2024年全國中學生物理知識競賽試題及答案（一）

一、本題共10小題，每小題2分，共20分。

L驗鈔機發出的“光”能使鈔票上的熒光物質發光；家用電器的遙控器發出

的“光”，能用來控制電風扇、電視機、空調器等電器的開啟與關閉。對于

它們發出的“光”，下列說法中正確的是（）

A.驗鈔機和遙控器發出的“光”都是紫外線

B.驗鈔機發出的“光”是紫外線，遙控器發出的“光”是紅外線

C.驗鈔機和遙控器發出的“光”都是紅外線

D.驗鈔機發出的“光”是紅外線，遙控器發出的“光”是紫外線

2.在嚴寒的冬季，小明到滑雪場滑雪，恰逢有一塊空地

正在進行人工造雪。他發現造雪機在L作過程中，不斷

地將水吸入，并持續地從造雪機的前方噴出“白霧”，|工|

而在“白霧“下方，已經沉積了厚厚的一層“白雪”，如圖示。對于造雪機

在造雪過程中，水這種物質發生的最主要的物態變化，下列說法中正確的是

（）

A.凝華B.凝固C.升華D.液化'

3.在有些地區，人們常在小河邊洗衣服。如圖示，人們先把

臟衣服浸泡在河水里，然后提出來放在石板上，用木棒捶

打，水花四濺……,如此反復多次，直到衣服被洗凈為止。

這里，用木棒捶打的主要目的是（）"Xi

A.把衣服上的灰塵打碎，以便于洗滌

B.增大木棒與灰塵之間的摩擦，將灰塵帶走

C.迫使濕衣服里面的水從衣服纖維之間的縫隙中高速噴出，利用高速水流將

灰塵沖洗掉

D.木棒捶打，使衣服突然運動起來，而衣服上的灰塵由于具有慣性仍然靜止,

從而使灰塵脫離衣服

主席臺°觀禮臺

4.如圖示，海北中學有一個跑道為400m的操場，A

在操場的主席臺和觀眾席上方一字形排列著A、B、C三個相同的音箱。在一

次運動會的開幕式上，站在操場中的所有同學都可以聽到音箱發出的足夠大

的聲音，但站在某些位置的同學卻感覺聽不清音箱中播放的內容，在圖中的1、

2、3三個位置中，位于哪個位置附近的同學應該是“感覺聽不清”的？

()

A.1B.2C.3D.在哪個位置都一樣

5.炒菜時如果發生油鍋起火現象，下列做法中最不應該的是()

A.加一些冷油，降低溫度B.立刻蓋上鍋蓋

C.立即向鍋內倒入冷水來滅火D.將蔬菜倒入油鍋內

6.北斗衛星導航系統是我國自行研制的全球衛星定位與通信系統(BDS)o系統

由空間端、地面端和用戶端(導航儀)組成，全部建成后可在全球范圍內為

各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務。2012年12月27日，

北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。關于“BDS”

的工作過程，下列說法正確的是()

A.導航儀只能接收地面端的中心控制系統的信息而不能接收導航衛星的信息

B.導航儀只能接收導航衛星的信息而不能向導航衛星發送信息

C.導航衛星發射的電磁波不能在真空中傳播

D.導航僅與導航衛星之間是通過電磁波傳遞信息的

7.小明學習了電路知識后，想利用發光二極管設計一個帶開關指示燈的照明

電路，晚間關閉照明燈后，利用二極管發出的光指示開關所在的位置。他共

設計了4個電路，如圖4所示，其中L為白熾燈，規格為(220V60W)、D為

發光二級管，規格為(1.2V0.01A)、S為單刀雙擲開關、R為限流電阻。圖4

中能夠滿足要求的電路是()

ABCD

8.某測量儀器及其控制電路如右上圖示。儀器的等效內阻為100歐，正常工

作電流范圍為100—300mA,電源電壓為30Vo控制電路由兩個滑動變阻器組

成，為了快速準確地調節儀器的工作電流，應選用哪一組變阻器？

()

A.R1=1OO歐，R2=10歐.B.Rl=200歐，R2=20歐

C.R1=1O（）歐，R2=100歐D.Rl=200歐，R2=200歐

9.明光中學的同學制定了一個劃船比賽規則：①在距兩個船隊之間的中點處

放置一個插有紅旗的小木箱（發令槍響時被釋放，隨河水流動）：②甲、乙

兩船隊（兩船連線與水流方向平行）聽發令槍聲同時從上游和下游向著小木

箱出發;③先得到小木箱的船隊獲勝。針對這個比賽規則同學們開展了討論,

下列選項是一些同學的意見，其中正確的是（）

A.比賽規則不公平，對上游船隊有利B.比賽規則不公平，對

下游船隊有利

C.比賽規則公平，水流動對兩船隊影響效果一樣D.條件不足，無法確定

10.小轎車勻速行駛在公路上，坐在副駕駛位置的小青

觀察到轎車速度盤的指針始終在UOkm/h位置處，在

超越相鄰車道上同向勻速行駛的另一輛大客車的過

程中，小青發現自己經過該車的時間約為5s,如圖

示。則被超越大客車的車速范圍為（）

A.10~20m/sB.20?30ni/sC.30?40m/sD.40?50ni/s

二、簡答下列各題（每題5分，共30分）

L圖是常見的一種電動自行車，因其節能環保、便捷實用而受到很多工薪階

層人員的青睞。請你說出5種電動自行車上不同部件中\一

4.電磁波遇到平滑的金屬表面會像光遇到平面鏡一樣發生反射，反射過程遵

循光的反射定律。小明與叔叔一起去參觀救生艇時，發

現救生艇的上方懸掛著一個由三塊相互垂直的正方形

薄金屬平板組成的“角反射器”，如圖所示。請你簡述

角反射器的工作原理以及該救生艇懸掛角反射器的原

因。

5.民航客機在飛行過程中，飛行高度可達10km左右，在這種情況下，飛機外

部的氣溫可達-60°C左右，氣壓也低至26-28kPa。但是座艙內卻是溫暖如春,

氣壓和地面大氣壓相近。請應用物理知識分析飛機座艙內是如何獲得如此舒

適環境的。

6.一般說來，物體在溫度升高時膨脹，溫度降低時收縮，這一現象稱為熱脹冷

縮。在相同的條件下，氣體的熱脹冷縮最顯著，液接

作

電

體次之，固體最不顯著。固體、液體、氣體的這種路

性質都可以被利用。有一些電冰箱中的自動溫度控

制裝置，就是根據氣體熱脹冷縮的性質制成的。右

圖是它的結構示意圖，其中金屬盒是用薄的彈性鋼

片制作，表面有一些環狀波紋，內部密封有一定量的氣體。結合圖片嘗試分

析它的控溫原理。

三、(11分)隨著社會的進步，電冰箱已

經成為現代家庭不可或缺的家用電器，下產品型號BCDJ97…

表是某品牌電冰箱的銘牌。請認真閱讀銘氣蟆類型亞熱帶型ST

防觸電保護類型1

牌上的信息，并結合平時的生活經驗回答

總行效容積197L

下列問題：冷凍宛容枳67L

額定電壓/領率220V/50Hz

1.小明認為,耗電量應當等于輸入總功率

輸入總功率I05W

耗電量0.58kW-b,24h

能源效率等級(GB12021.2-2003)1級

額定電流0.45A

制冷劑名稱及充港敬R600&56g

與一天的時間的乘積，但計算后卻發現，差異很大。這是為什么？

2.電冰箱上標示的耗電量為0.58kW?h/24ho但是在炎熱的夏季當目冰箱內

裝滿食物后，小明利用電能表測量的結果大約是該耗電量的L5倍，其可能

原因是什么？

3.若某電冰箱的耗電量按銘牌上標注的耗電量的1.5倍計算，該電冰箱一天

要工作多長時間？

四、（12分）工人師傅經常使用一種稱為“大力鉗”的工具夾緊或切斷金屬

材料，圖示為用于切斷金屬所常用的一種小型大力鉗，其各部分尺寸已在圖

中標明（單位為cm）。若工人師傅的單手最大握力為900N,他使用該大力

鉗時，在被鉗材料處能夠產生的最大壓力為多大？

五、（12分）三峽水利樞紐工程是中國規模最大的水利樞紐工程，如圖示。樞

紐控制流域面積約LOX1。'knA占長江流域面積的56%,壩址所在位置年平

均流量為Q：4.51x10"m3o水利樞紐的主要任務包括防洪、發電、航運三方

面，在發電方面，三峽水電站共安裝32臺7xlO5kW水輪發電機組，另外還

有2臺SxlO1kW的電源機組，總裝機容量（指34臺發電機組同時工作時的

總發電功率）P=2.25xlO7kW,設計年發電量約W=10"kW?h。

閱讀上述材料，解答下列問題（水的密度p=LOxlO3kg/m3,取g=10N/kg）：

L若三峽電站上、下游水位差按h=110m計算，試

求三峽電站將水的勢能轉化為電能的效率。

2.若34臺發電機組全部發電，要達到年發電量的要求，每臺發電機組平均年

發電時間t為多少天？

六、（15分）寒假小明參加了學校組織的去內蒙古草原的冬令營之前，老師對

他們講了草原上防火和自救的知識，告訴他們，草原一旦起火，推進的速度

很快，草原的火就像一堵墻一樣大面積地向前推進；但由于草的質量小，很

快就燒完了，所以當火墻的前面還在燃燒，火墻的后面很快就會熄滅，因此

火墻比較薄。這一點與森林火災有著顯著的不同。

基于草原火災的特點，老師囑咐他們，若遇到草原著火，一定要迎著火墻快

速地沖過去。如果背著火，朝沒有火的地方跑，很快就會被大火吞噬。

若某次草原發生火災時，恰好西風，風速vl=lm/s,所形成的火墻厚度

D=8m;火墻的推進速度可看作與風速相同，即v2=vl=lm/s。通常情況下，人

在草原上奔跑的速度可達v3=7m/s;而在十分疲憊的情況下，持續奔跑的速度

約為V4=1.5m/so人的衣服被火焰點燃所需的時間約為tl=L5so

1.請你通過計算說明老師所說的“草原火災自救方法”的科學道理以及后面

所說的。如果背著火，朝沒有火的地方跑，很快就會被大火吞噬”的原因。

2.假如草原發生火災時，天刮著西風，這時你恰好在火場東側約兩百米的位

置。當時你隨身帶有以下物品中的某一件：鐮刀、鐵鍬、礦泉水。在不方便

使用老師所說的“草原火災自救方法”的情況下，請你簡述你將如何利用上

述物品逃生（任選兩種作答，多選無效）？如果連上述隨身物品也沒有，你

還能采用什么方法逃生（只說一種方法，多說無效）？

2013年第二十三屆全國初中應用物理競妄（巨人杯）

參考解答和評分標準

說孫

.

I.除選界題外.提供的參均解答不定標是懵?正確的.對f那些。此加答不同的解答.正確的

同樣得分.

標

2.評分標準只是按一種思路與方法給出的.在閱卷過程中會出現各片不同情況，可參照本評分

準的精樣定出具體處理辦法，但不要與本評分林席有較大偏離.

東

3,得咎H*計JMI般分步命分的.在律分標猥中常常寫出①.②…….這里的①.②……艙用

了這要

代表答曳要點哦步■的.若考生并未寫出這個大子，而在文字表達成以后的解危過程中反映

點或步驟.同樣得分.沒有寫出任何式f或文字說明,只給出最后結果的，不能得分.

依

4.步當解答中的數字結果是按照有效數字的運算要求給出的，但對考生小微要求?不要因為仃

數字的情謀而扣分.

5,要求學生彷除的,要看學生是否會忽略那些可以忽略的條件.

分

6.在發后定獎時，如果得分相同的人數超過獲獎名艘.因而嚷f選拔時,可對特通試卷進行加

評判,加分評判的基本依據是：

（I）所用方法或原理不是謖木所講的‘R"創新性,應加分?

（2）方法簡便，應加分?

（3）提出多鐘正■解法.應加分：

（4）試卷表達域愚，條理清楚，能充分利用數學工具.應加分.

配美

上述各“的執h都應由克餐轅等小但做出炊定（行境分配箕勵名粉的由省決定,地、市分

勵名顫的由她、市決定）.

一、逸攆■（得小H2分，共20分）

I.C2.B3.C4.A5.C6D7.A8.B9.A10.B

二,簡答頻，每題5分,共30分）

I.（5分）參考答案

檢，

《”輪的衣面”花紋.塔大輪船。地面間摩擦；＜2）行膿過柝中?電動機將電愴轉化為機械

（S）和車時.

（3）后視恒的金?鈍限?可成虛像；（4）座位甲面的碑綿,用大受力面稅,減小Hxfih

電能轉化

利用增大壓力的方法增大摩櫓；（6）1C套有花紋,增大于與把套間的席接：（7）車燈，將

為光能.

說財：每說對一裨作用得I分.■多5分.

2.?分）參考答案

（I）電流從電磁鐵彳電流入時,電磁鐵上方為S極,永久磁鐵受到電磁鐵的向上的力，界性金

腳fHJ升.

屬片帶動連H響上運動,彈性氣囊被拉長.氣室內氣壓小f外界氣壓,左值閥門關閉,右向

出鐵受到

氣體通過右偵觀門送人氣宛；（2）當電流從電■協8項流入時,電?帙上方為N橫,水久

氣壓,右

電磁帙的向F的力.界性畬*片帶動連桿向下運動,為性氣囊裱樂好.氣室內氣壓大于外界

將氣體不

他料門關閉.左例閥門打開,氣體通過左倒他門進入挎氣管.為氣球充氣：（3）如此反曳，

斷先入?球.說賄：（1）2分，（2）2分,（3）1分,共5分

3.（5分）參考答案

見圖等I

說的：全部連接正硝，將5分；滑動變阻器、單刀■探開關,電

動機、電源隹接正編，雙刀雙楞開關鐳誤，得2分?雙刀雙柳開關連

_@—L]

接正確.其余部分連接錯謖，褐3分.

圖魯1

4.（5?）參考答案

（!）尢論甯ii波從哪個角則H向角反的器，反一波最”都會沿寫入網方向千行的直啦th（2）

敖什代懸拄角反射患是為rth由達能螺盡快發現在必矍的時帔開M并救.

說朗?（I）3分，（2）2分,共5分.

5.（5分）參考答案

（I）為了維特座的內的'h"地面大PK接近,需要lh韁機不斷地棉空氣出入境航，在這一過程

巾,壓麒機對空氣做功,使中氣的內他增大,溫度升RH（2）為了保持帙除內靖宜的洱度，還需要皇

調機來港溫.

說峭：（I）3分.（2）2分.共5分.

6,45分）參考答案

（1）當電冰箱內的溫度廟于設定II度時，金國禽內的氣體膨脹，使金碣含的兩個制面凸起來,通

過連桿帶動控制迂桿，動觸點向右移動,與兩靜被點接觸,接通工作電路，爾縮機「作，電冰箱內總

度譯低.（2）.白溫度降低至設定溫度以卜,金同盤內氣體體積M小，金屬盒的做個倒山凹進去，通出

MO.動觸點向左移動，V致動觸白。齡觸口分離，切斷I作電路，麓R停±X.

（3）如此反貌.保外電沐箱內的和僮不商「設定也應，

說明：（】）?（2）各2分,（3）I分.共5分.

三.川分）參考解答

I.電冰鞘是間敢工作的.只有當冷凍室內的實際溫度島廠設定必度時.電冰箱的壓緡機才開始I

作.................................................................（3分）

2.電冰m上卜東的耗電量力常溫卜,電冰柏內不放＜【何物體?II不開冰箱門的情況卜測得的.?

在實際應用過巧中.真實的耗電*今更大些............................《3分》

3.該電冰箱艮實K電量：^1.5*0.58kW-h=0.87kWh..............（2分）

人生以I作時孫r/n吃phTJh

（3分）

四?（12分》參考解答

大力鉗丁竹時,R巾C0￡?以及時應的卜半儒分分別為?…（2分）

敘設力的方向沿的聲方向，腳杠桿CDE可模型.化為圖齊2的情況,箕中〃為支點.根據，［桿平

衡條件可得：

Fil,-%..........................................................................................................（2分）

由熊直可知I尸I900N.￡|?12cn.32cm.

所以：F廣滬u^^N4.4xl/N.......................................................................（3分）

同理：H懺4BC可模型化為圖答3的情況，其中8為支點.根據杠桿平衡條件可用：

FyL^F人................................................................................................................（1分）

由一同阿如巴?呂?小、?/.廣

I51045E,￡2-1.5an.

5

所以?自?華?『

■工U|?）NL62”N...........................................................（2分）

注I兩個受力分析圖各I分.

五、（12分）玉考MF

I.水力發電是利用河川、湖泊等位f島處的水流至低處時，水的電力做功，將水源M小的重力

外能.通過小能機.發電機異化為電能.............................................（2分）

年平均流水電欣m=X?-10K*IOUkg=4.5l*IO14kg...........................（2分）

流水年平均做的總flhW4=GA=rngAM51*1014?10?IIOJ=496-IOnJ....................（2分）

年平均發電fibW=IO”kWh=3.6IO“J................................................................（|分）

三帔電站將水源的勢瓶轉化力電能的效率為：”=￡>"卷黑L=72.6%.............（3分）

即I011

2.工作大數：‘2」&17加185天.......