2020全国物理竞赛物理创新题

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1、文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。2018物理创新题1 .图为伦敦四大地标性摩天大楼:对讲机、“小黄瓜、奶酪刨、”碎片大厦 其中一座大楼的设计因考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小桥车某些部件烤化了，你认为这座大楼最可能是（A ）2 .在炎热的夏天，当我们吃冰棒的时候常常看到在冰棒的周围有白气冒出, 关于这个“白气，下列说法中正确的是（D ）A.”白气是冰棒上的冰升华的结果，“白气应该上升B.”白气是冰棒上的冰升华的结果，"白气应该下降C.”白气是空气中的水蒸气液化的结果，白气应该上升D."白气是空气中的水蒸气液化的结果，

2、“白气应该下降3 .当今,世界性的能源危机在不断地加深,节约能源义不容辞.下面四种符号 中，为中国节能标志的是（A ）ABCD4 .小明在宠物店买了淡水热带鱼，为方便带回家，商家将鱼放在装有水的轻 薄的塑料袋里。如果小明将装着龟且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水 鱼缸中，则图5中最有可能发生的情况是（B ）5 .在平缓的海滩上经常可以看到如图所示的情景：不论远处的海浪沿什么方 向冲向海岸，到达岸边时总是大约垂直于岸的方向，发生这个现象的原因可 能是：（C ）A.在海岸边，风的方向总是与海岸线垂直B.在海岸边，风的方向总是与海岸线平行C.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越慢lword格式支持编

3、辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。D.水波在浅水中传播时，水越浅传播得越快6.纸是我国古代四大发明之一，造纸术的发明，引起了书写材料的一场革命， 直至今日仍为信息传递和保存的重要方式之一。如图8甲所示是平放于水平 桌面上的一包印纸，热爱物理的小远同学注意到打印纸的包装上有如图7乙 所示的一些信息，他还用毫米刻度尺测量了这包纸的厚度，记录了一个数据5.00,但忘了写单位，以下对这包纸的估算最符合实际情况的是（B ）A.这种纸单张纸张的厚度约是50HmB.这包纸的质量约为2.5 kgC.这种纸的密度大于水的密度D.这包纸对水平

4、桌面的压强约为40 Pa7.如图为双并绕的螺线管，。、乂 J4为螺线管的四个接线头，如用同一电源 供电，下列连接方式中磁性最强的接法是（C ）。A:屁相连，。、占分别接在电源两极B：.相连，a、方分别接在电源两极C： 话相连后接在电源一极，亚相连后接在电源另一极D:.相连后接在电源一极，儿相连后接在电源另一极8.微波在传播过程中，如果遇到金属会被反射，遇到陶瓷或玻璃则几乎不被 吸收的透射，而遇到类似于水、酸等极性分子构成的物质则会被吸收导致这 些物质的温度升高。如图6所示为家用微波炉工作过程的示意图。根据这些 信息，你认为以下关于微波炉的说法不正确的是（C ） A.炉的内壁要使用金属材料B.炉

5、内盛放食物的容器的材质可以是玻璃或陶瓷C.炉内转盘的主要作用是为了从不同侧面看到食物被加热的情况D.微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网9 .五号电池因其体积小、容量适中，因此在小功率电器产品中广泛使用。某 种市售5号电池包装上写有“1.5 V 2000 mAH字样。对该电池，下列说法中 正确的是（A ）A.它能提供的电能约10.8 kJB.它正常工作时的电流是2 AC.它提供的最大电功率为3 WD.它在电路中是提供电荷的装置10 .静止、密闭的客车上有一个系在座椅上的氮气球，一个悬挂在车顶上的小 球。若客车突然向左驶出，图中的氮气球与悬挂小球最可能出现的相对位置 变化是（C ）11 .炎热的

6、夏天，小明想用冰袋给如图9所示的罐装饮料降温。他想到了两种方法：一种方法是将冰袋放在罐装饮料的上方，另-种方法是将冰袋放在罐装 饮料的下方。假定液体饮料充满整个容器且饮料的末温不低于4。（2,则哪种方法可以使罐装饮料降温更快，为什么？12 .拧开水龙头，让水流平稳的流出，形成如图形状的水柱，看图回答：把竽（1）简述水龙头把手的作用aL一糙免为什么流出的水柱成上粗下细的形状fJ1012 .将新打开盖子的饮料盒中的果汁倒入杯中时，有时会出现小）续、时远时近（同时发出咕咚声）的现象，果汁也很容易溅出杯子外面。为 避免这种情况发生，在打开饮料盒的盖子后，应采用图10甲还是图10乙的 方式倒果汁，请运用

7、物理知识说明图10甲、乙两种方式倒果汁效果不同的原 因。答：（1）用图乙的方式倒（2）倒新打开盖子的果汁时，包装盒内装满果汁。若采用甲的方式倒， 由于重力，果汁部分先流出，同时包装盒内空着的空间变大内部气体压强变 小。但由于瓶口在下方，被果汁全部堵住，外界空气无法进入，大气压使得 果汁越来越不易流出（表现为流出果汁速度越来越慢），可能直至几乎停止 流出。当内外压强差大到一定程度外界空气突然进入包装盒，流出果汁速度 突然增加。这种过程周而复始，形成了果汁流出断断续续、时远时近（同时 发出咕咚声）的现象，造成的不好结果是果汁很容易溅出杯子外面。（3）若采用乙的方式倒，瓶口在上方，倒出果汁时瓶口不会

8、完全被果汁 堵死，外界空气和包装盒内部气体通过果汁汁上方的通道连通，内外基本不 存在压强差，果汁容易稳定地倒出，不易溅到杯子外面13 .如图所示为低压电路中常用的油浸自冷式变压器。变版器内部的铁芯、线 圈浸没于变压器油（一种矿物油，也称导热油）中。变压器工作时，铁芯、 线圈会发热，热量就在导热油流经变压器外部那一根根金属管道的过程中导 出并散发到空气中，从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多，以确保变压器 的安全运行。请回答：（1）变压器外部的散热器做成竖直方向上的管道状，这样做的目的是什 么？（2）变压器的上部有个油箱，其侧面有一个油量表，如图13所示，油量 表的主要部件是一根外置的玻璃管。请简

9、述如何判断油箱的油量，依据的主 要物理知识是什么，并解释正常情况下，变压器油箱中的导热油为什么不允 许装满?5word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。（3）变压器附近要设置防触电的警示标志，请解释原因。（1）管道可以增大散热面积（与空气接面积）以加强散热效果，管道沿 竖直方向便于变压中的导热油形成对流，可增强散热能力（2）通过璃管中油面高度来判断变压器中油量的多少这是连通器的原理，工作时变压器会发热，其中的导热油也会受热膨胀，若变压器中的导热油装得满满的，则膨胀的导热油会把变压器胀破造成事故（3）变压器是高压带

10、电体，可导致电弧触电，发生危险（1分）14 .中国科技馆“探索与发现展厅有一个展品名为：伸缩的线圈，它是一个用 软线在一根塑料管上绕成的软螺线管，软螺线管导线的两端可通过开关与电 源相联。如图11所示分别是该展品中软螺线管通电或不通电的两种状态，请 回答以下几个问题：（1）哪幅图是软螺线管通电的状态？（2）如果将软螺线管通电的电流反向，可以看到什么现象？图12（3）解释软螺线管通电或不通电的两种状态的原因。甲僦如股驰的触：口分）献蛾反希穆酬肺嫩*髀,N线曾强瞰 机电则烛蚓胃就生（2分）海0）般M电能施蛆铲生啦,旧里娘畔-恒蜘绵,相好 一个.热帆釉做呻硒,瞅前潮融取引,在甥协的作用下饯e收编 花

11、一£（2分）（1）甲图是螺线管通电的状态（2）如将螺线管的电流反向，不会影响原有的实验Jg象，即不电时软螺线管 呈松散状态，通电时软螺线管呈紧缩状态：5word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。（3）螺线管通电后，螺线管的各单匝线圈均产生磁场，把每匝线圈看作一个 通电线管，相当于一个条形铁，相邻的磁铁异性磁极相对，因此他们之间相 互吸引，在吸引力的作用下线管收缩在一起15 .海水的浮筒靠自重下沉，向沉入水中的浮筒内充气，将浮筒内海水排出，浮 筒即产生上举力.浮筒为钢制的空心圆柱体,其圆柱面的外半径=5m ,圆柱 体高度L = 12m ,空心圆柱体的体积等于底面积乘以高,其质量为2x

12、l0"：g . 某海域有一失事沉船,打捞人员需先用声呐（一种发声波的仪器）探测沉船的 深度,在沉船正上方的海面上方向沉船发射声波,测得声波从发出至接收到反 射波的时间是0.15 ,海水中的声速为150。"/冷 ,海面大气压强B = 1.0x10里,海水的密度是 p = 1.03x10；%。/ , g 取 ION/kg，求： 给浮筒充气的气体压强至少应是多大？经过海下勘测,通过计算机模拟运算可知,大约需4xlON的力才能将沉 船打捞起来,若用浮筒打捞,至少需要多少这样的浮筒？答案详解SU = 7 解: 土，二声波的路程：s = vt = 1500m/.sX O.l.s = 1

13、50 m沉船距海平面的距离：3 s150 m _Lh =-=ibm 22给浮筒充气的气体压强至少为：11word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 ?=凡十时九必=LOxl/R+L03xK)%g/m3xlOA7kgx75 m = 8.725x10'%, 每个浮筒的体积：V = nrL = 3.14x(5nt)2x 12 m. = 942m* ， 每个浮筒受到的浮力：F浮=p海何场=1.03 x 103 km./m3 x WN/k 942ni3 «9.7x每个浮筒的重力：G = mg = 2xlO

14、"：gxlON/A：g = 2xlO%V每个浮筒能提供的向上的拉力：F位=F浮一 G = 9.7x 10V-2xl0(W=7.7x 10tV可见需要尸=4x101V的力才能将沉船打捞起来,f与居的倍数：F 4xlO7Ar 1、 ”凤=标标,2 则最少需要6个浮筒才能把沉船打捞起来.答：(1)给浮筒充气的气体压强至少应是8725x10” . 若用浮筒打捞,至少需要6个这样的浮筒.16.某学校新装的饮水机既能提供温度为100的开水，也能提供温度为35 的可直接饮用的温开水。研究性学习小组的同学查阅了相关资料，画出了饮 水机内部结构简图如图15所示。他们发现从自来水管流入饮水机的20。(：生 水并不是直接进入加热器，而是先进入换热器，与已经加热到100的开水 进行热交换，这样开水就变成了 35的温开水，生水也被加热到85然后进 入加热器。若饮水机加热器的额定功率为3 kW,饮水机内水箱容量45L,已 知C水=4.2x10” (kg.。请回答下列问题:(1)写出A、B、C、。四个位置的水温。(2)相同功率的只能提供开水的饮水机，一天供应8小时开水，最多能供 应多少L?(3)统计结果显示，学校学生一天所需的开水和温开水的质量之比是1:4, 使用该型号饮水机，每天正常工作8小时，最多能供应多少L可饮用水？(4)请简述这种饮水机有哪些优点？答案