2022年全國初中應(yīng)用物理知識競賽試題一、選擇題（每小題2分，共12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．在2022年北京奧運會的所有運動場館都安裝了光纖網(wǎng)絡(luò)。場館中光纖的主要用途是（）A．輸電B．通信C．導(dǎo)熱D．照明2．炎熱無風(fēng)的夏天，小宇走在被曬得發(fā)燙的柏油路上，看見前面的路面己被一輛灑水車灑水淋濕了。他認為走在淋濕了的路面上一定比走在干燥的路面上感到?jīng)鏊谑勤s快走過去，結(jié)果在灑過水的路面上他卻感到更加悶熱了。你認為產(chǎn)生這種感覺的主要原因是（）A．灑水車中的水經(jīng)過曝曬后，內(nèi)能增大，溫度很高B．地面上的水使被反射的陽光增多，身體獲得更多熱量C．灑水后使附近的空氣濕度增加，身上的汗液蒸發(fā)變慢D．地面上的水蒸發(fā)時把熱量帶到了人的身上3．修補被扎破的自行車內(nèi)胎時，修車師傅通常用一把周身是刺的銼將內(nèi)胎扎破處的外表面銼毛，再把要補上去的橡膠補丁貼在內(nèi)胎上的一面也銼毛，然后再將銼毛的兩個表面涂上膠水，待膠水晾一會兒之后，對準(zhǔn)、壓緊……。對于下列銼毛橡膠表面的主要目的的分析，你認為最可能的是（）A．使補胎處的橡膠更膨松，以增強補胎處橡膠的彈性B．增大內(nèi)胎和橡膠補丁接觸的表面積，以充分發(fā)揮膠水的粘合作用C．增大內(nèi)胎與橡膠補丁之間的摩擦，防止錯位D．防止因補胎處太厚而導(dǎo)致內(nèi)胎對外胎的壓強不均勻，避免外胎爆胎4．與火車相比，汽車車廂外表面更容易堆積灰塵。對于導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因分析，你認為下列說法中最可能的是（）A．火車車廂的外表面比汽車車廂的外表面光滑，更不容易堆積灰塵B．火車行駛的速度比汽車的大，產(chǎn)生的風(fēng)更大，更容易把灰塵吹掉C．火車行駛的速度比汽車的大，車廂外側(cè)空氣流動的速度比汽車的大，車廂外側(cè)氣壓比汽車的小，車廂的內(nèi)外壓強差比汽車的大，更不容易堆積灰塵D．在車輛行駛過程中，車廂外表面由于和空氣摩擦而帶電，因為汽車的輪胎是絕緣的橡膠，和鐵輪的火車相比史不容易把電荷導(dǎo)入地下，因而更容易吸附灰塵。5．在水泥路面的道路施工中，其中有一道工序是：大約每隔8m水泥中插入一根長木條，將水泥路面割斷成一塊一塊的。然后再趁水泥還未完全固化時用帶有齒的輪在鋪設(shè)好的路面上劃出，道道的橫線（如圖1所示）。對下述做法的分析，你認為下列說法中最可能的是（）A．用帶有齒的輪在鋪設(shè)好的路面上劃出一道道的橫線，是為了使路面更加美觀B．用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了節(jié)約鋪設(shè)路面的水泥材料C．用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了防讓由于熱膨脹導(dǎo)致路面損壞D．用長木條將水泥路面割斷成一塊一塊的，是為了增大路面的摩擦6．如圖2甲所示，煤氣管道包括戶外和戶內(nèi)兩部分，二者之間連接著一只煤氣表。工人師傅給每戶安裝完戶內(nèi)管道后，都要檢查一下管道是否漏氣。有一種檢測裝置如圖2乙所示，在兩端開口的透明的U型管中裝有水，當(dāng)U型管兩端壓強相等時，兩側(cè)水面相平。檢測時，關(guān)閉開關(guān)后，用力向用戶管道口Y內(nèi)吹氣，然后迅速將U型管的一端Y與用戶管道口Y相連接，U型管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差（如圖2丙所示）。觀察U型管中水面的變化可以判斷戶內(nèi)管道是否漏氣（）A．若水面高度差逐漸增大，則表明不漏氣B．若水面高度差逐漸減小，則表明不漏氣C．若水面高度差保持不變，則表明漏氣D．若水面高度差保持不變，則表明不漏氣二、填空題（每小題2分，共6分）1．科學(xué)家根據(jù)星球光譜的紅移現(xiàn)象推斷宇宙正在膨脹，星球正在離我們越來越遠。其實在日常生活中聲音也有類似的現(xiàn)象，在火車從我們身邊疾駛而過的瞬間，盡管火車發(fā)出的汽笛聲頻率是不變的，但我們聽起來聲音的音調(diào)卻是（選填“由高變低”或“由低變高”）2.2008年5月12日14時28分，我國四川省漢川縣發(fā)生了里氏級強列地震，為及時了解震區(qū)的受災(zāi)情況，便于指揮調(diào)度，相關(guān)部門利用了飛機航拍和衛(wèi)星遙感技術(shù)。飛機航拍只能在白天進行，利用的是地面物體反射的可見光來拍攝。拍攝過程中，地面上的物體在攝像機上成的像，應(yīng)位于攝像機鏡頭的一倍焦距至二倍焦跟之間，且更靠近（選填“一倍焦距”或“二倍焦距”）處；而衛(wèi)星遙感則可以晝夜不停的工作，因為它不僅可以感知可見光，還可以感知物體發(fā)出的（選填“紫外線”或“紅外線”）。3．在建造高樓大廈時，其地基大多采用箱式基礎(chǔ)。所謂箱式基礎(chǔ)，就是把整棟大樓占地范圍的地皮掏空挖深，然后填上鋼筋混凝土。箱式基礎(chǔ)的優(yōu)點在于：第一，增大了大樓與地面的接觸面積，從而減小了大樓對地面的，可有效地防止地皮大幅度的下陷；第二，降低了整棟大樓的，增大了大樓的穩(wěn)度，提高了大樓的抗震能力。三、簡答下列各題（每題5分．共30分）1．豆腐本來是光滑細嫩的（如圖3甲所示），經(jīng)冰凍再解凍以后，會出現(xiàn)許多小孔，成為美味的“凍豆腐”（如圖3乙所示）請你說明“凍豆腐”中產(chǎn)生許多小孔的道理。2．小明學(xué)了家庭電路的知識后，在生活中更加注意觀察家用電器。他發(fā)現(xiàn)自己家洗衣機用的是三腳插頭，插頭上標(biāo)有一些符號和文字，如圖4所示。（l）請寫出以下標(biāo)識或字符的含義：①10A250V②E；③L；④N。（2）小明仔細觀察三只插腳，又有新的發(fā)現(xiàn)：標(biāo)有“E”字的插腳比其他兩腳稍長一些。他又查看了其他用電器的三腳插頭，也是這種情況。請你從安全用電的角度寫出這樣制作的好處。3．小琳家新安裝了一臺電熱水器，電熱水器的銘牌旁貼有右側(cè)所示的一段警示語。請你應(yīng)用學(xué)過的物理知識對這段警示語的必要性給予合理的解釋。4．圖5為商店常用稱量貨物的臺秤，試分析在下列情況下稱量貨物時，稱量結(jié)果與實際質(zhì)量相比是偏大還是偏小。（l）秤陀磨損了：（2）調(diào)零螺母的位置比正確位置向右多旋進了一些。5．如圖6甲所示，在一根橫跨河流兩岸的硬塑料管內(nèi)穿有三根完全相同的導(dǎo)線。為了辨別哪兩個線頭為同一根導(dǎo)線的兩端，工人師傅用圖6乙所示的“測通器”來進行測試。他首先將A和B連接起來，然后將“測通器”的m連接在D上，將n連接在F上，發(fā)現(xiàn)此時小燈泡發(fā)光……。工人師傅據(jù)此可以做出什么判斷？下一步他將如何操作才能最終搞清每根導(dǎo)線的兩端？6．小明搬進剛裝修完的新家，媽媽給他買了一個床頭燈，他將這個床頭燈插在床邊墻壁的插座上。晚上，小明在床上看書時，突然床頭燈熄滅了，過了一會兒，燈又亮了，這時他發(fā)現(xiàn)爸爸剛剛洗完澡從衛(wèi)生間走了出來。小明很好奇，親自去衛(wèi)生間打開“浴霸”的燈，發(fā)現(xiàn)他床頭的燈又熄滅了；關(guān)閉“浴霸”的燈，床頭的燈又亮了。小明很想知道為什么他的床頭燈會出現(xiàn)這種“奇怪現(xiàn)象”，線路究竟出了什么問題？(1）請你畫出小明家裝修時連接浴霸燈與床頭插座（床頭燈）的電路圖，并應(yīng)用所學(xué)知識分析產(chǎn)生這一“奇怪現(xiàn)象”的原因．(2）如果不想讓上述“奇怪現(xiàn)象”出現(xiàn)，床頭燈的開關(guān)能正常控制床頭燈的亮滅，請畫出正確的電路圖。四、（10分）為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，我國一些地區(qū)使用了“分時電（能）表”。下表是采用分時計費前、后電費價目表：原電表計費方法分時電表計費方法時間范圍全天高峰期低谷期6：00～22:0022:00～次日6:00單價（元／度）0.480.50小明家每天要用電水壺將質(zhì)量為3kg、初溫為20℃的水燒開，1．這些水被燒開需要吸收多少熱量？2．使用分時電表后，小明家把燒水時間安排在低谷期，若不計熱量損失，僅此一項，一個月（以30天計）比原來節(jié)省多少元電費？五、（14分）圖7所示為一種太陽能照明燈，太陽能電池板供1只“220V40W”的電子節(jié)能燈工作。若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3m2與太陽光垂直的表面接收的太陽輻射能約為×104J/(min·m2)，太陽光照一天，恰好可供電子節(jié)能燈工作10h。假設(shè)太陽光一直垂直照射太陽能電池板，且不考慮天氣影響，每天以8h計算。求：1．太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少？2．若200W的白熾燈與這種40W的電子節(jié)能燈的發(fā)光效果相當(dāng)。請你根據(jù)下表中數(shù)據(jù)計算說明：按目前價格使用這種太陽能照明燈與使用這種白熾燈相比在經(jīng)濟上是否有優(yōu)勢？（燈每天工作10h，一年按365天計算）額定電壓/V額定功率/W平均壽命每只售價每度電費白熾燈2202001000小時元元電子節(jié)能燈220408000小時20元太陽能電池板20年1500元六、（14分）科技小組的同學(xué)想利用學(xué)到的浮力知識制作一個浮力秤。他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋系上一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)氖瘔K，然后將其倒置在水桶里，如圖8所示。使用時，只要把被測物體投入瓶中，從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質(zhì)量。1．在這里石塊的作用是什么？試應(yīng)用所學(xué)物理知識分析其中的道理。2．這種浮力秤的質(zhì)量刻度是均勻的嗎？為什么？3．經(jīng)測量，該飲料瓶圓柱狀部分的直徑為8.0cm所對位置為零刻度（如圖8所示）。請根據(jù)圖中標(biāo)明的長度值，通過計算，在1、2、3、4各刻度線右側(cè)給浮力秤標(biāo)明對應(yīng)的質(zhì)量值。（π取，最后結(jié)果只保留整數(shù)）七、（14分）在一些農(nóng)村地區(qū)建造的沼氣池，通過將農(nóng)村大量的秸桿、人畜糞便發(fā)酵來獲取沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點燈照明。沼氣池的應(yīng)用，不僅使上述資源得以更好的利用，同時也給生活帶來了諸多便利，使環(huán)境得以改善。這是一個一舉多得的惠民工程。圖9所示為一農(nóng)戶的水壓式沼氣池的剖面簡圖。說明：1．沼氣池2．水壓池3．進料口4．密封蓋5.輸氣管6．貯氣室7．沼氣壓力顯示器8．總閥門9.U形管壓強計（里面裝有染成紅色的水）10．出料口蓋板（不密封水壓池．水壓池仍與外面大氣相通）11．閥門己知該農(nóng)戶家燃氣灶的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：取g＝10N/kg，水的比熱容c水＝×103J/(kg·℃)使用燃料液化石油氣天然氣人工煤氣人工沼氣灶前壓強（kPa)額定熱流量（kW)普通爐左：組合爐左：右：右：單爐1．根據(jù)圖9所示，通過計算說明，該農(nóng)戶此時能否使用這個沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯？2．有一天，該農(nóng)戶發(fā)現(xiàn)，沼氣壓強小于燃氣灶的要求。為了能盡快利用沼氣生火做飯，從物理學(xué)的角度看，可采取哪些措施？3．若該農(nóng)戶所用的燃氣灶是普通爐，通常情況下，普通爐中的右爐單獨正常工作時，將一壺質(zhì)量為2.5kg、溫度為20℃的水燒開，耗時約104．請你就如何提高燃氣灶的效率問題談?wù)勀愕脑O(shè)想。2022年全國初中應(yīng)用物理知識競賽參考解答和評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每小題2分，共12分）1.B2.C3.B4.D二、填空題（每小題2分，共6分）1.由高變低（2分）2.一倍焦距，紅外線（每空1分，共2分）3.壓強，重心（每空1分，共2分）三、簡答題（每題5分，共30分）1.（5分）參考答案有三個要點：（1）水結(jié)冰后，體積會變大。（2）豆腐中含有水，冰凍以后，豆腐中的小冰塊把整塊豆腐擠壓成蜂窩形狀。（3）待冰熔化成水后，就留下了許多孔洞。說明：要點（1）、（2）各2分，要點（3）1分，共5分。2.（5分）參考答案（1）①此插頭允許通過的最大安全電流為10A，能夠承受的最大安全電壓為250V；②地線；③火線；④零線（2）有三個要點：①接地插腳比其他兩腳稍長一些，這樣當(dāng)將插頭插入插座的瞬間，用電器的金屬外殼首先接地。然后用電器跟火線、零線接通；②而當(dāng)拔下插頭時，用電器現(xiàn)與火線、零線斷開，最后金屬外殼再與地線分開。③保證在插入和拔下插頭的瞬間，即使用電器的外殼“漏電”，也不會使人觸電。說明：（1）中①、②、③、④各分，共2分；（2）中要點①、②、③各1分，共3分。3.（5分）參考答案有三個要點：（1）因日常用水不是純凈水、含有雜質(zhì)，會導(dǎo)電，濕手拔插電源插頭容易觸電。（2）若水箱中無水，通電后熱水器的溫度會快速持續(xù)上升，直至損壞熱水器。（3）在氣溫低于0°說明：要點（1）、（2）、（3）各2分，要點（3）1分。4.（5分）參考答案（1）若秤砣磨損了，則稱量時游砣須放在刻度偏大的位置，臺秤才能平衡，所以稱量結(jié)果與實際質(zhì)量相比偏大。（2）若調(diào)零螺母的位置比正確位置向右多旋進一些，則秤盤中需放一定質(zhì)量的物體，才能在游砣指零的情況下使臺秤平衡。然后再把待測貨物放在秤盤中，平衡時貨物質(zhì)量等于稱重質(zhì)量，此時稱重質(zhì)量小于秤盤中兩物體質(zhì)量之和，所以稱量結(jié)果與實際質(zhì)量相比偏小。5.（5分）參考答案有三個要點：（1）確定C、E為同一導(dǎo)線的兩端。（2）為了弄清另兩根導(dǎo)線的兩端，可連接A和C，測通器的一端必須與E相連，若另一端接F，小燈泡發(fā)光，則BD為同一根導(dǎo)線，AF為同一根導(dǎo)線；若不發(fā)光，則AD為同一根導(dǎo)線，BF為同一根導(dǎo)線。（也可以讓另一端接D，若小燈泡發(fā)光，則BF為同一根導(dǎo)線，AD為同一根導(dǎo)線；若不發(fā)光，則AF為同一根導(dǎo)線，BD為同一根導(dǎo)線。）說明：要點（1）2分，要點（2）3分。6.（5分）參考答案（1）裝修時墻壁內(nèi)的電路是錯誤的，如圖所示，當(dāng)衛(wèi)生間“浴霸”燈的開關(guān)斷開，床頭燈開關(guān)閉合，“浴霸”燈和床頭燈是串聯(lián)的，因為“浴霸”燈與床頭燈的額定電壓相同，“浴霸”燈的額定電功率遠大于床頭燈的額定電功率，所以“浴霸”燈燈絲電阻遠小于床頭燈燈絲電阻，當(dāng)“浴霸”燈與床頭燈串聯(lián)時，“浴霸”燈的電功率將遠小于床頭燈的電功率，幾乎不發(fā)光，而床頭燈接近正常發(fā)光。（2）如果不想讓上述奇怪現(xiàn)象出現(xiàn)，床頭燈的開關(guān)能正常控制床頭燈的亮滅，正確的電路圖如圖所示。說明：（1）中，畫出圖答-1得2分，文字?jǐn)⑹?分，共4分；（2）中，畫出圖答-2得1分。四、（10分）參考解答1.這些水需吸收熱量：Q＝cm（）…………(1分)＝××3×（100－20）J…………(1分)＝×J………………(1分)2.1.0×J＝度………………….(2分)可以節(jié)省電費：×（－）×30元……(4分)＝元..............................................(1分)五、（14分）參考解答1.太陽能電池板工作一天（按8h計算）吸收的太陽能E＝×××8×60J≈×J…………(2分)照明燈工作10h消耗的電能W＝Pt＝40×10×3600J＝×J………………(1分)＝14％…………(2分)2.在相同的時間內(nèi)（20年）進行比較：白熾燈（或節(jié)能燈）工作總時間：20×365×10h＝73000h使用白熾燈情況：需要的燈數(shù)73000／1000＝73（盞）……………(1分)購買白熾燈的費用73×元＝146元…………(1分)白熾燈所消耗的電能W=Pt=×73000kW·h＝14600kW·h須交電費14600×元＝7300元共計費用：146元＋7300元＝7446元……………(1分)使用太陽能照明燈情況：需要的燈數(shù)73000／8000＝10（盞）……………(1分)購買節(jié)能燈的費用10×20元＝200元…………(1分)共計費用：1500元＋200元＝1700元……………(1分)7446元＞1700元……(1分)這說明，使用這種太陽能照明燈比使用這種白熾燈在經(jīng)濟上有很大優(yōu)勢。…………(1分)六、（14分）參考解答1.石塊的作用是使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中。…………..(1分)石塊受到的重力遠大于空飲料瓶受到的重力，所以浮力秤的重心較低，并低于浮力的作用力，當(dāng)浮力等于重力時，浮力秤將豎直漂浮在水中。（如果沒有石塊，整套裝置的重心將會高于浮力的作用點，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪倒，難以豎直漂浮在水中。）…………(2分)2.質(zhì)量的刻度是均勻的。……….(1分)設(shè)被測物體的質(zhì)量為m，飲料瓶圓柱狀部分的半徑為r，在浮力秤中放入被測物體后，瓶身浸入的深度增加值為h，則：浮力秤再次漂浮時，增大的浮力等于增大的重力：……………（1分）即：………(2分)可得：……………（1分）因為、、r為定值，所以h和m成正