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2011年，全国初中应用物理知识竞赛试题，注意事项如下：第一，要在密封线内填写所在地区、学校、姓名以及考号；第二，需用蓝色或者黑色钢笔、圆珠笔进行书写；第三，本试卷总共设有七个大题，满分为100分；第四，答卷时间是2011年3月29日，也就是星期日上午9 : 30至11 : 10。题号分别为一、 二、 三、 四、 五、 六、 七，总分，分数，复核人。一、选择题，每小题2分，总共12分。下面这几个小题给出的四个选项里只有一个是正确的，要把正确选项前面的字母填在题后的括号内。1. 在2008年北京奥运会的所有运动场馆都装置了光纤网络，场馆中光纤的主要用途是什么呢？A是输电B是通信C是导热D是照明。2. 炎热且无风的夏天，小宇走在被晒得发烫的柏油路上，瞧见前面的路面已经被一辆洒水车洒过水而淋湿了，他觉得走在淋湿了的路面上肯定比走在干燥的路面上会感到凉爽，于是赶忙走过去，结果在洒过水的路面上他却感觉更加闷热了，你觉得产生这种感觉的主要原因是什么？A是洒水车中的水经过曝晒后，内能增大，温度很高。B是地面上的水使被反射的阳光增多，身体获得更多热量。C是洒水后使附近的空气湿度增加，身上的汗液蒸发变慢。D是地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上。3. 修补被扎破的自行车内胎时，修车师傅通常会用一把周身带刺的锉，将内胎扎破处的外表面锉毛，再将用来补上去的橡胶补丁贴在内胎上的那一面也锉毛，然后再把锉毛的两个表面都涂上胶水，等胶水晾一会儿之后，进行对准、压紧…… 。
对下列锉毛橡胶表面主要目的去做分析，那你觉着最有可能的是（）A．让补胎处橡胶变得更膨松起来，以此增强补胎处橡胶的弹性 ；B．增大内胎与橡胶补丁接触的表面积，为的是充分发挥胶水的粘合作用 ；C．增大内胎跟橡胶补丁之间的摩擦，防止出现错位 ；D．预防因补胎处太厚致使内胎对外胎的压强不均匀，避免外胎出现爆胎 4．跟火车相比较，汽车车厢外表面更易于堆积灰尘，对于致使这种现象的原因进行分析，你觉得下列说法中最有可能的是（）A．火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑些，更不容易堆积灰尘 ；B．火车行驶的速度比汽车的大，产生的风更大，更易于把灰尘吹掉 ；C．火车行驶的速度比汽车的大，车厢外侧空气流动的速度比汽车的大，车厢外侧气压比汽车的小，车厢的内外压强差比汽车的大，更不容易堆积灰尘；D．在车辆行驶过程中，车厢外表面因和空气摩擦而带电，因汽车的轮胎是绝缘的橡胶，跟铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下，所以更容易吸附灰尘5 ．在水泥路面的道路施工里，其中有一道工序是：大概每隔8m在水泥中插入一根长木条，把水泥路面割断成一块一块的，接着再趁水泥还没完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道横线（如图1所示），对下述做法进行分析，你认为下列说法中最有可能的是（） A．用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道横线，是为了让路面更加美观 ；B．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了节约铺设路面的水泥材料 ；C．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了防止由于热膨胀致使路面损坏；D．用长木条将水泥路面割断成一块一块的，是为了增大路面的摩擦 6．如图2甲所示，煤气管道涵盖户外和户内两部分，二者之间连接着一只煤气表。
工人师傅给每户住户安装完户内的管道之后，便都要去检查一下管道的情况，查看其是否存在漏气现象，有一种检测装置，其样式如图2乙所示，在两端开口且透明的U型管当中装有水，当U型管两端的压强呈现相等状态的时候，两侧的水面会保持相平，检测用时，关闭开关以后，用力朝着用户管道口Y内部吹气，随后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相互连接，U型管内水面出现高度差，此高度差如图2丙所示，观察U型管中水面的变化状况能够判断户内管道是否漏气，（）A选项为若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气，B选项为若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气，C选项为若水面高度差保持不变制度大全，则表明漏气，D选项为若水面高度差保持不变，则表明不漏气，二、填空题(每小題 2 分，共 )6分，1. 科学家依据星球光谱的红移现象去推断宇宙正在处于膨胀之中，星球正朝着离我们越来越远的方向而去，其实在日常的生活当中声音也存在类似的现象，在火车从我们身旁疾驶而过的那一瞬间，尽管火车发出的汽笛声频率是始终保持不变的，但我们听起来声音的音调却是（选填“由高变低”或者“由低变高”），2. 2008年5月12日 14时28分，我国四川省汉川县发生了里氏8.1级强烈地震，为了能够及时去了解震区的受灾状况，以便于指挥调度做出安排，有关部门运用了飞机航拍和卫星遥感技术飞机航拍仅仅只能在白天进行，依靠的是地面物体反射的可见光展开拍摄。
摄影之际，地面之上的物体于摄像机里所成的像，应当处在摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦距之间，并且更靠近（挑选填写“一倍焦距”亦或“二倍焦距”）之处；而卫星遥感能够昼夜不间断地开展工作，缘由在于它不但能够感知可见光，还能够感知物体散发出来的（挑选填写“紫外线”或者“红外线”） 3．于建造高楼大厦之时，其地基大多运用箱式基础所谓箱式基础，便是把整栋大楼占地范畴的地皮挖空挖深，接着填充钢筋混凝土箱式基础的益处在于：其一，增大了大楼与地面的接触面积，进而减小了大楼对地面的，能够有效地避免地皮大幅度地下陷；其二，降低了整栋大楼的，增大了大楼的稳度，提升了大楼的抗震能力三、简答下列各题（每题5分．共30分） 1．豆腐原本是光滑细嫩的（如图3甲所示），经冰冻再解冻之后，会出现诸多小孔，成为美味的“冻豆腐”（如图3乙所示）请你阐释“冻豆腐”中产生诸多小孔的道理2．小明学习了家庭电路的知识后，在生活中更加留意观察家用电器他发觉自己家洗衣机用的是三脚插头，插头上标有一些符号和文字，如图4所示（l）请写出以下标识或者字符的含义： ① ② E ； ③ L ； ④ N 。
1. 小明认真地去仔细观察三只插脚，之后又有了新的发现，那就是标有“E”字标识的插脚相较于其他两脚显得稍长那么一点儿，他接着又去查看了其他用电器的三脚插头，结果发现也都是这种状况，那么请你从保证安全用电的角度出发去写出这样制作所具备的好处。 2. 小琳家新近安装了一台电热水器，电热水器的铭牌旁边贴有右侧所展示的一段警示语，那么请你运用学过的物理方面的知识针对这段警示语的必要性给出合理的解释。 3. 图5呈示的是商店经常会用到的称量货物的台秤，试着去分析在下面这些状况下称量货物时，称量得出的结果跟实际质量相比较是偏大还是偏小，（1）秤陀出现了磨损的情况；（2）调零螺母的位置比正确的位置朝着右边多旋进了一些。 4. 如图6甲所呈现的那样，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内部穿有三根完全一致的导线，为了能够辨别清楚哪两个线头是同一根导线的两端，工人师傅运用图6乙所展示的“测通器”来展开测试，他首先把A和B连接到一起，接着将“测通器”的m连接在D上，把n连接在F上，发现这个时候小灯泡会发光……工人师傅依据这些能够做出什么样的判断？下一步，他会怎样去操作，才能够最终弄清楚每一根导线的两端呢？6. 小明搬进了刚装修结束的新家，妈妈给他买了一个床头灯，他把这个床头灯插到了床边墙壁的插座上。晚上，小明在床上看书的时候，突然床头灯灭掉了，过了一阵子，灯又亮了，此时他发觉爸爸刚刚洗完澡从卫生间里走了出来；小明十分好奇，亲自到卫生间把“浴霸”的灯打开，发现他床头的灯又灭掉了；把“浴霸”的灯关掉，床头的灯又亮了。
小明特别想晓得为啥他床头的灯会呈现出这般“怪异状况”，线路到底出现了啥问题呀标点符号。（1）请你把小明家装修时连接浴霸灯与床头插座也就是床头灯的电路图给画出来，并且运用所学知识去剖析产生这一奇怪现象的缘由。 （2）要是不想让上述奇怪现象出现，且床头灯的开关能够正常对床头灯的亮灭进行控制，那就把正确的电路图给画出来。 四、（10分）为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，我国一些地区使用了分时电（能）表，下表是采用分时计费前、后的电费价目表：原电表计费方法，分时电表计费方法，时间范围，全天，高峰期，低谷期，6：00～22:00，22:00～次日6:00，单价（元／度），0.48，0.50，0.30。小明家每天要用到电水壶把质量是3kg、初温为20℃的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ，求：1.这些水被烧开需要吸收多少热量？2．在使用分时电表之后，小明家将烧水的时间安排在了低谷期，要是不计算热量损失的情况下，仅仅只这一项，以一个月（计为 30 天）来算，相较于原来节省了多少钱电费呢？ ？五、（14分）图7所展示的是一种太阳能照明灯。其太阳能电池板专门为1只“220V 40W”的电子节能灯提供工作所需能量。这太阳能电池板接收太阳能的特定有效面积是0.3m2。地球上该地点与太阳光垂直的那个表面所接收的太阳辐射能大约是7.2×104J/(min·m2)。太阳光照一整天，正好可以供电子节能灯工作10h。
设定太阳光始终垂直照射太阳能电池板，并且不把天气影响考虑在内，每日按照8小时来计算，求：1.太阳能照明灯对太阳能加以利用的效率大概是多少呢？2.要是200瓦的白炽灯跟这种40瓦的电子节能灯的发光效果是等同的，请你依据下表里的数据进行计算并说明：依照目前价格来讲，使用这种太阳能照明灯对比使用这种白炽灯，在经济这方面有没有优势呢？（灯每日工作10小时 ，一年依照365天计算）额定电压多少伏特额定功率多少瓦特平均寿命是多久每只售价是多少每度电费怎样白炽灯时长两个点零元每个点五元电子节能灯时长二十元太阳能电池板是二十年一千五百元六、（ 14分）科技小组的同学欲运用学过的浮力知识制作一个浮力秤他们寻来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶，剪掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖系上一块质量适宜的石块，接着将其倒置于水桶里，像是图8所展示的那样使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对应的刻度就能径直读出被测物体的质量 1．在此处石块的作用是什么呢？试着运用所学的物理知识去剖析其中所蕴含的道理，对于2，这种浮力秤的质量刻度是不是均匀的呀？原因是什么呢？对于3，则将被测物体放置在浮力秤中，当浮力秤里没有被测物体的时候，水面所对应的位置便是零刻度（就如同图8所展示的一樣），依据图中所标注的长度数值，借助计算的方式，从而在1、2、3、4各刻度线的右侧为浮力秤标明与之对应的质量数值。
七、（14分）。在部分农村地区所筹建的沼气池，借助把农村中数量众多的秸杆、人畜粪便予以发酵进而获取沼气，运用沼气去烧火做饭、点灯照明。沼气池的运用，不但让上述资源能够得到更优质的利用。并且也给生活带来许许多多的便利，使环境得以改善。这是一项有着多种效益的惠民工程。图9呈现的是一农户的水压式沼气池的剖面简图。说明如下：1.沼气池；2.水压池；3.进料口 ；4.密封盖 ；5.输气管 ；6.贮气室 ；7.沼气压力显示器 ；8.总阀门 ；9.U形管压强计（里面装有染成红色的水） ；10.出料口盖板（不密封水压池.水压池依旧与外面大气相通） ；11.阀门。已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下所示：使用燃料为液化石油气、天然气、人工煤气、人工沼气时灶前压强（kP a)分别是2.8、2.0、1.0、1.5，额定热流量（kW )普通炉左为3.6、组合炉左是3.6、右为4.0、右是3.6、单炉4.0。取g＝10 N/kg ，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃) 。1.依据图9所示，经过计算表明，该农户在这个时候能不能运用这个沼气池里的沼气来正常烧火做饭？2. 有一天，该农户发觉，沼气压强是小于燃气灶所要求的，为了可以尽快凭借沼气生火做饭，从物理学的角度来讲，能够采取哪些措施呢 ？3. 要是该农户所使用的燃气灶是普通炉，在通常的情形之下全国初中物理知识应用，普通炉里的右炉单独正常运作时，把一壶质量是2.5kg 、温度为20℃的水烧至沸腾，耗费时间大概是10 min 。
试估算，右炉烧水的效率。要请你就怎样提高燃气灶的效率这一问题，谈谈你的设想。2009年全国初中应用物理知识竞赛参考解答和评分标准说明：1.除选择题之外，所提供的参考解答不一定全是惟一正确的，对于那些与这类解答不一样的解答，只要是正确的，同样能够得分。2.评分标准只是依照一种思路与方法给出的，在阅卷进程中会出现各种各样不同的情况，可参照本评分标准的精神，定出具体的处理办法，但是不要与本评分标准有较大的偏离。3.问答题或者计算题是按照分步方法给分的，在评分标准里常常写出（l）式几分，(2）式几分等等，这里的式子是用来代表步骤的，要是考生并未写出这个式子，然而在文字表达或者后续的解题过程中反映了这一步骤，同样能够得分，没有写出任何式子或者文字说明，仅仅给出最后结果的，不能得分。4.参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的，不过对考生不做要求，不要因为有效数字的错误而扣分。5.要求学生估算的，要看学生是不是会忽略那些能够忽略的条件。6.在最后定奖的时候，如果得分相同的人数超过获奖名额，进而难于选拔时，可对待选试卷进行加分评判，加分评判的基本依据是：(l）所使用的方法或原理并非课本所讲的，具有创新性，应加分；(2）方法简便，应加分；(3）提出多种正确解法，应加分；(4）试卷表达规范，条理清晰，能充分利用数学工具，应加分。
竞赛领导小组应就上述各项的执行作出规定，其中，省统一分配奖励名额的由省决定，地、市分配奖励名额的由地、市决定。一、选择题，每小题2分，共12分：1. B 2. C 3. B 4. D 5. C 6. D。二、填空题，每小题2分，共6分：1．由高变低，2分；2．一倍焦距，红外线，每空1分，共2分；3．压强，重心，每空1分，共2分。三、简答题，每题5分，共30分：1．5分，参考答案有三个要点：( l ）水结冰后，体积会变大；( 2 ）豆腐中含有水，冰冻以后，豆腐中的小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状；( 3 ）待冰熔化成水后，就留下了许多孔洞。说明：要点（l ）、（2 ）各2分，要点（3 ) l分，共5分。2．5分，参考答案：( l ） ① 此插头允许通过的最大安全电流为1 OA ，能够承受的最大安全电压为250v ； ② 地线； ③ 火线； ④ 零线。( 2 ) 有只个要点： ① 接地插脚比其他两脚稍长一些，这样当将插头插入插座的瞬间，用电器的金属外壳首先接地，然后用电器跟火线、零线连通； ② 而当拔卜插头时，用电器先与火线、零线断开，最后金属外壳再与地线分开。
③ 确保于插入以及拔下插头的刹那间，哪怕用电器的外壳出现“漏电”状况，也不会致使人体触电，说明：(l）当中 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 各自 0.5 分，总计 2 分；(2）里面要点 ① 、 ② 、 ③ 各自 1 分，总计 3 分 3．(5 分）参考答案存有三个要点：(l）由于日常所使用的水并非纯净水、含有杂质，会具备导电性能，湿着手去拔插电源插头极易发生触电情况(2）要是水箱里没有水，通电之后热水器的温度会迅速不间断地上升，一直到损坏热水器(3）在气温是低于 O℃的寒冷时节，长时间停止使用热水器，热水器里面的水会因结成冰而体积变大，容易将热水器胀破，说明：要点（l）、（2）各 2 分，要点（3)1 分 4．(5 分）参考答案(l）要是秤陀磨损起来了，那么进行称量时游陀必须放置在刻度偏大的位置上，台秤才能够达到平衡状态，所以称量的结果跟实际质量相比较偏大(2）要是调零螺母的位置比正确位置朝着右边多旋进了一些，那么秤盘当中需要放置一定质量的物体，才能够在游陀指向零刻度的情形下让台秤实现平衡，然后再把需要测量的货物放置到秤盘当中，平衡的时候货物质量等同于称量质量，此时称量质量小于秤盘当中两个物体质量的总和，所以称量结果跟实际质量相比较偏小，说明：(l)2 分，(2)3 分 5．(5 分）参考答案具备三个要点：(l）认定 C 、 E 是同一根导线的两端。
第（ 2 ）点，为了把另外两根导线的两端弄清楚，能够连接 A 和 C ，测通器的一端必定要与 E 相连，要是另一端接 F ，并且小灯泡发光，那么 BD 就是同一根导线，AF 就是同一根导线；要是不发光，那么 AD 就是同一根导线，BF 就是同一根导线（也能够让另一端接 D ，要是小灯泡发光，那么 BF 就是同一根导线，AD 就是同一根导线；要是不发光，那么 AF 就是同一根导线，BD 就是同一根导线）。说明：要点（ l ) 2 分，要点（ 2 ) 3 分。6． ( 5 分）参考答案 ( l ）装修的时候墙壁内的电路是不对的，就像图答一 1 显示的那样，当卫生间“浴霸”灯的开关 51 断开，床头灯开关 S ：闭合，“浴霸”灯 L ．和床头灯玩是串联在一起的，由于“浴霸”灯与床头灯的额定电压是一样的，“浴霸”灯的额定电功率远远大于床头丈，的额定电功率，所以“浴霸 · 灯 · 灯丝电阻远远小于床头幻一的电阻，当“浴霸”灯与床头灯串联时，“浴霸”灯的电功率将会远远小于床头幻一的电功率，几乎不发光，然而床头灯接近正常发光。( 2 ）要是不想让上述那种奇怪现象出现，床头灯的开关能正常操控床头灯的亮灭，正确的电路图就像图答一 2 显示的那样。说明： ( l ）中，画出图答一 1 得 2 分，文字叙述 2 分，总共 4 分： ( 2 ）中画出图答一 2 得 l 分。
以下是改写后的内容： 第2页共4页全国初中物理知识应用，四、（10分）参考解答，首先说这些水要吸收热量，其热量计算式子为Q ＝cm（t2一 tl ），这一步占1分，接着代入数值计算，即4.2×l03×3×(l00一20) J，这是第二步，占1分，得出的结果是1.0×106J，这第三步占1分。然后，1.0×106 J换算成度是0. 28度，这一步有一说是为0得2的，占2分，由此可以节省电费，计算式子是 0 . 28×( 0 . 48 一 0 . 30 ) ×30 元，这第四步占4分，得出结果是1 . 5元，这一步占1分。接着是五、（14分）参考解答，太阳能电池板工作一天（按8h计算）吸收的太阳能E，其计算式子是7. 2×104×0 . 3×8×60 J，约等于1.04×107J，这第一步占2分，照明灯工作10h消耗的电能 W ，计算式子是P t = 40×10×3600J ，结果是1.44×106 J，这第二步占1分，这第二步还有1分是单独计算这部分的。然后在相同的时间内（20年）进行比较，白炽灯（或节能灯）工作总时间是20×365×l0h ，等于 73000 h使用白炽灯情况，需要的灯数是73000/ l000 ，等于73盏，这一步占1分，购买白炽灯的费用是73×2 .0 元，等于 146 元，这一步占1分，白炽灯所消耗的电能W ，计算式子是Pt ，等于0. 2×73000 kw . h，等于14600 kW·h须交电费14600×0 . 5 元，等于 7300 元，这一步占1分，共计费用是146 元＋ 7300 元，等于7446 元，这一步占1分。使用太阳能照明灯情况，需要的灯数是73000/8000 ，约等于 10 盏，这一步占1分，购买节能灯的费用是10×20 元，等于 200 元，这一步占1分，共计费用是1500元＋ 200 元，等于 1700 元，这一步占1分，7446 元＞ 1700 元，这一步占1分，这就表明，使用这种太阳能照明灯比使用这种白炽灯在经济上有很大优势。
六啊，（1分）那里面讲了参考解答，咱来看看哈。首先呢，石块的作用，是让浮力秤能够竖直地在水里漂浮着（1分）。但为啥要有石块呀嘞，是因为石块受到的重力远远大于空饮料瓶受到的重力，这样一来浮力秤的重心就比较低，而且是低于浮力的作用点哟，就像图答一3展示的那样。当浮力等于重力那当口儿哒，浮力秤就会竖直在水里往下沉（哦哦不对，应该是竖直漂浮在水中！我差点说错啦）（如果没有石块，整套装置的重心就会高于浮力的作用点，在浮力和重力的两个双重功效下，浮力秤就容易歪倒，很难竖直漂浮在水里咯哒呀）(2分）。然后呢，第3页，总共4页嘞。质量的刻度是均匀的（1分）。假设被测物体的质量是m ，饮料瓶制成圆柱状部分的半径是r，啥叫半径是r呢，也就是从哪儿到哪儿的距离是r呀在浮力秤里面放上被测物体以后哒，瓶身浸到水里那段儿的深度增加了h辣么多唷，则这个时候：浮力秤又一次漂浮起来的时候，增加的浮力等于增加的压力（哦哦不对，是重力！我咋又说错啦）：F浮＝ G… … （1分）也就是：ρ水g那个圆周率乘以r的平方再乘以 h啥啥啥的等于mg… （2分）最后能得出： h ＝… （1分）为啥呢，因为ρ水、圆周率、r这几个一直就没咋咋变化啥啥啥的，所以 h 和 m 成正比例关系，这个浮力秤上质量的刻度就是均匀的( l 分）。再然后咯，因为 h ＝ ，所以 m =ρ水g圆周律乘以h啥啥啥的… ( 1分）…其中ρ水一直设为l .1×10 3 kg/m3，r是等于是4.0cm，现在咱们先说第一个刻度线叫h1＝1cm，哎哟不行不行，还有h2＝ 2cm ，还有h3＝ 3cm ，还有h4= 4cm，这个时候要把这些数据都弄到前面那个公式里去，代进去之后，就能可算出对应1、2、3、4各刻度线的质量值应该标记为50g、 1 00 g、150g、 200 g之类的咯喔，就像图答一4展示的那样子哒。
1. 七、（14分）参考解答，1. 灶前沼气压强p，等于ρ水g h水，（l分），等于1.0×l03kg/m3乘以l0N / kg乘以0.06m，等于6.0×l02Pa，等于0.6kPa，（l分），因为p大于0.5kPa，所以可以使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭，（l分）。 2. 可采取的措施有，通过进料口向沼气池中加水、加料或向水压池中加水等，如果通过进料口向沼气池中加适量的热水，则效果更佳，说明：每项正确、合理的措施得1分，最多2分。 3. 一般说来，燃气灶正常工作时，燃气的燃烧是很充分的，我们可以视为燃气完全燃烧，再把当时的大气压看作是1标准大气压，水吸收的热量：Q吸等于c水m水t水，（l分），等于4.2×l03乘以2.5乘以(l00一20)J，等于8.4×l 05J，（l分），燃气灶所放出的热量：Q放等于P t，（l分），等于4.0×l03乘以10乘以60J，等于2.4×l06J，（1分），右炉烧水的效率：η等于，(1分），等于35%，(1分）。 4. 提高燃气灶热效率的设想如下，适当选用额定热流量较大的炉具以缩短加热时间，从而缩短向环境散热的时间，以减少热损失，及时清除水壶底部的水垢，以加快热传递，烧水时，水壶最好加盖。
说明：每项正确、合理的设想得1分，最多 3 分6。