在2023年第二十三届全国初中应用物理竞赛巨人杯考试中, 第一部分是选择题。第1题关于验钞机和遥控器发出的所谓的光。验钞机发出的光能够使钞票上的荧光物质发出亮光。家用电器遥控器发出的光, 被用来控制电风扇、电视机以及空调器这些电子设备的启动和关闭操作。
针对它们所发出的这种光, 下列说法中哪些是正确的判断是（）A选项说验钞机和遥控器发出的光都是紫外线。B选项说验钞机和遥控器发出的光都是红外线。C选项说验钞机发出的光是紫外线, 而遥控器发出的光是红外线。D选项说验钞机发出的光是红外线, 而遥控器发出的光是紫外线。
第2题描述了严冬季节小明去滑雪场滑雪的情景。当时正巧有一块空地正在进行人工造雪作业。他发现造雪机在工作期间, 会把水不断地吸进去, 接着连续从制造好的雪的前端喷出看起来像白雾一样的东西。在这团白雾的下方地方, 已经堆积起了一层厚实的雪景。如图1所呈现的画面一样。
对于造雪机制备雪人过程中, 水这种化学材料发生的最关键的热力学状态改变过程, 下列哪种说法是正确的呢（）A选项认为是凝华现象。B选项认定为凝固现象。C选项归类为升华过程。D选项判定为液化反应。第3题说明了在某些区域民众习惯在小河边洗衣物的做法。
大家首先把脏衣物浸泡在清澈的河水中片刻, 随后将其捞出来放置在平整的石板上面。接着人们手握木棍用力捶打织物, 使得水花向四周四处飞溅……这一套动作重复进行好几遍, 一直到把衣服彻底清洗干净为止。在这个环节中, 使用木条敲击物体的核心意图在于（）A为了将残留于衣物表面的尘埃损坏掉以便清洁干净。
B是为了增加木质器具与污秽颗粒彼此间的阻力系数, 借此把杂质剥离出去。C通过施加外力迫使湿润纤维内部储存的液体沿着微小间隙迅猛射出, 凭借强力水流冲刷作用清除赃物。 D借由敲击动作让织物瞬间获得加速度变化, 而依附其上的颗粒物因保持原有静止状态不变特性从而相互分离脱落。
第4题展示如图3所示情况, 位于海北中学校园区域内的田径场地周长设定值为四百米。在此场地中央主席台区域连同旁边观看区上方的空中整齐有序安放了三台完全相同品牌型号扬声器设备分别命名为A、B和C三个个体。
在一次运动会的开幕式现场, 如果同学们都站在操场里面, 他们应该都能够听到音箱传出来的声音, 而且这声音足够大, 可是有些位置的同学, 虽然能听到声音, 却觉得听不太清楚音箱里播放的具体内容, 那么结合图3所示的标记l、1和2这三个具体位置来看, 到底是在哪一个或者哪几个位置附近站着的那些同学, 更符合那种感觉听不清的情况呢。
（A选项为一, B选项为二, C选项为三, D选项为在任何位置的结果都是一样的）。第五题关于炒菜时假如油锅起火的现象以下做法中最不应该做的是哪项? 选项包括添加一些冷油以降低温度。立刻盖上锅盖是常见做法。向锅内直接倒入冷水灭火是错误的危险行为。将蔬菜倒入油锅内可以降温。
这里考察最错误的操作。第六题提到北斗卫星导航系统属于我国自行研制的全球卫星定位与通信系统代号 BDS。该系统由空间端、地面端和用户端的导航仪这三个部分组成。全部建成后能够为全球各类用户提供高精度、高可靠性的定位服务、导航服务和授时服务。
二零二三年十二月二十七号这一天北斗导航业务正式开始面向亚太地区提供无源定位、导航和授时服务。问题问的是关于代号 BDS 的工作过程说法正确的是哪一项? 选项 A 认为导航仪只能接收地面中心控制系统的信息而接收不到导航卫星的信号这个说法不对。选项 B 称导航仪只能接收信号而不能发送信息这也是错的。
选项 C 说电磁波不能在真空中传播这明显违背物理常识。正确选项 D 指出导航与卫星之间依靠电磁波来传递信息符合事实。第七讲小明学完电路知识以后想要利用发光二极管的设计一个带开关指示灯的照明电路。计划在晚上关闭主照明灯的时候让二极管发亮以此指示开关的位置。
他一共设计了4个电路, 如图所示为第4幅图, 其中L代表白炽灯, 其规格标明为220伏特、60瓦, D代表发光二极管, 其规格标明为1.2伏特、0.01安培, S代表单刀双掷开关, R代表限流电阻, 请问在第4幅图中满足规定要求的电路选项是哪一个( ), 第8题讲述了一个测量仪器以及它的控制电路如第5幅图所示, 该仪器的等效内阻数值为100欧姆, 正常工作的电流范围处于100至300毫安之间, 电源提供的电压数据为30伏特, 控制电路部分是由两个滑动变阻器构成的, 为了能够迅速且精准地对仪器的工作电流进行调节操作, 应当选择使用哪一组规格的变阻器?
( )选项A里面写着, 电阻R1等于一百欧, 并且电阻R2等于十欧, 选项C里面写着, 电阻R1等于一百欧, 并且电阻R2也等于一百欧, 选项B里面写着, 电阻R1等于二百欧, 并且电阻R2等于二十欧, 选项D里面写着, 电阻R1等于二百欧, 并且电阻R2也等于二百欧。
第九题是关于明光中学的同学制定的一个划船比赛规则, 这个规则第一点规定在距离两个船队之间的中点地方放置一个插有红旗的小木箱, 发令枪响的时候把这个小木箱释放出来, 它就会随着河水进行流动。
第二点规定甲队伍和乙队伍这两个船队, 因为两艘船的连线与水流的方向是平行的, 所以他们听到发令枪的声音之后就会同时从小游方向和下游方向朝着那个小木箱的地方出发。
第三点规定最先拿到这个小木箱的船队就会被认定为获胜者, 针对这样一场比赛规则同学们开展了讨论, 下面列出来的这些选项是一些同学的意见, 其中正确的那一个是( )选项A认为比赛的规则不公平, 而且有利于上游的那个船队, 选项B认为比赛的规则不公平, 而且有利于下游的那个船队, 选项C认为比赛的规则是公平的, 水流对于这两个船队造成的影响的实际效果是一样的, 选项D觉得因为条件存在局限性所以无法作出判断。
第十题提到小轿车在公路上的行驶过程是匀速状态的, 坐在副驾驶位置的小青观察到轿车的速度表盘上面的指针始终都处于一百一十千米每小时的那个位置上, 在小青超越隔壁车道上面同方向的另一个也在做匀速驾驶的大客车的这个过程之中, 小青发现她自己超过那辆客车的时间大概是五秒的时间, 具体的情况可以参照第六图。
则被超越大客车的车速范围为（）A.10～20m/s , B.20～30m/s , C.30～40m/s , D.40～50m/s。二、解答题。11、图7是常见的一种电动自行车, 因其节能环保、便捷实用而受到很多工薪阶层人员的青睐, 请你说出5种电动自行车上不同部件中蕴含的物理知识。
12、小文同学学习了有关物理知识后, 设想制作了一个为气球充气的电动充气泵, 她画出了如图8甲所示的结构示意图, 其中永久磁铁下方为S极, 充气泵在工作过程中, 通过电磁铁线圈的电流大小随时间变化情况如图8乙所示, 请简述这个气泵为气球充气的工作过程。
13、明光中学物理实践小组在装配直流电动机模型后参与班级的实践成果展示交流会, 在会上演示通过改变直流电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程, 电路元件涉及一个单刀单掷开关、一个双刀双掷开关、一个滑动变阻器、一个小型直流电动机和一个直流电源, 如图9所示, 请完成电路图的连接以实现上述功能, 操作过程中只能扳动开关, 不得再改变电路中的接线。
14、电磁波碰到平滑的金属表面会像光碰到平面镜同样发生反射, 反射过程遵循光的反射定律, 小明与叔叔一起去参观救生艇时23届物理竞赛，发现救生艇的上方悬挂着一个由三块互相垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射器”, 如图10所示。
请你用直白的话说清楚角反射器是怎么个道理, 还有为啥救生艇上要挂那个东西。
再看第16点, 民航客机上天的时候, 飞得老高, 大概有一万米的样子, 这时候在外面冷得要死, 零下60来度是常有的事, 气压也低到只有26到28千帕, 可坐舱里面却暖和跟春天似的, 气压就跟地面上差不多, 你得拿物理知识把座舱里这舒服劲儿咋弄出来的给分析透了。
接着第17点来说, 通常东西冷了缩, 热了胀, 这叫热胀冷缩, 气体在这点上最明显23届物理竞赛物理好资源网，液体排第二, 固体反倒最差, 大家都能用得上这点特性。有些冰箱里的自动控温家伙, 就是靠气体冷热伸缩这套路搞定的。
图11画的是它的样貌里面有个金属盒子, 是用薄弹性钢片打做的, 面上有一圈一圈的纹褶肚子里头封着一些气体你看着图琢磨琢磨它怎么管的温度。
后面随着日子越过越好, 电冰箱也成了家里少不了的物件, 下面的表上是某个牌子冰箱的参数请大家仔细看铭牌再结合日常过的日子回答后面的问题第17小题里头小明觉得用电量就是把功率乘以全天24小时得出的数没想到一算吓一跳差别太大了他搞不懂是为啥。
18.电冰箱的表面标明的耗电量显示为0.58 kW·h/24 h, 但是在酷热的夏天里, 当这台电冰箱的里面都被食物塞满的时候, 小明使用了电能表来测量一下结果, 得到的数据好像就是那个标称耗电量的1.5倍左右, 这可能是什么原因?
还有问题19是如果有一台电冰箱它的耗电量是按照上面写的标签上的耗电量的1.5倍来进行算的话, 那么这台电冰箱每天需要工作多久? 18、在日常工作当中, 工人师傅是经常使用一种名为“大力钳”的工具来进行金属材料的夹持或者切断作业的。
在图12之中所呈现的是在实际用于切断金属这一操作场景下经常被采用到的一种方式小型的大力钳, 关于这种工具各个组成部分的相关尺寸大小已经在该图中有明确的标明数据了, 并且这些数据的计量单位统一为厘米, 也就是我们常说的“cm”。
假设这位工人师傅能够发挥出来的单手最大握力数值等于九百牛顿, 当他使用这个类型的大大力钳的时候, 在这个工具所作用的被钳制材料的上面, 最终可以生成的巨大的压力具体是多大数值呢。
19、三峡水利枢纽工程是中国规模最大的水利枢纽工程, 如图13所示, 该工程控制的流域面积约为1.0乘以10的6次方平方千米。这一面积占长江流域面积的56%。坝址所在位置的年平均流量为Q等于4.m3。该水利枢纽的重要任务涉及防洪、发电和航运三个方面。
在发电方面, 三峡水电站共安装了32台7乘以10的5次方千瓦的水轮发电机组。此外, 还有2台S乘以10的4次方的电源机组。总装机容量是指34台发电机组同时工作时的总发电功率, 其数值P等于2.25乘以10的7次方千瓦。设计年发电量约等于W。请阅读上述材料, 并解答下列问题。
已知水的密度p等于1.0乘以10的3次方千克每立方米, 取重力加速度g等于10牛顿每千克。问题20: 若三峡电站上、下游的水位差按h等于110米计算, 试求三峡电站将水的势能转化为电能的效率是多少?
问题21: 若34台发电机组全部参与发电, 为了达成年发电量的规定, 每台发电机组平均每年的发电时间t为多少天？20、在寒假期间, 小明参加了由学校组织的内蒙古草原冬令营活动。在这之前, 老师专门向他们讲解了关于草原防火以及自救的重要知识。
老师特别强调, 一旦草原发生火情, 火势蔓延的速度是极为迅速的。草原上的火灾会像一道巨大的火墙一样, 呈现出大面积向前推进的态势。然而, 由于杂草的重量相对较轻, 所以燃烧的持续时间并不长, 很快就会烧完。正因如此虽然火墙的正面仍在剧烈燃烧但其后方很快便会熄灭, 这就导致整体的火墙厚度比较薄。
这一点和森林火灾有很大的不同。因为草原火灾有这样的特点, 所以老师叮嘱他们, 要是遇到草原着火, 一定要迎着火墙快速地冲过去。如果背着火向没有火的地方跑, 很快就会把大火吞没。
假如在某次草原发生火灾的时候, 正好刮的是西风, 风速是v1=1 m/s, 形成的火墙厚度D=8 m; 火墙的推动速度可以看做和风速相同, 也就是v2=v1=l m/s。
正常情况下, 人在草原上奔跑的速度能达到v3=7 m/s; 但是在非常疲倦的情况下, 连续奔跑的速度大约是V4=1.5 m/s, 人的衣服被火焰点燃需要的时间大概是t1=1.5 s。
22.请你通过计算说明老师所说的“草原火灾自救方法”的科学道理, 以及后面所说的假如背着火, 朝没有火的地方跑, 不久就会被大火吞噬”的因素。23.假如草原发生火灾时, 天刮着西风, 这时你恰好在火场东侧约两百米的位置。当时你随身带有以下物品中的某一件: 镰刀、铁锨、矿泉水。
在不方便使用老师所说的“草原火灾自救方法”的情况下, 请你简述你将如何运用上述物品逃生（任选两种作答, 多选无效）? 假如连上述随身物品也没有, 你还能采用什么方法逃生(只说一种方法, 多说无效)?
“参考答案一、选择题1、C 2、B 3、C 4、A 5、C 6、D 7、A 8、B 9、A 10、B 二、解答题11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、。”。