2025年“巨人杯”全國初中應用物理知識競賽初賽試卷及答案（精華版）一、本題10小題每小題2分，共20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．1．（2分）汽車的觀后鏡是用來觀察車后路面情況的裝置，一般為凸面鏡．正常情況下，坐在駕駛員位置的人通過左側觀后鏡應該看見如圖甲所示的效果．在某次準備駕車外出前，坐在駕駛員位置的王師傅發現，從左側觀后鏡中看到的是如圖乙所示的情景．為確保行駛安全，左側觀后鏡的鏡面應適當完成圖中的哪種操作（）A．向外旋轉B．向內旋轉C．向下旋轉D．向上旋轉2．（2分）（2014?平原縣二模）“五一文藝會演”時，物理老師和電工師傅合作給同學們表演了一個“不怕電”的節目（注意：因該節目有危險，同學們切勿模仿）．首先電工師傅將兩根導線的接頭A、B分別連接到一標有“P2220100”的燈泡（如圖甲所示）的接線柱C、D上，閉合開關，燈泡正常發光．隨后，電工師傅斷開開關，取下燈泡，物理老師站到干燥的木凳上，左、右兩手分別抓住兩導線接頭A、B（如圖乙所示），此時電工師傅閉合開關，用測電筆分別測試導線接頭A、B及物理老師的皮膚，發現測電筆的氖管均發光，而在這一過程中，物理老師依然談笑自如．對以上現象的解釋，你認為下列說法中正確的是（）A．物理老師有“特異功能”，確實不怕電B．物理老師的雙手戴著絕緣手套C．在人、燈替換的過程中，電源的火線被斷開了D．在人、燈替換的過程中，電源的零線被斷開了3．（2分）圖甲為一把手工鋸的鋸條，圖乙所示為正對著鋸齒看的效果，發現它的鋸齒都“東倒西歪”的側向兩側，而不在一個平面上．其原因是（）A．將鋸齒做成這樣的形狀后，容易將鋸齒打磨得更鋒利B．將鋸齒做成這樣的形狀后，鋸條承受撞擊能力更強C．鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了D．將鋸齒做成這樣的形狀后，可以使鋸口加寬，減小被鋸物體對鋸條的摩擦力4．（2分）（2014?黃岡模擬）“嫦娥三號”探測器在月球表面降落時，沒有使用降落傘，是因為（）A．月球表而非常松軟，不需要使用降落傘減速B．距離月球表面太近，用降落傘來不及減速C．月球表面附近沒有大氣，降落傘無法起到減速的作用D．“嫦娥三號”質量太大，不易制作足夠大的降落傘5．（2分）汽車發動機在工作過程中需要冷卻．圖為汽車發動機的水冷系統工作原理示意圖．在汽車發動機正常工作的過程中，圖所示有關汽車發動機水冷系統中水流方向以及水泵葉輪轉向的示意圖中，正確的是（）A．B．C．D．6．（2分）2013年6月20日我國宇航員王亞平首次進行了太空授課．圖為王亞平所做實驗的一個畫面，圖中的水呈球狀而不破裂，除了失重的原因外，還主要是因為（）A．水球的外表面有一層很薄的橡皮膜B．水球表面分子之間相互作用的引力大于斥力C．在實驗用水中事先添加了某些特殊物質D．到外太空后，水的分子結構發生了變化7．（2分）將一只點燃的蠟燭靠近家里的鏡子，會發現鏡子中出現了多個蠟燭的像，對于這種現象，下列解釋中正確的是（）A．鏡子質量不好，反射面不平整B．光經玻璃前表面和后表面發生多次反射后形成了多個虛像C．燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻導致的折射形成了多個虛像D．火焰抖動的過程中，由于視覺暫留效應形成的錯覺8．（2分）小東在觀看“神舟十號”飛船發射時，想估算一下運載飛船的火箭在發射后的第一個10s內的平均速度．他上網查到運載“神舟十號”的長征二號F運載火箭全長58m．然后從網上下載了“神舟十號”發射的視頻，分別截取火箭剛發射時和發射后第lOs的圖片，如圖甲和圖乙所示．則火箭發射后第一個lOs內的平均速度值應最接近（）A．4m/sB．9m/sC．12m/sD．15m/s9．（2分）為了監督司機是否遵守限速規定，交管部門在公路上安裝了周定測速儀．如圖所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發出兩次短促的超聲波信號．第一次發出信號到測速儀接收到經汽車反射回來的信號用時0.5s，第二次發出信號到測速儀接收到經汽車反射回來的信號用時0.3s，若發出兩次信號的時間間隔是1.1s，超聲波的速度是340m/s，則（）A．汽車接收到第一次信號時，距測速儀170mB．汽車接收到第二次信號時，距測速儀102mC．汽車的速度是34m/sD．汽車的速度是30.9m/s10．（2分）（2014?東勝區二模）如圖所示的電動自行車既可以電動騎行，也可以腳踏騎行．電動騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．下表是某型號電動自行車的主要技術參數．整車整車質量40kg最高車速30km/h最大噪聲62dB蓄電池電壓48V容量12Ah電動機額定電壓48V額定功率240W根據學過的物理知識，判斷以下估算結果中合理的是（）A．電動自行車行駛過程中，電動機的工作電流保持5A不變B．蓄電池一次充足電，放電時可輸出的電能最多約為3.5×104JC．若蓄電池儲存能量的80%用于驅動電動自行車在平均阻力為40N的水平公路上勻速行駛，蓄電池一次充電最多能連續電動車行駛約41kmD．蓄電池一次充電后，該電動自行車最多可供電動車騎行2.4h二、簡答下列各題（每題5分，共30分）11．（5分）有兩只干凈、透明的圓柱形玻璃杯，一只盛滿不含氣泡、污物的純凈水，另一只為空杯子，兩只杯子的杯口都被不透明的蓋子蓋嚴了．請你說明如何只用眼腈觀察判斷哪只杯中裝有水，并說明這樣做的依據．12．（5分）如圖所示，位于兩個電線稈之間的電線總是呈現出向下的弧線，弧線最低點與兩端懸點間的水平線的距離稱為垂距或稱垂度．請回答：（1）若架設電線肘所留垂距過小，你認為會有什么危害？（2）若架設電線時所留垂距過大，你認為會有什么危害或不足？13．（5分）如圖甲所示，家用漏電保護器是在用電器發生漏電故障或人體觸電時實施保護的設備，它的內部構造中包含有兩個部分﹣﹣檢測裝置和試驗電路．家庭電路漏電時，通過火線與零線的電流不相等．漏電保護器中有一檢測裝置（在圖乙中雙虛線框內，未具體畫出），當它檢測到通過自身的火線和零線的電流不等時，便切斷電源，起到保護作用．漏電保護器中還有試驗電路，由一只開關S與一個電阻R組成，閉合開關S就能模擬漏電情形，從而檢查漏電保護器工作是否正常．請在圖乙中漏電保護器的虛線框內畫出試驗電路．14．（5分）“嫦娥三號”探測器主要由兩大部分構成：著陸器和巡視器，其中巡視器就是我們俗稱“玉兔”的月球車（如圖所示）．網上有許多學生和科學愛好者問了許多關于月球車的有趣問題，你能幫他回答嗎？（1）月球表面的某些部分土壤非常松軟，而且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍布．設計什么樣的月球車輪才能方便它在月球表面行駛？（2）月球車為什么不使用減震性能更好的充氣輪胎？（3）月球車的主要能量來源是什么？15．（5分）如圖甲所示為一輛在田地里使用的農用四輪拖拉機，它的前輪是導向輪，后輪是驅動輪，拖拉機在工作時一般后面掛有拖車或耕地設備等．圖乙所示為一輛在倉庫、機場、車站等地方常見的搬運貨物的叉車，它的前輪是驅動輪，后輪是導向輪．請分別解釋為什么拖拉機的前輪窄小、后輪寬大得多，而叉車的前輪寬大、后輪窄小？16．（5分）小明在用如圖所示的氣筒給自行車輪胎打氣后，發現氣筒外管的溫度明顯比打氣前升高很多，且越靠近氣筒外筒的頂部的地方，溫度越高．注：在用該氣筒給自行車輪胎打氣過程中，底座和內管不動，手柄和外管上下運動；活塞固定在內管頂部．請你分析產生這一現象的原因．三、解答題（共1小題，滿分11分）17．（11分）科技小組的同學們沒計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫：控制在一定范圍內的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分．其中，R′為阻值可以調節的可變電阻．R為熱敏電阻（置于恒溫箱內），其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，繼電器線圈電阻50歐姆．（1）如圖甲所示狀態，加熱器是否處于加熱狀態？（2）已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.036A時，銜鐵會被釋放．當調節R′=350Ω時，恒溫箱內可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”．如果需要將恒溫箱內的溫度控制在最低溫度為50℃的“恒溫”，則應將R′的限值調為多大？（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”，與獲得最高溫度為100℃的“恒溫”，相比較，哪一個的溫度波動范圍更小？為什么？四、解答題（共1小題，滿分12分）18．（12分）如圖1所示為16mm電影放映機放電影，這種電影放映機使用寬度為16mm的電影膠片，電影中的聲音以聲音信號的方式刻錄在電影膠片上如圖2所示．（1）電影放映機正常放映時，有關放映燈泡、放映機鏡頭（凸透鏡）、電影膠片、反光鏡（凸面鏡或凹面鏡）的種類及其相對位置關系，提出了如圖3所示的幾種猜想，其中可能正確的是_________．（2）有一次，電影剛開始放映時，小新發現銀幕上的畫面全部是倒立的．在這種情況下，下列所述的觀看效果中，不可能出現的場景是_________．A．人退著向后走B．地上的碎陶片突然聚集起來，最后形成一只漂亮的陶罐C．聽到的是正常的影片中的對白D．箭倒著飛向弓（3）小新看電影時，估計銀幕到電影放映機的距離約為15m；銀幕上的電影畫面寬度約為3m．已知電影放映機所使用的16mm電影膠片中畫面的寬度約為10mm．則根據以上數據可知電影放映機鏡頭的焦距可能為_________A.52mmB.24mmC.49mmD.26mm（4）若該16mm電影膠片的厚度H=0.14mm．片夾上密密地繞了一整盤電影膠片，如圖4所示，圖中d和D分別表示片夾內電影膠片的內徑和外徑．求：①這盤電影膠片的總長度L約是多少？②若按每秒24幅畫面正常放映，這盤電影膠片大約能連續正常放映多長時間？（不計片頭與片尾的長度）五、解答題（共1小題，滿分12分）19．（12分）小亮家有一輛轎車，爸爸在給他講車的性能時，總是說“2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從剛上查到了排量的定義：活塞從上止點移動到下止點所通過的“工作客積”稱為氣缸排量．如果發動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發動機排量．小亮從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發動機，排量為2．OL；從網上查找到了了這種轎車的輸出功率與轉速的關系如圖所示．（1）根據圖分析，在發動機轉速為1000﹣﹣﹣5000r/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致有怎樣的定性關系？（2）試通過公式推導出在其他參數相同時，轎車發動機的輸出功率與其排量的關系．（3）小亮又向爸爸詢問了一些實測數據：轎車行駛的路況好，平均車速為lOOkm/h時，發動機轉速為2000r/min，1平均油耗為9L/lOOkm．參考圖中的數據，分析這輛汽車在這種狀態下行駛時，發動機的效率約為多少？每個做功沖程氣缸內氣體的平均壓強是約為多少？（已知汽油的熱值為4.6×lO7J/kg，密度為0.71×103kg/m3）．六、解答題（共1小題，滿分15分）20．（15分）小明自己設計并動手將房間里的窗簾改成電動窗簾．為此他購置了微型電動機及減速裝置、電源、雙刀雙擲開關、滑輪、皮帶、拉繩等器材，對原有的窗簾盒進行改造．（1）如圖甲所示，小明在窗簾盒（上方的雙虛線框）內安裝了電動裝置，電動裝置通過拉繩拉著窗簾一起運動．改變通過微型電動機的電流方向，就可改變其轉軸轉動的方向，從而將窗簾打開或關閉．利用雙刀雙擲開關，可以實現電源對電動機供電電流方向的改變．請你在圖甲右側的虛線框內，完成電源、雙刀雙擲開關和接線柱間的電路連接．（2）電動機的轉速一般很高，需要安裝減速裝置，如圖乙所示．請說明減速裝置的減速原理．（3）下表是所使用的微型電動機的部分數據．表格中，額定功率是“電動機在額定電壓和額定電流下工作時的輸出功率”，堵轉電流是“在額定電壓下，讓電動機的轉軸同定不動時的電流”．型號工作電壓范圍U/V額定電壓U額/V額定電流I額/A額定功率（輸出）P輸/W額定轉速n/r?min﹣1堵轉電流I堵/ARS﹣360SH﹣142808.0﹣30﹣0120.342.1550001.36請根據表中的有關數據計算：①以額定功率運行時，該電動機的效率為多少？②電動機的額外功率主要由熱損耗和機械損耗造成，請分別求出以額定功率運行時，該電動機的熱損耗功率和機械損耗功率？③在圖甲中，減速裝置、飛輪、皮帶、滑輪、拉繩共同構成了傳動裝置．已知每半邊的窗簾滑軌長度為1.5m，要求自動窗簾能夠在6s內從完全關閉到完全打開．拉動半邊窗簾時，掛鉤和滑軌間的平均摩擦力為2N．則安裝電動窗簾時，對傳動裝置的機械效率有何要求？

參考答案與試題解析一、本題10小題每小題2分，共20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．1．（2分）汽車的觀后鏡是用來觀察車后路面情況的裝置，一般為凸面鏡．正常情況下，坐在駕駛員位置的人通過左側觀后鏡應該看見如圖甲所示的效果．在某次準備駕車外出前，坐在駕駛員位置的王師傅發現，從左側觀后鏡中看到的是如圖乙所示的情景．為確保行駛安全，左側觀后鏡的鏡面應適當完成圖中的哪種操作（）A．向外旋轉B．向內旋轉C．向下旋轉D．向上旋轉考點：光的反射．菁優網版權所有專題：光的傳播和反射、平面鏡成像．分析：平面鏡成像的特點是：像與物大小相等，連線與鏡面垂直，到平面鏡的距離相等，左右相反．解答：解：發現左側反光鏡中看到的是車后的樹梢和天空，說明樹梢的反射光線經平面鏡反射后進入眼睛，路面射向平面鏡的光線經反射后射向了上面，因此需將反光鏡向下旋轉．故選C．點評：此題考查光的反射現象，將生活現象與物理知識聯系在一起．體現了物理與實際生活的聯系．2．（2分）（2014?平原縣二模）“五一文藝會演”時，物理老師和電工師傅合作給同學們表演了一個“不怕電”的節目（注意：因該節目有危險，同學們切勿模仿）．首先電工師傅將兩根導線的接頭A、B分別連接到一標有“P2220100”的燈泡（如圖甲所示）的接線柱C、D上，閉合開關，燈泡正常發光．隨后，電工師傅斷開開關，取下燈泡，物理老師站到干燥的木凳上，左、右兩手分別抓住兩導線接頭A、B（如圖乙所示），此時電工師傅閉合開關，用測電筆分別測試導線接頭A、B及物理老師的皮膚，發現測電筆的氖管均發光，而在這一過程中，物理老師依然談笑自如．對以上現象的解釋，你認為下列說法中正確的是（）A．物理老師有“特異功能”，確實不怕電B．物理老師的雙手戴著絕緣手套C．在人、燈替換的過程中，電源的火線被斷開了D．在人、燈替換的過程中，電源的零線被斷開了考點：家庭電路的故障分析．菁優網版權所有專題：錯解分析題；電與熱、生活用電．分析：（1）使用測電筆時，手要接觸筆尾金屬體，筆尖金屬體接觸電線，氖管發光的是火線；（2）只有當人體通過的電流達到一定值時，才會發生觸電事故；觸電有兩種情況：單相觸電、雙相觸電．解答：解：用測電筆接觸物理老師，氖管發光說明此時物理老師身體帶電，而他沒有觸電，是因為沒有電流從他身上流過，出現開路，有人把零線斷開了，所以選項D解釋正確．故選D．點評：本題主要考查學生對觸電的了解與掌握．觸電有兩種情況：單相觸電、雙相觸電．單相觸電是站在地上，直接接觸火線發生的觸電事故．雙相觸電是同時接觸零線和火線，發生的觸電事故．3．（2分）圖甲為一把手工鋸的鋸條，圖乙所示為正對著鋸齒看的效果，發現它的鋸齒都“東倒西歪”的側向兩側，而不在一個平面上．其原因是（）A．將鋸齒做成這樣的形狀后，容易將鋸齒打磨得更鋒利B．將鋸齒做成這樣的形狀后，鋸條承受撞擊能力更強C．鋸條用得太久，鋸齒被撞歪了D．將鋸齒做成這樣的形狀后，可以使鋸口加寬，減小被鋸物體對鋸條的摩擦力考點：增大或減小摩擦的方法．菁優網版權所有專題：應用題；重力、彈力、摩擦力．分析：摩擦力跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，當壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力越大；當接觸面粗糙程度一定時，壓力越小，摩擦力越小；據此來解答即可．解答：解：A、鋸齒的鋒利程度是由鋸齒材料的硬度和尖利程度決定的，因為鋼鋸的鋸齒的材料和尖利程度都沒有因為東倒西歪而改變，所以不會增大其鋒利程度，故本選項錯誤；B、鋸是否耐撞擊是由鋸齒的材料決定的，與形狀沒有關系，故本選項錯誤；C、新的鋼鋸鋸齒也是東倒西歪的，故本選項錯誤；D、鋸齒做成東倒西歪的形狀，可以使鋸條在前后拉動的過程中，所鋸物體位置的寬度增加，有利于鋼鋸的前后伸縮，減小了對鋼鋸的壓力，從而減小摩擦，故本選項正確．故選D．點評：要解答此題，需要對物體的硬度、摩擦力的知識靈活掌握，此題考查的是生活中常見的物體﹣﹣﹣鋸條用到的物理知識，體現了理論與實踐相結合的思想．4．（2分）（2014?黃岡模擬）“嫦娥三號”探測器在月球表面降落時，沒有使用降落傘，是因為（）A．月球表而非常松軟，不需要使用降落傘減速B．距離月球表面太近，用降落傘來不及減速C．月球表面附近沒有大氣，降落傘無法起到減速的作用D．“嫦娥三號”質量太大，不易制作足夠大的降落傘考點：力與運動的關系．菁優網版權所有專題：運動和力．分析：使用降落傘降落時，空氣對降落傘有阻力作用，使降落的物體減速降落，月球上沒有空氣，降落傘不能工作．解答：解：探測器在月球上空降落時，靠變推力發動機產生向下的推力實施減速下降，因為月球周圍是真空，沒有空氣，所以月球著陸器不能利用降落傘進行月面著陸．所以選項ABD錯誤，選項C正確．故選：C．點評：要注意培養運用所學知識分析生活中現象的能力，學以致用．5．（2分）汽車發動機在工作過程中需要冷卻．圖為汽車發動機的水冷系統工作原理示意圖．在汽車發動機正常工作的過程中，圖所示有關汽車發動機水冷系統中水流方向以及水泵葉輪轉向的示意圖中，正確的是（）A．B．C．D．考點：氣壓計和抽水機．菁優網版權所有專題：氣體的壓強、流體壓強與流速的關系．分析：離心式水泵是利用大氣壓的原理來進行工作的，在工作過程中，是葉輪先將泵殼內的水向上甩出，使泵殼內形成暫時的真空，大氣壓再將下面的水壓上來，進入泵殼的．從這一角度我們可判斷葉輪的作用和轉動方向．解答：解：A、根據葉輪的作用，它應將水向上甩出，而水流的方向應該向左，是錯誤的；B、觀察圖中的箭頭可知，葉輪逆時針旋轉，結合葉片的方向可知，這樣轉動能將水有效甩出，是正確的；C、觀察圖中的箭頭可知，葉輪順時針旋轉，結合葉片的方向可知，這樣轉動不能將水有效甩出，是錯誤的；D、圖中的箭頭可知，葉輪順時針旋轉，水流方向應該向右，不合實際，是錯誤的．故選B．點評：解決此題首先要明確葉輪在離心式水泵工作中所發揮的作用，再結合圖示對葉輪的形狀、轉動方向等做出相應的判斷．6．（2分）2013年6月20日我國宇航員王亞平首次進行了太空授課．圖為王亞平所做實驗的一個畫面，圖中的水呈球狀而不破裂，除了失重的原因外，還主要是因為（）A．水球的外表面有一層很薄的橡皮膜B．水球表面分子之間相互作用的引力大于斥力C．在實驗用水中事先添加了某些特殊物質D．到外太空后，水的分子結構發生了變化考點：分子間的作用力．菁優網版權所有專題：分子熱運動、內能．分析：用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力．它產生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力．就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢．解答：解：與氣體接觸的液體表面分子間距離大于液體內部分子間距離，液體表面層的分子間同時存在相互作用的引力與斥力，但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0，分子引力大于分子斥力，分子力表現為引力，即存在表面張力，表面張力使液體表面有收縮的趨勢，所以水呈球狀而不破裂；故ACD錯誤，B正確．故選B．點評：本題考查了液體表面張力的形成原因，難度不大，是一道基礎題，熟練掌握基礎知識即可正確解題．7．（2分）將一只點燃的蠟燭靠近家里的鏡子，會發現鏡子中出現了多個蠟燭的像，對于這種現象，下列解釋中正確的是（）A．鏡子質量不好，反射面不平整B．光經玻璃前表面和后表面發生多次反射后形成了多個虛像C．燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻導致的折射形成了多個虛像D．火焰抖動的過程中，由于視覺暫留效應形成的錯覺考點：平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．菁優網版權所有專題：光的傳播和反射、平面鏡成像．分析：解答此題從以下知識點入手：①根據平面鏡成像特點，成正立放大的虛像；②由于介質的不均勻會造成光的折射；③當我們所見到的物體突然在眼前離開時，就在這物體離開后的一瞬間，其影像仍舊會在人的視覺中停留一段很短的時間，這叫做視覺暫留．解答：解：A、鏡子質量不好，反射面不平整，不會造成鏡子中出現了多個蠟燭的像；故A錯誤；B、由于玻璃有一定的厚度，故光經玻璃前表面和后表面發生多次反射后形成了多個虛像，故B正確；C、將蠟燭點燃，燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻導致像很模糊，而不是出現多個像，故C錯誤；D、因為眼睛始終沒有離開觀察的燭焰，因此不是由于視覺暫留效應形成的錯覺，故D錯誤．故選B．點評：結合生活實際，運用所學知識解釋物理現象．體現物理來源于生活，服務于社會的新課程理念．8．（2分）小東在觀看“神舟十號”飛船發射時，想估算一下運載飛船的火箭在發射后的第一個10s內的平均速度．他上網查到運載“神舟十號”的長征二號F運載火箭全長58m．然后從網上下載了“神舟十號”發射的視頻，分別截取火箭剛發射時和發射后第lOs的圖片，如圖甲和圖乙所示．則火箭發射后第一個lOs內的平均速度值應最接近（）A．4m/sB．9m/sC．12m/sD．15m/s考點：變速運動與平均速度．菁優網版權所有專題：長度、時間、速度．分析：由甲乙兩圖可以看出，在火箭發射后第一個lOs內通過的路程大約等于運載火箭全長的1.5倍，根據v=求出其平均速度．解答：解：由甲乙兩圖可以看出，在火箭發射后第一個lOs內通過的路程大約等于運載火箭全長的1.5倍，s=1.5×58m=87m，火箭發射后第一個lOs內的平均速度v===8.7m/s，接近于9m/s．故選B．點評：此題主要考查的是學生對速度計算公式的理解和掌握，估算出火箭在10s內通過的路程是解決此題的關鍵．9．（2分）為了監督司機是否遵守限速規定，交管部門在公路上安裝了周定測速儀．如圖所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發出兩次短促的超聲波信號．第一次發出信號到測速儀接收到經汽車反射回來的信號用時0.5s，第二次發出信號到測速儀接收到經汽車反射回來的信號用時0.3s，若發出兩次信號的時間間隔是1.1s，超聲波的速度是340m/s，則（）A．汽車接收到第一次信號時，距測速儀170mB．汽車接收到第二次信號時，距測速儀102mC．汽車的速度是34m/sD．汽車的速度是30.9m/s考點：速度公式及其應用．菁優網版權所有專題：計算題；錯解分析題；長度、時間、速度．分析：求汽車的速度必須知道行駛的距離和相應的時間：①測速儀第一次發出超聲波時，經過了0.25s到達了汽車處，而信號從汽車處返回測速儀，也行駛了0.25s的時間；②在第二次發出的信號，在與汽車相遇返回到測速儀時，超聲波行駛了0.15s；③這兩次汽車與測速儀的距離差就是汽車行駛的距離，再找出行駛這段時間所用的時間（汽車運動的時間為從第一次與超聲波相遇開始，到第二次與超聲波相遇結束．求出這個時間，就是汽車運動的時間），利用速度公式即可得解．解答：解：（1）由v=得：汽車接收到第一次信號時，汽車距測速儀：s1=v聲t1=340m/s×0.25s=85m；（2）汽車接收到第二次信號時，汽車距測速儀：s2=v聲t2=340m/s×0.15s=51m；（3）因此汽車在兩次信號的間隔過程中，行駛了：s′=s1﹣s2=85m﹣51m=34m；這34m共用了：t′=△t﹣t1+t2=1.1s﹣0.25s+0.15s=1s，所以汽車的車速為：v′===34m/s．綜上所述，ABD錯誤，C正確．故選C．點評：本題考查了學生對速度公式的應用，如何確定汽車運動的時間，是此題的難點．兩次信號的時間間隔雖然是1.1秒，但汽車在接收到兩次信號時其其通過的路程所對應的時間不是1.1秒．要從起第一次接收到超聲波的信號開始計時，到第二次接收到超聲波的信號結束，由此來確定其運動時間．通過的路程與通過這段路程所用的時間對應上是解決此題關鍵．10．（2分）（2014?東勝區二模）如圖所示的電動自行車既可以電動騎行，也可以腳踏騎行．電動騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．下表是某型號電動自行車的主要技術參數．整車整車質量40kg最高車速30km/h最大噪聲62dB蓄電池電壓48V容量12Ah電動機額定電壓48V額定功率240W根據學過的物理知識，判斷以下估算結果中合理的是（）A．電動自行車行駛過程中，電動機的工作電流保持5A不變B．蓄電池一次充足電，放電時可輸出的電能最多約為3.5×104JC．若蓄電池儲存能量的80%用于驅動電動自行車在平均阻力為40N的水平公路上勻速行駛，蓄電池一次充電最多能連續電動車行駛約41kmD．蓄電池一次充電后，該電動自行車最多可供電動車騎行2.4h考點：電功率的計算；電功的計算．菁優網版權所有專題：計算題；電能和電功率．分析：（1）知道電動機的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出額定電流，電動機行駛過程中不一定以額定功率行駛，通過電動機的電流不一定等于額定電流；（2）知道蓄電池的電壓和容量，根據W=UIt求出蓄電池一次充足電后放電時可輸出的最多電能；（3）根據效率公式求出蓄電池提供的電能，電動車勻速行駛時受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力的大小相等，根據W=Fs求出蓄電池一次充電最多能連續電動車行駛的距離；（4）根據I=求出蓄電池一次充電后，完全放電時該電動自行車最多可供電動車騎行的時間，但蓄電池不能完全放電．解答：解：（1）由P=UI可得，電動機的額定電流：I電動機===5A，因電動機行駛過程中不一定以額定功率行駛，所以，電動機的工作電流不一定是5A，故A不正確；（2）蓄電池一次充足電后放電時可輸出的最多電能：W電=U電I電t電=48V×12A×3600s=2.0736×106J，故B不正確；（3）每次充電可以給電動機提供的電能：W機械=W電×80%=2.0736×106J×80%=1.65888×106J，因電動車勻速行駛，所以，受到的牽引力F=f=40N，由W=Fs可得，最遠行駛的距離：s===41472m≈4.1km，故C正確；（4）由I=可得，該電動自行車最多可供電動車騎行的時間：t===2.4h，因電動車行駛時，蓄電池不能完全放電，所以，該電動自行車最多可供電動車騎行的時間小于2.4h，故D不正確．故選C．點評：本題考查了學生對電功率公式、電功公式、做功公式、效率公式的掌握和運用，要注意正常行駛時的功率和額定功率相等，否則兩個功率不相等，要學會從題目所給信息中找到有用的數據．二、簡答下列各題（每題5分，共30分）11．（5分）有兩只干凈、透明的圓柱形玻璃杯，一只盛滿不含氣泡、污物的純凈水，另一只為空杯子，兩只杯子的杯口都被不透明的蓋子蓋嚴了．請你說明如何只用眼腈觀察判斷哪只杯中裝有水，并說明這樣做的依據．考點：凸透鏡成像的應用．菁優網版權所有專題：透鏡及其應用．分析：裝有水的圓柱形玻璃杯可形成一個凸透鏡，而空杯子則不是，故可根據物體在凸透鏡1倍焦距內成正立放大虛像的性質進行判斷．解答：答：裝有水的圓柱形玻璃杯相當于凸透鏡，而物體放在焦點之內時，所成的像是放大正立的虛像；因此將手放在杯子的一側較近的地方，在另一側透過杯子看手，若被放大，則杯子中裝有水，否則為空杯子．點評：借助裝有水的圓柱形玻璃杯可形成一個凸透鏡，再利用凸透鏡成像的特點可做出判斷，這是本題解答的關鍵．12．（5分）如圖所示，位于兩個電線稈之間的電線總是呈現出向下的弧線，弧線最低點與兩端懸點間的水平線的距離稱為垂距或稱垂度．請回答：（1）若架設電線肘所留垂距過小，你認為會有什么危害？（2）若架設電線時所留垂距過大，你認為會有什么危害或不足？考點：物質的基本屬性．菁優網版權所有專題：粒子與宇宙、材料世界．分析：物體熱膨脹的一般規律：一般物體在溫度升高時膨脹，溫度降低時收縮，相同條件下，氣體膨脹最明顯，液體次之，固體膨脹得最小．解答：解：我們周圍的環境隨著季節的變化，溫度也發生變化，由于物體具有熱脹冷縮的性質，如果把電線拉緊，當溫度降低時，隨著電線的縮短而可能導致電線被拉斷或變形，從而出現安全隱患．氣溫降低得越多，物體收縮得越明顯，所以在氣溫高于20℃的夏季施工架設，則應使垂距略大于0.5m．但如果垂距過大，電線離地面太近，容易造成事故．答：（1）架設電線肘所留垂距過小，氣溫降低時，電線收縮會拉斷電線甚至拉斷電線桿；（2）所留垂距過大，電線離地面太近，容易造成事故．點評：此題考查的是我們對熱膨脹規律的掌握和應用，是一道聯系實際的應用題，難度不大．13．（5分）如圖甲所示，家用漏電保護器是在用電器發生漏電故障或人體觸電時實施保護的設備，它的內部構造中包含有兩個部分﹣﹣檢測裝置和試驗電路．家庭電路漏電時，通過火線與零線的電流不相等．漏電保護器中有一檢測裝置（在圖乙中雙虛線框內，未具體畫出），當它檢測到通過自身的火線和零線的電流不等時，便切斷電源，起到保護作用．漏電保護器中還有試驗電路，由一只開關S與一個電阻R組成，閉合開關S就能模擬漏電情形，從而檢查漏電保護器工作是否正常．請在圖乙中漏電保護器的虛線框內畫出試驗電路．考點：熔斷器的作用及保險絲的選擇方法．菁優網版權所有專題：電與熱、生活用電．分析：根據題意可知，漏電保護器在檢測到通過虛線框內火線與零線的電流不相等時，會切斷電源，否則不會切斷電源，據此畫出符合題意的電路圖．解答：解：漏電保護器中還有實驗電路，由一只開關S與一個電阻R組成，閉合開關S時滿足通過火線與零線的電流不相等，如下圖：閉合開關時，通過虛線框內火線的電流小于通過該裝置零線的電流，可以模擬漏電情形．點評：本題考查了串、并聯電路的設計，關鍵是抓住漏電保護器的工作條件：通過虛線框內火線與零線的電流不相等．14．（5分）“嫦娥三號”探測器主要由兩大部分構成：著陸器和巡視器，其中巡視器就是我們俗稱“玉兔”的月球車（如圖所示）．網上有許多學生和科學愛好者問了許多關于月球車的有趣問題，你能幫他回答嗎？（1）月球表面的某些部分土壤非常松軟，而且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍布．設計什么樣的月球車輪才能方便它在月球表面行駛？（2）月球車為什么不使用減震性能更好的充氣輪胎？（3）月球車的主要能量來源是什么？考點：減小壓強的方法及其應用；太陽能的轉化．菁優網版權所有專題：壓強、液體的壓強；能源的利用與發展．分析：（1）減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積來減小壓強；在受力面積一定時，減小壓力來減小壓強．（2）要求對月球、大氣壓和能源等相關知識有一定的了解．解答：解：（1）月球表面的某些部分土壤非常松軟，而且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍布，將月球車的輪子表面積做得更大，可以在壓力一定的情況下，通過增大受力面積減小月球車對月球表面的壓強；（2）月球車不使用減震性能更好的充氣輪胎，原因之一是月球表面沒有大氣壓（或大氣、空氣），充氣輪胎容易爆裂；（3）月球車的主要能量來源是太陽能．點評：此題主要考查學生對減小壓強的方法及其應用、太陽能相關知識的理解，解答此題的關鍵是掌握減小壓強的方法，同時要知道月球表面沒有空氣．15．（5分）如圖甲所示為一輛在田地里使用的農用四輪拖拉機，它的前輪是導向輪，后輪是驅動輪，拖拉機在工作時一般后面掛有拖車或耕地設備等．圖乙所示為一輛在倉庫、機場、車站等地方常見的搬運貨物的叉車，它的前輪是驅動輪，后輪是導向輪．請分別解釋為什么拖拉機的前輪窄小、后輪寬大得多，而叉車的前輪寬大、后輪窄小？考點：減小壓強的方法及其應用．菁優網版權所有專題：壓強、液體的壓強．分析：減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積來減小壓強；在受力面積一定時，減小壓力來減小壓強．解答：解：拖拉機的前輪窄小、后輪寬大得多，而叉車的前輪寬大、后輪窄小的原因是因為拖拉機后輪是驅動輪，搬運貨物的叉車前輪是驅動輪，這樣在壓力一定時，通過增大受力面積可以減小對地面的壓強．點評：這是一道與生活聯系非常密切的物理題，在我們日常生活中經常需要根據實際情況來增大或減小壓強，要學會學以致用，活學活用，這才是學習物理的真正意義．解答時，要注意使用控制變量法．16．（5分）小明在用如圖所示的氣筒給自行車輪胎打氣后，發現氣筒外管的溫度明顯比打氣前升高很多，且越靠近氣筒外筒的頂部的地方，溫度越高．注：在用該氣筒給自行車輪胎打氣過程中，底座和內管不動，手柄和外管上下運動；活塞固定在內管頂部．請你分析產生這一現象的原因．考點：做功改變物體內能．菁優網版權所有專題：分子熱運動、內能．分析：可以從壓縮氣體做功的角度去分析，從壓縮越厲害，消耗機械能越多，轉化為內能越多，溫度越高的角度去分析．解答：答：（1）用氣筒給自行車打氣的過程中，外管頂部對氣筒和輪胎內的氣體做功，氣體內能增加，溫度升高，氣筒外管將熱量傳遞到管的外壁，因此氣筒外壁溫度明顯升高；（2）因為外筒越向下移，外管的頂部氣體被壓縮越多，氣體壓強越大，移動相同的距離，對氣體做功越多，氣體內能增加越明顯，溫度越高，從而導致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高；（3）外管在相對活塞上、下運動的過程中，向外傳遞的內能主要來自于內部被壓強的高溫氣體，而外筒的下部與上部相比，其與管內高溫氣體的接觸時間較短，吸收的熱量較少，因此溫度低；（4）外管在相對活塞向下運動的過程中，在高壓氣體的作用下，外管與活塞間的壓力增大，單位長度克服摩擦力做功而轉化的內能越靠近外管頂部越多，導致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高．點評：本題考查學生對物體做功現象和熱傳遞現象的理解程度．三、解答題（共1小題，滿分11分）17．（11分）科技小組的同學們沒計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫：控制在一定范圍內的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分．其中，R′為阻值可以調節的可變電阻．R為熱敏電阻（置于恒溫箱內），其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，繼電器線圈電阻50歐姆．（1）如圖甲所示狀態，加熱器是否處于加熱狀態？（2）已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.036A時，銜鐵會被釋放．當調節R′=350Ω時，恒溫箱內可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”．如果需要將恒溫箱內的溫度控制在最低溫度為50℃的“恒溫”，則應將R′的限值調為多大？（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”，與獲得最高溫度為100℃的“恒溫”，相比較，哪一個的溫度波動范圍更小？為什么？考點：歐姆定律的應用．菁優網版權所有專題：歐姆定律．分析：（1）分析圖示電路，根據電路結構分析答題．（2）由圖示圖示求出熱敏電阻阻值，然后由歐姆定律求出電源電壓，再由歐姆定律求出滑動變阻器的阻值．（3）根據圖乙所示圖象分析答題．解答：解：（1）由圖甲所示電路可知，工作電路是通路，加熱器處于加熱狀態．（2）由圖乙所示圖象可知，溫度為100攝氏度時，熱敏電阻阻值為500歐姆，由I=可知，電源電壓：U=I1（R0+R+R′）=0.04A×（50Ω+500Ω+350Ω）=36V，由圖乙所示圖象可知，當溫度為50攝氏度時，熱敏電阻阻值為900歐姆，此時，滑動變阻器阻值：R′=﹣R0﹣R=﹣50Ω﹣900Ω=50Ω；（3）由圖乙所示圖象可知，在50℃附近，熱敏電阻阻值隨溫度變化量較大，電阻阻值變化顯著，因此獲得最低溫度為50℃的：“恒溫”溫度波動范圍更小．答：（1）如圖甲所示狀態，加熱器處于加熱狀態；（2）應將R′的限值調為50歐姆；（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”的溫度波動范圍更小，因為在50℃附近，熱敏電阻阻值隨溫度變化顯著．點評：本題考查了判斷電路的工作狀態、求電阻阻值等問題，分析清楚電路結構、由圖示圖象求出溫度對應的電阻阻值是正確解題的前提與關鍵，應用串聯電路特點與歐姆定律即可正確解題．四、解答題（共1小題，滿分12分）18．（12分）如圖1所示為16mm電影放映機放電影，這種電影放映機使用寬度為16mm的電影膠片，電影中的聲音以聲音信號的方式刻錄在電影膠片上如圖2所示．（1）電影放映機正常放映時，有關放映燈泡、放映機鏡頭（凸透鏡）、電影膠片、反光鏡（凸面鏡或凹面鏡）的種類及其相對位置關系，提出了如圖3所示的幾種猜想，其中可能正確的是A．（2）有一次，電影剛開始放映時，小新發現銀幕上的畫面全部是倒立的．在這種情況下，下列所述的觀看效果中，不可能出現的場景是C．A．人退著向后走B．地上的碎陶片突然聚集起來，最后形成一只漂亮的陶罐C．聽到的是正常的影片中的對白D．箭倒著飛向弓（3）小新看電影時，估計銀幕到電影放映機的距離約為15m；銀幕上的電影畫面寬度約為3m．已知電影放映機所使用的16mm電影膠片中畫面的寬度約為10mm．則根據以上數據可知電影放映機鏡頭的焦距可能為CA.52mmB.24mmC.49mmD.26mm（4）若該16mm電影膠片的厚度H=0.14mm．片夾上密密地繞了一整盤電影膠片，如圖4所示，圖中d和D分別表示片夾內電影膠片的內徑和外徑．求：①這盤電影膠片的總長度L約是多少？②若按每秒24幅畫面正常放映，這盤電影膠片大約能連續正常放映多長時間？（不計片頭與片尾的長度）考點：凸透鏡成像規律及其探究實驗；速度公式及其應用．菁優網版權所有專題：透鏡及其應用；長度、時間、速度．分析：（1）（2）（3）根據凸透鏡成像規律即特點分析；（4）根據速度公式的變形公式解答．解答：解：（1）由于放映機成像時，成的是倒立、放大的實像，而要讓像（即膠片）更亮一些，需要用到凹面鏡聚光，故C、D是不對的；燈泡放在膠片的左側，以使得膠片更亮，故A是正確的；（2）由于銀幕上的畫面全部是倒立的，說明膠片放置時放反了，則隨之而來的聲音就不可能是正常的聲音了，C是不可能出現的，應該選C．（3）由于像距為15m，故15m＞2f，所以首先確定凸透鏡的焦距小于7.5m；由凸透鏡成像時的幾何關系可知：=解之得此時的物距為u=50mm，故物距一定在1倍焦距與2倍焦距之間，即f＜50mm＜2f，所以25mm＜f＜50mm，則A、B都是不對的；C、D雖然都能滿足要求，但是如果焦距是26mm的話，物體就會越靠近2倍焦距處，成像的放大率不會這么大，所以凸透鏡的焦距可能是49mm，這樣物體就在凸透鏡的焦點稍外的位置，成像的放大率較大，故該題選C．（4）①欲求膠片的總長度，則根據體積相等的原理可知膠片密繞時的總體積等于展開時的總體積，即：HL×16mm=[π（）2﹣π（）2]×16mm，將H=0.14mm代入解之得：L=646m．②由于每幅畫面是7.5mm，故正常放映的速度為v==180mm/s=0.18m/s，故這盤膠片正常連續放映的時間為t==3589s=59.8min≈1h．故答案為：（1）A；（2）C；（3）C；（4）①646m；②1h．點評：本題考查了凸透鏡成像規律，速度公式中路程、時間的計算，考查的知識點較多，難度較大．五、解答題（共1小題，滿分12分）19．（12分）小亮家有一輛轎車，爸爸在給他講車的性能時，總是說“2.0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從剛上查到了排量的定義：活塞從上止點移動到下止點所通過的“工作客積”稱為氣缸排量．如果發動機有若干個氣缸，所有氣缸“工作容積”之和稱為發動機排量．小亮從說明書上查到家中的轎車采用的是LFX直列四缸發動機，排量為2．OL；從網上查找到了了這種轎車的輸出功率與轉速的關系如圖所示．（1）根據圖分析，在發動機轉速為1000﹣﹣﹣5000r/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致有怎樣的定性關系？（2）試通過公式推導出在其他參數相同時，轎車發動機的輸出功率與其排量的關系．（3）小亮又向爸爸詢問了一些實測數據：轎車行駛的路況好，平均車速為lOOkm/h時，發動機轉速為2000r/min，1平均油耗為9L/lOOkm．參考圖中的數據，分析這輛汽車在這種狀態下行駛時，發動機的效率約為多少？每個做功沖程氣缸內氣體的平均壓強是約為多少？（已知汽油的熱值為4.6×lO7J/kg，密度為0.71×103kg/m3）．考點：熱機的效率；壓強的大小及其計算．菁優網版權所有專題：比熱容、熱機、熱值；壓強、液體的壓強．分析：（1）由這臺發動機輸出特性曲線可以得出發動機轉速為1000﹣﹣5000r/min范圍內輸出功率與轉速的大致關系；（2）先設出做功沖程燃氣對活塞的平均壓強和發動機排量，根據F=PS求出做功沖程燃氣對一個活塞的平均壓力，根據W=Fs求出每個做功沖程燃氣對一個活塞做的功，再根據P=得出發動機轉速為n時燃氣對活塞做功的功率，進一步得出發動機的輸出功率與其排量的關系．（3）先根據圖象得出發動機轉速為2000r/min時的輸出功率，根據t=求出發動機工作的時間，根據W=Pt求出求出汽車做的有用功；根據m=ρV求出燃燒汽油的質量，根據Q=mq求出汽油放出的總熱量，即為總功，根據效率公式求出發動機的效率；根據發動機轉速為n時燃氣對活塞做功功率的表達式即可求出每個做功沖程汽缸內的平均壓強．解答：解：（1）由這臺發動機輸出特性曲線可以看出在發動機轉速為1000﹣500r/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致成正比關系．（2）設做功沖程燃氣對活塞的平均壓強為p0，發動機排量為V排，則一個活塞的排氣量V排，做功沖程燃氣對一個活塞的平均壓力：F=p0S，每個做功沖程燃氣對一個活塞做的功：W0=FL=p0SL=p0V排，發動機轉速為n時，燃氣對活塞做功的功率：P==2n×P0V排=nP0V排，所以，在發動機轉速n，做功沖程汽缸平均壓強p0大致相同時，燃氣對活塞做功的功率P與發動機排量V排成正比；（3）由發動機輸出特性曲線可知：發動機轉速為2000r/min時，其輸出功率約為30kW，有用功：W有=Pt===1.08×108J；總功：W總=mq=ρVq=0.71×103kg/m3×9×10﹣3m3×4.6×107J/kg=2.9394×108J；發動機的效率：η==×100%≈36.7%；由P=nP0V排可得：P0===9×105Pa．答：（1）由這臺發動機輸出特性曲線可以看出，在發動機轉速為1000﹣﹣5000r/min范圍內，它的輸出功率與轉速大致成正比關系；（2）在其他參數相同時，發動機的輸出功率與其排量的關系為燃氣對活塞做功的功率P與發動機排量V排成正比；（3）這輛汽車以100km/h行駛時，發動機的效率約為36.7%，每個做功沖程汽缸內的平均壓強約為9×105Pa．點評：此題綜合性很強，且難度很大；涉及到熱量的計算，功和功率的計算、壓強問題、速度計算；將三類問題通過發動有機的結合在一起，充分利用題目的已知條件，就可解答此題．