求求！09年全国初中物理竞赛复赛试题
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2009年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
注意事项:
1.请在密封线内填写地区、学校、姓名、考号。
2.用蓝色或黑色钢笔或圆珠笔书写。
3.这份试卷有六道大题，满分100。
4.答题时间:2009年4月19日星期日上午9:30-11:10。
标题号
一个
二
三
四
五
六
总分数
分数
棋子
占欺头
评论员
KJ 21B-AF (G)微波炉
额定电压
220伏
额定频率
50赫兹
额定功率
1300瓦
微波频率
2450兆赫
1.(16分钟)小李将一袋体积为200mL、温度为10℃的牛奶放入微波炉中，用大火加热1 min，牛奶加热到50℃，达到适合饮用的温度。贾晓莉微波炉的部分技术数据如下表所示。牛奶的密度和比热容接近于水。请计算描述:
1.微波的波长是多少？
2.如果电价是0.5元/度，那么在上述条件下加热10袋这样的牛奶需要多少电？
3.这个微波炉加热牛奶的效率如何？
占欺头
评论员
2.(16分)小明的高压锅直径24cm，排气孔内径4 mm..小明不小心把锅的限压阀弄丢了。他去店里买的时候，售货员告诉他，这个锅的厂家提供的限压阀有两种，口径一样，质量分别是100g和60g。
1.请根据说明书上给出的数据，通过计算说明小明应该买什么样的限压阀。(说明书上注明大气压为105Pa时，锅的最高温度为120℃。已知水的沸点与压力的关系如图1，g =10N/kg)。
请解释当你购买另一个限压阀时会发生什么。
占欺头
评论员
(16分)图2是萧蔷自行车传动装置的示意图。请思考并回答:
1.假设踏板每2秒转动1次。在这种情况下，还需要测量哪些量来计算自行车的前进速度？请用这些量推导出自行车前进速度的表达式。
2.自行车的后车架上装有给大灯供电的小发电机，小发电机的上端有一个半径为R0=1.0cm的摩擦轮，在行驶过程中，需要小发电机给大灯供电时，小轮压紧车轮，小轮与自行车轮之间没有相对滑动，车轮带动小轮转动，使发电机发电。自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别测量为8.0厘米、3.4厘米和33厘米。当自行车的速度为15km/h时，摩擦小轮的转速是多少(单位时间的转数，单位:r/s)？取π =3.14。
3.萧蔷用第1题推导出的公式计算出自行车的前进速度(请帮助萧蔷计算出自行车的前进速度)。然后他当场测量了自行车的速度。经过对比，他发现总有差别。请解释为什么会造成这种情况。
占欺头
评论员
4.(16分)小蓝全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
额定电压
220伏
电机功率
180瓦
额定频率
50赫兹
发热能力
800瓦
干豆的数量
75克
加水
1200毫升
制作豆浆的过程大致如下:(水温20℃)
运行程序
加热→
跳动→
沸腾→
防溢出和延长烹饪时间→
停电警报
工作时间
和状态
电加热器启动
加热，8min
之后，水温达到了
至跳动设置
温度。
电机带动刀片高速跳动，跳动***4次，每次跳动15s，间隔15s。
电加热器持续加热，直到豆浆第一次沸腾，耗时2min。
电加热器间歇加热豆浆(每隔1分钟，停20s)，使豆浆反复沸腾，充分煮熟。***6min40s结束。
机器会发出声音和视觉警报，指示豆浆准备好了。
小兰在用豆浆机打豆浆前关掉了她家所有的电器开关，然后开始记录豆浆机开始打豆浆时她家电能表转盘的转数(如图三)。直到豆浆机发出声光报警，电能表转盘转了74圈。请回答:
1.煮一锅这样的豆浆需要多少电？
2.根据1题的计算结果，她家电能表的转盘在做一壶这样的豆浆的过程中要转多少圈？
3.问题2中的计算结果是否与小兰实际记录的圈数相符？如果不符合，请告诉我你对偏差的猜测。
占欺头
评论员
动词 （verb的缩写）(18分)阅读材料，回答问题:
干湿温度计可以测量空气温度和相对湿度。
常用的测量仪器(在一定温度下，空气中水蒸气的量与该温度下饱和水蒸气的量之比称为该温度下空气的相对湿度，用百分数表示；饱和气体是指在一定温度下，一定量的空气所能容纳的最大水蒸气量。如图4A，有两个一模一样的温度计并排安装在同一个刻度板上(图4B为其背面)，其中一个温度计的灯泡用被水浸湿的棉纱包裹，这就是“湿”温度计；另一个温度计的灯泡直接暴露在空气中，这个温度计就是“干”温度计。还有一个旋转刻度，可以根据干湿温度计的读数来确定空气的相对湿度。
1.通常，湿温度计的读数略低于干温度计的读数。为什么？
2.旋转刻度盘由两个同轴的圆盘组成，其中外盘固定并标有与“湿温度计”温度值相对应的0 ~ 40刻度线和代表相对湿度值的10 ~ 100刻度线；内盘可绕轴旋转，标有与“干温度计”温度值相对应的0 ~ 40刻度线和“相对湿度%”字样。转动内盘，当内盘和外盘上的温度值相同时，对准“相对湿度”箭头正好指向100，表示空气的相对湿度为100%，如图4 C所示。
根据以上信息，请说明如何使用这种旋转刻度，根据干湿温度计的读数来确定空气的相对湿度。
3.中午时分，小红看到干温度计的读数是26.0℃，湿温度计的读数是22.0℃。到了晚上，小红看到干温度计的读数是16.0℃，湿温度计的读数是12.0℃。请思考并回答:
(1)关于中午和晚上空气的相对湿度，下列说法正确的是()。
A.中午和晚上空气的相对湿度是一样的。
b因为中午和晚上的温度不一样，所以无法比较中午和晚上的空气相对湿度。
C.中午空气的相对湿度很高。
D.夜间空气的相对湿度很高。
(2)请简要说明选择本答案的理由。
占欺头
评论员
6.(18分)小胖暑假参加农村电网改造社会实践活动，其中电工挖的埋水泥杆的坑引起了小胖的兴趣。凹坑的形状如图5所示。从地面上看，这个坑基本上是长方形的，宽度只比电线杆粗端的直径稍大一点。坑内从地面到坑底沿着长方形的长边有一个斜坡。请回答:
1.为什么要挖图5所示的深坑，而不是图6A所示的比电线杆略粗的圆柱形深坑，或者图6B、C所示的直径较大的方形或圆形深坑？这样做的好处是什么？
2.通过计算和对比分析:如果水泥杆分别埋在图5和图6A所示的坑中。水泥杆放入坑口适当位置后，在竖立水泥杆的过程中，抬起水泥杆的细端需要多大的力？已知该坑深2.0m，宽0.3m，地面坑口长2.3m，坑底长0.3m。水泥杆质量600kg，长度10.0m，粗端直径0.25m，重心距粗端4.0m。(取g =10N/kg)
3.以上两种情况，在架设水泥杆的过程中，人要为水泥杆做多少工作？
一.(16)参考答案
1.电磁波速度:c = 3×108米/秒...1分钟。
因为:c = λ f...2分。
所以:λ= c/f = 3×108/2450×106m...2分。
2.加热一袋牛奶所需的电能:
w = pt = 1300×60J = 7.8×104j...2分。
加热10袋牛奶的耗电量:
w总计= 7.8×104×10J = 7.8×105j = 0.22 kw·h...2分。
10袋牛奶加热电费:0.22×0.5=0.11元...1.
3.一袋牛奶加热到适合饮用的温度需要吸热；
q吸力= cm(T2-t 1)= 4.2×103×200×10-6×1.0×103×(50-10)J = 3.30。
微波炉加热牛奶的效率:
η= Q吸收/w = 3.36×104/7.8×104 = 43%...3分。
二、(16分)参考答案
1.根据图1，当锅内温度为120℃时，锅内压力为p=1.8×105Pa。.....2分
此时限压阀上的力:F0+g = f...3分。
如果安全阀的质量为m，则有:p0s+mg = ps...2分。
可用:m = kg...2分。
= 0.1千克= 100克...2分。
所以我们应该买一个质量为100g g的限压阀。.....2分
2.如果再买一个质量为60g的限压阀，锅内最大压力太小，锅内温度达不到120℃。.....3分
三。(16)参考答案
1.还需要测量三个车轮的半径:大齿轮(主动齿轮或轮盘)半径R1，小齿轮(从动齿轮或飞轮)半径R2，后轮半径R3。.....3分
推导自行车速度的表达式:
设大齿轮、小齿轮和后轮的转动周期分别为T1、T2和T3。
可用:大齿轮边速度:v1=小齿轮边速度:v2=后轮边速度:V3 =...1分钟。
因为:v1=v2，T2=T3...1分。
所以:自行车的前进速度:v = v3 =...2分。
2.假设摩擦轮的速度为n0，
可用:n0 =...2分。
= r/s...1点
= 66.3每秒...1点
即自行车速度达到15km/h时，摩擦轮转速:N0 = 66.3 r/s...1分钟。
3.因为自行车踏板的周期T1=2s，而R1=8.0cm，R2=3.4cm，R3=33cm。
所以:自行车的前进速度:v = m/s...1.
= 2.44米/秒= 8.8公里/小时...1.
可能的原因:①自行车辐条不紧，导致行驶过程中轮圈呈椭圆形；(2)轮胎内空气不足导致轮胎与地面和车轴之间的距离小于测得的车轮半径；③自行车实际行驶路径与实测长度路径不一致；(4)不允许测量大齿轮、小齿轮和后轮的半径；⑤行驶中很难保证踏板的周期为2s。.....2分
注:每答对一题，得1分，原因分析最多得2分。回答合理就给分。
4.(16)参考答案
1.煮一锅这样的豆浆需要电:
w = w 1+w2 = p 1t 1+p2t 2...2分。
= 800×(8×60+2×60+400×)J+180×4×15j...2分。
= 730800J...2分
2.电能表应转动的圈数:
N=周期=73个周期
3.不符合。
猜测:(1)部分电器关闭开关后仍处于待机状态，耗电；(2)家用电路电压低，豆浆机实际功率低；(3)在制作豆浆的过程中，豆浆机向环境辐射热量；(4)电能表有误差；(5)小兰的记载有错误；(6)导体发热消耗电能。.....6分
注:每答对一题得2分，本次小测验最高分为6分。你猜的有道理，就给你加分。
动词 （verb的缩写）(18)参考答案
1.一般情况下，由于水在湿棉纱上的蒸发和吸热，湿温度计的气泡温度低于环境空气温度，然后湿温度计的指示略低于干温度计的指示。.....4分
2.读取读数t1，t2，...干湿温度计各2个点。
然后转动内盘。当内盘上的温度值t1与外盘上的温度值t2对齐时，箭头“相对湿度”的指标值就是相对湿度值。3分
3.(1) C...4分
(2)原因如下:中午时分，将内盘干温度表的26℃刻度转到湿温度表的22℃刻度线对齐，内盘旋转的角度为θ1，……2分钟。
夜间转动内盘干温度表16℃的刻度线与湿温度表12℃的刻度线对齐，内盘转动的角度为θ2，...两分钟。
从图4可以看出，θ 1 < θ 2，所以表示相对湿度的箭头表示中午相对湿度较高。.....2分
六、(18分)参考答案
1.挖掘如图5所示的深坑的好处如下:
(1)少挖:挖如图5所示的深坑比挖如图6 B、6 C所示的深坑少，可以减少工作量，避免人力浪费，提高劳动效率。
(2)施工方便:施工人员更容易从图5所示的坑中取土。
(3)省工省电:与图6a所示的深坑埋水泥电线杆相比，无需将电线杆垂直竖立在地面上，重心高度小，省工省力。
(4)施工安全:水泥杆埋在如图5所示的深坑中，施工人员只需从坡向握住水泥杆，水泥杆不会向其他方向掉落，施工相对安全。.....2分
注:每答对一个原因，给1分，本小考最多得2分。回答合理就给分。
2.(1)如果这根电杆埋在图5所示的坑里，电杆就位后的情况如图1所示。.....2分
在架设电线杆的过程中，细端的拉力为F1。
1号图中，电线杆粗端至坑口的距离为2.3 m -0.3 m =2.0m m。
进一步:o 1a 1 = 10.0m-2.0m = 8.0 mo 1b 1 = 4.0m-2.0m = 2.0m...1分。
电线杆重量:g = mg = 600× 10n = 6000n...1.
根据杠杆平衡条件，有:f 1×o 1a 1 = g×o 1b 1。
解决方案:F1 =...1.
主动脉第二声
第二子代
B2
氧气
G
图A 2
A1
F1
B1
O1
G
图文回答1
= n = 1500n...1点
(2)如果这根杆子埋在如图6A所示的坑里。电线杆就位后的情况如图2所示。.....2分
在架设电线杆的过程中，细端的拉力为F2。
在答案2中:o2a2 = 10.0m o2b2 = 4.0m...1.
根据杠杆平衡条件，F2×O2A2=G×O2B2。
解决方案:n...1.
3.答案1中，电线杆重心上升:H1 = 4.0m-2.0m = 2.0m...2分。
人们确实在电线杆上工作:W 1 = GH 1 = 6000×2.0J = 12000j...1.
图2中，电线杆重心上升:h2=4.0m ……2 2分钟。
人们确实在电线杆上工作:W2 = GH2 = 6000× 4.0J = 24000J...1分。