2019年河北省英才杯初中物理应用知识竞赛试卷（含答案解析）

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1、2019 年河北省英才杯初中物理应用知识竞赛试卷一、选择题（共 6 小题，每小题 3 分，满分 18 分）1小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮，直到煮熟；第二次在水开后将火焰调小，但仍保持锅中的水沸腾，直到煮熟。两次比较发现（ ）A第一种方法比第二种方法省燃料又省时间B第一种方法费燃料但省时间C第二种方法比第一种方法省燃料但费时间D第二种方法比第一种方法省燃料，两种方法所用时间相近2下列几种发电方式，所用能源不来自地球以外的是（ ）A风力发电 B火力发电 C原子能发电 D水力发电3设想从某一天起，地球的引力减小一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确的是（ ）A船受到的重力将

2、不变，船的吃水深度也不变B船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小C船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变D船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小4一些金属或合金当达到某一温度时，电阻会变为零，这种现象称为“超导” ，能够发生超导现象的物质叫超导体，请你想想下列哪个事例不是利用超导体的（ ）A可用于输电线路降低输电损耗B研制成磁悬浮列车C装配成功率大、高效率的发电设备和电动机D制成大功率的电炉5有一只圆片型电阻，在上面钻了一个圆孔，如图所示，在圆周的 处各引出四个电极A、B、C、D，比较电阻 RAB 和 RCD 的大小，则有（ ）AR ABR CD BR ABR CD CR ABR CD D无法

3、确定6小强在蚌埠将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体位置应在（ ）A磁体重心处 B磁体的某磁极处C磁体重心的北侧 D磁体重心的南侧二、填空题（共 5 小题，每小题 4 分，满分 20 分）7扬场机把粮食扬出去的同时，把次粮，石子，草屑和成粮分开。如果以扬场机为准，则这四种东西最近的是 ；最远的是 。8有一个写着 F 字样的胶片放在教学用投影仪上。此时屏幕上刚好形成一个清晰的像。如果要得到更大的清晰的像，应使投影仪 （填“ 远离”或“靠近” ）屏幕，并把透镜向 （填“上”或“下” ）移动。9如图是一种单向导电的器材，导电方向如图中箭头所示。如果题中所示

4、的 D1 和 D2 都是理想二极管，正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表 A 为指针可以双向摆动的电流表，电阻 R1R 2R 33，当 a，b 间接电压恒为 9V 的直流电源且 a 接电源正极时，电流表 A 的示数为 A ；当 a、b 间接电压恒为 9V 的直流电源且 b 接电源正极时，电流表 A 的示数为 A 。10如图所示，两块相同的竖直挡板 A、B 之间有质量为 m 的 4 块相同的砖，用大小相同的均为 F 的水平力压住挡板，使砖保持静止不动，那么 1、2 块砖之间的摩擦力大小为 ，2、3 块砖之间的摩擦力是 。11宇航员在太空生活与工作：若不穿太空服，只带氧气瓶，航天员能否走出舱外？

5、运用你所学的物理知识说出一条理由。答： （填 “能”或“不能” ）：因为舱外 。三、解答题（共 4 小题，满分 16 分）12光污染与其它污染一样都会危害人类的健康，所不同的是，光污染主要通过视觉危害人类。由于人们的忽略以及技术手段的落后，防护措施的缺乏，使其有泛滥之势。（1）请举出生活中存在的两个光污染的示例；（2）说明光污染可能造成的危害；（3）提出防止光污染的可行建议。13会骑车的人都有这样的经验，在平地上，用相同的时间，运动相同的路程，骑自行车比跑步省力的多，这是为什么？14日光灯为什么比普通白炽灯节能？15压缩式电冰箱是利用制冷剂在制冷系统中发生周期性的物态变化，通过制冷剂的汽化吸热

6、来达到降温的目的。电冰箱内一般构造如图所示。冰箱的最上层为速冻室（冷源） ，下层为冷藏室，它分为上、中、下三格。现有一批食物：鲜鱼、肉、水果、蔬菜。你怎样最科学地把这批食物放在冷藏室的上、中、下的格子中储藏？为什么这样放置保鲜效果最佳？四、解答题（共 3 小题，满分 18 分）16观察和实验是物理学的基础，请你说出两个通过观察和实验获得电学知识的例子。 （要求：写出实验目的、过程与现象，以及得出的实验结论）示例：实验目的：通电导体周围是否存在磁场？过程与现象：把小磁针放在通电导体附近，小磁针发生偏转结论：通电导体周围存在磁场。17现在手头上有一个阻值为 40的定值电阻 R0，一个电压大约为 3

7、5V 的电源，一个量程只有 0.6A 的电流表，一个最大阻值约为 100的滑动变阻器，请设计一个实验，比较精确地测量一个阻值约为 55左右的待测电阻 Rx 的阻值，要求：（1）画出电路图；（2）写出实验步骤及标明需要测量哪些量；（3）用这些测量的量导出计算待测电阻阻值的数学表达式（可以重复组合电路） 。18小刚同学利用一台测体重的台秤，一张纸和一盆水就粗略地测出了排球击在地面上时对地面作用力的大小。你知道他是怎样做的吗？（提示：排球受力发生形变，在地面上或纸上留下痕迹，水的作用是让排球在纸上留痕迹用的。 ）五、解答题（共 2 小题，满分 28 分）19有六个完全相同的杯子，其中一个盛满热水，如

8、果要利用杯子的吸热作用把热水的温度降低，可以把热水注入其余的五个冷杯子中，让杯子吸收热水的热量，怎样注入热水可以获得最佳的冷却效果？方法一 把热水平均注入五个杯子中，每个杯子分配 1/5 热水。方法二 先把热水整杯注入第二个杯子，等杯子不再吸热时，再整杯注入第三个杯子，如此类推，最后注入第六个杯子。（1）你选择哪个方法，写出选择理由。（2）如果热水质量是 100g，温度 90，玻璃杯质量 50g，温度 10，玻璃的比热容为0.84103J/（kg） ，请计算能使热水降低到的最低温度？20图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒

9、定的速度 V0.2m/S 向右运动。图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率 P 随时间 t 的变化图象，设 t0 时汽车开始提升重物，忽略水的重力和滑轮的摩擦，g 取 10N/kg。求：（1）圆柱型重物的质量？（2）圆柱型重物的密度？（3）打捞前，圆柱形重物的上表面所受的水的压力？（4）从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了多少功？参考答案一、选择题（共 6 小题，每小题 3 分，满分 18 分）1 【解答】解：水沸腾时虽然继续吸热但保持温度不变，故使用急火、慢火所用时间一样，但甲种方法浪费了燃料。故选：D。2 【解答】解：A、风的形成是由于太阳的光照造成了不同地方的气压不同，

10、从而使空气从气压高的地方流向气压低的地方形成了风，所以能量的最终来源还是太阳，是地球以外。故 A 错误。B、火力发电，要用到煤或石油，而煤或石油是远古时期的植物进行光合作用形成的，光合作用也是利用的来自地球以外的太阳能。故 B 错误。C、原子能发电利用的是重金属铀的原子核裂变，而释放出的能量，是地球内部的一种能源。故 C 正确。D、水力发电中的水之所以从低处到了海拔比较高的位置，是由于太阳的能量使水蒸发，所以也是来自于地球以外的能量。故 D 错误。故选：C。3 【解答】解：地球的引力减小一半，那么船的重力和排开液体的重力都将减小一半；所以船受到的重力将减小，但由于浮力也减小，故船的吃水深度仍不

11、变；故选：C。4 【解答】解：超导体电阻为零，可减少电能损耗，不产生热量，因此凡是利用热量的地方是不能用超导体的，电炉是利用电产生热量的电器，故不能用超导体。故选 D。5 【解答】解：将 A、B 接入电路时，电阻 RAB 相当于上半部分电阻和下半部分电阻并联；将 C、D 接入电路时，电阻 RCD 相当于左半部分电阻和右半部分电阻并联；R 右 R 上 R 下 R 左R AB RCD。故选：B。6 【解答】解：如图，条形磁体的上端是 N 极，向下微倾，要使质地均匀的条形磁体水平平衡，悬线系在重心的北侧。故选：C。二、填空题（共 5 小题，每小题 4 分，满分 20 分）7 【解答】解：扬场机工作的

12、原理是靠风把粮食进行分离的，每一个体积大小差不多的颗粒在扬场机的风口受到的力都差不多，但是同样大的力，能使他们飞出去的距离却不一样，草屑密度最小，石子密度最大，相同体积下草屑质量最轻，所以飞的最远，石子质量最大，所以飞的最近。故答案为：石子，草屑。8 【解答】解：要使屏幕上大一些，要使物距减小，像距增大，所以透镜向下移动，同时投影仪远离屏幕。故答案为：远离；下。9 【解答】解：（1）由电路图知，a 接电源正极时电阻 R1、R 2、R 3 并联，电流表测电路总电流；电源电压 U9V，电阻 R1R 2R 33，由欧姆定律得：I1I 2I 3 3A；由并联电路的特点知，电流表示数 II 1+I2+I

13、33A+3A+3A9A。（2）由电路图知，b 接电源正极时电阻 R1、R 2、R 3 串联，电流表测电路总电流；电源电压 U9V，电阻 R1R 2R 33，由欧姆定律得：电路电流 I 1A；电流表示数 I1A。故答案为：9；1。10 【解答】解：（1）对于四块砖这个整体来说：四块砖的总重力是 4mg，两边的压力 F相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力 4mg 与两边的摩擦力之和相等；故两边的砖块 1 和 4 各受到 2mg 的摩擦力作用，且方向竖直向上；（2）对于 1 号砖来说：受到木板 A 向上的摩擦力作用，大小为 2mg；自身向下的重力作用，大小为 mg；根据平衡力知识

14、，它应该还受到 2 号砖对它向下的摩擦力作用，大小为 mg；根据力的作用是相互的， 1 号砖对 2 号砖的摩擦力大小为 mg，方向向上；（3）对于 2 号砖来说：已经受到了两个力的作用，分别是：自身向下的重力 mg、1 号砖对它的向上的摩擦力 mg，这两个力正好是一对平衡力；故 2 号砖不再受其它力，即2 号砖和 3 号砖之间没有力的作用；因此第 2、3 两块砖之间的摩擦力大小也就为 0。故答案为：mg、0。11 【解答】解：因为人长期生存的环境是有大气压的环境，体内外的气压平衡，航员在太空生活与工作：若不穿太空服，只带氧气瓶，航天员不能走出舱外，因为舱外没有空气，不存在大气压，人会爆裂。故本

15、题答案为：不能，没有大气，不存在大气压，人会爆裂而死三、解答题（共 4 小题，满分 16 分）12 【解答】答：（1）室外光污染建筑物外墙架设的玻璃幕墙；室内光污染极白的纸张墙壁等反射的光（也可以答电脑等工业产品发出的闪烁的光线；舞厅等娱乐场所的闪烁灯光） ；（2）普通的光污染可以引起视觉疲劳和视力下降，造成近视；过度的城市夜景照明危害正常天文观测；玻璃镜在太阳光下造成反光，对视觉造成危害汽车后视镜反光会影响司机视觉。（3）限制建筑物使用玻璃幕墙作为外部装饰（卧室的四壁不要装饰成极白的颜色；书籍的纸张采用浅蓝或浅绿色减少对眼睛刺激） 。13 【解答】答：因为骑一辆性能良好的自行车在平地上匀速行

16、驶时，人用的力主要用来克服车和轴之间的摩擦力，还有要克服车和地面之间的摩擦力；而人跑步时，除去要克服与地面之间的摩擦外，身体的各个部分之间也象机械部件一样彼此相对运动，使内部摩擦加剧，另外，跑步时，人体重心不断上下颤动，每跑一步，相当于竖直方向的一次小跳跃。可见运动相同距离，跑步比骑自行车多做很多功。14 【解答】答：普通白炽灯是依靠电流的热效应工作的，只有当灯丝温度达到很高时，灯丝才会因为炽热而发光。而日光灯的灯管内壁上有荧光粉，给灯管两端的钨丝电极通电后，管中水银蒸气放电，发出人眼看不到的紫外线，紫外线使荧光粉发出可见光，需要的温度较低（不到 50 摄氏度）所以消耗的电能也少，但发光的效率

17、却是白炽灯的 4 到5 倍。15 【解答】解：鲜鱼放在最下层，肉放在中间层，水果蔬菜放在最上层。电冰箱冷冻时，上方的空气遇冷收缩密度变大，下降至底端，下方的温度高的空气上升再遇冷下降，这样就形成对流，最下方的温度较低便于冷冻。四、解答题（共 3 小题，满分 18 分）16 【解答】答：（1）实验目的：电荷间有什么相互作用？过程与现象：将带正电的玻璃棒分别与带正电的轻质小球还有带负电的小球靠近，看到带正电的小球被排斥，带负电的小球被吸引；实验结论：同种电荷互相排斥：异种电荷互相吸引。（2）实验目的：导体的电阻是否与温度有关？过程与现象：给连接在电路中的电阻加热，直到玻璃变成红炽状态时，看到与电阻

18、串联的电流表示数发生变化；实验结论：导体的电阻与温度有关。（3）实验目的：导体和绝缘体之间有绝对的界限吗？过程与现象：给连接在电路中的玻璃碎片加热，直到玻璃变成红炽状态时，看到与玻璃碎片串联的小灯泡由不发光变成发出微弱的光；实验结论：导体和绝缘体之间没有绝对的界限。17 【解答】解：（1）已知电阻 R0 与被测电阻 RX 并联，滑动变阻器串联在电路中保护电路。开关串联在电路中控制电路。保持滑动变阻器滑片的位置不变，电流表先接在 R0 支路上测 R0 的电流，再改测 RX 的电流，如图。（2）实验步骤：如图所示连接好电路，闭合开关 S，调整滑动变阻器的滑片，使电流表指针接近满偏，读出流过 R0

19、的电流 I0，则 UABI 0R0；保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电流表改接到 Rx 的支路中，测得流过 Rx 的电流Ix。（3）并联电路各支路电压相等，R x 。18 【解答】解：把纸放在地面上，再把排球浸湿，击在纸上，则会在纸上留下一个圆形的痕迹。然后将纸放在台秤上，把球放在纸上，用力压排球，使排球的下半部分正好跟圆形痕迹重合，此时台秤的示数为排球击在地面上对地面的压力。五、解答题（共 2 小题，满分 28 分）19 【解答】解：（1）答：应该选择方法二。因为方法二中前几个杯子倒入热水后，杯子升高的温度都会比方法一中的杯子温度升的高，表明吸收的热量比第一种方法多，所以热水降温多，故应选择

20、方法二。（2）方法二中，根据 Q 吸 Q 放 可得，c 水 m 水 （90 t1）c 杯 m 杯 （t 110）则第一个杯子升高的温度 t1 82.7同理，t 276.1；t370.1；t464.6；t559.7。所以能使热水降低到的最低温度是 59.7。答：热水降低到的最低温度是 59.7。20 【解答】解：（1）因为 P Fv ，所以汽车在 CD 阶段对重物的拉力 F1 4000N，所以物体受到的重力为 GF 14000N ，物体的质量为 m 400kg。答：物体的质量为 400kg。（2）同理汽车在 AB 阶段对重物的拉力为 F2 3500N，此时物体受到的浮力为 F 浮 GF 2400

21、0N 3500N 500N，物体的体积为 VV 排 510 2 m3，物体的密度为 810 3kg/m3。答：物体的密度为 8103kg/m3。（3）重物从上表面接触到水面到刚好整个物体全部出水经历的时间为t60s50s 10s，物体的高度 h0.2m/s10s 2m ，物体的表面积 S 2.510 2m2 ，由图乙 AB 阶段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面用时 50s，上升高度为 H0.2m/s50s10m ，所以水对上表面产生的压力 F 压 pS 水gHS110 3kg/m310N/kg10m2.5102m2 2.510 3N。答：物体上表面受到的压力为 2.5103N。（4）从开始打捞到物体上表面露出水面拉力做的功为W1P ABt1700W50s35000J；物体从上表面露出水面到完全离开水面拉力做的功为 W2Pt2 10s7500J，整个打捞过程拉力做的功为 WW 1+W235000J+7500J42500J。答：从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了 42500J 的功。