看了其他用电器的三脚插头，也是这种情况。请你从安全用电的角度写出这样制作的好处。

3．小琳家新安装了一台电热水器，

电热水器的铭牌旁贴有右侧所示的一

段警示语。请你应用学过的物理知识

对这段警示语的必要性给予合理的解

释。

4．图5 为商店常用称量货物的台秤，试分析在下列情况下称量货物时，称量结果与实际质量相比是偏大还是偏小。(l)陀磨损了：(2 )零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些。

5．如图6甲所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，工人师傅用图6乙所示的“测通器”来进行测试。他首先将A 和B 连接起来，然后将“测通器”的m 连接在D 上，将n 连接在F 上，发现此时小灯泡发光„„ 。工人师傅据此可以做出什么判断？下一步他将如何操作才能最终搞清每根导线的两端？

6．小明搬进刚装修完的新家，妈妈给他买了一个床头灯，他将这个床头灯插在床边墙壁的插座上。晚上，小明在床上看书时，突然床头灯熄灭了，过了一会儿，灯又亮了，这时他发现爸爸刚刚洗完澡从卫生间走了出来。小明很好奇，亲自去卫生间打开“浴霸”的灯，发现他床头的灯又熄灭了；关闭“浴霸”的灯，床头的灯又亮了。小明很想知道为什么他的床头灯会出现这种“奇怪现象”，线路究竟出了什么问题？

( 1 ）请你画出小明家装修时连接浴霸灯与床头插座（床头灯）的电路图，并应用所学知识分析产生这一“奇怪现象”的原因．

( 2 ）如果不想让土述“奇怪现象”出现，床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭，请画出正确的电路图。

四、（10 分）为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，我国 · 些地区使用了“分时电（能）

小明家每天要用电水壶将质量为3kg 、初温为 20 ℃ 的水烧开，已知气压为 l 标准大气压，水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃) 求：

1. 这些水被烧开需要吸收多少热量？

2．使用分时电表后，小明家把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，一个月（以 30 天计）比原来节省多少元电费？

五、（ 14 分）图7 所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1 只

“ 220 V 40W ”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的

有效面积为0.3m 2，地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射

能约为7.2×104J/min ·m 2，太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工

作10h 。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影

响，每天以8h 计算。求：

1．太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？

2．若200w 的白炽灯与这种 40W 的电子节能幻一的发光效果

相当。请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用这种太阳能

照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势？（灯每天工作10h ，一年按 365 天计算）

六、（ 14 分）科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力

秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在

瓶盖系系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，如图8 所示。

使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可以直接读出

被测物体的质量。

1．在这里石块的作用是什么？试应用所学物理知识分析其中的道

理。

2．这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗？为什么？

3．经测量，该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm ，当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度（如图 8 所示）。请根据图中标明的长度值，通过计算，在1 、2 、3 、4 各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值。（π取3.1，最后结果只保留整数）

七、（14 分）在一些农村地区建造的沼气池，通过将农村大量的秸杆、人畜粪便发酵来获取沼气，利用沼气来烧火做饭，点灯照明。沼气池的应用，不仅使上述资源得以更好的利用，同时也给生活带来了诸多便利，使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图9 所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。

说明： 1．沼气池 2．水压池 3．进料口 4．密封盖 5 . 输气管 6．贮气室 7．沼气压力显示器 8．总阀门 9. U 形管压强计（里面装有染成红色的水）10．出料口盖板（不密封水压池．水压池仍与外面大气相通）11．阀门

取g= 10 N/kg ，水的比热容4.2×10J/(kg·℃)

1．根据图9 所示，通过计算说明，该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭？

2．有一天，该农户发现，沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭，从物理学的角度看，可采取哪些措施？

3．若该农户所用的燃气灶是普通炉，通常情况下，普通炉中的右炉单独正常工作时，将一壶质量为2.5kg 、温度为20℃的水烧开，耗时约10 min 。试估算右炉烧水的效率。

4．请你就如何提高燃气灶的效率问题谈谈你的设想。

2010年 第二十届全国初中应用物理竞赛试题

一、选择题（每小题2分，共20分）:以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在醒后的括号内。

1. 2009年的诺贝尔物理学奖由三人分享，其中因在光纤通信技术方面所做的原创性工作而被称为“光纤之父”的美籍华人是( )

A. 钱永健 B. 朱禄文 C. 高锟 D. 丁肇中

2. 晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会 留下

一条长长的“尾巴”，飞如图1所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”。

产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇

冷所致。在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是 ( )

A. 熔化 B. 液化 C. 蒸发 D . 升华

3. 2010年1月2日起，我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击。大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通，如图2所示。在遇到这种天气时，

为了尽快清除积雪，常用的办法是撤“融雪盐” ，这是因为（ ）

A. “融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的

冰雪熔化

B. “融雪盐”产生“保暖层”，使冰雪吸收足够的“地热”而

熔化

C. 使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪熔化

D ．“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化

4. 小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现

主要原因是 ( )

A. 为了避开行人和建筑物 B. 为了美观

C. 为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏 D . 为了方便工人师

傅安装和检修 型，如图3所示。其

5. 体操、投掷、攀岩等体育运动都不能缺少的“镁粉”，它的学名

是碳酸镁。体操运动员在上杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是 ( )

A. 仅仅是为了利用“镁粉”，吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑

B. 仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”，能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦”

C 仅仅是为了利用“镁粉”，填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀

D. 上述各种功能都具有

6. 小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不足而停止时，指针最可能停在如图4中所示的哪个位置附近 ( )

7. 小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机) 给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰的位置不变，又给小兰拍了一张全身照。关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是

( )

A. 焦距变大，像距也变大 B. 焦距变小，像距也变小

C. 焦距变大，像距变小 D. 焦距变小，像距变大

8. 为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方便可用的是 ( )

A. 小灯泡及导线 B. 铁棒及细棉线

C. 带电的小纸球及细棉线 D. 被磁化的缝衣针及细棉线

9. 物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是因位同学提出的不同方案，其中计算结果误差最小的应该是 ( )

A ．记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速

B ．记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间，再乘以声速

C ．由两位同学分别按选项A 、B 两种方法测量时间，求平均值后，再乘以声速

D ．由一位同学按照选项A 的方法，多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔，求平均值后，再乘以声速

10. 图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是 ( )

A. 省力杠杆，费力杠杆

B. 费力杠杆，省力杠杆

C 省力杠杆，省力杠杆

D. 费力杠杆，费力杠杆

二、简答下列各题（每题5分，共30分）

1. 小军的爸爸想拆除厨房一盏灯，并将控制

该灯的开关改成插座。但是他家所有的线路都是暗线(除了电灯和开关的接线盒处，其余部分的导线都在墙内) ，若将改动后的线路重新铺设成暗线则因工程量太太而不切实际，

铺设明线又不美观。小军得知后，又经过认真思考，他根据物理课上所学的知识，首先

画出了他家现有接线的电路图（如图6所示），并认为只需在原线路上稍作改装，就能达到目的。请你用文字说明小军的改装方法，并在右侧虚线框中画出改装后的电路图。

2．2008年8月1日，京津城际高速铁路正式开通运营，使用的是国产“和谐号”C ＲＨ3 型动车组(如图7所示) 。该车车厢内部设有独特的空气调节系统，夏天送冷风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比约为3: 1；冬天送热风时，车顶中部和车窗下部的送风量之比约为1: 3。这样送出的风平和、均匀，保障车厢各处温度适宜。请定性解释采用这种送风比例设计的原因。

3．“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分，一边放清汤卤，一边放红汤卤，清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同，但是清汤卤一侧液面没有油层，红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的泊，如图8所示。吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放入不同的汤料中进行烫涮。但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃烫涮食品时，总是红汤卤一侧首先沸腾。最初，小新认为这是由于红汤卤一侧的火更大些，但观察发现，两边的火焰相同。试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾。

4. 小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔，如图9 所示，她对这两种孔的作用不了解。请你给她解释圈中孔①、②的作用。

5．中新网2009年5月20日电:英国《每日邮报》 19日刊登了一组照片，如图10 所示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作——以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是——它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服。请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么，为什么?

6. 露天放置的大型石油液化气罐，为了防止因温度过高而造成爆炸等事故，罐体外表面通常漆成银白色，如图11所示。而露天安装的电力变压器，同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故，在采用加注冷却油、安装散热管等一系列散热措施的同时，却把其外表面漆成颜色很深的灰黑色，如图12所示。同样是为了防止温度过高，一个外表面漆成颜色很浅灼银白色，另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色，这是为什么呢?

三、(11分) 黑光诱虫灯是应用物理学原理治理害虫的一种专用设备，其结构和工作电路与普通的日光灯的基本相同，区别只是黑光诱虫灯灯管的材料和其内壁上所涂的荧光粉不同。有的黑光诱虫灯的灯管外侧加一层高压电网杀灭害虫，如图13所示，有的是直接利用自然水源(如养鱼池等) 杀灭害虫。黑光诱虫灯在正常工作时，会发出波长为365nm 的“光”，尽管这种“光”，人眼看不见，一些害虫却看得见。具有趋光特性的害虫见到这种“光”后即纷纷飞来，为进一步杀灭害虫创造条件。

1. 为什么人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”? 它发出的是红外线还是紫外线?[人的视觉频率范围: (0.43~0.75) x1015Hz]

2. 尽管人眼看不见黑光诱虫灯发出的“光”，但技术人员仍然不允许我们用肉眼近距离地直接观察正在正常工作的黑光诱虫灯灯管。这是为什么?

3. 通常一盏H-40型40W 的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的果园范围约35亩。小胖家承包有400亩果园，在果园里安装的这种黑光诱虫灯每年工作约150天，每天工作约10小时，电价按每度电0.5元计算，则每年需要为这些黑光诱虫灯交多少元电费?

4. 请解释上述两种黑光诱虫灯是如何杀灭害虫的。

四、(12分) 小明发现他家的电源插排上有多个指示灯？如图4甲所示。小明将电源插排拆开启发现，每个指示灯实际上是一个发光二极管，每个发光二极管和一个定值电阻串联后接在220V 的电源上。

他通过查阅资料得知，发光二极管的站构与普通二极管相似，由一个PN 结构成，具有单向导电性。当在发光二极管上加正向电压时，发光二极管导通并发光；当加反向电压时，发光二极管截止(电阻可视为无穷大) 且不发光。如果将发光二极管D 和电阻R 接在如图14乙所示的正弦交流电路中，只有在交流电压正半周期时，发光二极管导通，在负半周期时不导通。并可以证明：若用U D 表示发光二极管导通时其两端的电压，当所加的交流电压为U 时，电阻R

上的电压为U R =π-U D ≈0.45U -U D ，实际上交流电压值是

。

查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为2V ，通过它的电流约为l0mA ， 计算时忽略发光二极管发光过程中消耗功率的变化。

(1)为了保证发光二极管的安全叩需要串联一个多大阻值的定值电阻?

（2）此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大?

(3)如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极管指示灯的插排？每天工作24小时，那么我国每年(按365天计算) 要损耗多少度电?

(4)根据此现象警示我们平时要如何节约用电?

五、(12分) 现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶

时，测得的反应距离和制动距离。请回答:

(1)刹车过程中轮胎会发热，这是什么原因? 是什么能转化为什么能的过程？

(2)利用上表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少秒?

(3)分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度有什么关系?

(4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁边设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理。

六、(15分) “手拉葫芦”(如图15所示) 是一种携带方便、使用简易的手动起重机械，广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境，用来完成起吊货物等任务。其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表：

注：“一次起升高度”是指，成年人在站立状态，用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中，左手或右手下拉一次（按30cm 计），所吊重物上升的高度。

承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定，而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。工作过程中，手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。其缠绕情况如图16示。(取g=10N/kg)

1．根据题目中提供的相关信息，通过计算， 析判断HCB30

型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴？

2. 计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械

效率。

2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛试题

一 、本题共10小题，每小题2分，共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。

1. 目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统) 接收器的装置。GPS 接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS 接收器传送信息依靠的是 ( )

A. 红外线 B.紫外线 C.电磁波 D.激光

2. 图1为工人师傅用于推车运送纯净水的 图片，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是 ( )

A. 图甲的方法比较省力。 B.图乙的方法比较省力。

C. 图甲和图乙两种方法所用力的大小相等。 D.无法判断。

3. 如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇， 当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，下列说法中正确的是 ( )

A. 吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力。

B. 吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力。

C. 电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力。

D. 电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力。

4. 在学校的田径运动会上，小亮注意到发令台上有一块“板子”，如图3

所示；关于这块板子的作用，他做了如下猜想，其中正确的是 ( )

A. 主要用来反射发令枪的枪声，所以必须正对着终点计时裁判的方

向。

B. 主要用来衬托发令枪冒出的白烟，所以应该是深色或黑色的。

C. 主要用来减弱噪声，所以要把它放在看台和发令枪之间 。

D. 主要用来遮阳，所以要把它放在裁判员的头的上方。

5. 随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻

炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作；下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是( )

A. 举哑铃 B.跳绳 C .踢毯子 D.拉弹簧拉力器

6. 动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站

过程中的能量转化，下列说法中正确的是( )

A. 第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能。

B. 第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能。

C. 第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能。

D. 第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能。

7. 在晴朗的夜空，我们很容易找到北斗星与北极星，如图4所示。天刚黑下来的时候，我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置；半夜的时候，我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。比较这两次的记录结果，我们会发现

( )

A. 北斗星和北极星都是运动的。

B. 北斗星和北极星都是静止的。

C. 北斗星是运动的，北极星是静止的。

D. 北斗星是静止的，北极星是运动的。

8. 在炒花生或栗子时，通常要往锅里放一些沙子(或粗盐) ；

这样做的主要目的是 ( )

A. 使炒锅的温度更高。

B. 使花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长。

C. 让沙子(或粗盐) 吸收一些水分，使花生或栗子更加干酥脆。

D. 让沙子(或粗盐) 吸收部分热量，防止因温度过高而使花生或栗子变焦。

9. 人站在哈哈镜前，会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形，令人发笑。现有一个如图5甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜，竖直置于水平地面上。当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图5乙所示) ，他看到的像的情况是( )

A. 上半身的像被拉长。 B.下半身的像被拉长。

C. 全身的像都被拉长。 D.全身的像都被压短。

10. 图6甲是某生产流水线上 的产品输送及计数装置示意图。其中S 为激光源，R l 为光敏电阻(有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大) ，R 2为定值保护电阻，a 、b 间接“示波器”(示波器的接入对 电路无影响) 。水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S 与R l 之间时，射向光敏电阻的光线会 被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图6乙所示。己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V ，保护电阻岛的阻值为400Ω。则( )

A. 有光照射时光敏电阻R l 的阻值为800Ω。

B. 有光照射和无光照射时保护电阻R 2两端的电压之比为1:2。

C. 有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:2。

D. 每1 h通过S 与R l 之间的产品个数为6000个。

二、简答下列各题(每题5分，共30分)

1. 警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点，被广泛应用于反恐，如图7甲所示。图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩，它们可用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。请观察它的结构，并分析它的使用过程，其中用到了哪些物理知识

?

2. 许多轿车后窗玻璃的内壁上都平行地贴有若干条很窄的金属膜，如图8所示。驾驶员可以通过开关对其进行控制，当通电时这些金属膜会发热。请回答这些金属膜的主要作用是什么

?

3. 图9中的甲、乙两图是同一把平放在一张白纸上的透明刻度尺正放和反放的照片，图9丙是其沿刻度线方向的横截面图。刻度尺的刻度线是用油漆喷上去的。由图9乙可以看到，每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。(1)利用图9

丙说明，该刻度尺的刻度线喷

在图9丙中所标的A 、B 、C 、D 的哪个部位? 为什么? (2)一般都将刻度尺带刻度的一侧做得较薄，这样做的好处是什么

?

4. 一串小彩灯，规格都是"4V 、0.2A" ，每个小彩灯的结构如图10所示，在正常情况下，细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通，若加上200V 以上电压时，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。若将这种规格的小彩灯接入220V 电路中，为使小彩灯正常发光，请通过计算说明: (1)应串联多少个小彩灯? (2)若其中一只小彩灯的灯丝被烧断，其它小彩灯是否还能发光? 为什么

?

5. 为了节省电能，居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制。一个是利用光敏器件制成的“光控开关”，它的作用是光线暗时自动闭合，光线亮时自动断开；一个是利用声敏器件制成的“声控开关”，它的作用是有声音时自动闭合电路，两分钟后，若再无声音则自动断开。

(1)请将图11甲中的器材连成符合上述楼道灯要求的电路。

(2)小明受楼道灯电路的启发，在爷爷的卧室里也安装了这样一个“聪明”的电路。晚上只要拍拍手，灯就亮了，过一

会自动熄灭，给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷雨，就麻烦了，雷声使灯不断被点

亮，影响爷爷休息。还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。现在再给你两个开关S l 、S 2，在图11乙中完成对这个“聪明”电路的改装。并分别说明在灯自动工作、晚上打雷需取消自动功能和需要灯一直被点亮时开关S l 、S 2的断开与闭合情况。

6. 某物理兴趣小组的同学设计了图12甲所示的实验装置，在橡皮塞中紧密地插入一根细玻璃管，将此橡皮塞盖紧在装满水的玻璃瓶瓶口，玻璃瓶沿水平方向的截面为图12乙所示的椭圆。当用力沿图12所示方向挤压装满水 的玻璃瓶时，会看到细玻璃管内的水面明显上升。在这里，同学们利用细玻璃管内水面的变化将玻璃瓶的微小形变" 放大" 了。请你再列举两个用到这种" 放大" 方法来观察物理现象的实验或用到这种方法来工作的仪器，并简要说明" 放大" 的方法。

三、(11分) " 米线" 是一种特色小吃。端上餐桌的有:一碗热汤，上面浮着一层油:一碟切成薄片的鲜肉:一碗已煮熟的米线。食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线。

3

现有以下资料:汤的初温97°C，比热容4.2x10J / (kg. °C);肉片的质量为

3

0.2kg ，初温22 °C ，比热容3.5xl0J/(kg. °C )。基于健康缘故，肉片必须至少在大于80°C的汤中保持2min ，在这2 min 时间里，由于向外界散热整体温度将下降约2°C 。问:

1. 碗中油层的作用是什么?

2. 为实现上述的温度要求，碗中汤的质量多少应满足什么条件?

四、(12分) 微波炉是一种利用向食物发射微波，进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具。因为微波可以深入食物表面内约5 cm，因此与蒸烤类厨

具比较，具有加热更加迅速的特点。

小明家最近买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点。为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率。

为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1 200 W ，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200 imp / kW·h(它表示每消耗电能1 kW·h，该电能表上面的发光二极管闪烁3 200次) 。之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L 、温度为20°C的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上 面的发光二极管闪烁的次数，历时4 min ，电能表上面的发光二极管闪烁了256次，此时取出并测得水的温度为72 °C，请你帮助小明计算微波炉烧水时的效率。

微波炉中发射微波的器件叫做微波管，若某微波炉内的微波管只有一只，且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作，请回答这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的呢?

五、 (12分〉小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，想自己动手:作一个太阳淋浴器，他买来了一个圆柱形金属桶，一个压力传感开关，两个圆柱体以及细线若干。初步设计如图13所示，其中A 、B 两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。

2

己知:圆柱形金属桶的底面积S l =0.5 m，高h 1=50 c m;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N 时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水，当拉力等于

2

4N 时断开，水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S 2=40 cm，高h 2=12 cm，每个圆柱体重G=6N。要求当水桶内储水量达200 L 时停止注水，当储水量剩余40L 时开始注水。

请你帮助小明的父亲在其初步设计的基础上，求出满足上述要求的两段细线的长度。(压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积、计算储水量时圆柱体排水体积忽略不计

)

六、(15分) 随着新能源、低碳等理念的普及，小明设想出了一种完全以太阳能电池

26

为能源的汽车，以下是他查到的一些数据:太阳辐射的总功率P 总=3.9x10 W，太阳到地

11

球的距离口1.5x10 m ，阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%;太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%;假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg ，期望达到的最高时速为72km/h，车辆行驶过程中的平均阻力

2

约为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积约为8m ，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。(已知半径为r 的球的表面积为

2

S=4πr )

1. 根据以上数据，通过计算对小明的设想进行分析与评价。 2. 你对他的设想有什么改进建议?

2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛试题

一、选择题：

1. 早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f 1，对车后轮的摩擦力为f 2. 则下列说法中正确的是（ ） A ．f 1与前进的方向相反，f 1＜f 2 B ．f 2与前进的方向相反，f 1＞f 2 C ．f 1与前进的方向相同，f 1＜f 2 D ．f 2与前进的方向相同，f 1＞f 2 2. 小明发现，有些电线杆上装有如图1所示的“小风车”，这些风车在微风中能不停地旋转，且旋转叶片的一面还

“小风车” 装有反光的小镜子。关于这样的“小风车”的作用，下列

说法中正确的是（ ） A ．为了警示此处有电 B ．为了测定风向 C ．为了测量风速大小

图1

D ．为了驱赶小鸟，避免小鸟在上面做窝而导致电路短路

3. 一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。对于跳车的方法，以下四种方案中最安全的是（ ）

A ．脸向车后并相对于车向后跳 B ．脸向车后并相对于车向前跳 C ．脸向车前并相对于车向后跳 D ．脸向车前并相对于车向前跳

4. 我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气，统称为“雾霾天气”。关于雾和霾的认识，下列说法中正确的是（ ）

A ．霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的 B ．雾和霾是两种不同的天气现象

C ．雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的 D ．雾和霾是同一个概念的两种不同说法

5. 北京奥运会上的花样游泳运动员，由于在水面上、下都能听到音乐指令，从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完成的动作，让观众感受到了体育之美。关于运动员在水下是如何接收到音乐指令的下列说法中，符合实际情况的是（ D ）

A ．仅在水面以上放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音经由空气、水，最终传到运动员的耳朵

B ．仅在水面以下放有音箱，当运动员的头部在水面以下时，声音通过水传到运动员的耳朵

C ．运动员通过无线耳机，接收来自控制室的电磁波信号，再将其转化成声音，被耳朵接收

D ．在水面以上和以下都放有音箱，使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下，都 能听到清晰的音乐声

6. 小明学习了浮力知识以后，对热气球运动产生了兴趣，他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似图2所示的图片。以下是他对热气球运动所做的猜想，其中正确的是

（ ）

A ．通过调节火焰大小，改变热气球的体积来调节热气球飞行的高度，进而选择需要的风向

B ．通过改变人在吊篮中站立的位置，来改变热气球飞行的方向

C ．通过调节火焰的大小，改变热气球内的空气密度来调节热气球的飞行高度，进而选择需要的风向

D ．通过调节火焰喷射的方向，来改变热气球图2 飞行的方向

7. 如图3

所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水，用筷子轻轻敲击瓶口或用嘴巾着瓶口吹气，会发出不同的声音。下列关于所发出声音

的判断中正确的是（ ）

A ．用筷子轻轻敲击瓶口，甲瓶的音调最高 B ．用嘴贴着瓶口吹气，甲瓶的音调最高 C ．用筷子轻轻敲击瓶口，丁瓶的音调最低

甲 乙 丙 丁

D ．用嘴贴着瓶口吹气，丁瓶的音调最高 图3

8. 在煮饺子时，将饺子投入沸腾的水中，并用勺子轻轻推动沉下的饺子，等到水重新沸腾后，加上些凉水继续煮一会儿使水再次沸腾，这时煮熟的饺子会浮出水面。熟饺子会浮起来的主要原因是（ ） A ．锅里的水量多了

B ．饺子在水里经过烧煮变轻了

C ．水温低时饺子受到的重力较大，水温高时饺子受到的重力较小 D ．水沸腾后，饺子内的部分水汽化变成水蒸气，使饺子体积增大

9. 目前航天飞船的飞行轨道都是近地轨道，一般在地面上方300km 左右的轨道上飞行绕地球飞行一周的时间约为90min 左右。若飞船在赤道上空飞行，那么飞船里的航天员在24h 内可以见到日出的次数可能为（ ） A ．15 B ．1 C ．2.7 D ．0.38

10. 图4甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC （正温度系数）加热元件，其工作电路如图4乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S 同时掷向A 、B ，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S 同时掷向B 、C 。单只PTC 元件的电阻随温度的变化如图4所示。关于PTC 元件的工作情况，下列说法正确的是（ ）

胶条

A ．扣动扳机，两只PTC 元件串联在电路中 B ．松开扳机，只有一只PTC 元件接入电路

C ．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55W

D ．扣动扳机，当温度为180℃时，1min 电路消耗的电能为4800J 二、简答下列各题（每题5分，共30分）

1. 乒乓球运动是竞技、娱乐、健身于一体的体育运动，如图5所示。请分析运动员在击球过程中用到了哪些物理知识？ 图

5

2. 图6是鱼缸中过滤增氧泵增氧工作时的原理图，水泵把水从进水管吸入，从出水管快速喷

水面 出时，空气就会从进气管进入水中，与水流一

起喷出.

(1)请解释空气能进入水中的原理和过程。 (2)请再列举一个生产或生活中利用上述原理进行工作的例子。

图6

3.2006年7月1日，青藏铁路全线贯通。铁路要通过“千年冻士”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题，保证路基的稳定，青藏铁路中期两旁各插有一排碗口粗细、高约2m 的热棒（中空的铁棒），如图7所示，热棒在路基下还埋有5m 深，里面灌有液氨。请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的。

图7

4. 小明家新买了一台电热油汀取暖器，图8所示。当小明用力晃动这台取暖器时，可以听到其内部发出了液体流动的声音。小明找出说明书仔细阅读后得知，这种取暖器将电热管安装在散热片腔体内的下部；

在腔体内电热管周围注有导热油；在控制电路中装有双金属温控元件，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源；在使用注意事项中特别强调这种取暖器不能倒置或侧卧使用。请回答：

（1）为什么用油做导热物质而不用水？

（2）取暖器内部发出了液体流动的声音，说明油没有满，这是为什么？ （3）为什么强调不能上下倒置或放倒后通电加热？

5. 有的轿车的观后镜是用平面镜做成的，而有的又是用凸面镜做成的，请说明其各自的优点是什么？

6. 一些高楼大厦表面用许多大块的镀膜玻璃做外墙面（俗称“玻璃幕墙”）。在大楼外面的人，白天看这些玻璃，感觉它们好像一面面的镜子，能看到楼外景物的像，却看不到大楼里面的景物。在大楼里面的人，通过这些玻璃，却能看到楼外的景物。

请对楼外面的人白天观察到的现象做出解释。 三、（11分）早在1800年前的汉代，科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记里鼓车”，又名“记里车”、“司里车”、“大章车”等。科技史学家王振铎先生根据史书上的文字描述，复原了这种神奇的车，如图9所示。

图9乙所示为记里鼓车的原理图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右轮转动。立轮与左、右足轮装在同一水平轴上，齿数为18，并与下平轮啮合，带动下平轮水平转动，下平轮齿数为54；齿数为3的旋风轮与下平轮装在同一竖轴上，并与上平轮齿合。上平轮齿数为100，转动一圈，轮上的拨子便拨动上层木人右臂击鼓一次，显示车行一里。

汉代曾以六尺为一步，三百步为一里，假设那时人们认为的圆周率约为3。试通过计算说明，这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺？

甲

记里鼓车俯视结构图

图9 1. 左足轮 2. 右足轮 3. 立轮

4. 下平轮 5. 旋风轮 6. 上平轮

乙

四、（12分）在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器。图10甲所示是他设计的电热水器的工作原理图，R 1和R 2是两根电热丝。他设计的旋转开关如图10乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用

表示，中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。例如，图10乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D ，此时，金属滑片将1、2两点接通，同时另一端也将3、4两点接通。当旋钮上的箭头指向A 、B 、C 、D 不同位置时，可以实现四档1．如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，

分析说明电热丝R 1和R 2的阻值应分别为多大？

2．小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好。经检查无误后，小亮将电热器接入了家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时的实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V 。请简单解释产生这种的偏差原因。

3．使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度就再升高，此时水并没有沸腾。并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么？

五、（12分）如图11甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V ，R 0为定值电阻，A 为油量指示表（一只量程0～0.6A 的电流表），Rx 为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm 2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱的上下两部分皆为长方体形状，下部分的横截面积为20dm 2，高为2dm ，上半部分的横截面积为10dm 2，油箱加满油时油的总体积为60dm 3。当油箱装满油时，油量指示表的示数如图丙所示。已知：ρ汽油=0.7×103kg/m3，取g =10N/kg。

（1）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？

（2）若汽车在高速公路匀速行驶400km ，油量表由满刻度指向满刻度的四分之一位置，求该汽车行驶100km 消耗汽油多少升？

（3）在上面第（2）问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因。

丙 乙

图11

六、（15分）如图12甲所示，冰冻是造成高

山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要

原因。为了避免这类事故的发生，一方面电力

工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方

面要加强输电线的抗拉能力。一般高压输电线

每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六

股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横

截面如图乙所示。这种输电线通常被称为钢芯

铝绞线（代号LGJ ）。已知该钢芯铝绞线所能图12 乙 甲

承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍。下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据。

2．输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重。为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D 增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D 。（ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3）

3．有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W ，则短路熔冰）