2025年，第二十四届全国初中应用物理竞赛，也就是巨人杯的试题以及答案，是精华版，注意事项如下：其一，请在密封线以内填写所在地区、学校、姓名还有考号；其二，要用蓝色或者黑色钢笔、圆珠笔来书写；其三，本试卷总共拥有六个大题，满分是IOO分；其四，答卷时间为2014年3月30日，也就是星期日上午9:30～l1：10。一、本题设有10个小题，每小题2分，总计20分。以下各个小题给出的四个选项当中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填写在题后的括号以内。1.那种被称作汽车观后镜的东西，它是专门用来观察车后路面状况的装置，通常一般设计成凸面镜的样子。在正常的情形状况之下，坐在驾驶员那个位置上的人，通过左侧的那个观后镜，按理应该能够看见呈现如图 j 甲中所示的那种效果。然而，在某次准备驾车外出之前的时候，坐在驾驶员位置上的王师傅，却发现，从左侧观后镜当中所看到的，是呈现如图 l 乙所示的那种情景。行驶安全要确保，左侧观后镜的镜面该适当完成图2里处于怎样的哪种操作呢()2．“元旦文艺会演”之际，物理老师跟电工师傅一块儿表演了一个“不怕电”的节目给同学们看(请注意：因为此节目包含危险，同学们千万不要去模仿呀)首先电工师傅把两根导线的接头A、B分别连接到一个写有“”的灯泡(如图3甲那样)的接线柱C、D之上，闭合开关后，灯泡正常发光。随即，电工师傅将开关断开，把灯泡取下，物理老师站到一个干燥的木凳上面，左手、与右手分别去抓住两导线接头A、B，此情形如同图3乙所展示的那样，这时电工师傅把开关闭合，运用测电笔分别对导线接头A、B以及物理老师的皮肤进行测试，发觉测电笔的氖管都呈现出发光的状态，然而在这一整个过程当中，物理老师依旧表现得谈笑自如，毫无异样。关于对以上现象的解释而言，你觉得下述说法里正确的是（）A.物理老师真的具备“特异功能”，切实不怕电 ，B.物理老师的双手戴着能绝缘的手套 ，C.在人、灯替换的这个过程中，电源的零线被断开了。D.在人、灯替换的这个进程中，电源的火线被断开了。3.图4甲是一把手工锯的锯条呈现的情形，图4乙展示的是正对着锯齿看时的模样，会发觉它的锯齿都是朝着两侧“东倒西歪”的 ，并非处于同一个平面之上。1. 其原因在于，A选项，把锯齿弄成这般形状之后，易于将锯齿打磨得更为锋利。B选项，把锯齿弄成这般形状之后，锯条承受撞击的能力越发强。C选项，锯条使用的时间太久了，锯齿被撞歪了。D选项，把锯齿弄成这般形状之后，能够让锯口变宽，减小被锯物体对锯条的摩擦力。2. “嫦娥三号”探测器在月球表面降落之际，没有启用降落伞，原因是，A选项，月球表面极其松软，没必要使用降落伞进行减速。B选项，距离月球表面太近了，使用降落伞来不及减速。C选项，月球表面附近不存在大气，降落伞无法起到减速的功效。D选项，“嫦娥三号”质量太大了，不容易制作足够大的降落伞。3. 汽车发动机于工作进程当中需要冷却。对于汽车发动机的水冷系统工作原理示意图而言，图5呈现其图景，在汽车发动机于正常状态下开展工作的这个过程里，图5所展示当中，关于汽车发动机水冷系统之中，具备水流方向以及水泵叶轮转向相关示意内容的图形，正确的是那么一张图形，6.2013年6月20日我国宇航员王亚平首次进行了太空授课。图�是王亚平所做实验的一个画面呈现，图里的水呈球状没有破裂，除去失重这种原因之外，同时主要是由于，水球表面分子之间相互作用的引力大于斥力，使得水呈球状而不破裂，并非是因为水球的外表面有一层很薄的橡皮膜，也不是在实验用水中事先添加了某些特殊物质，更不是到外太空后，水的分子结构发牛了蛮化７。然后，将一只点燃的蜡烛靠近家里的镜子，会发觉镜子中出现了多个蜡烛的像，此情形如图７所示。就这种现象而言，下述解释里面正确的是 ，A选项是镜子质量欠佳，反射面并非平整 ；B选项是光经过玻璃前表面以及后表面的时候发生多次反射之后从而形成了多个虚像 ；C选项是烛焰把附近的空气加以加热后，鉴于空气密度不均匀致使的折射进而形成了多个虚像 ；D选项是火焰抖动的进程中，因视觉暂留效应形成的错觉。8．小东于观看“神舟十号”飞船发射之际，想要估算一下运载飞船的火箭在发射后的首个10s内的平均速度。他通过上网查到运载“神舟十号”的长征二号F运载火箭全长58m。当处于电动骑行状态时，车载的蓄电池会朝着车上所配备的电动机进行供电操作，而电动机则为电动自行车送去动力。下面呈现的表格乃是某型号电动自行车的主要技术参数。凭据学过的物理方面知识，去判断以下展开估算之后的对应结果里具备合理性的是()，电动自行车运行过程当中，其电动机的工作电流维持保持5A恒定不变，蓄电池于一次充足电之后，放电之时能够输出的电能最多大概约为3..要是蓄电池储存能量的80%用于驱使电动自行车在平均阻力大小为40N的水平公路之上匀速行进，蓄电池一次充电之后最多能够一连沿着电动去行驶大概约4lkm，蓄电池一次完成充电之后，该电动自行车最多能够供电动骑行2.4h，二、简答下列各个题目(每题5分，总共30分)，1．存在两只干净、呈现透明状态的圆柱形玻璃杯，其中一只是盛满了不含有气泡、污物的纯净水，另一只则是处于空着的杯子状态，两只杯子的杯口都被不透明的盖子给盖得严实了。请你阐述怎样仅仅凭借眼睛去观察作出判断哪一只杯子之中装有水，并且阐述这样做的依据所在。2．像图11所展示的那样，处于两个电线杆之间的电线始终呈现出朝着下方的弧线形状，弧线的最低点与两端悬点之间用作参照的水平线的距离被称作垂距或者叫做垂度。请予以回答：(1)要是在架设电线的时候所预留的垂距过小，你觉得会产生什么样的危害呢？(2)要是在架设电线的时候所预留的垂距过大，你觉得会存在什么样的危害或者不足之处呢？3．如图12甲所示地那般，家用漏电保护器乃是在用电器出现漏电故障或者人体发生触电状况的时候，来实施相应保护的设备，它的内部构造之中涵盖着两个部分，也就是检测装置以及试验电路。家庭电路出现漏电情况时，经由火线与零线的电流是不相等的。漏电保护器之中有一个检测装置，此检测装置在图12乙里的双虚线框内，并没有具体画出来，当它检测达到从自身通过的火线和零线的电流并不相等的时候，就会切断电源，从而起到保护的作用。漏电保护器里存在试验电路，该试验电路是由一只开关S跟一个电阻R组合而成的，唯有闭合开关S才能够模拟漏电情形，进而检查漏电保护器工作是不是正常。请于图12乙中漏电保护器的虚线框之内画出试验电路。4．“嫦娥三号”探测器主要划分为两大部分构成情况：着陆器以及巡视器，其中巡视器就是被我们叫做“玉兔”的月球车(如同图13所展示的那样)。网上有好多学生以及科学爱好者问了众多关于月球车的有趣问题，你可不可以帮他给出解答呢？(1)月球表面的一些部分，其土壤十分松软，又是凹凸不平的，布满了石块以及陨石坑。那么，要设计出怎样的月球车轮，才能便于其在月球表面行进？至于月球车为何不采用减震性能更佳的充气轮胎？而且，月球车的主要能量来源究竟是什么？另外，如图14甲所展示的那辆，在田地里进行作业使用的农用四轮拖拉机，它的前轮属于导向轮，而后轮是驱动轮，拖拉机在开展工作的时候，一般情况下后面会挂着拖车或者耕地设备之类的。如图14乙所展示的，是一辆于仓库、机场、车站等场所常见的用于搬运货物的叉车，其前轮为驱动轮，后轮是导向轮。那么，请分别阐释为何拖拉机的前轮窄小、后轮宽大许多，而叉车的前轮宽大、后轮窄小。6.小明运用如此图15所示的气筒给自行车轮胎打气后钓鱼网，发觉气筒外管的温度相较于打气前显著升高许多，并且越是靠近气筒外筒顶部的位置，温度越高。需要注明的是，在运用该气筒给自行车轮胎打气的过程当中，底座和内管保持不动，手柄和外管做上下运动，活塞固定在内管顶部。请你对产生这一现象的缘由进行剖析。三、(11分)科技小组的诸位同学设计了像图16甲所展示的那样的恒温箱温控电路(用于获取高于室温且控制在一定范畴内的“恒温”)，它涵盖工作电路和控制电路这两部分。其中，R’是阻值能够调节的可变电阻。R是热敏电阻(放置在恒温箱内部)，其阻值随着温度变化的关联如图l6乙所示，继电器线圈电阻为50欧姆。1．处于图16甲所示的状态时，加热器是不是处于加热状态呢？2．已知，当控制电路里面的电流达到0.04A这个数值的时候，继电器的衔铁就会被吸合，当控制电路的电流减小到0.036A之时，衔铁将会被释放。当调节|R'=350Q的时候初中物理有什么竞赛，恒温箱内能够获得温度最高为100'c的“恒温”。要是需要把恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“ 恒温”状态，那么应该将R’的限值调整为多大？3．使用这个得到最低温度为该恒温箱，获得最低温度为50℃的“恒温”，与获得最高温度为100℃的“恒温”，相比较而言，哪一个的温度波动范围会更小一些？为什么会这样？四、(12分)如图17所示呈现的是16mm电影放映机进行电影放映的情况，这种电影放映机所使用的是宽度为16mm的电影胶片，电影当中的声音是以声音信号的形式刻录在电影胶片上的，情况如图18所示。1．电影放映机处于正常放映状态时，针对放映灯泡、放映机镜头（凸透镜）、电影胶片、反光镜（凸面镜或凹面镜）的种类以及它们相互之间的位置关系，提出了如图19所示的几种猜想，其中存在可能正确的情况()2．曾有一回，电影刚刚开始放映的时候，小新察觉到银幕上所显示的画面全部都是倒立的。在这般状况下，于下列所讲述的观看成效里，绝无可能出现的情景是( )A.人朝着后方倒退着行走B.地面之上碎成一片片的陶片陡然间聚拢到一块儿，最终形成一只十分好看的陶罐C.听到的乃是正常影片之中的人物对话D.箭朝着反方向朝着弓飞去3．小新观看电影之际，估摸银幕至电影放映机的距离大概为15m；银幕之上电影画面的宽度约摸为3m。已知电影放映机所运用的16mm电影胶片之中画面的宽度约为10mm。小亮家,有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能的时候总会说“2.0的排量”，却很少提及“功率”。为此小亮专门从网上查到了排量的定义，活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”被称作气缸排量。要是发动机存在若干个气缸，那所有气缸“工作容积”之和乃发动机排量。小亮经由说明书知晓家中轿车采用的是LFX直列四缸发动机，其排量是2.OL，又从网上寻得了这种轿车输出功率与转速的关系呈现如图21所示的情况。那么，依据图21来剖析，在发动机转速处于1000至5000r/min这个范围之内，它的输出功率跟转速大致有着怎样的定性关系呢？还有，试着经由公式去推导得出在其他参数相同的情形下，轿车发动机的输出功率与它自身排量的关系。3．小亮再度向爸爸问询了一些实测数据，轿车行驶的路况良好的时候，平均车速为lOOkm/h的情形下，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/lOOkm。参考图21当中的数据，剖析这辆汽车在这种状态里行驶之际，发动机的效率大约为多少呢？每个做功冲程气缸内气体的平均压强大概是约为多少呢？(已知汽油的热值为4./kg，密度为0./m3)。六、(15分)小明自行设计并且动手把房间里的窗帘改成电动窗帘。当时他购买了微型电动机以及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等各类器材，以此对原来的窗帘盒实施改造。首先，如图22甲所显示的那样，小明于窗帘盒（上方的双虚线框）内部安装了电动装置，该电动装置借助拉绳牵引着窗帘一同运动。其次，只要改变通过微型电动机的电流方向，便能够改变其转轴转动的方向，进而达成将窗帘打开或者关闭的操作。最后，借助双刀双掷开关，能够达成电源对电动机供电电流方向的改变。1. 请于图22甲右侧的虚线框之内，结束电源、双刀双掷开关以及接线柱之间的电路连接。2. 电动机的转速通常是非常高的，需要装设减速装置，就如同图22乙所展示的那样。请诠释减速装置的减速原理。3. 下面的表格是所运用的微型电动机的一部分数据。在该表格之中，额定功率指的是“电动机于额定电压以及额定电流之下进行工作时的输出功率”，堵转电流指的是“在额定电压之下，使电动机的转轴处于固定不动时的电流”。请依据表里的相关数据展开计算：(1)以额定功率运行时，此电动机的效率是多少？(2)由热损耗以及机械损耗致使电动机出现额外功率，那么请分别去求出当以额定功率运行之际，该电动机的热损耗功率以及机械损耗功率么(3)。在图22甲当中，减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同组建成了传动装置。已知每半边的窗帘滑轨长度是1.5m，要求自动窗帘能够在6s之内从完全关闭变化到完全打开。拉动半边窗帘时，挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N。那么安装电动窗帘时，对于传动装置的机械效率有着怎样的要求呢？参考之解答以及评分之标准，其一、特此说明，其一，除去选择题之外，所提供的参考解答并非肯定都是唯一正确的。针对那些与这个解答不一样的解答，只要是正确的，同样能够得分。其二，评分标准仅仅是按照一种思路与方法而给出的。在进行阅卷之过程当中会出现各种各样不同的情况，能够参照本评分标准的精神确定出具体的处理办法，然而不要与本评分标准存在较大的偏离。其三，简答题或者计算题是会分步给予分数的。在评分标准当中常常会写出④、@等等，这里的①、②等等是用来代表答题要点或者步骤的。要是考生没有写出这个式子，然而在文字表达或者后续的解题流程里面体现了这般要点或者步骤，同样是能够得分的。没有写出任何式子以及文字阐释，仅仅给出最终结果的，是不可以得分的。4.参考解答里面的数字结果是依照有效数字的运算要求予以给出的，不过对于考生而言并不作要求。不要因为有效数字出现错误而被扣分。5.但凡要求学生进行估算的，得查看学生是否会疏忽掉那些能够被忽略的条件。6. 在最后进行定奖之际，如果得分一样的人数超出了获奖名额，进而导致选拔存在困难的时候，能够对待选试卷开展加分评判。加分评判的基本依据如下，首先，所用方法或原理并非课本所讲述内容且具备创新性，此类情况应加分；其次，若方法简便，那么应加分；再者，要是提出多种正确解法，同样应加分；最后，试卷表达规范，条理清晰，并且能充分利用数学工具的，也应加分。上述各项执行皆需由竞赛领导小组做出规定，其中省统一分配奖励名额的由省决定，地、市分配奖励名额的由地、市决定。一、单选题（每道题目两分，总计二十分），一、A选项，二、C选项，三、D选项，四、C选项，五、B选项，六、B选项，七、B选项，八、B选项，九、C选项，十、C选项；二、简要回答问题（每道题目五分，总共三十分），一、（五分）参考回答内容，一是，经由杯子去观察杯子往后相对较远的物品，如果看到的是呈正立状态且左右颠倒的物品映像，那么此杯子中盛有水；二是，关乎光的折射相关规律。说明事项：一是三分，二是两分。其他答案若合理，同样会得分。2．(5分)参考答案如下，(1)架设电线之际，如果所留存的垂距过小，那么当气温降低之时，电线收缩就会拉断电线，甚至还会将电线杆拉倒；(2)架设电线之时，倘若所留垂距过大，一旦遇到大风天气，电线摆动幅度就会过大，这很容易致使电线折断：与此同时，电线离地面太近，极易造成事故，而且还会浪费材料。3. （5分）参考答案见，图答1，说明，与标答相同，得5分，若与火线的接点处于，检测装置左侧之处，与零线的接点摆在，检测装置右侧之地，得4分。4. （5分）答案参考，(l)，① 那种月球车的轮子，其表面积被做得更大，压强就更小，不至于陷进松软的月壤里，② 采用轮腿复合式轮子，平地靠轮子施行行走，遇到小的障碍能够变“轮”成为“腿”，爬行越过障碍。(2)①月球表面的昼夜温差超出300℃，橡胶绝无可能在这般大的温度范畴内维持弹性与强度，②月球表面不存在大气压，充气轮胎极易爆裂，(3)①白天主要依靠太阳能电池板，②夜晚主要依靠锂电池和核电池(或称核放射热源)，说明：每一小问，只要答对一条便得2分，若三小问全部答对，本题得5分，5．(5分)参考答案(1)拖拉机的前轮是导向轮，前轮窄小能够在改变方向时降低转动前轮的阻力。对于拖拉机而言，其在工作之时，后面会挂载了拖车或者运用耕地设备，这样一来 ，就致使拖拉机的中心位置朝着后轮靠近过去，故而使得后轮对于地面所形成的压力变得更大。而后轮具备宽大的特点，这样能够减小压强，如此做既能够对轮胎起到保护的作用，又能够促使拖拉机不会陷入到呈现松软状态的田地里。至于叉车，其后轮属于导向轮，后轮呈现窄小的特征，这能够减少在改变方向之际转动前轮所产生的阻力。叉车在承担搬运工作时，货物会放置于前方，进而使得叉车的重心朝着前轮靠近，造成前轮对地面的压力增大。前轮宽大，一方面能够保护轮胎，另一方面可以减小叉车对地面形成的压强。说明：(1)3分，(2)2分。共5分。6．（5分）参考答案，（1）用气筒给自行车胎打气时，外管顶部对气筒及轮胎内气体做功，气体内能增大，温度升高，气筒外管把热量传递到管外壁，所以气筒外壁温度明显升高；（2）外管越向下移动，外管顶部气体被压缩越多，气体压强越大，移动相同距离，对气体做功越多，气体内能增大越显著，温度越高，致使气筒外壁上部温度比下部温度更高；（3）外管相对于活塞上、下运动时，向外传递的内能主要源于内部被压缩的高温气体，外筒下部与上部相比，它与管内高温气体接触时间短，吸收热量少，因而温度较低；（4）外管相对于活塞向下运动时，在高压气体作用下，外管与活塞间压力增大，单位长度克服摩擦力做功转化的内能越靠近外管顶部越多，从而气筒外壁上部温度比下部温度更高。需说明的是 (l) 的分值是1分 ，(3) 的分值是1分 ，(4) 的分值是1分 ，(2) 的分值是2分 ，总共是5分。三 对应11分。参考解答 ，其中一项是加热状态 ，而这一项可得2分。设有一对象为控制电路 ，该控制电路中存在电源 ，电源两端有着电压 ，将此电压设为E。依据图15乙 ，当温度处于100℃这个数值时初中物理有什么竞赛，对于热敏电阻R1而言 ，其阻值数是500欧姆 ，这部分可得2分。还有一项是 ，获得最低温度为50℃的“恒温” ，此“恒温”对应的温度波动范围相对小些 ，原因是 ，在温度处于50℃附近的时候 ，热敏电阻的阻值随着温度产生的变化更为显著 ，这一项可得1分。四 对应12分。