2024年度全國初中應用物理競賽試題

一、單選題：（每題2分，共20分）

1.錄音棚的墻壁通常裝有皮質(zhì)材料的軟包，如圖所示，這樣做的目的是（）

A.減弱聲音的反射B.增加聲音的反射

C.增大聲音的響度D,提高裝飾的效果

2.如圖所示的兩個完全一樣的陶瓷杯中分別裝有半杯剛沖

好的熱茶和半杯冷牛奶，假如將他們混合在一起，想盡快做一杯

溫度可能低一些的奶茶，以下方法中效果最好的是（）

A.將熱茶冷卻2min,之后再把冷牛奶倒入熱茶杯中

B.把冷牛奶倒入熱茶杯中，再冷卻2min

C.將熱茶冷卻2min,之后再把熱茶倒入冷牛奶杯中

D.把熱茶倒入冷牛奶杯中，再冷卻2min

3.燥熱的夏天，在玻璃杯中裝有水和冰塊，如圖所示,左邊杯子里的冰塊壓著杯底,

右邊杯子里的冰塊漂移在水面。若不考慮水的蒸發(fā)，當兩

個杯中的冰塊全部熔化時，杯中水面和初始時刻杯中水面

相比（）

A.都高于初始時刻杯中的水面

B.都和初始時刻杯中的水面相平

C,左側杯中水面和初始時刻的水面相平，右側杯中水面高于初始時刻杯中水面

D.左側杯中水面高于初始時刻杯中水面，右側杯中水面和初始時刻的水面相平

4.小明用塑料吸管喝汽水時發(fā)覺，松手后原來插入瓶底的吸管會自己上浮，但放在涼

開水中卻不會，如圖所示。對此現(xiàn)象的分析，下列說話中正

確的是（）

A.吸管密度小于汽水密度，因此會上浮B.吸管很細，

由于內(nèi)部液體表面張麗的作用導致上浮

C.從汽水中析出的二氧化碳以氣泡形式附著在吸管

上，使他們整體所受浮力大于所受重力而上浮

D.由于吸管內(nèi)外大氣壓強的作用，使吸管上浮

5.小明是一個愛動手并且擅長思索的同學。一

天他把自己的手機拆開，看到一塊如圖所示的鋰電

池。以下是他做出的推斷，其中不正確的是（）△.?OG

A.這塊電池能供應的電能大約為2.3x104JB.

圖中mAh和Wh都是能量的單位

C.將這塊電池充溢電須要的電費將不會超過0.1元

D,這塊電池供應的電能若全部用來驅(qū)動電動機，能借助機械將一個中學生提升20m

高

6.有些自動洗衣機通過壓力傳感器感知氣體的壓力，從

而限制進水量。如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸

相連的細管中會封閉肯定質(zhì)量的空氣，若不考慮溫度的影響，

則洗衣缸內(nèi)水位上升過程中，細管中被封閉的空氣（）

A.體積不變，壓強變小B.體積變小，壓強變大

C.體積不變，壓強變大D.體積變小，壓強變小

7.如圖所示，過生日的小摯友正打算吹蠟燭，此刻給他照相結,果發(fā)覺照片里燭焰的

左側出現(xiàn)兩個“亮影”（箭頭所指位置）。關于“亮影”形成緣由的猜想,

下列說話正確的是（）

A.人臉就是凸面鏡，“亮影”是燭焰通過人臉形成的虛像

B.燭焰是四周空氣密度不均，“亮影”是折射形成的“蜃景”

C.“亮影”是放蛋糕的玻璃茶幾表面燭光形成的虛像

D.“亮影”是燭光在相機鏡頭中被不同的鏡片表面反射形成的虛

像

8.初春一個晴朗無風的上午，兩位小摯友在戶外活

動中H,各自分別用吸管和玩具泡泡槍將肥皂泡吹出，

發(fā)覺肥皂泡在空中輕快飄舞，如圖所示。兩位小摯友利

用不同工具沿水平方向?qū)⒎?/p>

皂泡吹出后，關于肥皂泡在空中沿豎直方向上的位

置改變狀況，下列說話正確的是（）

A.都會干脆持續(xù)下降直到落地B.都會先上升，在持續(xù)下降直到落地

C.運用吸管吹出的肥皂泡有可能會先上升，再下降直到落地

D.運用玩具泡泡槍吹出的肥皂泡有可能會先上升，再下降直到落地

9.如圖所示，在液化燃氣加氣站操作期間的地面上裝有一根高約1m

頂部帶有金屬球的金屬桿，其主要緣由是（）

A,讓工作人員通過金屬桿的接觸，避開人體帶電B.用作避雷裝置，避

開加氣站在陰雨天遭遇雷擊

C.供工作人員作為扶手運用，防止工作人員摔倒D.把加氣站空氣中的

電荷導入大地，避開空氣帶電

10.如圖所示為小明家的一段自來水管的示意圖。平常總水閥保持打開。某次出遠門

前，小明先將水龍頭關閉再將總水閥完全

關閉后，突然想洗手又打開水龍頭，則（）

A.abcd段水管中的水均可流出

B.只有ab段水管中的水能流出

C.流出的水量等于ab段和cd段水

管中水量之和

D.基本沒有水流出

二、簡答下列各題（每題6分，共30分）

1.大家都有這樣的生活閱歷，洗完澡照鏡子的時候，會發(fā)覺浴室內(nèi)鏡子表面霧茫茫的,

無法看清鏡子中的自己，如圖所示。請說明浴室中鏡子無

法正常運用的緣由，并提出兩種可行的解決方案。

2.如圖所示，小明將較粗的銅絲繞成圈，由上向下罩在燃燒的火焰上，發(fā)覺雖然并沒

有隔絕空氣，但是火焰明顯變小，甚至熄滅。請你說明這個現(xiàn)象其

中的道理。

3.小明為了給家里的魚缸換水，自制了一個吸水器，如圖所示。他把一根長橡皮軟管

注滿水，用手堵住管的兩端，一端伸入到魚缸的水中，另一端放在橡膠軟管

魚缸外低于魚缸水面的水桶中，放開手后水就可以自動由魚缸B流

向水桶A。請你用學過的物理學問說明這個現(xiàn)象。

4.如圖所示是一支醫(yī)用水銀溫度計（體溫計），請說出這種體溫計設計及

其運用過程中所用到的物理學問

（至少說出三條）。

5.如圖甲所示為“天宮一號”的伴隨衛(wèi)星在太空為“天神”（我國“天宮二號”空

間試驗室和“神舟十一號”飛船組

合體）所拍攝的合影。請看圖回

答：

（1）為什么照片的背景不是

我們常看到的藍天？

（2）以“天神”組合體的中心為原點建立坐標系如圖乙所示，其中圖甲所在

平面即為坐標系中的yoz平面。則從圖甲可以推想，此時太陽的方位位于（）

A.x軸正方向、v軸正方向、z軸正方向之間

B.x軸負方向、v軸正方向、z軸正方向之間

C.x軸正方向、v軸正方向、z軸負方向之間

D.x軸負方向、v軸正方向、z軸負方向之間

三、（11分）汽油發(fā)動機工作時，汽油必需和吸進的空氣成適當?shù)谋攘校?/p>

才能形成可以有效燃燒的混合氣，這就是空燃比（可燃混合氣體中空氣質(zhì)量與燃

油質(zhì)量之比）。空燃比是發(fā)動機運轉時的一個重要參數(shù)，它對尾氣排放、發(fā)動機

的動力性和經(jīng)濟性都有很大的影響。依據(jù)發(fā)動機的類型等因素，每種發(fā)動機的空

燃比一般不同。某氣缸總排量為2.0L的4缸發(fā)動機所需的空燃比14:1,混合燃

氣的密度為1.35kg/m3,當發(fā)動機曲軸每分鐘轉速為2600轉時，輸出功率為

65kwo此時該發(fā)動機的效率是多少？（汽油的熱值為4.6x107J/kg）

四、(12分)2010年11月5日，在新疆召開的“引渤入疆”(指引渤海水進入新疆)

研討會，引起了全國輿論的廣泛關注。其中一個方案是：從天津取水，由黃旗海一庫布齊沙

漠一毛烏素沙漠一騰格里沙漠―烏蘭布和沙漠一巴丹吉林沙漠，走河西走廊，經(jīng)疏勒河自行

流入羅布泊。此路經(jīng)中最高海拔約為h1=1200m,從羅布泊到下游的艾丁湖，又有近h

2=1000m的落差。此方案是否可行，涉及到環(huán)境、能源、技術等多方面的因素。下面我們

僅從能量的角度來分析這個方案。取g=10N/kg,水的密度p=1.0xl03kg/m3。

(1)若通過管道提升海水，電能效率f60%,將1t海水提升到海拔1200m處，須

要電能E1至少為多少？

(2)若每年調(diào)4x109m3海水入疆，即使把從羅布泊到下游的艾丁湖落差發(fā)的電全部用

來提升海水，也還須要額外供應電能。

①若利用水的落差發(fā)電，發(fā)電效率也為460%,將1t海水輸送到艾丁湖，額外須要電

能AEO為多少？

②已知三峽水電站年平均流量Q=5.0x1011m3,水庫水面與發(fā)電機的水輪機所在位置

的平均高度差h=100m,發(fā)電站的發(fā)電效率n=60%。若“引渤入疆'工程額外須要的電能可以

從三峽水電站輸送，求在一年中“引渤入疆”工程額外須要的電能占三峽電站發(fā)電量的比例。

五、（13分）在高速路上常運用“超聲波測速儀”測定車速，從而推斷汽車是否超速行駛。

“超聲波測速儀”其實就是一種傳感器，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，依據(jù)發(fā)出和接收

到信號的時間差的改變，測出被測物體速度。圖甲中儀器A和B通過電纜線鏈接，B為超

聲波放射與接收一體扮裝置，儀器A能將裝置B發(fā)出和接收到的超聲波以脈沖波形顯示在

屏幕上。現(xiàn)固定裝置B,并將它對準沿直線勻速行駛的小車C的尾部，使其每隔固定時間

TO放射一短促的超聲波脈沖，如圖乙中幅度較大的波形。反射波（圖乙中幅度較小的波形）

滯后的時間已在圖中標出，其中TO和為已知量，另外還知道該測定條件下超聲波在

空氣中的速度為V0,球小車的速度大小。

六、（14分）某電動公交車的部分數(shù)據(jù)如表所示。

當該車電池儲存的能

整備質(zhì)量（空車質(zhì)量）13200kg

量降低到充溢時的10%以

制動距離（初速30km/h緊急制動）9B

下時，就須要再次充電。一次充電續(xù)駛里程（36km/h勻速行駛）158km

該車在剎車時，可以將約電池總電壓384V

電池總容量255A.h

10%的動能回收并儲存到

電池中。已知質(zhì)量為m、速度為V的物體所具有動能的計算式E叼mv2/2,

請估算：

（1）該車以36km/h勻速行駛時受到的阻力？

（2）公交公司想要估算該車在某線路運行時，充一次電能跑多少趟（從始

發(fā)站到終點站算1趟，再從終點站返回始發(fā)站算第2趟）。

該公交線路從始發(fā)站到終點站全程21.5km,且沒有明顯的上下坡。公交公

司在該線路上設置了30個站點。線路途徑20個紅綠燈，假設公交車字行駛過

程中，平均每趟10次紅燈。假設該車以36km/h勻速行駛，平均每趟搭乘司機

和乘客約30人。

在上述條件下，請你估算：該車充溢一次電最多能跑幾趟該公交線路？

（3）你認為實際狀況下，該車在此公交線路上連續(xù)可行駛路程比第（2）

問的估算結果更大還是更小？請說明你的理由（說出4條以上）？

2024年全國初中應用物理競賽試題

一、單選題：（每題2分，共20分）

1.A2.C3.D4.C5.B6.B7.D8.C9.A10,D

二、鬲答題（每題6分，共30分）

I.（6分）參考答案

（1）原因說明：洗澡時浴室內(nèi)空氣中溫度較高的水蒸氣遇到溫度較低的浴空鏡會在鏡面發(fā)生液化，

密布的小水滴會在鏡面形成一層“水霧”，使光線發(fā)生漫反射，無法成湎嘶的像，因此無法看清自己.

<2）解決方案：使用電加熱浴室鏡，提高浴室鏡表面溫度；用吹風機吹鏡子表面，提高鏡子溫度

同時加快水的蒸發(fā)：打開浴室扶風扇，盡快減小浴室中水蒸氣的含量：使用防霧涂發(fā)或防霧股：使用

納米材料的浴室鏡等.

⑴用是S熱性R好的金屬，傳型快，火始產(chǎn)生的熱R迅B被（2分）

（2）當燃燒產(chǎn)生的熱限被銅吸收而帶走,火始周陽溫度降低二,止石熄滅.（2分）

⑶當熱發(fā)的蠟油與國氣濕含'（的溫度低于其燃點時,火焰使衣、'

溫液片c為研究對象皿水平向右的皿和水平向左的皿作刖'

則Pt”gM,Z6+pgh產(chǎn)po（2

由于的,因此有“V內(nèi)（2分）

液片C所受向左的壓強c大于向右的壓強P”液片受合力向左，液井將

向左移動（I分）

分析其他不同位式的液片,受合力方向均是使液片從B潦向A的方向?

所以從整體在，細管內(nèi)的水將從魚缸8流向水桶/（1分）

4.（6分）參考答案

<1）利用水銀的熱脹冷崎測R溫度?

（2）為r提高精確度，相對于玻璃泡的容積，跛瑞管的內(nèi)徑更細;

（3）為了能弊看清很細的水鍬柱，玻瑞竹外觀做成三枝柱，其中的一個校相當于一個凸透鏡（凸

柱透鏡），透過那個校，可以看見較粗的水銀柱的虛像；

（4）玻瑞曾與玻埼泡的遙接處有一段細而彎曲的縮口，在體溫計離開人體后，玻璃泡內(nèi)的水銀遇

冷收縮時，此處的水鍬柱將被拉斷，使得玻埼竹內(nèi)的水銀柱能m在原位，從而使得體溫計能離開人體

讀數(shù)：

說明：答對一點得2分.本JH量多6分.

5.（6分）參考答案

（1）太空中沒彳『大氣散射太陽光(2)B

說明：每間3分

三、（11分）參考解答

祗分鐘燃燒的汽油的質(zhì)笊為

e4“*x135kg/m'x2x10"~、一^-?=0.234kg

汽油完全燃燒能釋放的熱卡為：

QuqR=4.6xlO'J/kgxO.234kg=1.08xl0'J.............................................................................'分

汽車實際所做的有用功為；?,=ft=65kWx60s=3.9xl（^J.........................................................分

汽油機的效率約為，”方法瑞..........................................

⑴將It海水提升到海拔1200m,重力勢能增加與=3尸［2*IO'J.........................2分

7

由于電能的利用率為60%,所以需要耗電￡|=￡^）,6=2.0X10J........................................2分

<2）①利用10°而落差，It水可以發(fā)電G?EgA2x0.I.0*iaj........................................2分

將It海水輸送到艾丁湖.額外需要耗電AEo-fpEz-1.4XI07J.....................................2分

②三峽水電站的年發(fā)電為￡3.葉3.0'10力.................................2為

“引潮入疆”工程需要的電能占三峽電站發(fā)電1a的比例為

-=36xl°M=187%........................2分

E3.0x10”

超聲波兩次與汽車相遇時，汽車前進的距離為Ax=△二v.............................................4分

****2o

前進該距褥所用的時間為&=7+里......................................4分

02

所以丫="=A%.........................................................................5分

427；+AT

(1)U〃X90%S

384Vx255A*h?3600JX90%-FK158000m.................................................2分

F=2000N...............................................1為

(2)當該車以36km/h行駛時，每停車一次，損失的動能為：

AELJE/XW%

2

=O.5X(132(XH30X60)kgX(36km/h-r3.6)*X0.9..........................1分

=6.75*1必........................................1分

該車行駛一趟該線路，共停車3GHX0次，損失能fit

s7

AEB=6.75x10Jx40=2.7x10J...................................................................1分

故該車每行駛一趟該線路，需要消耗的電能至少為：

AE^AE.+AE...............................................