2017年全国初中应用物理竞赛试题
一、单选题:(每题2分,共20分)
1.录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包,如图所示,这样做的目的是()
A.减弱声音的反射
B.增强声音的反射
C.增大声音的响度
D.提高装饰的效果
2.如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲好的热茶和半杯冷牛奶,如果将他们混合在一起,想尽快做一杯温度可能低一些的奶茶,以下方法中效果最好的是( )
A.将热茶冷却2min ,之后再把冷牛奶倒入热茶杯中
B.把冷牛奶倒入热茶杯中,再冷却2min
C.将热茶冷却2min ,之后再把热茶倒入冷牛奶杯中
D.把热茶倒入冷牛奶杯中,再冷却2min
3.炎热的夏天,在玻璃杯中装有水和冰块,如图所示,左边杯子里的冰块压着杯底,右边杯子里的冰块漂浮在水面。若不考虑水的蒸发,当两个杯中的冰块全部熔化时,杯中水面和初始时刻杯中水面相比( )
A.都高于初始时刻杯中的水面
B.都和初始时刻杯中的水面相平
C.左侧杯中水面和初始时刻的水面相平,右侧杯中水面
高于初始时刻杯中水面
D.左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面,右侧杯中水面和初始时刻的水面相平
4.小明用塑料吸管喝汽水时发现,松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮,但放在凉开水中却不会,如图所示。对此现象的分析,下列说话中正确的是( )
A.吸管密度小于汽水密度,因此会上浮
B.吸管很细,由于内部液体表面张丽的作用导致上浮
C.从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管上,
使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮
D.由于吸管内外大气压强的作用,使吸管上浮
5.小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开,看到一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断,其中不正确的是( )
A.这块电池能提供的电能大约为2.3×104J
B.图中mAh 和Wh 都是能量的单位
C.将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元
D.这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机,能借助机械将一个中学生提升20m 高
6.有些自动洗衣机通过压力传感器感知气体的压力,从而控制进水量。如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,若不考虑温度的影响,则洗衣缸内水位升高过程中,细管中被封闭的空气( )
A.体积不变,压强变小
B.体积变小,压强变大
C.体积不变,压强变大
D.体积变小,压强变小
7.如图所示,过生日的小朋友正准备吹蜡烛,此刻给他照相,结果发现照片里烛焰的左侧出现两个“亮影”(箭头所指位置)。关于“亮影”形成原因的猜想,下列说话正确的是( )
A.人脸就是凸面镜,“亮影”是烛焰通过人脸形成的虚像
B.烛焰是周围空气密度不均,“亮影”是折射形成的“蜃景”
C.“亮影”是放蛋糕的玻璃茶几表面烛光形成的虚像
D.“亮影”是烛光在相机镜头中被不同的镜片表面反射形成的虚像
8.初春一个晴朗无风的上午,两位小朋友在户外活动中H ,各自分别用吸管和玩具泡泡枪将肥皂泡吹出,发现肥皂泡在空中轻盈飞舞,如图所示。两位小朋友利用不同工具沿水平方向将肥皂泡吹出后,关于肥皂泡在空中沿竖直方向上的位置变化情况,下列说话正确的是( )
A.都会直接持续下降直到落地
B.都会先上升,在持续下降直到落地
C.使用吸管吹出的肥皂泡有可能会先上升,再下降直到落地
D.使用玩具泡泡枪吹出的肥皂泡有可能会先上升,再下降直到落地
9.如图所示,在液化燃气加气站操作期间的地面上装有一根高约1m 顶部带有金属球的金属杆,其主要原因是( )
A.让工作人员通过金属杆的接触,避免人体带电
B.用作避雷装置,避免加气站在阴雨天遭受雷击
C.供工作人员作为扶手使用,防止工作人员摔倒
D.把加气站空气中的电荷导入大地,避免空气带电
10.如图所示为小明家的一段自来水管的示意图。平时总水
阀保持打开。某次出远门前,小明先将水龙头关闭再将总水阀完
全关闭后,突然想洗手又打开水龙头,则( )
A.abcd 段水管中的水均可流出
B.只有ab 段水管中的水能流出
C.流出的水量等于ab 段和cd 段水管
中水量之和
D.基本没有水流出
二、简答下列各题(每题6分,共30分)
11.大家都有这样的生活经验,洗完澡照镜子的时候,会发现浴室内镜子表面雾茫茫的,无法看清镜子中的自己,如图所示。请说明浴室中镜子无法正常使用的原因,并提出两种可行的解决方案。
12.如图所示,小明将较粗的铜丝绕成圈,由上向下罩在燃烧的火焰上,发现虽然并没有隔绝空气,但是火焰明显变小,甚至熄灭。请你说明这个现象其中的道理。
13.小明为了给家里的鱼缸换水,自制了一个吸水器,如图所示。他把一根长橡皮软管注满水,用手堵住管的两端,一端伸入到鱼缸的水中,另一端放在鱼缸外低于鱼缸水面的水桶中,放开手后水就可以自动由鱼缸B 流向水桶A 。请你用学过的物理知识解释这个现象。
14.如图所示是一支医用水银温度计(体温计),请说出这种体温计设计及其使用过程中所用到的物理知识(至少说出三条)。
15.如图甲所示为“天宫一号”的伴随卫星在太空为“天神”(我国“天宫二号”空间实验室和“神舟十一号”飞船组合体)所拍摄的合影。请看图回答:
(1)为什么照片的背景不是我们常看到的蓝天?
(2)以“天神”组合体的中心为原点建立坐标系如图乙所示,其中图甲所在平面即为坐标系中的yoz 平面。则从图甲可以推测,此时太阳的方位位于( )
A.x 轴正方向、y 轴正方向、z 轴正方向之间
B.x 轴负方向、y 轴正方向、z 轴正方向之间
C.x 轴正方向、y 轴正方向、z 轴负方向之间
D.x 轴负方向、y 轴正方向、z 轴负方向之间
三、计算题:
16.(11分)汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比列,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是空燃比(可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比)。空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。根据发动机的类型等因素,每种发动机的空燃比一般不同。某气缸总排量为2.0L 的4缸发动机所需的空燃比14:1,混合燃气的密度为1.35kg/m 3,当发动机曲轴每分钟转速为2600转时,输出功率为65kw 。此时该发动机的效率是多少?(汽油的热值为4.6×107J/kg )
17.(12分)2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自行流入罗布泊。此路经中最高海拔约为h 1=1200m ,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近h 2=1000m 的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。取g=10N/kg ,水的密度ρ=1.0×103kg/m 3。
(1)若通过管道提升海水,电能效率η=60%,将1t 海水提升到海拔1200m 处,需要电能E 1至少为多少?(2)若每年调4×109m 3海水入疆,即使把从罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水,也还需要额外提供电能。
(3)若利用水的落差发电,发电效率也为η=60%,将1t 海水输送到艾丁湖,额外需要电能△E 0为多少?
(4)已知三峡水电站年平均流量Q=5.0×1011m 3,水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度差h=100m ,发电站的发电效率η=60%。若“引渤入疆”工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送,求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。
18.(13分)在高速路上常使用“超声波测速仪”测定车速,从而判断汽车是否超速行驶。
“超声波测速仪”其实就是一种传感器,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号的时间差的变化,测出被测物体速度。图甲中仪器A 和B 通过电缆线链接,B 为超声波发射与接收一体化装置,仪器A 能将装置B 发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。现固定装置B ,并将它对准沿直线匀速行驶的小车C 的尾部,使其每隔固定时间T 0发射一短促的超声波脉冲,如图乙中幅度较大的波形。反射波(图乙中幅度较小的波形)滞后的时间已在图中标出,
