2022年全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽模擬試題

2022年全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題表所示，牛奶的密度和比熱容與水的密度和比熱容接近。請(qǐng)計(jì)算說明：1．微波的波長是多少?2．如果電價(jià)為元／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?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．：水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示，取g=10N/kg)2．請(qǐng)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。三、（16分）圖2是小強(qiáng)的自行車傳動(dòng)裝置的示意圖。請(qǐng)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(cè)量哪些量?請(qǐng)你用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式。2．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π=。3．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(qǐng)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(cè)量了自行車的速度，對(duì)比后發(fā)現(xiàn)總有差別，請(qǐng)你說明這可能是什么原因造成的。KJ21B—AF（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。電熱器間斷加熱，(每加熱lmin，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){已做好請(qǐng)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(qǐng)說出你對(duì)產(chǎn)生這一偏差的猜想。****************************************************密************封**************線************************************************五、（18分）閱讀資料并回答問題：****************************************************密************封**************線************************************************，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(cè)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(cè)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(duì)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)同軸的圓盤組成，其中外盤是固定的，上面標(biāo)有對(duì)應(yīng)“濕溫度計(jì)”溫度值的0～40刻度線及表示相對(duì)濕度值的10～100刻度線；內(nèi)盤可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，上面標(biāo)有對(duì)應(yīng)“干溫度計(jì)”溫度值的0～40刻度線及“相對(duì)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(duì)準(zhǔn)時(shí)，“相對(duì)濕度”的箭頭正好指向100，表明空氣的相對(duì)濕度為100％，如圖4丙所示。請(qǐng)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(duì)濕度。3．中午，是()A．中午和晚上空氣的相對(duì)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(duì)濕度的大小C．中午空氣的相對(duì)濕度大。D．晚上空氣的相對(duì)濕度大。（2）請(qǐng)你簡(jiǎn)要地說明選擇該答案的理由。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(qǐng)你回答：1．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0．3m。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(duì)水泥電線桿至少分別要做多少功?2022年全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽參考答案一、（16分）參考答案1．電磁波的速度：c=3×108m/s因?yàn)椋篶=λf……2分所以：λ=c/f=3×108/2450×106m2．加熱一袋牛奶需要消耗的電能：W=Pt=1300×60J=×104J……2分加熱10袋牛奶需要消耗的電能：W總=×104×10J=×105J=·h……2分加熱10袋牛奶需要電費(fèi)：×=元……1分3．Q吸=cm（t2-t1）=×103×200×10-6××103×（50-10）J=×104J……3分該微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率：η=Q吸/W=×104/×104=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=×105Pa?！藭r(shí)限壓閥受力：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=kg……2分=0.1kg=100g……2分所以，應(yīng)該買質(zhì)量為100g的限壓閥?！?分2．如果買了另一種質(zhì)量為60g的限壓閥，偏小，鍋內(nèi)溫度不能達(dá)到120℃的后果?！?、（16分）參考答案1．還需要測(cè)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?！?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?？傻茫捍簖X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=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=s……1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=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/s……1分=2.44m/s=8.8km/h……1分可能原因：①；⑤行駛過程中腳踏板的周期很難保證為2s?！?分說明：每答對(duì)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×（8×60＋2×60＋400×）J＋180×4×15J……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)際功率偏小；（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?！?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(cè)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?！?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(duì)準(zhǔn)時(shí)，“相對(duì)濕度”的箭頭所指數(shù)值即為相對(duì)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(duì)齊，內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度為θ1，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(duì)齊，內(nèi)盤轉(zhuǎn)過的角度為θ2，由圖4丙可得，θ1＜θ2，所以表示相對(duì)濕度的箭頭在中午指示的相對(duì)濕度較大?！?分六、（18分）參考答案1．挖成圖5所示的深坑好處如下：（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：?！?分說明：每答對(duì)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2.3m-0.3進(jìn)而：O1A1=10.0m-2.0m=8.0mO1B1=4.0m電線桿重：G=mg=600×10N=6000N……1分根據(jù)杠桿平衡條件，有：F1×O1A1=G×O1B解得：F1=……1分A2F2B2OA2F2B2O2G圖答2A1F1B1O1G圖答1（2）若將這種電線桿埋入圖6甲所示的坑中。電線桿就位后的情況如圖答2所示?！?分設(shè)豎起電線桿的過程中