2025年高中物理知識競賽“生活中的物理”趣味賽試題（二）一、選擇題（共10題，每題5分，共50分）1.廚房中的力學現(xiàn)象媽媽用菜刀切肉時，下列哪種做法最能體現(xiàn)壓強原理？A.用力壓刀柄B.將肉放在砧板邊緣C.使刀刃與肉成30°角切割D.先將肉冷凍后再切解析：根據(jù)壓強公式(p=F/S)，刀刃越?。ń佑|面積S越?。簭娫酱?。冷凍后的肉硬度增加，需更大壓力，但刀刃角度和用力方式對壓強的影響更直接。選項C通過減小刀刃與肉的接觸面積（斜切時等效刀刃寬度減小）增大壓強，符合壓強原理。答案：C2.家庭電路安全小明發(fā)現(xiàn)家中電熱水壺的三腳插頭損壞，便將插頭掰斷兩腳插入兩孔插座使用。這種做法主要違反了哪項物理安全原則？A.歐姆定律B.接地保護C.焦耳定律D.電磁感應解析：三腳插頭的第三腳連接電器金屬外殼與地線，當電器漏電時電流通過地線導入大地，避免觸電事故。掰斷接地腳后失去漏電保護，違反接地保護原則。答案：B3.光學現(xiàn)象應用下列哪種生活現(xiàn)象與光的全反射無關？A.海市蜃樓B.光纖通信C.露珠中的彩虹D.潛水員在水中看到水面外景物解析：全反射需滿足光從光密介質射向光疏介質且入射角大于臨界角。露珠彩虹是光的色散（折射）現(xiàn)象，海市蜃樓是空氣層全反射，光纖通信利用光導纖維全反射，水中看水面外景物是光的折射。答案：C4.熱學現(xiàn)象解釋北方冬季窗花總是形成在玻璃窗的內表面，這是因為：A.室內溫度高于室外B.室內水蒸氣分壓大于室外C.玻璃內表面溫度低于露點D.熱傳導的方向性解析：窗花是水蒸氣凝華形成的冰晶。冬季室內溫暖水蒸氣遇到溫度低于0℃的玻璃內表面時，直接凝華為固態(tài)。玻璃外表面與室外冷空氣接觸，水蒸氣含量極低無法凝華。答案：C5.力學平衡問題用手握住裝滿水的圓柱形玻璃杯靜止懸在空中，增大握力時杯子受到的摩擦力將：A.增大B.減小C.不變D.先增大后不變解析：靜摩擦力與重力平衡，大小等于杯子總重力。增大握力僅增加最大靜摩擦力的閾值，但實際靜摩擦力始終等于重力。答案：C6.聲學現(xiàn)象分析為什么蜜蜂飛行時能聽到嗡嗡聲，而蝴蝶飛行時聽不到聲音？A.蜜蜂翅膀振動頻率高于20HzB.蝴蝶翅膀振幅太小C.蜜蜂翅膀材質更堅硬D.蝴蝶飛行速度太慢解析：人耳聽覺頻率范圍20-20000Hz。蜜蜂翅膀振動頻率約300Hz（每秒振動300次），在聽覺范圍內；蝴蝶翅膀振動頻率約5Hz，屬于次聲波，人耳無法感知。答案：A7.電磁學應用電磁爐加熱食物的原理是：A.電流熱效應B.電磁感應渦流C.微波輻射D.紅外線輻射解析：電磁爐通過交變電流產生交變磁場，使含鐵鍋底產生渦流（閉合回路的感應電流），渦流在鍋底電阻上產生焦耳熱加熱食物。答案：B8.運動學問題乘坐電梯勻速上升時，人對電梯地板的壓力與電梯靜止時相比：A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小解析：勻速運動時加速度為零，人受力平衡，支持力等于重力。根據(jù)牛頓第三定律，人對地板的壓力始終等于重力，與勻速運動狀態(tài)無關。答案：C9.波動現(xiàn)象應用醫(yī)院B超檢查利用的是哪種波的特性？A.電磁波B.機械橫波C.超聲波D.次聲波解析：B超使用頻率高于20000Hz的超聲波，通過聲波在不同組織界面的反射差異成像。超聲波具有方向性好、穿透能力強的特點，適用于人體內部結構成像。答案：C10.能量轉化問題蕩秋千時若不蹬地，最終會慢慢停下。這個過程中機械能轉化為：A.內能B.電能C.化學能D.聲能解析：空氣阻力和秋千軸處摩擦力做負功，將機械能轉化為熱能（內能）。雖然過程中會產生微弱聲音，但主要能量損耗是摩擦生熱。答案：A二、填空題（共5題，每題8分，共40分）11.汽車安全裝置汽車安全帶的寬度通常設計為50mm以上，這是通過______來減小壓強；安全氣囊在碰撞時迅速充氣，是利用______原理減小沖擊力。解析：根據(jù)(p=F/S)，增大接觸面積可減小壓強；安全氣囊延長碰撞時間，根據(jù)動量定理(F\Deltat=\Deltap)，在動量變化量一定時，延長作用時間可減小沖擊力。答案：增大受力面積；動量定理12.光學儀器原理近視眼鏡的鏡片是______透鏡，它對光線有______作用，能使視網膜前的像后移到視網膜上。解析：近視眼晶狀體折光能力過強，需用凹透鏡發(fā)散光線，使成像位置后移至視網膜。答案：凹；發(fā)散13.熱力學過程冰箱工作時，（填“室內”或“室外”）的熱量被轉移到（填“室內”或“室外”），這______（填“違反”或“不違反”）熱力學第二定律。解析：冰箱通過壓縮機做功，將內部熱量轉移到外部，需消耗電能。熱力學第二定律允許在外界做功條件下熱量從低溫物體轉移到高溫物體。答案：室內；室外；不違反14.天體運動問題同步衛(wèi)星繞地球運行的周期是______小時，它的軌道平面必須與______平面重合。解析：同步衛(wèi)星周期與地球自轉周期相同（24小時），且軌道平面必須過地心，為保持相對地面靜止，軌道平面需與赤道平面重合。答案：24；赤道15.電磁現(xiàn)象應用手機無線充電技術利用的是______原理，當充電底座的交變電流通過線圈時，會在手機接收線圈中產生______。解析：無線充電基于電磁感應中的互感現(xiàn)象，變化的電流產生變化的磁場，使接收線圈產生感應電動勢。答案：電磁感應；感應電流三、計算題（共2題，每題15分，共30分）16.家庭電路計算某家庭同時使用電熱水壺（1500W）、空調（1.5kW）和LED燈（20W×5），求：（1）總功率是多少千瓦？（2）若每天使用3小時，每月（30天）消耗多少度電？（3）該家庭應選擇額定電流至少為多少安培的電能表？（電壓220V）解析：（1）總功率(P=1500W+1500W+100W=3100W=3.1kW)（2）用電量(W=Pt=3.1kW×3h×30=279kWh)（度）（3）根據(jù)(P=UI)，(I=P/U=3100W/220V≈14.09A)，應選擇15A及以上電能表答案：（1）3.1kW；（2）279度；（3）15A17.力學綜合問題質量為50kg的消防員從3m高的平臺靜止跳下，雙腳觸地后經0.2s靜止。不計空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）落地前瞬間的速度大小；（2）觸地過程中地面對消防員的平均作用力。解析：（1）自由落體階段：(v2=2gh)，(v=\sqrt{2×10×3}=√60≈7.75m/s)（2）觸地過程動量定理：((F-mg)t=mv)(F=mv/t+mg=50×7.75/0.2+50×10=1937.5+500=2437.5N)答案：（1）7.75m/s；（2）2437.5N四、實驗探究題（共20分）18.測量動摩擦因數(shù)提供器材：木塊、長木板、彈簧測力計、砝碼、刻度尺。（1）寫出實驗原理（用公式表示）；（2）設計實驗步驟（至少4步）；（3）說明如何減小實驗誤差（至少2點）。解析：（1）原理：滑動摩擦力(f=μN)，當木塊勻速運動時，拉力(F=f)，壓力(N=mg)，故(μ=F/mg)（2）步驟：①用彈簧測力計測量木塊重力G；②將木塊放在水平長木板上，用測力計水平拉動木塊做勻速直線運動，記錄拉力F?；③在木塊上放置砝碼，測量總重力G?，重復步驟②得拉力F?；④改變砝碼質量，重復實驗3次，計算μ的平均值。（3）誤差減小方法：①確保木塊勻速運動（可通過打點計時器或力傳感器改進）；②多次測量取平均值；③保持木板表面平整清潔。答案：（1）(μ=F/N)（2）步驟：①測量木塊重力；②水平勻速拉動木塊測拉力；③增加砝碼重復實驗；④計算平均值（3）誤差減?。孩賱蛩龠\動控制；②多次測量取平均五、綜合應用題（共20分）19.生活中的能量轉化分析下列生活場景中的能量轉化過程，每種場景至少寫出3種能量形式的轉化：（1）用電飯煲煮飯（2）騎自行車上坡（3）太陽能熱水器加熱水解析：（1）電飯煲：電能→內能（發(fā)熱盤）→化學能（米飯熟化）+內能（水升溫）（2）騎自行車上坡：化學能（人體）→動能（自行車）→重力勢能（高度增加）+內能（摩擦生熱）（3）太陽能熱水器：太陽能→內能（水）+熱能（散熱損失）+電能（控制電路，部分型號）答案：（1）電能→內能→化學能（2）化學能→動能→重力勢能（3）太陽能→內能→熱能（注：本題為開放性問題，合理轉化過程均可得分）六、開放創(chuàng)新題（共20分）20.物理知識應用結合本學期所學物理知識，設計一個解決生活中實際問題的簡易裝置，要求：（1）說明裝置名稱和用途（2）畫出結構示意圖（文字描述即可）（3）解釋其中的物理原理（至少2個知識點）示例解答：（1）裝置名稱：簡易太陽能手機充電器用途：利用太陽能為手機充電（2）結構描述：上層：多塊串聯(lián)的硅基太陽能電池板（面積約0.1m2）中層：電壓調節(jié)模塊（將12V輸出轉為5V）下層：蓄電池和USB接口（3）物理原理：①光電效應：太陽能電池板吸收光子能量，使電子躍遷形成光生伏特②能量轉化：太陽能→電能→化學能（蓄電池存儲）③直流穩(wěn)壓：通過二極管和電容組成的整流電路實現(xiàn)電壓穩(wěn)定（注：其他合理設計如"自動關窗器""節(jié)水型淋浴噴頭"等均可得分，需體現(xiàn)2個以上物理知識點）七、現(xiàn)象解釋題（共20分）21.多學科綜合解釋用物理知識解釋下列現(xiàn)象：（1）為什么高原地區(qū)煮不熟雞蛋？（2）為什么冬天呼氣時能看到白氣而夏天看不到？（3）為什么汽車在轉彎時乘客會向外側傾斜？解析：（1）高原氣壓低（<1標準大氣壓），水的沸點降低（<100℃），雞蛋內部蛋白質凝固需要80℃以上持續(xù)加熱，但沸點降