2018全国物理竞赛.docx

1、 2018 物理创新题1.图为伦敦四大地标性摩天大楼:“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酪刨” 、“碎片大厦”。其中一座大楼的设计因考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小桥车某些部件烤化了，你认为这座大楼最可能是（ A ）2.在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候，常常看到在冰棒的周围有“白气” 冒出，关于这个“白气” ，下列说法中正确的是（ D ）A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果，“ 白气”应该上升B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果， “白气”应该下降C.“白气 ”是空气中的 水蒸气 液化的结果，“白气” 应该上升D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果，“白气”应该下降3.当今,世界性的能源危机在

2、不断地加深,节约能源义不容辞.下面四种符号中,为中国节能标志的是( A ) A B C D4.小明在宠物店买了淡水热带鱼，为方便带回家，商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如果小明将装着魚且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中，则图 5 中最有可能发生的情况是 ( B )5.在平缓的海滩上经常可以看到如图所示的情景：不论远处的海浪沿什么方向冲向海岸，到达岸边时总是大约垂直于岸的方向，发生这个现象的原因可能是：（ C ）A .在海岸边，风的方向总是与海岸线垂直B.在海岸边，风的方向总是与海岸线平行C.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越慢D.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越快6.纸是我国古代

3、四大发明之一，造纸术的发明，引起了书写材料的一场革命，直至今日仍为信息传递和保存的重要方式之一。如图 8 甲所示是平放于水平桌面上的一包印纸，热爱物理的小远同学注意到打印纸的包装上有如图 7 乙所示的一些信息，他还用毫米刻度尺测量了这包纸的厚度，记录了一个数据5.00， 但忘了写单位，以下对这包纸的估算最符合实际情况的是（ B ）A.这种纸单张纸张的厚度约是 50mB.这包纸的质量约为 2.5 kgC.这种纸的密度大于水的密度D.这包纸对水平桌面的压强约为 40 Pa7.如图为双并绕的螺线管， 、 、 、 为螺线管的四个接线头，如用同一电源供电，下列连接方式中磁性最强的接法是（ C ）。A:

4、相连， 、 分别接在电源两极B: 相连， 、 分别接在电源两极C: 相连后接在电源一极， 相连后接在电源另一极D: 相连后接在电源一极， 相连后接在电源另一极8.微波在传播过程中，如果遇到金属会被反射，遇到陶瓷或玻璃则几乎不被吸收的透射，而遇到类似于水、酸等极性分子构成的物质则会被吸收导致这些物质的温度升高。如图 6 所示为家用微波炉工作过程的示意图。根据这些信息，你认为以下关于微波炉的说法不正确的是（ C ）A.炉的内壁要使用金属材料B.炉内盛放食物的容器的材质可以是玻璃或陶瓷C.炉内转盘的主要作用是为了从不同侧面看到食物被加热的情况D.微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网9.五 号电池因其

5、体积小、容量适中，因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售 5 号电池包装上写有 “1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池，下列说法中正确的是（ A ）A.它能提供的电能约 10.8 kJ B.它正常工作时的电流是 2 AC.它提供的最大电功率为 3 W D.它在电路中是提供电荷的装置10.静止、密闭的客车上有一个系在座椅上的氦气球，一个悬挂在车顶上的小球。若客车突然向左驶出，图中的氦气球与悬挂小球最可能出现的相对位置变化是（ C ）11.炎热的夏天，小明想用冰袋给如图 9 所示的罐装饮料降温。他想到了两种方法：一种方法是将冰袋放在罐装饮料的上方，另-种方法是将冰袋放在罐装饮料的下方。假

6、定液体饮料充满整个容器且饮料的末温不低于 4，则哪种方法可以使罐装饮料降温更快，为什么？12. 拧开水龙头，让水流平稳的流出，形成如图形状的水柱，看图回答：（1）简述水龙头把手的作用（2）为什么流出的水柱成上粗下细的形状12.将新打开盖子的饮料盒中的果汁倒入杯中时，有时会出现果汁流出断断续续、时远时近（同时发出咕咚声）的现象，果汁也很容易溅出杯子外面。为避免这种情况发生，在打开饮料盒的盖子后，应采用图 10 甲还是图 10 乙的方式倒果汁，请运用物理知识说明图 10 甲、乙两种方式倒果汁效果不同的原因。答：（1）用图乙的方式倒（2）倒新打开盖子的果汁时，包装盒内装满果汁。若采用甲的方式倒，由于

7、重力，果汁部分先流出，同时包装盒内空着的空间变大内部气体压强变小。但由于瓶口在下方，被果汁全部堵住，外界空气无法进入，大气压使得果汁越来越不易流出（表现为流出果汁速度越来越慢），可能直至几乎停止流 出。当内外压强差大到一定程度外界空气突然进入包装盒，流出果汁速度突然增加。这种过程周而复始，形成了果汁流出断断续续、时远时近（同时发出咕咚声）的现象，造成的不好结果是果汁很容易溅出杯子外面。（3）若采用乙的方式倒，瓶口在上方，倒出果汁时瓶口不会完全被果汁堵死，外界空气和包装盒内部气体通过果汁汁上方的通道连通，内外基本不存在压强差，果汁容易稳定地倒出，不易溅到杯子外面13.如图所示为低压电路中常用的油

8、浸自冷式变压器。变版器内部的铁芯、线圈浸没于变压器油（一种矿物油，也称导热油）中。变压器工作时，铁芯、线圈会发热，热量就在导热油流经变压器外部那一根根金属管道的过程中导出并散发到空气中，从而使铁芯、线圈的温度不会升髙太多，以确保变压器的安全运行。请回答：(1）变压器外部的散热器做成竖直方向上的管道状，这样做的目的是什么？(2）变压器的上部有个油箱，其侧面有一个油量表，如图 13 所示，油量表的主要部件是一根外置的玻璃管。请简述如何判断油箱的油量，依据的主要物理知识是什么，并解释正常情况下，变压器油箱中的导热油为什么不允许装满？(3）变压器附近要设置防触电的警示标志，请解释原因。（1）管道可以增

9、大散热面积（与空气接面积）以加强散热效果，管道沿竖直方向便于变压中的导热油形成对流，可增强散热能力（2）通过璃管中油面高度来判断变压 器中油量的多少这是 连通器的原理，工作时变压器会发热，其中的导热油也会受热膨胀，若变压器中的导热油装得满满的，则膨胀的导热油会把变压器胀破造成事故（3）变压器是高压带电体，可导 致电弧触电，发生危险（1 分） 14.中国科技馆 “探索与发现” 展厅有一个展品名为：“ 伸缩的线圈它是一个用软线在一根塑料管上绕成的软螺线管，软螺线管导线的两端可通过开关与电源相联。如图 11 所示分别是该展品中软螺线管通电或不通电的两种状态，请回答以下几个问题：(1）哪幅图是软螺线管

10、通电的状态？(2）如果将软螺线管通电的电流反向，可以看到什么现象？(3）解释软螺线管通电或不通电的两种状态的原因。海洋打捞技术中常用浮筒打捞海底沉船.充满（1）甲图是螺线管通电的状态（2）如将螺线管的电流反向，不会影响原有的实验現象，即不电时软螺线管呈松散状态，通电时软螺线管呈紧缩状态：（3）螺线管通电后，螺线管的各单匝线圈均产生磁场，把每匝线圈看作一个通电线管，相当于一个条形铁，相邻的磁铁异性磁极相对，因此他们之间相互吸引，在吸引力的作用下线管收缩在一起15.海水的浮筒靠自重下沉,向沉入水中的浮筒内充气,将浮筒内海水排出,浮筒即产生上举力.浮筒为钢制的空心圆柱体,其圆柱面的外半径 ,圆柱体高

11、度 ,空心圆柱体的体积等于底面积乘以高,其质量为 .某海域有一失事沉船,打捞人员需先用声呐(一种发声波的仪器)探测沉船的深度,在沉船正上方的海面上方向沉船发射声波,测得声波从发出至接收到反射波的时间是 ,海水中的声速为 ,海面大气压强,海水的密度是 ,g 取 ,求:(1)给浮筒充气的气体压强至少应是多大?(2)经过海下勘测,通过计算机模拟运算可知,大约需 的力才能将沉船打捞起来,若用浮筒打捞,至少需要多少这样的浮筒?答案详解解:(1) ,声波的路程:,沉船距海平面的距离:,给浮筒充气的气体压强至少为:;(2)每个浮筒的体积:,每个浮筒受到的浮力:,每个浮筒的重力:,每个浮筒能提供的向上的拉力:

12、,可见需要 的力才能将沉船打捞起来,F 与 的倍数:,则最少需要 6 个浮筒才能把沉船打捞起来.答:(1)给浮筒充气的气体压强至少应是 .(2)若用浮筒打捞,至少需要 6 个这样的浮筒.16.某学校新装的饮水机既能提供温度为 100的幵水，也能提供温度为 35的可直接饮用的温开水。研究性学习小组的同学査阅了相关资料，画出了饮水机内部结构简图如图 15 所示。他们发现从自来水管流入饮水机的 20生水并不是直接进入加热器，而是先进入换热器，与已经加热到 100的开水进行热交换，这样开水就变成了 35的温开水，生水也被加热到 85然后进入加热器。若饮水机加热器的额定功率为 3 kW，饮水机内水箱容量 45L，已知 C 水 =4.210J/（kg）。请回答下列问题：(1)写出 A、B、C、D 四个位置的水温。(2）相同功率的只能提供开水的饮水机，一天供应 8 小时开水，最多能供应多少 L?(3）统计结果显示，学校学生一天所需的开水和温开水的质量之比是1:4，使用该型号饮水机，每天正常工作 8 小时，最多能供应多少 L 可饮用水？(4)请简述这种饮水机有哪些优点？答案