2024年全国初中应用物理知识竞赛。
参考解答和评分标准。
一、选择题（每小题2分，共10分）
1．b 二、填空题（共18分）
1．杠杆，轮轴（每空2分，共4分）2．21.4m/s(3分)
3．压强，使瓶内保持一定的气压（与大气相通）（每空2分，共4分）4．电磁感应（2分），法拉第（1分）
5．（1）用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；
2）制成温度计。（将图7中的g端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，保持d端接点温度t0稳定。并将灵敏电流表盘按温度刻度，即可用来测温度。
）只要说明制成温度计即可得分。（每空2分，共4分）
三、简答题（共22分）
1．（6分）参***。
1）做瓶盖撬：应用了杠杆的知识，是一个省力杠杆。
2)做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识。挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强，还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳，又避免坚果滑落。
3）做剪力：应用了杠杆的知识。
4）做罐头盖（或瓶盖）撬：应用了杠杆的知识。这是一个以与瓶盖接触的点为支点的省力杠杆。
5）做削皮力：应用了压强的知识。说明：每列举一种功能得2分，最多6分。
2．（4分）参***。
有三个要点：
1）物体动能的大是由速度和质量决定的，所以在质量一定时，速度越大动能越大。（2）虽然鸽子飞行速度不大，但飞机起飞后的速度很大，所以飞机与鸽子之间的相对。速度很大。
3）鸽子相对于飞机所具有的动能很大，它对飞机的破坏力也就很大。说明：要点（1）、（2）各1分，要点（3）2分，共4分。
3．（5分）参***。
1）利用平面镜成像的特点可知，镜中刻度尺的像与镜面上刻度尺之间的距离等于镜厚的2倍。根据该距离的大小，就可估测镜子的厚度。（3分）
2）以图中的刻度尺为测量标准，刻度尺与其在镜中的像之间的距离约为6mm，所以镜厚为3.0mm(误差在±0.5mm内均给满分)（2分）
4．（4分）参***。
汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一些小棱镜；灯炮发出的光经反射镜反射后形成近似平行光向前射去，通过灯罩上这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上，使光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑，从而确保行车安全。（3分）
同时可以增加玻璃罩的机械强度，使其更坚实。（1分）
5．（3分）参***。
对酒料加热，酒料吸热温度升高，汽化加快；
酒气上升至小锅底部遇冷液化，形成液体“地瓜酒”附在小锅底部；在重力作用下积聚到小锅底部，滴入导管并沿导管流到大杯中。说明：其他正确的说法也同样得分。每一项1分，最多得3分。
四、（13分）参考解答。
1）此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识。（2分）（2）以abc为一整体进行受力分析：
abc整体受到重力、水箱及其中的水向下的压力和向上的浮力（1分）当浮球受到的向上的浮力大于底盖a、竖杆b和浮球c受到的重力及水箱中的水对底盖a向下的压力的合力时，底盖a会顶住水箱的出水孔，不再有水从水箱流入饮水池子（1分）
底盖a、竖杆b和浮球c受到的重力g=mg=(600×10kg+400×10kg)×10n/kg=10n(1分)水箱中蓄满水时，由公式p=ρgh及p=f/s得：水箱中的水对底盖a向下的压力。
f=ρghs=1.0×103kg/m3×10n/kg×0.6m×30×10-4m2=18n1分)
由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力。
f浮m=ρ液。
**排m=1.0×103kg/m3×10n/kg×2×10-3m3=20n1分)
因为在水箱中蓄满水时，浮球受到的最大浮力（20n）小于底盖a、竖杆b和浮球c受到的重力及水箱中的水对底盖a向下的压力的合力（10n+18n=28n），所以，这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作。（2分）
3）第一种情况：从上述计算过程可以看出，该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向上的浮力小于底盖a、竖杆b和浮球c受到的重力及水箱中的水对底盖a向下的压力的合力。因此浮球受到的重力（质量）；浮球的体积；底盖a和竖杆b受到的重力；出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素。
（其他说法正确的同样得分，每个因素1分，最多4分）
第二种情况：要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作，可以采取的改进措施有：①适当减小也水孔的横截面积；②适当降低水箱蓄满水时的水位高度；③保持浮球质量不变的情况下，适当增大浮球的体积；④在保持浮球体积不变的情况下，适当减小浮球的质量。
（其他说法正确的同样得分，每个因素1分，最多4分）
五、（13分）参考解答。
1）有五个挡位：a挡：当旋钮上的箭头指向图中位置a或f时；b挡：
当旋钮上的箭头指向图中位置b或g时；c挡：当旋钮上的箭头指向图中位置c或h时；d挡：当旋钮上的箭头指向图中位置d或i时；e挡：
当旋钮上的箭头指向图中位置e或j时。（4分）
2）a挡：r1、r2并联连入电路，电路的总电阻最小，为最大功率挡（1分）p1=u2/r1+u2/r2=（220v）/60ω+(220v)2/120ω=1210w1分)b挡：只有r1接入电路，为较大功率挡（1分）
p2=u2/r1=（220v）2/60ω=806.7w1分)c挡：r1、r2串联连入电路，电路的总电阻最大，为最小功率挡（1分）r=r1+r2=60ω+120ω=180ω
p3=u2/r2=（220v）2/180ω=268.9w1分)d挡：只有r2接入电路，为较小功率挡（1分）p4=u2/r2=（220v）2/120ω=403.
3w1分)e挡：空挡，接此挡时功率为零（1分）
六、（12分）参考解答。
1）核裂变（2分）（2）根据速度公式有h=v×t/2=1450×(0.146/2)m=106m3分)（3）设至少需要n个浮力袋才能把潜艇拉离海底。
潜艇受到重力、浮力和浮力袋的拉力，要使潜艇浮起，潜艇受到的浮力和浮力袋的拉力。
之和必大于潜艇受到的重力（浮力袋的质量与潜艇质量相比可忽略）（2分）
潜艇受到的浮力f浮1=ρ
水。**排=ρ
水。gm/ρ船（1分）
潜艇受到的浮力袋的拉力可近似为（如果学生回答时考虑了浮力的质量，同样给分）
f浮2=ρ水。
gnv0(1分)
为了使潜艇能上浮，至少应满足：f浮1+f浮2=mg(1分)即ρ
七、（12分）参考解答。
1）手机的最大工作电流i=p/u=2w/4.1v=0.49a2分)按最大工作电流0.
49a计算，手机可放电0.67/0.49=1.
37小时。所以在300min的通话时间内手机的平均功率是p=(pmax×1.37)/5=0.
55w2分)
或者ρ=w/t=(4.1×0.67×60×60)/(300×60)=0.55w）
2)①降低手机的发射功率（如cdma手机的最大发射功率是0.2w）②减少通话时间。
用耳机和小麦克风通话使手机离开头部远一些，减少对于头部的伤害说明：每列举一项1分，最多2分。
3）这则消息叙述的事实是不能实现的（1分）以一个鸡蛋的质量为50g计算，因为鸡蛋的主要成分是水，所以比热和水差不多，设煮熟鸡蛋的温度升高量大约为80℃（1分）
即煮熟一个鸡蛋相当于把50**加热温度升高80℃需要吸收的热量：
水。gm/ρ船+ρ
水。gnv0=mg,解得：n=1.2×103只（2分）
q吸=cm(t2-t1)=1.68×104j1分)
两个手机通话，根据（1）的计算，其发射微波的平均功率可取0.55w,那么通话65min,提供的能量大约是4.3×10j(0.
55w×65×60s×2=4290j),即使按最大功率2w计算，手机也只能提供大约是1.56×10j的能量。考虑到手机是向四面八方发射电磁波，设各个方向的强度是大致相同的，鸡蛋所接受的电磁波只可能是手机发射电磁波中的很小一部分（小于1/6）。
因此手机不可能把鸡蛋煮熟，**的消息是虚假的。（3分）
说明：本题为一个开放题，这一问的解答，只要学生提出合理的假设、条件，分析的合情合理，即可以得分。
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