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2015年第二十五届全国初中应用物理竞赛(巨人杯)试题及答案_图文

2015 年第二十五届全国初中应用物理竞赛(巨人杯)试题

注意事项: 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共六大题,满分 100 分。 4.答卷时间:2015 年 3 月 29 日(星期日)上午 9∶30~11∶10

题号













总分

分数

复核人

得分 评卷人

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.市面上有一种化妆镜,当对着它照镜子时,能看到自己面部更细微处。这种化妆镜

应该是一个( )

A.平面镜 B.凸面镜 C.凹面镜 D.凸透镜

2.“充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。2014 年 8 月 7 日,我国民

航局首次专门针对“充电宝”发出公告,公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过

一定标准。这一“标准”的单位是( )

A.Ah B.mAh C.Wh D.VA 3.为了确保用电安全,家中都会安装配电盘。配电盘中除了装有分别控制厨房、客厅 和卧室等用电的开关外,还装有漏电保护器。小明装完新房后,将插排插入客厅墙上的电源 插孔中,然后将电视机的电源插头插入插排的电源插孔,但打开电视机后,配电盘中漏电保 护中保护器就“跳闸”了。小明拔下电视机电源插头,把漏电保护器的开关复原(重新闭合), 然后将能正常使用的台灯插入该插排的电源插孔,闭合台灯开关后,漏电保护器再次“跳闸”。 关于发生上述现象的原因,下列猜想正确的是( ) A.墙上的电源插座中的火线和零线间短路了 B.插排中插座处的零线和火线接反了 C.插排中插座处的零线和火线接反了 D.插排中插座处的火线和地线接反了 4、氢气具有可燃性,因此早期使用氢气填充的气球和飞艇很容易燃烧起火。后来使用 不会燃烧的氦气替代氢气来填充气球和飞艇。相同条件下氦气的密度约为氢气密度的两倍。 若忽略球皮和吊索的重力,则相同体积的氦气球与氢气球相比( ) A.氦气球的有效载重量约为氢气球的一半 B.氦气球有的效载重量约为氢气球的 2 倍

C.氦气球有效载重量比氢气球小很多 D.氦气球的有效载重量与氢气球差不多 5.图 1 是一种案秤的照片。根据这张照片估计, 如果将该案 秤配备的标有“1kg”字样的槽码放在秤盘 上,那么测得 其质量应约为( )

A.1kg

B.0.2kg

C.0.1kg

D.0.5kg 6.晚上,小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。当把小灯笼移到发光面较
大的吸顶灯正下方时(如图 2 甲所示),会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子,关 于这个影子的形状,图 2 乙中正确的是( )

7.如图3 所示,一个圆柱状的轻质纸筒顺着一个倾斜的木

板滚下。关于纸筒在地面上的落点,下列说法中正确的是( )

A.在A 点的左侧

B.正好在A 点

C.在A 点的右侧

D.上述三种情况皆有可



8.无论是严冬还是酷暑,在使用冷暖空调的房间窗户玻璃

表面,有时会出现小水珠。下列

关于这一现象的说法中,正确的是( )

A.无论冬夏,小水珠总是附着在玻璃的内表面

B.无论冬夏,小水珠总是附着在玻璃的外表面

C.夏天,小水珠附着在玻璃的内表面,冬天,小水珠附着在玻璃的外表面

D.夏天,小水珠附着在玻璃的外表面,冬天,小水珠附着在玻璃的内表面

9.如果地球表面大气压力1 个标准大气压,地球半径为

,据此估算地

球周围空气的总质量约为( )

10 18

12

12

12

10.某种变焦镜头的变焦范围为15mm-85mm,用这个锐头对着远处的某一栋楼房拍照。

当使用焦距15mm拍照时,显示屏上所成的清晰像的高度为h ; 1 当使用焦距85mm拍照

时,显示屏上所成的清晰像的高度为h2 ,则h1 与h2 的比值约为( )

A.3∶17

B.17∶3

C.289∶9

D.9∶289

得分 评卷人

二、简答下列各题(每题6 分,共30 分) 1.小刚和家人在逛公园时,发现园艺工人正在用一个奇怪的

工具修剪树枝(如图4 甲所示)。

在交谈中师傅告诉他这个工具叫做“高剪”,使用时用“高剪”头部钩住高处要剪断的枝

杈,拉动绳子,就可以轻松地剪断树枝了。图4 乙为高剪的头部照片,你能说出它使用

了哪些物理知识吗?

2.小明过生日那天,妈妈买了冰淇淋蛋糕。回到家中 妈妈把随赠的干冰棒装入矿泉水瓶并旋紧了瓶盖,然后与蛋 糕一起放入了冰箱。没过多久,冰箱内发生了爆炸,门被震 飞。请你解释产生这一结果的原因。

3.在不太明亮的博物馆里, 有一个由透明玻璃制成的长方体 展柜,柜内放着一个碗形文物甲, 文物的正上方有灯光朝下照射。从 某个角度看过去,可以看到“4个” 文物(如图6所示,分别标记为甲、 乙、丙、丁)。请回答:
(1)图6中的乙、丙、丁分别 是如何形成的?
(2)为什么看起来甲最亮、乙和丁较暗、丙最暗?
4.小丽随爸爸参观一个大型油库,她发 现每个储油罐都是又矮又粗,外表刷成银白 色,顶部都向上拱起,罐身上方有很高的铁针, 每个油罐旁边还有自动喷水装置,如图7所示。 请你帮助小丽分析储油罐为什么这样设计和 安装?

5.现有如下器材:一个带有阀门的“U”形管(如图8 所示); 铁架台(带有夹持附件); 注射器(带有橡胶软管,可供抽气用); 一把刻度尺:两只分别盛有水和浓盐水的烧杯; 试用上述器材测量 烧杯中的浓盐水的密度。要求写出实验的方法和步骤,以及结果的 表达式。

得分 评卷人

三、(11 分)如图 9 所示为一架学生用托盘天平,其游码标尺 的最大刻度值为 5g。若测得天平横梁两刀口间距 L1 为 24cm,游码 刻度线总长度 L2 是 18 cm,试用以上数据推算游码的质量。

得分 评卷人

四、(12 分)声波在海水中传播衰减程度远小于电磁波。声纳 就是利用声波在水中的传播特点来对物体进行定位和测速的。图10

是一艘静止军舰上的声纳装置的显示器所显示出声波信号发出与接

收的情况,图中P1、 P2是声纳发出的信号,n1 、n2分别是P1 、P2 、被不明物体反射回

来的信号。如果P1、 P2 、之间的时间间隔 t

,声波在海水中的传播速度



不明物体是沿直线正对着军舰匀速行驶。求

1.信号P1 遇到不明物体时,该物体到军舰的距离。

2.不明物体的速度。

得分 评卷人

五、(12 分)图11 是小兴踩脚踏式翻盖垃圾桶的照片。小兴 穿的鞋是41 码(26cm)。若桶盖质量为500 g,且质量分布均匀, 请估算:
1.若要把桶盖顶起,脚掌对踏板的压力至少应该是多大? 2.将桶盖翻到照片所示状态,至少要做多少功?

得分 评卷人

六、(15 分)随着人们环保意识的提 高,“风光互补路灯”(如图12 所示)得到

了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电

池板发电,有风时通过风力发电机发电,两者皆备时同时发电,

并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯晚间照明使用。为了能

使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止充电,

放电余留20%左右即停止电能输出。

下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。

风力发电机

太阳能电池组件

最小启动风速

1.0 m/s

太阳能电池

180W

最小充电风速 最大限制风速

3.0m/s

太阳能转换效率 蓄电池

15% 400Ah-

12.0m/s

12V

最大输出功率

400W

大功率LED 路 灯

80W-1 2V

1.若遇到阴天并且无风,仅靠蓄电池供电,最多可供灯具正常发光多长时间? 2.若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置 时, 最大发电功率达到180W,则当地垂直太阳光方向1m2 范围内太阳能电池板所接收太 阳辐射的最大功率为多少?

3.当风速为6.0m/s 时,风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下,持续光照 12h, 蓄电池的电量也只由20%充到了70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。


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