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2015年第二十五届全国初中应用物理竞赛高清版

2015 年第二十五届全国初中应用物理竞赛(巨人杯)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、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地线接反了 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能
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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 6.4×103km,据此估算地球周围空气的总质 量约为( ) 18 A.5×10 kg B.5×1012kg C.1×1018kg D.1×1012kg 10、某种变焦镜头的变焦范围为 15mm~85mm,用这个镜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 h1;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 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?
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(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。

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 18cm,试用以上数据推算游码的质 量。

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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 500g,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?

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: 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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