Question

全国初中物理竞赛题

2009初二的声，光，电，热竞赛题

Answer 1

说明：1、2016版和2013版相比较，新增了一些内容，比如☆科里奥利力，※质心参考系☆虚功原理，☆连续性方程☆伯努利方程☆熵、熵增。另一方面，也略有删减，比如※矢量的标积和矢积，※平行力的合成重心，物体平衡的种类。有的说法更严谨，比如反冲运动及火箭改为反冲运动※变质量体系的运动，※质点和质点组的角动量定理(不引入转动惯量)改为质点和质点组的角动量定理和转动定理，并且删去了对不引入转动惯量的限制，声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声增加限制（前3项均不要求定量计算）。2、知识点顺序有调整。比如刚体的平动和绕定轴的转动2013版在一、运动学的最后，2016版独立为一个新单元，---很早以前的版本也如此。3、2013年开始实行的“内容提要”中，凡用※号标出的内容，仅限于复赛和决赛。2016年开始实行的进一步细化，其中标☆仅为决赛内容，※为复赛和决赛内容，如不说明，一般要求考查定量分析能力。全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订，2016年开始实行)说明：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。它包括理论基础、实验、其他方面等部分。1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。1991年9月11日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过，开始实施。经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意，对《全国中学生物理竞赛内容提要》做适当的调整和补充。考虑到适当控制预赛试题难度的精神，《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出，作为复赛题和决赛题增补的内容，预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》，不增加修改补充后的内容。2005年，中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。依据修订后的章程，决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》，作为复赛实验考试题目的命题范围。2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订，修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过，并决定从2013年开始实行。修订后的“内容提要”中，凡用※号标出的内容，仅限于复赛和决赛。2015年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订，其中标☆仅为决赛内容，※为复赛和决赛内容，如不说明，一般要求考查定量分析能力。力学1.运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2．动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3．物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4．动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5．机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6．※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7．有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8．※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9．流体力学静止流体中的压强浮力☆连续性方程☆伯努利方程10．振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度（线性）恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)11．波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声（前3项均不要求定量计算）※多普勒效应热学1．分子动理论原子和分子大小的数量级分子的热运动和碰撞布朗运动※压强的统计解释☆麦克斯韦速率分布的定量计算；※分子热运动自由度※能均分定理；温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均平动动能分子力分子间的势能物体的内能2．气体的性质温标热力学温标气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律混合理想气体状态方程理想气体状态方程的微观解释(定性)3．热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4．热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5．液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6．固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7．物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8．热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9．热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1．静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出)※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽，※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能，※电场的能量密度，电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2．稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3．物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性p型半导体和n型半导体※P-N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释（定性）三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4．磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布（定性）※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5．电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能（不要求推导）6．交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7．电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1.几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2．波动光学光程※惠更斯原理（定性）光的干涉现象双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅※布拉格公式※分辨本领(不要求导出)光谱和光谱分析（定性）※光的偏振※自然光与偏振光※马吕斯定律※布儒斯特定律近代物理1．光的本性光电效应※康普顿散射光的波粒二象性光子的能量与动量2．原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱原子的受激辐射激光的产生(定性)和特性3．原子核原子核的尺度数量级天然放射性现象原子核的衰变半衰期放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能关系式裂变和聚变质量亏损4．粒子“基本粒子”轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※物质波※德布罗意关系※不确定关系5．※狭义相对论爱因斯坦假设洛伦兹变换时间和长度的相对论效应多普勒效应☆速度变换相对论动量相对论能量相对论动能相对论动量和能量关系6．※太阳系，银河系，宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1．中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2．矢量的合成和分解，矢量的运算，极限、无限大和无限小的初步概念.3．※微积分初步及其应用：含一元微积分的简单规则；微分：包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的导数，函数乘积和商的导数，复合函数的导数。积分：包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的简单积分。全国中学生物理竞赛内容提要--实验(2013年开始实行)说明：．本次拟修改的部分用楷黑体字表示，新补充的内容将用“※”符号标出，作为复赛题和决赛题增补的内容；※※则表示原属预赛考查内容，在本次修改中建议改成复赛、决赛考查的内容。一．实验全国中学生物理竞赛常委会组织编写的《全国中学生物理竞赛实验指导书》中的34个实验是全国中学生物理竞赛复赛实验考试内容的范围.这34个实验的名称是：实验一实验误差；实验二气轨上研究瞬时速度；实验三杨氏模量；实验四用单摆测重力加速度；实验五气轨上研究碰撞过程中动量和能量变化；实验六测量声速；实验七弦线上的驻波实验；实验八冰的熔化热；实验九线膨胀率；实验十液体比热容；实验十一数字万用电表的使用；实验十二制流和分压电路；实验十三测定直流电源的参数并研究其输出特性；实验十四磁电式直流电表的改装；实验十五用量程为200mV的数字电压表组成多量程的电压表和电流表；实验十六测量非线性元件的伏安特性；实验十七平衡电桥测电阻；实验十八示波器的使用；实验十九观测电容特性；实验二十检测黑盒子中的电学元件(电阻，电容，电池，二极管)；实验二十一测量温度传感器的温度特性；实验二十二测量热敏电阻的温度特性；实验二十三用霍尔效应测量磁场；实验二十四测量光敏电阻的光电特性(有、无光照时的伏安特性；光电特性)；实验二十五研究光电池的光电特性；实验二十六测量发光二极管的光电特性(用eU阈=hc/λ估算发光波长)；实验二十七研究亥姆霍兹线圈轴线磁场的分布；实验二十八测定玻璃的折射率；实验二十九测量薄透镜的焦距；实验三十望远镜和显微镜；实验三十一光的干涉现象；实验三十二光的夫琅禾费衍射；实验三十三分光计的使用与极限法测折射率；实验三十四光谱的观测.各省（自治区、直辖市）竞赛委员会根据本省的实际情况从《全国中学生物理竞赛实验指导书》的34个实验中确定并公布不少于20个实验作为本省（自治区、直辖市）物理竞赛复赛实验考试的内容范围，复赛实验的试题从公布的实验中选定，具体做法见《关于全国中学生物理竞赛实验考试、命题的若干规定》．全国中学生物理竞赛决赛实验以本《内容提要》中的“理论基础”和《全国中学生物理竞赛实验指导书》作为命题的基础．三．其他方面物理竞赛的内容有一部分有较大的开阔性，主要包括以下三方面：1．物理知识在各方面的应用；对自然界、、科技、生产和日常生活中一些物理现象的解释．2．近代物理的一些重大成果和现代的一些重大信息．3．一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献．指定参考书1.全国中学生物理竞赛公室.全国中学生物理竞赛参考资料.北京：北京教育出版社，1985~2002；全国中学生物理竞赛专辑.北京：北京教育出版社，2003~2007.2.沈克琦.高中物理学1.北京：北京出版社，1997；高中物理学2.北京：北京出版社，1998；高中物理学3.北京：北京出版社，1998；高中物理学4.北京：北京出版社，1999.3.全国中学生物理竞赛常务委员会.全国中学生物理竞赛实验指导书.北京：北京大学出版社，2005.参考资料全国中学生物理竞赛常务委员会.全国中学生物理竞赛第1~20届试题解析：力学分册.北京：清华大学出版社，2005；全国中学生物理竞赛第1~20届试题解析：电学分册.北京：清华大学出版社，2005；全国中学生物理竞赛第1~20届试题解析：热学、光学与近代物理分册.北京：清华大学出版社，2006.

Answer 2

2002年第十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
（考试时间：120分钟）
一、（10分）有—支缝衣用的钢针，与磁铁接触后磁化，试说出二种简单实用的方法，判断它的南北极。

二、（12分）洗浴用的电热水器的电功率是1.2 kW，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％， 则把水从20 ℃加热到70 ℃需要多长时间？

三、（14分）摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的 ，依此类推。曝光时间的长短由叫做“快门”的机构控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表。500就表示此时曝光的时间是 s，依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳曝光组合是11、15，如果为了其他需要而必须选用5.6的光圈，试计算应该选用的快门速度。

四、（14分）已知空气的密度为1.29 kg / m3，估算人体在空气中受到的浮力。

五、（14分）某机床上使用的一台直流电动机，标有“36V，24W”的字样。用多用电表测得电机的电阻为2 Ω。试计算这台电动机在满负荷工作时的效率。

六、（14分）小刚今年15岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流到输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少毫米高的水银柱产生的压强（水银的密度是13.6 × 103 kg / m3）？

七、（14分）下表摘自一个冰箱的说明书。依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天的工作时间。并回答：要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少？

气候类型 ST
总有效容积（L） 305
冷冻食品储藏室有效容积（L） 70
输入功率（W） 170
除霜功率（W） 140
冷冻能力（kg / 24h） 10
耗电量（kW•h / 24h） 1.6
防触电保护类型 Ⅰ
电源（AC） 220V / 50HZ
制冷剂 R134a、140g
冷冻室星级 * * * *
外型尺寸（mm） 599 × 702 × 1653
外包装尺寸（mm） 654 × 799 × 1768
重量（kg） 75

八、（8分）下图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，试判断哪个房间的气温比较高。说明理由。

2002年第12届全国初中应用物理知识竞赛复赛答案
1．解析：①可以把钢针别在一小块涂油的纸上、使它浮在玻璃杯所盛的水中，指北的就是钢针的N极，②把钢针悬在细线上，指北的就是钢针的北极。③把钢针放在光滑的玻璃板上，用条形磁铁的N极靠近它，被吸引的一端就是钢针的北极。
2．答案：1．9h
解析：水的质量 m=Vρ=πr2hρ
水升温吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=cπr2hρ(t-t0)
电热器放出的热量 Q放=PT Q有=PTη
∵Q吸=Q有
∴cπr2hρ=(t-t0)=PTη
加热的时间 T=114min=1．9h
3．解析：先研究光圈由1l改为5．6后，透光面积变为原来的多少，由S=πr2得知：圆面积与半径的平方成正比，修改光圈后的透光面积与原来透光面积之比：S1/S2=3．9，因此曝光时间应该改为原来的四分之一，即选用1/60 s。
4．解析： 游泳时，人可以用呼吸控制人在水中的浮沉，这个事实说明人体的密度与水的密度大致相同。即ρ人=ρ水
人的体积 V人=m/ρ人=m/ρ水
人排开空气的体积：V排空=V人=m/ρ水
人在空气中受到的浮力 F=0．8 N
5．答案：9．4h；654mm
解析：由输入功率知压缩机每小时耗电W=Pt=170W x 3600S／n=612×l03 J／n
说明书所给每日用电量 W’=1．6kw•h=5760×103 J
压缩机每日工作时间 t=9．4h
门的最小宽度 654mm。
6．答案：96％
解析：直流电动机满负荷工作时的电流 I=P/U
电动机热损失
电动机满负荷工作时，负荷带来的阻力远大于电动机轴摩擦阻力电动机效率
=96％
7．答案：104Pa，74mm
解析：右手高举药瓶时，瓶中液面与针头的高度差约为1m，这个液柱产生的压强就等于静脉血压与大气压之差：
△P=ρgh=104 Pa
由于水银的密度是水的密度的l3．6倍，所以产生同样大的压强，水银柱的高度，h水银=0．074m=74mm
8．解析：乙房间的气温较高，两个壶中的水都在沸腾，壶嘴一定都在喷出水蒸气，但甲壶嘴上方的“白气"很多，说明水蒸气遇到了较冷空气液化了很多小水滴。而乙壶喷出的水蒸气很少液化，说明乙房间温度较高。

Answer 3

2009年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题参考答案 2009年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题及答案(2009-04-28 08:49:59)
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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. 请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。

2. 用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。

3. 本试卷共有六个大题，满分100分。

4. 答卷时间：2009年4月19日（星期日）上午9：30—11：10。

题 号
一
二
三
四
五
六
总分

分 数

复核人

得 分
评卷人

KJ21B—AF（G）型微波炉

额定电压
220V

额定频率
50Hz

额定功率
1300W

微波频率
2450MHz

一、（16分）小李把一袋体积为200mL、温度为10℃的牛奶放进微波炉中，用高火加热l min，牛奶被加热至50℃，达到适宜饮用的温度。小李家微波炉的部分技术数据如下表所示，牛奶的密度和比热容与水的密度和比热容接近。请计算说明：

1．微波的波长是多少?

2．如果电价为0.5元／度，按上述条件加热10袋这样的牛奶需要多少电费?

3．该微波炉在加热牛奶时的效率是多少?

得 分
评卷人

二、（16分）小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。

1．请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120℃。已知：水的沸点与压强的关系如图1所示，取g =10N/kg)

2．请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。

得 分
评卷人

三、（16分）图2是小强的自行车传动装置的示意图。请思考并回答：

1．假设脚踏板每2s转1圈，在这种情况下，要计算自行车前进的速度大小，还需要测量哪些量?请你用这些量推导出自行车前进速度的表达式。

2．该自行车后架上装有向车头灯供电的小发电机，小发电机的上端有一半径R0=1.0cm的摩擦小轮。行驶过程中，当需要小发电机向车头灯供电时，小轮压紧车轮，此时小轮与自行车车轮之间无相对滑动，车轮带动小轮转动，发电机发电。测得自行车大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为8.0cm、3.4cm、33cm，问当自行车的车速为15km/h时，摩擦小轮的转速(单位时间内转过的圈数，单位：r/s)是多少? 取π =3.14。

3．小强利用第1问中推导的公式，计算出了自行车前进的速度大小(请你帮助小强计算自行车前进的速度)。然后他又实地测量了自行车的速度，对比后发现总有差别，请你说明这可能是什么原因造成的。

得 分
评卷人

四、（16分）小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。

额定电压
220V
电机功率
180W

额定频率
50Hz
加热功率
800W

加干豆量
75g
加 水 量
1200mL

制作豆浆的程序大致如下：(水温为20℃)

工作程序
加热→
打浆→
煮浆→
防溢延煮→
断电报警

工作时间

与状态

电热器开始

加热，8min

后，水温达

到打浆设定

温度。
电机带动刀片高速打浆，打浆共4次，每次打15s，间隔15s。
电热器继续加热，直至豆浆第一次沸腾，耗时2min。
电热器间断加热，(每加热l min，停20s)使豆浆反复煮沸，充分煮熟。共6min40s结束。
机器发出声光报警，提示豆浆已做好

小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关，然后在豆浆机开始制作豆浆的同时，开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数，当豆浆机发出声光报警时为止，数得电能表的转盘转过了74圈。请回答：

1．煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?

2．根据第1问的计算结果，计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈?

3．第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符，请说出你对产生这一偏差的猜想。

得 分
评卷人

五、（18分）阅读资料并回答问题：

干湿温度计是一种既能测量空气温度，又能测量空气相对湿度

的常用测量仪器(某一温度下，空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度，以百分数表示；饱和气是指一定温度下，一定数量空气中所能最大限度容纳的水蒸气量)。如图4甲所示，仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上(图4乙为其背面)，其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱，这一支温度计即为“湿”温度计；另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中，这一支温度计即为“干”温度计。还有一个可根据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度的转盘式标尺。

1．通常情况下，湿温度计的示数比干温度计的示数稍低一些，这是为什么?

2．转盘式标尺由两个同轴的圆盘组成，其中外盘是固定的，上面标有对应“湿温度计”温度值的0～40刻度线及表示相对湿度值的10～100刻度线；内盘可以绕轴转动，上面标有对应“干温度计”温度值的0～40刻度线及“相对湿度％”字样。转动内盘，当内、外盘上的相同温度值对准时，“相对湿度”的箭头正好指向100，表明空气的相对湿度为100％，如图4丙所示。

请你根据以上信息，说明如何根据干、湿温度计的示数，使用这个转盘式标尺来确定出空气的相对湿度。

3．中午，小宏看到干温度计的示数为26.0℃，湿温度计示数为22.0℃。到了晚上，小宏看到干温度计的示数为16.0℃，湿温度计示数为12.0℃。请思考并回答：

(1)关于中午和晚上空气的相对湿度，以下说法正确的是( )

A．中午和晚上空气的相对湿度相同

B．因为中午和晚上气温不同，所以无法比较中午和晚上空气相对湿度的大小

C．中午空气的相对湿度大。

D．晚上空气的相对湿度大。

（2）请你简要地说明选择该答案的理由。

得 分
评卷人

六、（18分）小胖同学在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动，其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。坑的形状如图5所示，从地面上看，坑基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点，坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡。请你回答：

1．为什么要挖成图5所示的深坑，而不挖成图6甲所示的仅比电线杆略粗一点的圆筒状深坑，或者如图6乙、丙所示的那种大口径的方形或圆形的深坑?这样做有什么好处?

2．通过计算对比分析：如果将这种水泥电线杆分别埋入图5、图6甲所示的坑中。则把水泥电线杆放到坑口适当位置后，在竖起水泥电线杆的过程中，抬起水泥电线杆的细端至少分别需要多大的力?已知这种坑深2.0m，宽0.3m，地面处坑口长2.3m，坑底长0．3m。水泥电线杆的质量为600kg，长10.0m，粗端直径0.25m，其重心距粗端4.0m。(取g =10N/kg)

3．在上述两种情况下，竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少分别要做多少功?

一、（16分）参考答案

1．电磁波的速度：c=3×108m/s……1分

因为：c=λf ……2分

所以：λ= c/f= 3×108/2450×106m……2分

2．加热一袋牛奶需要消耗的电能：

W=Pt=1300×60 J =7.8×104J ……2分

加热10袋牛奶需要消耗的电能：

W总=7.8×104×10 J =7.8×105J=0.22kW·h ……2分

加热10袋牛奶需要电费：0.22×0.5=0.11元 ……1分

3．一袋牛奶被加热至适宜饮用的温度需吸热：

Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103×200×10-6×1.0×103×（50-10）J =3.36×104J ……3分

该微波炉在加热牛奶时的效率：

η= Q吸/ W=3.36×104/7.8×104=43%……3分

二、（16分）参考答案

1．由图1可知，当锅内温度为120℃时，锅内压强p=1.8×105Pa。……2分

此时限压阀受力：F0+G=F ……3分

设安全阀的质量为m，则有：p0S+mg=pS ……2分

可得：m= kg……2分

=0.1kg=100g……2分

所以，应该买质量为100g的限压阀。 ……2分

2．如果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120℃的后果。……3分

三、（16分）参考答案

1．还需要测量三个轮子的半径：大齿轮（主动齿轮或轮盘）半径R1、小齿轮（被动齿轮或飞轮）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。

可得：大齿轮边缘的速度：v1= 小齿轮边缘的速度：v2= 后轮边缘的速度：v3= ……1分

因为：v1=v2，T2=T3，……1分

所以：自行车前进的速度：v= v3= ……2分

2．设摩擦小轮的速度为n0，

可得：n0= ……2分

= r/s ……1分

=66.3r/s……1分

即当自行车的车速达到15km/h时，摩擦小轮的转速：n0=66.3r/s ……1分

3．因为自行车脚踏板的周期T1=2s，且R1=8.0cm、R2=3.4cm、R3=33cm

所以：自行车前进的速度：v= m/s……1分

=2.44m/s=8.8km/h ……1分

可能原因：①自行车辐条不紧，导致车圈在行驶过程中为椭圆；②车胎内气不足，导致车胎与地面接触部分到车轴距离小于所测车轮半径；③自行车实际行驶路径与测量长度的路径不重合；④大齿轮、小齿轮、后轮半径测量的不准；⑤行驶过程中脚踏板的周期很难保证为2s。……2分

说明：每答对一种情况得1分，原因分析最多得2分。答案合理即给分。

四、（16分）参考答案

1．煮好一锅这样的豆浆需要消耗电能：

W=W1+W2=P1t1+P2t2 ……2分

= 800×（8×60＋2×60＋400× ）J＋180×4×15 J ……2分

=730800J ……2分

2．电能表应当转过的圈数：

n= 圈=73圈

3．不相符。

猜想：（1）某些电器在关闭开关后，仍处于待机状态，消耗电能；（2）家庭电路电压偏低，豆浆机实际功率偏小；（3）在制作豆浆过程中，豆浆机向环境散热；（4）电能表存在误差；（5）小兰记录存在误差；（6）导线发热消耗电能。……6分

说明：每种正确猜想得2分，本小问最多得分为6分。猜想合理即给分。

五、（18分）参考答案

1．通常情况下，由于湿棉纱上的水蒸发吸热，使湿温度计的测温泡温度低于周围大气温度，进而湿温度计的示数比干温度计的示数稍低。……4分

2．先分别读取干、湿两支温度计的示数t1、t2， ……2分

然后转动内盘，当内盘上的温度值t1与外盘上的温度值t2对准时，“相对湿度”的箭头所指数值即为相对湿度值。 3分

3．（1）C ……4分

（2）理由如下：中午将内盘干温度计26℃刻度转到湿温度计22℃刻度线对齐，内盘转过的角度为θ1，……2分

晚上将内盘干温度计16℃刻度转到与湿温度计12℃刻度线对齐，内盘转过的角度为θ2， ……2分

由图4丙可得，θ1＜θ2，所以表示相对湿度的箭头在中午指示的相对湿度较大。……2分

六、（18分）参考答案

1．挖成图5所示的深坑好处如下：

（1）少挖土方：挖成图5所示的深坑要比挖成图6乙、丙所示的深坑少挖土方，这样可以少做功，避免人力浪费，提高劳动效率。

（2）便于施工：施工人员更易于从图5所示的坑里向外取土。

（3）省力省功：用图5所示的深坑埋水泥电线杆，与用图6甲所示的深坑埋水泥电线杆相比，不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工时即省力又省功。

（4）施工安全：用图5所示的深坑埋水泥电线杆，施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了，水泥电线杆不会向其它方向倾倒，施工比较安全。……2分

说明：每答对一种理由给1分，本小问最多得2分。答案合理即给分。

2．（1）若将这种电线杆埋入图5所示的坑中，电线杆就位后的情况如图答1所示。……2分

设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F1。

在图答1中，电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3 m -0.3 m =2.0m

进而：O1A1=10.0 m -2.0 m =8.0m O1B1=4.0 m -2.0 m =2.0m ……1分

电线杆重：G=mg=600×10 N =6000N ……1分

根据杠杆平衡条件，有：F1×O1A1=G×O1B1

解得：F1= ……1分

A2

F2

B2

O2

G

图答2

A1

F1

B1

O1

G

图答1

= N=1500N……1分

（2）若将这种电线杆埋入图6甲所示的坑中。电线杆就位后的情况如图答2所示。……2分

设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F2。

在图答2中：O2A2=10.0m O2B2=4.0m ……1分

根据杠杆平衡条件，有：F2×O2A2=G×O2B2

解得： N……1分

3．在图答1中，电线杆重心升高：h1=4.0 m -2.0 m =2.0m ……2分

人们对电线杆做功：W1=Gh1=6000×2.0 J =12000J ……1分

在图答2中，电线杆重心升高：h2=4.0m ……2分

人们对电线杆做功：W2=Gh2=6000×4.0 J =24000J ……1分