2015年全国初中应用物理知识竞赛试卷和答案(1)
1.汽车用于观察车后路面情况的装置是观后镜，其一般是凸面镜。将其置于左侧时，正常状况下，坐在驾驶员位的人理应。
发现呈现出XXX(j)甲所显示的那种效果。在某一回准备驾车前往外面去的时候，坐在驾驶员位置上的XXX察觉到，从左边的观后镜当中看到的情形是如同图(l)乙那样的景象。为了保证行驶的时候安全无虞，左侧观后镜的镜面应该恰当地达成图2。
中的哪种操作,(B)
2.
“元旦文艺会演”时,物理老师和电工师傅合作给同学们
表演了一个“不怕电”的节目(注意,因该节目有危险,同学们
切勿进行模仿)。首先呢，有一位电工师傅，他把两根导线的接头，也就是 A 和 B，分别去连接到一个标有“”的灯泡，没错，就是像图 3 甲所展示的那个灯泡，其接线柱是 C 和 D 上。
把开关闭合，灯泡就正常发光了。之后呢，电工师傅把开关断开，把灯泡取下来，物理老师站到干燥的木凳上面，左手抓住导线接头A，右手抓住导线接头B（就如同图3乙所展示的那样），在这个时候电工师傅又把开关闭合，然后用测电笔分别去测试导线接头A、导线接头B以及物理老师的皮肤，结果发现测电笔的。 （你提供的内容似乎不完整，请补充完整以便我继续准确改写）
氖管全都发光，在这一整个过程当中，身为物理老师的那个人依旧谈笑自若地进行着。对于以上所呈现出来的现象作出解释，你觉得下列这些说法里面正确的是，（B）
3.图4甲为一把手工锯的锯条,图4乙所示为正对着锯齿
看的效果,发现它的锯齿都“东倒西歪”的侧向两侧,而不在一
个平面上。其原因是,(D)
4.
“嫦娥三号”探测器在月球表面降落时,没有使用降落伞,
是因为,(C)
5.汽车发动机在工作过程中需要冷却。图5为汽车发动机
在有关汽车发动机水冷系统的工作原理示意图里。于汽车发动机正常工作的这个过程当中。图5所展示的。是有关汽车发动机水冷系统里水流方向以及水泵叶轮转向的示意图。其中正确的是，(B)。
6.2013年6月20日我国宇航员XXX首次进行了太空授课。
图6呈现的是，XXX所开展实验构建的示意图，于太空中，XXX借助了一只水滴以及一根细导线，完成了一个简易电路的搭建2026年河南物理竞赛，他先是凭借手把一只水滴挤压出来，随后运用细导线去接触水滴与电极，促使水滴和电极之间形成了一个简。
单电路。此时,水滴和电极之间的电阻为R1.接着,XXX用
手把水滴的形状弄成了一个椭圆形，致使水滴的截面积增大了，电极与水滴的间的距离同样增大了，这时水滴跟电极之间的电阻。
为R2.下列说法中,正确的是,(D)
7.将一只点燃的蜡烛靠近镜子,会在镜子中看到多个蜡烛
像是这样的，正确的解释是，光经过玻璃的前表面，光经过玻璃的后表面，多次的反射，形成了多个的虚像。
8.XXX想估算神舟十号发射后的第一个10秒内火箭的平
均速度。他得知长征二号F运载火箭全长58米,从视频中截
取了火箭发射时和发射后10秒的图片。根据图片估算,火箭
发射后的第一个10秒内的平均速度最接近于15m/s。
9.为了监察司机是不是依照限速规定行事，交管部门于公路之上安装了XXX测速仪。汽车朝着放置于道路中央的测速仪匀速地驶来，测速仪朝着汽车发出两次短暂的超声波信号。第一次发出信号直至。
测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5秒,第二次发出
测速仪发出信号，信号到达汽车，经汽车反射后，信号再回到测速仪，此过程用时0.3秒,如果发出两次信号的时间间隔是1.1秒,超声波的速度是340m/s。
那么汽车接收到第一次信号时,距离测速仪170米,汽车的速
度是30.9m/s。
10.图中展示了一款电动自行车,可以电动骑行或脚踏骑
行。电动骑行时,电动机从蓄电池获取电力,为车提供动力。
根据给出的主要技术参数,以下哪个估算结果是合理的,蓄电
池一次充满电后,最多可供电动骑行2.4小时。
1.有两只圆柱形玻璃杯,
一只盛满含气泡和污物的水,另
设有一只杯子，它处于为空的状态。另外还有两只杯子，这两只杯子的口均被盖得严严实实的。那么，怎样仅凭借眼睛去观察，从而判断出哪一只杯子当中装有水呢？其判断所依据的又是什么呢？
回答，把两只杯子放置在同一水平的面上贝语网校，去观察杯子底部呈现的影像，装有水的杯子底部的影像会变得模糊不清，然而空杯子的底部影像却是清晰能够看见的，这是由于水的折射率比空气要高，因此水会致使杯子底。
部的影像模糊。
2.如图11所示,两个电线秆之间的电线呈向下的弧线。
弧线最低点与两端悬点间的水平线的距离称为垂距或垂度。请
回答,
1)要是在进行电线架设之时所预留的垂距过小，那么会产生什么样的危害呢，答案是，要是垂距过小的话，那么电线就会被拉得特别紧，进而容易致使电线出现断裂的情况。
或电线杆倾斜,进而影响电力系统的正常运行。
2)若架设电线时所留垂距过大,会有什么危害或不足,
答,若垂距过大,则电线会摆动幅度较大,容易被风吹动
或其他外力作用而断裂。此外,垂距过大会增加电线的杆塔高
度和杆塔数量,增加了工程的难度和成本。
3.如图12甲所示，家用漏电保护器，是一种用于保护电器以及人体的设备，它涵盖两个部分，分别是检测装置，还有试验电路，当电路出现漏电情况时。
电时,检测装置检测到通过火线和零线的电流不相等时,会切
切断电源，以此达成保护之作用。试验电路乃是由开关S以及电阻R所构成，闭合开关S能够对漏电情形予以模拟，进而查验漏电保护器是否处于正常工作状态，没错吧。
常。请在图12乙中漏电保护器的虚线框内画出试验电路。
答，试验电路呈现于图12乙，其构成包含开关S以及电阻R，当闭合开关S之时，电流会经由火线，穿过电阻R，而后流回到零线，以此模拟漏电情形。
况,检查漏电保护器是否正常工作。
4.
“嫦娥三号”探测器主要由着陆器和巡视器两部分组成,
其中巡视器是月球车。下面是一些关于月球车的有趣问题,
1)月球表面的某些部分土壤非常松软,而且崎岖不平,
石块、陨石坑遍布。设计什么样的月球车轮才能方便它在月球
表面行驶,
答,月球车的轮子应该具有较大的直径和较窄的轮胎,这
这样能够缩减轮子跟地面进行接触时所占据的面积，使得轮子与地面交接处接触时所用的压力得以增加，进而让牵引力以及通过性都由此而得以提升。
2)月球车为什么不使用减震性能更好的充气轮胎,
答,月球上没有大气层,所以充气轮胎无法发挥减震的作
用。另外,充气轮胎可能会被月球上的尖锐石块刺破,导致漏
气,影响月球车的行驶。
3)月球车主要依赖的能量源头是什么呢，答案是，月球车用太阳能收集装备，这样所得的太阳能构成了起主要能量来源的太阳能电池板，通过收集太阳送来的能量。
阳能转化为电能供车辆使用。
5.有一辆农用四轮拖拉机，其前轮是导向轮，后轮是驱动轮，该拖拉机如图14甲所示 ，还有一辆叉车，其前轮是驱动轮，后 ，此叉车如图14乙所示。
在拖拉机的情况里，轮是导向轮，要解释为何其前轮窄小，并且拖拉机的后轮呈现出宽大得多的状况，同时，对于叉车而言，轮也是导向轮，还要解释为何叉车的前轮宽大，而叉车的后轮却窄小。
回答，拖拉机的前轮呈现窄小的形态，而后轮具备宽大的特点，此目的在于增加后轮所拥有的牵引力以及承载能力，进而让它能够在田地这类复杂路况当中进行行驶。并且，叉车的前轮具有宽大的特性，后轮带有窄小的特征，这是为了增加前轮的承载能力以及稳定性，致使。
其能够在搬运货物时更加平稳。
6.XXX用如图15所示的气筒给自行车轮胎打气后,发现
气筒外管的温度显著地升高了，越是挨近顶部的区域温度越是高，那么请剖析致使这一现象出现的根源是什么。
答,气筒打气时,气体被压缩,体积变小,温度升高。随
随着气体进入轮胎，气筒内的气体压力逐步增大，气体所具有的体积也渐渐减小，进而致使气体的温度出现升高的状况。另外，气筒外管越朝着顶部趋近，气。
体压力越大,气体温度也越高,因此温度也会随之升高。
三、科技小组的同学们设计了如图16甲所示的恒温箱温
控电路,分为工作电路和控制电路两部分。其中,可变电阻R’
的阻值可以调节,而热敏电阻R臵于恒温箱内,其阻值随温
温变关系呈现如图l6乙那般，当把|R'调节成350Q的时候，恒温箱内部能够获取到最高为100℃的那种“恒温”状态，要是有把恒温箱内部的温度需求的话。
度控制在最低温度为50℃的“恒温”,
”,则应将R’的限值调为多
大 ，除此了之外 ，在控制电路的电流进到达到0.04A这个数值的时候 ，继电器的衔铁被。
当控制电路的电流减小到0.036A这种状况的时候,衔铁被放开,此为吸合的相反状态。可以凭借这些数据,计算出要明确能够达成某目的,应把R’的限值调配到怎样的数值才行。
现最低温度为50℃的“恒温”。
”。最后, 比较获得最低温度为50℃
“恒温”的，其温度是恒定的，还有获得最高温度为100℃的那种“恒温”，它的温度波动范围是怎样的。
以及原因。
四、 图17呈现出了一台电影放映机，其为16mm规格的，它采用的电影胶片宽度是16mm，并且声音是以声音信号的形式刻录在了电影胶片上面。
如图18所展示的那般，在处于正常放映的状态之下，放映灯泡、放映机镜头、电影胶片以及反光镜之间，是存在着一定的相对位置关系的，依据如图19所呈现出的几种猜想，能够推断出有可能正确的情况，与此同时，当电影刚刚开始进行放映的时候，要是银幕上的画面全部呈现为倒立的状态，那么观看效果。
中不可能出现人退着向后走的场景。根据银幕到电影放映机的
两者之间的距离大概是15m，在银幕之上呈现的电影画面宽度大约是3m，还有16mm。
电影胶片中画面的宽度约为10 mm的数据,可以估算出电影
放映机镜头，其焦距存在多种可能，分别是52mm，还有24mm，另外有49mm，以及26mm。
之后，能够依据图20所展示的电影胶片片夹，推算出这盘电影胶片的总长度L。
二、 XX家存有一盘电影胶片，其长度差不多3000米，每秒会有24幅画面。请回答下面这些问题着。
1.这盘电影胶片总共有多少幅画面,
2.若按每秒24幅画面正常放映,这盘电影胶片能连续正
常放映多长时间, ,不计片头与片尾的长度,
改写,
XXX家里有一盘长约3000米的电影胶片,共有多少幅画
若每一秒钟放映二十四幅画面，那么这盘电影胶片在不包含片头以及片尾的情况下，最长能够连续放映多长时间呢？
五、 分值为十二分的情况下，XXX的父亲于讲解车辆性能之时，常常提起排量，却较少提及功率。XXX借助查询得以知晓，排量所指的乃是活塞从上面的工作容积。
”,若发动机有多个气缸,
则所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量。他查到家里的轿
车采用的是 直列四缸发动机,排量为2.0L。他还找到了
这种轿车的输出功率与转速的关系图表。请回答以下问题,
1.借助图表，于发动机转速处于1000至5000r/min这个范围当中，输出。
出功率与转速大致呈现怎样的定性关系,
2.先设定其他参数保持相同，然后尝试借助公式去推导轿车发动机的输出功率跟排量之间的关系。
3.XXX质问父亲，获取了一些实测数据，察觉到轿车要是路况较为不错情形下，平均车速达100km/h，发动机转速是2000r/min，平均油耗为9L/100km。参照图表里的数据，剖析这辆汽车在。
这种状态下行驶时,发动机的效率约为多少,每个做功冲程气
缸内气体的平均压强是约为多少, ,已知汽油的热值为
4.某物质的热值为6乘以10的7次方焦耳每千克，其密度是0.7乘以10的3次方千克每立方米。
改写,
XXX的父亲讲解车的性能时, 常提到排量而不是功率。
XXX所查到的排量是指，活塞从处于上止点的位置移动到处于下止点的位置时，所经由的“工作客积”范畴，要是发动机存在多个气缸的情况，那么将所有气缸的“工作容积”加起来的总和，就被称作是发动机排量。他查到自己家里的轿车所采用的是LFX直列四缸发。
他还寻得了这种轿车输出功率同转速之间的关系图表，请对如下问题作出回答。
1.基于图表，于发动机转速处于1000至5000r/min这个范围之内，输出功率跟转速粗略地展现出何种性质的关系呢。
2.在其他参数相同的情况下,试通过公式推导出轿车发动
机的输出功率与排量的关系。
3.XXX向父亲问了些实测数据，得知轿车在路况较好情形下，平均车速是100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km ，参照图表里的数据，剖析这辆汽车在该状态行驶时，发动机的效率约是多少，每个做功冲程气。
缸内气体的平均压强是约为多少, ,已知汽油的热值为
4.6×10^7J/kg, 密度为0. 7×10^3kg/m3,
六、 XXX自行设计，对房间里的窗帘予以改造，使其变为电动窗帘，他采购了微型电动机与减速装置、电源、双。
带有刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等的器材，并且针对原有的窗帘盒做了改造。请回答下面这些问题。
1.如图22甲所示，XXX于窗帘盒内安设了电动装置，借由拉绳拽着窗帘一同运动，改变微型电动机的电流方向，便可改变其转轴转动的方向，进而将窗帘开启或关闭，利用双刀双甲右侧的虚线框内，完成电源、双刀双掷开关以及接线柱间。
的电路连接。
2.电动机，其转速通常是非常高的，所以是需要去安装减速装置的，就如同图22乙所展示的那样。请对减速装置的减速原理作出说明。
3.下面呈现的表格，是所运用的微型电动机的部分数据。在该表格当中，额定功率展现的是，电动机于额定电压以及额定电流的状况下进行工作时的输出功率，堵转电流指的是，在额定电压的条件下，使电动机的转轴处于固定不动状态时的电流。
流”。
请根据表中的有关数据计算,
1)以额定功率运行时,该电动机的效率为多少,
2)电动机额外功率，其来源呀主要是热损耗以及机械损耗所为，那么请分开来求出，当处于以额定功率运行这个状态的时候，该电动机它的热损耗功率以及机器损耗功率。
改写,
XXX改造了房间里的窗帘,将其变成了电动窗帘。他购
分别购置了微型电动机，还有减速装置，以及电源，另外还有双刀双掷开关，滑轮，皮带，拉绳等多类器材 ，并且针对原本存在的窗帘盒做出了改造。请回答下面这些。
问题,
如图22甲所示，XXX于窗帘盒之内安装了电动装置，借助拉绳牵拉着窗帘一同运动。变更微型电动机的电流方向，便能够。
将连接灯泡的导线，一端接在电池的正极，另一端接在滑动变阻器的滑片上，再把滑动变阻器的电阻丝两端，分别与电池的负极和小灯泡的另一个接线柱相连，使得闭合开关后，通过改变触点位置，能改变电流通过滑动变阻器的路径，进而改变灯泡的亮度。请在图22乙左侧的实线框内，完成电池、滑动变阻器和小灯泡间。
的电路连接。
2.电动机的转速一般很高, 需要安装减速装置,如图22乙所示。请说明减速装置的减速原理。
3.下表是所使用的微型电动机的部分数据。表格中,额定功率是电动机在额定电压和额定电流下工作时的输出功率”,堵转电流是“在额定电压下,让电动机的转轴同定不动时的电
流”。
请根据表中的有关数据计算,
1)以额定功率运行时,该电动机的效率为多少,
2)电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成,请分别求出以额定功率运行时,该电动机的热损耗功率和机械损耗功率,
于图22甲里，传动装置含减速装置、飞轮、皮带、滑轮以及拉绳构成，每半边窗帘的滑轨长度是1.5m，需求自动窗帘从完全关闭转变至完全打开的时间为6秒，当拉动半边窗帘时挂，那么，在安装电动窗帘之际。
需要满足什么样的机械效率要求,
参考答案，机械效率等于传动输出功除以传动输入功。在这个问题当中2026年河南物理竞赛，传动输出功是窗帘重力势能与动能，传动输入功是电。
动机的电能。为了使窗帘能够在规定时间内打开, 需要电动机
提供足够的功率。 同时,传动装置的机械效率应该越高越好,
以减少能量损失。 因此,对于这个问题, 需要满足高机械效率
的要求。
1.为避免月球车陷进软绵绵的极容易遭遇物体下落产生下陷状况使其移动受滞难以行进的月壤之中，月球车采用了轮腿复合式轮子，在平坦的地面上行走之时运用轮子，当月球车碰到障碍的时候就转变成为腿部，依靠腿部爬行从而跨越障碍。
再有障碍，另外，月球表面的昼夜温差超出300 ，所以橡胶轮胎没办法在这般大的温度范围之内维持弹性与强度。并且，月球表面不存在大气压，充气轮胎是容易爆裂的。
2.那在白天的时候，月球车主要依靠的是太阳能电池板；然而到了夜晚，它主要依靠的是锂电池，以及核电池，或者核放射热源。
3.为导向轮的拖拉机前轮，采用窄小的那种，在改变方向之际能减小转动前轮时所产生的阻力。拖拉机工作之时，其后面挂着拖车或者带着耕地设备，这致使拖拉机的重心朝着后轮靠近，进而让后轮对地面的压力更大些。拖拉机陷进了松软的田地里。
4.叉车的后轮为导向轮,采用窄小的后轮可以在改变方向
在叉车搬运货物之时，将货物放置于前方，致使叉车的重心朝着前轮靠近，前轮对地面所形成的压力变得更大，此时减小转动前轮的阻力，故而采用宽大。
的前轮可以减小压强,保护轮胎, 同时避免叉车陷进松软的地
面。
5.在用气筒给自行车胎打气的过程中,外管顶部对气筒和
轮胎里头的气体做了功，致使气体的内能变增大了，温度便升高起来，气筒的外管把热量传递到了管的外壁，所以气筒的外壁温度显著升高，鉴于外管越 以上句子问题较多，且无法明确“由于外管越”之后的完整内容，请你补充准确信息后再让我改写。
向下移动,顶部气体被压缩越多, 气体压强越大,对气体做功
越多, 气体内能增大越明显,温度越高,进而导致气筒外壁上
比起下部的温度，上方的温度要更高些。在活塞上下不停运动时，于外管而言，向外传导的内能，主要是源于内部被压缩的高温气体，然而对外筒来讲。
下部与上部相比,其与管内高温气体的接触时间较短, 吸收的
热量量值较少，所以致使温度处于较低状态。外管在朝着与活塞相反方向向下运动的进程当中，于高压气体所产生的作用之下，外管跟活塞两者之间出现的压力呈现增大态势，每单位长度需要克服。
内能因摩擦力做功而得以转化，且越朝着外管顶部，转化而成的内能就越多，这致使气筒外壁的温度呈现出上部高于下部的状况。
6.在控制电路中, 当温度为100℃时,热敏电阻R1的阻
值为500欧姆, 电源两端的电压为E,根据欧姆定律, 电流
因为I=E/R1，所以，电流大小跟电源电压成反比，并且，依据热敏。
电阻的特性,温度越高, 阻值越小, 因此电流随温度升高而增
大。
1.在50℃附近,热敏电阻的阻值变化更显著, 因此获得最
低温度为50℃的恒温时,温度波动范围更小。
4. (1)电影胶片绕在片夹上的横截面积和电影胶片长度可
以确定电影胶片的体积。
2)连续24幅画面在电影胶片上的总长度和连续正常放映
时间可以确定电影胶片运行的平均速度。
5.
1.从发动机输出特性曲线可以看出,在发动机转速为
在1000r/min这个范围，在5000r/min这个范围之内，输出功率跟转速大体上呈现出成正比的关系。
2.做功冲程中燃气对一个活塞的平均压力为Po,发动机
排量为V排,每个活塞的受力面积为s,活塞移动距离为L,
则V排，等于，4SL。每个工作循环之中，四个气缸燃气针对活塞所做的总功，是4PoV排。发动机转速为n的时候，燃气针对活塞做功的功率，为nP，等于，2PoV排n除以60。所以，发动机的输出功率P出与发动机排量。
V排成正比。
3.根据发动机输出特性曲线能够知道，当发动机转速处于2000 r/m i n这个数值的时候，其输出功率大概是30 kW。
6.
1.见图。
2.输入轴固定在一起的齿轮周长小、齿数少,输出轴固定
在一起的齿轮周长大、齿数多, 因此实现减速的功能。
3. (1)以额定功率运行时, 电动机的输入总功率为额定功
率的倒数乘以电机效率。
2)以额定功率运行时,热损耗功率和机械损耗功率可以
通过电机效率计算得出, 内电阻可以通过测量电流和电压得到。
3)传动装置的输入功率可以通过电动机输入总功率和传
动效率计算得到,传动装置的输出功率可以通过输入功率和传
动效率计算得到, 窗帘运行的速度可以通过输出转速计算得到。