1、2009年全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題注意事項(xiàng)：1. 請?jiān)诿芊饩€內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。2. 用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3. 本試卷共有六個(gè)大題，滿分100分。4. 答卷時(shí)間：2009年4月19日（星期日）上午9：3011：10。題 號一二三四五六總分分 數(shù)復(fù)核人得 分評卷人KJ21BAF（G）型微波爐額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率1300W微波頻率2450MHz一、（16分）小李把一袋體積為200mL、溫度為10的牛奶放進(jìn)微波爐中，用高火加熱l min，牛奶被加熱至50，達(dá)到適宜飲用的溫度。小李家微波爐的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示，牛奶的密度和比熱容與水的密度和比熱容

2、接近。請計(jì)算說明：1微波的波長是多少?2如果電價(jià)為0.5元度，按上述條件加熱10袋這樣的牛奶需要多少電費(fèi)?3該微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率是多少?得 分評卷人二、（16分）小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm，排氣孔內(nèi)徑為4mm。小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當(dāng)他到商店購買時(shí)售貨員告訴他，生產(chǎn)這個(gè)鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質(zhì)量分別為100g和60g。1請你根據(jù)說明書給出的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，小明應(yīng)該買哪一種限壓閥。(說明書標(biāo)有：當(dāng)大氣壓為105Pa時(shí)，該鍋?zhàn)罡邷囟葹?20。已知：水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示，取g =10N/kg)2請你說明如果買另一種限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問題。得 分評卷

3、人三、（16分）圖2是小強(qiáng)的自行車傳動(dòng)裝置的示意圖。請思考并回答：1假設(shè)腳踏板每2s轉(zhuǎn)1圈，在這種情況下，要計(jì)算自行車前進(jìn)的速度大小，還需要測量哪些量?請你用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式。2該自行車后架上裝有向車頭燈供電的小發(fā)電機(jī)，小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑R0=1.0cm的摩擦小輪。行駛過程中，當(dāng)需要小發(fā)電機(jī)向車頭燈供電時(shí)，小輪壓緊車輪，此時(shí)小輪與自行車車輪之間無相對滑動(dòng)，車輪帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)發(fā)電。測得自行車大齒輪、小齒輪和后輪的半徑分別為8.0cm、3.4cm、33cm，問當(dāng)自行車的車速為15km/h時(shí)，摩擦小輪的轉(zhuǎn)速(單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位：r/s)是多少? 取 =3.14。3

4、小強(qiáng)利用第1問中推導(dǎo)的公式，計(jì)算出了自行車前進(jìn)的速度大小(請你幫助小強(qiáng)計(jì)算自行車前進(jìn)的速度)。然后他又實(shí)地測量了自行車的速度，對比后發(fā)現(xiàn)總有差別，請你說明這可能是什么原因造成的。得 分評卷人四、（16分）小蘭家的全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。額定電壓220V電機(jī)功率180W額定頻率50Hz加熱功率800W加干豆量75g加 水 量1200mL制作豆?jié){的程序大致如下：(水溫為20)工作程序加熱打漿煮漿防溢延煮斷電報(bào)警工作時(shí)間與狀態(tài)電熱器開始加熱，8min后，水溫達(dá)到打漿設(shè)定溫度。電機(jī)帶動(dòng)刀片高速打漿，打漿共4次，每次打15s，間隔15s。電熱器繼續(xù)加熱，直至豆?jié){第一次沸騰，耗時(shí)2min

5、。電熱器間斷加熱，(每加熱l min，停20s)使豆?jié){反復(fù)煮沸，充分煮熟。共6min40s結(jié)束。機(jī)器發(fā)出聲光報(bào)警，提示豆?jié){已做好小蘭在用該豆?jié){機(jī)制作豆?jié){之前關(guān)閉了她家所有的用電器開關(guān)，然后在豆?jié){機(jī)開始制作豆?jié){的同時(shí)，開始記錄她家電能表(如圖3所示)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，當(dāng)豆?jié){機(jī)發(fā)出聲光報(bào)警時(shí)為止，數(shù)得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了74圈。請回答：1煮好一鍋這樣的豆?jié){需要消耗多少電能?2根據(jù)第1問的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算制作一鍋這樣豆?jié){的過程中她家電能表的轉(zhuǎn)盤應(yīng)轉(zhuǎn)過多少圈?3第2問中計(jì)算的結(jié)果與小蘭實(shí)際記錄的圈數(shù)相符嗎?如不相符，請說出你對產(chǎn)生這一偏差的猜想。得 分評卷人五、（18分）閱讀資料并回答問題：干濕溫度計(jì)是一

6、種既能測量空氣溫度，又能測量空氣相對濕度的常用測量儀器(某一溫度下，空氣中水蒸氣量與該溫度下飽和水蒸氣量的比值叫做該溫度下的空氣相對濕度，以百分?jǐn)?shù)表示；飽和氣是指一定溫度下，一定數(shù)量空氣中所能最大限度容納的水蒸氣量)。如圖4甲所示，儀器上有兩支相同的溫度計(jì)并列地安裝在同一刻度板上(圖4乙為其背面)，其中一支溫度計(jì)的測溫泡外面裹有被水浸濕的棉紗，這一支溫度計(jì)即為“濕”溫度計(jì)；另一支溫度計(jì)的測溫泡直接裸露在空氣中，這一支溫度計(jì)即為“干”溫度計(jì)。還有一個(gè)可根據(jù)干、濕溫度計(jì)的示數(shù)來確定空氣相對濕度的轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺。1通常情況下，濕溫度計(jì)的示數(shù)比干溫度計(jì)的示數(shù)稍低一些，這是為什么?2轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺由兩個(gè)同軸的圓

7、盤組成，其中外盤是固定的，上面標(biāo)有對應(yīng)“濕溫度計(jì)”溫度值的040刻度線及表示相對濕度值的10100刻度線；內(nèi)盤可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，上面標(biāo)有對應(yīng)“干溫度計(jì)”溫度值的040刻度線及“相對濕度”字樣。轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤，當(dāng)內(nèi)、外盤上的相同溫度值對準(zhǔn)時(shí)，“相對濕度”的箭頭正好指向100，表明空氣的相對濕度為100，如圖4丙所示。請你根據(jù)以上信息，說明如何根據(jù)干、濕溫度計(jì)的示數(shù)，使用這個(gè)轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺來確定出空氣的相對濕度。3中午，小宏看到干溫度計(jì)的示數(shù)為26.0，濕溫度計(jì)示數(shù)為22.0。到了晚上，小宏看到干溫度計(jì)的示數(shù)為16.0，濕溫度計(jì)示數(shù)為12.0。請思考并回答：(1)關(guān)于中午和晚上空氣的相對濕度，以下說法正確的是(

8、 )A中午和晚上空氣的相對濕度相同B因?yàn)橹形绾屯砩蠚鉁夭煌?，所以無法比較中午和晚上空氣相對濕度的大小C中午空氣的相對濕度大。D晚上空氣的相對濕度大。（2）請你簡要地說明選擇該答案的理由。得 分評卷人六、（18分）小胖同學(xué)在暑假期間參加了農(nóng)村電網(wǎng)改造的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，其中電工所挖的埋水泥電線桿的坑引起了小胖的興趣?？拥男螤钊鐖D5所示，從地面上看，坑基本上是一個(gè)長方形，其寬度僅比電線桿的粗端直徑稍大一點(diǎn)，坑中沿長方形的長邊方向有一從地面直達(dá)坑底的斜坡。請你回答：1為什么要挖成圖5所示的深坑，而不挖成圖6甲所示的僅比電線桿略粗一點(diǎn)的圓筒狀深坑，或者如圖6乙、丙所示的那種大口徑的方形或圓形的深坑?這樣做

9、有什么好處?2通過計(jì)算對比分析：如果將這種水泥電線桿分別埋入圖5、圖6甲所示的坑中。則把水泥電線桿放到坑口適當(dāng)位置后，在豎起水泥電線桿的過程中，抬起水泥電線桿的細(xì)端至少分別需要多大的力?已知這種坑深2.0m，寬0.3m，地面處坑口長2.3m，坑底長03m。水泥電線桿的質(zhì)量為600kg，長10.0m，粗端直徑0.25m，其重心距粗端4.0m。(取g =10N/kg) 3在上述兩種情況下，豎起水泥電線桿的過程中，人們對水泥電線桿至少分別要做多少功?2009年全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽參考答案一、（16分）參考答案1電磁波的速度：c=3108m/s1分因?yàn)椋篶=f 2分所以：= c/f= 3108

10、/2450106m2分2加熱一袋牛奶需要消耗的電能： W=Pt=130060 J =7.8104J 2分 加熱10袋牛奶需要消耗的電能： W總=7.810410 J =7.8105J=0.22kWh 2分 加熱10袋牛奶需要電費(fèi)：0.220.5=0.11元 1分3一袋牛奶被加熱至適宜飲用的溫度需吸熱： Q吸=cm（t2-t1）=4.210320010-61.0103（50-10）J =3.36104J 3分 該微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率：= Q吸/ W=3.36104/7.8104=43%3分二、（16分）參考答案1由圖1可知，當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120時(shí)，鍋內(nèi)壓強(qiáng)p=1.8105Pa。2分 此時(shí)限壓閥

11、受力：F0+G=F 3分 設(shè)安全閥的質(zhì)量為m，則有：p0S+mg=pS 2分 可得：m=kg2分 =0.1kg=100g2分 所以，應(yīng)該買質(zhì)量為100g的限壓閥。 2分2如果買了另一種質(zhì)量為60g的限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)鍋內(nèi)的最高氣壓值偏小，鍋內(nèi)溫度不能達(dá)到120的后果。3分三、（16分）參考答案1還需要測量三個(gè)輪子的半徑：大齒輪（主動(dòng)齒輪或輪盤）半徑R1、小齒輪（被動(dòng)齒輪或飛輪）半徑R2、后輪半徑R3。3分推導(dǎo)自行車速度的表達(dá)式：設(shè)大齒輪、小齒輪和后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期分別為T1、T2和T3。可得：大齒輪邊緣的速度：v1= 小齒輪邊緣的速度：v2= 后輪邊緣的速度：v3= 1分因?yàn)椋簐1=v2，T2=

12、T3，1分所以：自行車前進(jìn)的速度：v= v3= 2分2設(shè)摩擦小輪的速度為n0，可得：n0= 2分= r/s 1分=66.3r/s1分即當(dāng)自行車的車速達(dá)到15km/h時(shí)，摩擦小輪的轉(zhuǎn)速：n0=66.3r/s 1分3因?yàn)樽孕熊嚹_踏板的周期T1=2s，且R1=8.0cm、R2=3.4cm、R3=33cm所以：自行車前進(jìn)的速度：v= m/s1分=2.44m/s=8.8km/h 1分可能原因：自行車輻條不緊，導(dǎo)致車圈在行駛過程中為橢圓；車胎內(nèi)氣不足，導(dǎo)致車胎與地面接觸部分到車軸距離小于所測車輪半徑；自行車實(shí)際行駛路徑與測量長度的路徑不重合；大齒輪、小齒輪、后輪半徑測量的不準(zhǔn)；行駛過程中腳踏板的周期很難保

13、證為2s。2分說明：每答對一種情況得1分，原因分析最多得2分。答案合理即給分。四、（16分）參考答案1煮好一鍋這樣的豆?jié){需要消耗電能：W=W1+W2=P1t1+P2t2 2分= 800（860260400）J180415 J 2分=730800J 2分2電能表應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)：n=圈=73圈3不相符。猜想：（1）某些電器在關(guān)閉開關(guān)后，仍處于待機(jī)狀態(tài)，消耗電能；（2）家庭電路電壓偏低，豆?jié){機(jī)實(shí)際功率偏??；（3）在制作豆?jié){過程中，豆?jié){機(jī)向環(huán)境散熱；（4）電能表存在誤差；（5）小蘭記錄存在誤差；（6）導(dǎo)線發(fā)熱消耗電能。6分說明：每種正確猜想得2分，本小問最多得分為6分。猜想合理即給分。五、（18分）參

14、考答案1通常情況下，由于濕棉紗上的水蒸發(fā)吸熱，使?jié)駵囟扔?jì)的測溫泡溫度低于周圍大氣溫度，進(jìn)而濕溫度計(jì)的示數(shù)比干溫度計(jì)的示數(shù)稍低。4分2先分別讀取干、濕兩支溫度計(jì)的示數(shù)t1、t2， 2分然后轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤，當(dāng)內(nèi)盤上的溫度值t1與外盤上的溫度值t2對準(zhǔn)時(shí)，“相對濕度”的箭頭所指數(shù)值即為相對濕度值。 3分3（1）C 4分（2）理由如下：中午將內(nèi)盤干溫度計(jì)26刻度轉(zhuǎn)到濕溫度計(jì)22刻度線對齊，內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度為1，2分晚上將內(nèi)盤干溫度計(jì)16刻度轉(zhuǎn)到與濕溫度計(jì)12刻度線對齊，內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度為2， 2分由圖4丙可得，12，所以表示相對濕度的箭頭在中午指示的相對濕度較大。2分六、（18分）參考答案1挖成圖5所示的深坑好

15、處如下：（1）少挖土方：挖成圖5所示的深坑要比挖成圖6乙、丙所示的深坑少挖土方，這樣可以少做功，避免人力浪費(fèi)，提高勞動(dòng)效率。（2）便于施工：施工人員更易于從圖5所示的坑里向外取土。（3）省力省功：用圖5所示的深坑埋水泥電線桿，與用圖6甲所示的深坑埋水泥電線桿相比，不必將電線桿沿豎直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工時(shí)即省力又省功。（4）施工安全：用圖5所示的深坑埋水泥電線桿，施工人員只需從有斜坡的方向扶住水泥電線桿就行了，水泥電線桿不會(huì)向其它方向傾倒，施工比較安全。2分說明：每答對一種理由給1分，本小問最多得2分。答案合理即給分。2（1）若將這種電線桿埋入圖5所示的坑中，電線桿就位后的情況如圖答1所示。2分 設(shè)豎起電線桿的過程中，在細(xì)端所用拉力為F1。 在圖答1中，電線桿粗端伸入坑口的距離為2.3 m -0.3 m =2.0m 進(jìn)而：O1A1=10.0 m -2.0 m =8.0m O1B1=4.0 m -2.0 m =2.0m 1分 電線桿重：G=mg=60010 N =6000N 1分 根據(jù)杠桿平衡條件，有：F1O1A1=GO1B1 解得：F1=1分A2F2B2O2G圖答2A1F1B1O1G圖答1=N=1500N1分（2）若將這種電線