第25届全国初中生应用物理竞赛（巨人杯） 注意事项： 1.请在封口线内填写您所在的地区、学校、姓名、编号。 2.用蓝或黑色钢笔或圆珠笔书写。 3.本卷共计题数，满分为10029次 （周日）上午9：30~11：10 题号 总分 分数 一、本卷共10题，每题20分。 以下题目所给的四个选项只有一个是正确的，请在题目后的括号里填入正确选项前面的字母。 1.市面上有一种化妆镜，照镜子的时候，可以看到面部更细微的细节。 这面化妆镜应该是（A.平面镜B.凸镜C.凹镜D.凸透镜 2、“充电宝”是一种给手机等电子设备供电的移动电源。2014年我国民航局首次专门针对“充电宝”发布了通知，通知要求旅客携带上飞机的“充电宝”额定能量不得超过一定的标准，这个“标准”的单位是（A.啊B.毫安时C.瓦时D.伏安 3、为了保证用电安全，每家每户都安装有配电板，配电板除了控制厨房、客厅、卧室用电的开关外，还装有漏电保护器。小明新房装修完后，把插线板插在客厅墙上的电源插座上，再把电视的电源插头插在插线板的电源插座上，可是，打开电视之后，配电板里的漏电保护器“跳闸”了， 小明将电视机的电源插头拔掉，将漏电保护器开关复原（重新闭合），再将一盏可以正常使用的台灯插在插座排插的电源插座上，在闭合台灯开关后，漏电保护器两次“跳闸”。
关于造成上述现象的原因，下列哪种猜测是正确的？ （A.墙上电源插座里的火线与零线短路。B.插线板里插座处的零线与地线接反。C.插线板里插座处的零线与火线接反。D.插线板里插座处的火线与地线接反。4.氢气易燃，所以早期用氢气填充的气球、飞艇容易燃烧起火。后来，人们开始用不燃烧的氦气代替氢气来填充气球、飞艇。在同等条件下，氦气的密度约为氢气密度的2倍。如果忽略球皮和吊带的重力，同样体积的伪气球与氢气球相比，A.氦气球的有效载重量约为氢气球的一半。B.氦气球的有效载重量约为氢气球的2倍。C.氦气球的有效载重量比氢气球小得多氢气球。 D.氦气球的有效载重量和氢气球差不多。 一张箱式磅秤的照片。根据此照片，如果将磅秤上标有“1kg”的槽放在秤盘上，则质量大约应该为 A.1kg B.0.2kg C.0.1kg D.0.5kg 6、晚上，小明在家里玩一个没有光源的小工艺灯笼。当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时（如图2A所示），小灯笼正下方的白纸上就会出现一个影子。关于这个影子的形状，图2B中的正确答案是7。 如图3所示，一个圆柱形的轻质纸管从一块倾斜的木板上滚下来。 关于纸管在地面上的落地点，正确的说法是： B. 在点的左边。 C. 就在点A的右边。 D. 以上三种情况都有可能。 8.无论是严冬还是炎热夏季，使用空调的房间，窗户玻璃面上有时都会出现小水滴。
下列关于这种现象的说法，哪一个是正确的？ A.无论冬季还是夏季，小水滴总是粘附在玻璃的内表面 B.无论冬季还是夏季，小水滴总是粘附在玻璃的外表面 C.夏季小水滴粘附在玻璃的内表面，冬季小水滴粘附在玻璃的外表面 D.夏季小水滴粘附在玻璃的外表面，冬季小水滴粘附在玻璃的内表面 9.设地球表面的大气压为标准大气压，地球半径为6.410km，则估算地球周围空气的总质量约为 A……………某变焦镜头，变焦范围为15mm~85mm，用此镜头拍摄远处的建筑物，以焦距15mm拍摄时，显示屏上形成的清晰像的高度为h； 当用85mm焦距拍摄一张照片时，显示屏上形成的清晰图像的高度为h（A.3:17 B.17:3 C.289:9 D.9:289）。交谈中，师傅告诉他，这种工具叫“高剪”，使用时，把“高剪”的头部勾到高处要剪的树枝上，拉动绳子，就可以轻松把树枝剪断了。图4B是高剪头部的照片，你能说出它运用了哪些物理知识吗？ 2、小明生日那天，妈妈买了一个冰淇淋蛋糕，回到家，妈妈把干冰棒放进矿泉水瓶里并拧紧瓶盖，再把蛋糕放进冰箱。没过多久，冰箱里就发生爆炸，门被炸飞了。
请解释这个结果的原因。3.在一个光线不太明亮的博物馆里，有一个由透明玻璃制成的长方形展示柜，柜子里放着一个碗状的文物A，有一束光从文物的顶部向下照射。 从某个角度看去，你可以看到“4个物体（如图6所示，标记为A、B、C、D）。请回答：B、C、D是如何形成的？ （2）为什么A看起来最亮，B和C较暗，D最暗？ 4.小丽和爸爸参观了一个大型油库。她发现每个储油罐都又矮又粗，漆成银白色，顶部向上拱起。罐顶有一根高高的铁针。每个油罐这边还装有一个自动喷水装置，如图）；一个铁架（带有夹紧装置）；一个注射器（带有抽真空用的橡胶管）；一把尺子；两个烧杯，分别装有水和浓盐水；试着用上述设备测量烧杯中浓盐水的密度。要求你写出实验的方法和步骤，以及结果的表达。 3.（11分）如图9所示，这是一台学生天平，其最大刻度值游标尺的刻度为5g，若测得平衡木两叶片间的距离为18cm，试利用以上数据算出游标尺的质量。4.（12分）声波在海水中的衰减比电磁波小得多，声纳就是利用声波在水中的传播特性来定位和测速的。图10为静止军舰上声纳装置声波信号的发送和接收示意图。图中所示为不明物体反射的信号。设P1与P2之间的时间间隔Δt=1.0s，声波在海水中的传播速度v=1500m/s，不明物体正以直线匀速行驶，面对军舰。
求 1.信号P遇到未知物体时，未知物体到军舰的距离。 2.未知物体的速度。 五、(12分) 图11是小星踩在脚踏式翻盖垃圾桶上的照片。小星穿41码(26cm)的鞋。假设桶盖的质量为500g，质量分布均匀，请估算： 1.要掀起桶盖，脚底对踏板要施加多大的压力？ 2.要将桶盖翻到照片所示状态，需要做多少功？ 六、(15分) 随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”(如图12所示)得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者同时发电，并将电能输送到蓄电池储存起来，供夜间路灯照明用。 为了延长蓄电池的使用寿命，一般在充电到90%左右就停止，剩余放电20%左右就停止电力输出，下表是某型号风光互补路灯系统配置方案相关参数。风力发电机太阳能电池组件最低启动风速1.0太阳能电池180W最低充电风速3.0m/s太阳能转换效率15%最大极限风速12.0m/s蓄电池400Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V1、如果是阴天无风，只靠蓄电池供电，灯具可以正常使用多长时间？ 2、假如这款“风光互补路灯”的一块太阳能电池板总面积是5m，当垂直于太阳光方向放置时，最大发电量达到180W2015应用物理竞赛，那么在当地垂直太阳光方向1m范围内，太阳能电池板接收到的太阳辐射最大功率是多少？ 3、当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变成50W。
在此风速下，经过12小时的连续日照，电池电量仅从20％增加到70％。计算此过程中太阳能电池板产生的平均功率。 2015 年第二十五届全国中学生应用物理竞赛（巨人杯）答案 一、选择题（1.C 2.C 3.B 4.D 5.B 6.C 7.C 8.D 9.A 10.A 二、简答题（1. （1）剪刀的刀刃减少了受力面积，增加了压力；（2）采用滑轮系统，省力；（3）剪刀本身就是一个省力的杠杆；（4）利用弹簧的弹性变形产生的弹力，使剪刀恢复到张开状态；（5）绳子表面粗糙，增加了手与绳子之间的摩擦力。 解析：每答对一题得 2 分 2.干冰放在冰箱里，会很快升华为气态二氧化碳；因为装有干冰的矿泉水瓶盖拧紧后，瓶内压力急剧增大；当压力超过矿泉水瓶能承受的最大压力时，矿泉水瓶就会破碎，瓶内气体会高速溢出，引起爆炸。3、（1）一、丁分别是A在展柜侧玻璃和后玻璃上反射的像，C是B在展柜后玻璃上反射的像，也是D在展柜左玻璃上反射的像，两像重叠在一起。（2）由于展柜玻璃不同于平面镜，玻璃的透光性好，入射光线大部分透射到玻璃的另一侧，小部分被镜面反射。A是光线从文物表面反射后，透过玻璃直接进入人眼所形成的图像，因此看上去最亮。而B、D通过展柜侧玻璃所形成的图像，是光线经过部分镜面反射的结果，比较暗。C是反射光线在另一玻璃面上再次反射的结果，遇到第二玻璃面时，大部分光线又透射出去，因此C看上去最暗。
4. (1)外表短而粗，是为了在增加容积时尽量减少油品对油箱侧壁的压力增加； (2)外表漆成银白色，是为了更好地反射太阳辐射，防止油温升过高； (3)顶部呈拱形，类似拱桥的作用2015应用物理竞赛，增加罐顶强度； (4)罐体上方细而高的铁架避雷针，防止雷电引燃燃油； (5)自动喷水装置，可在气温较高时向罐体喷水，利用水的蒸发吸热，降低罐体温度。 解析：每个正确答案得2分 5. (1)将“U”形管开口垂直向下固定在铁架上，将两根管子分别插入盛有水和浓盐水的烧杯中，打开阀门； （2）用注射器从吸气口抽取适量空气，待两管内液面升到一定高度后，关闭阀门；
