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2010年第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题
参考解答与评分标准
说明：
1．提供的参考解答除选择题外，不一定都是惟一正确的。对于那些与此解答不同的解答，正确的，同样得分。
2．评分标准只是按一种思路与方法给出的。在阅卷过程中会出现各种不同情况，可按照本评分标准的精神定出具体处理办法，但不要与本评分标准有较大偏离。
3．问答题或计算题是按照分步方法给分的。在评分标准中常常写出（l）式几分，(2）式几分．这里的式子是用来代表步骤的。若考生并未写出这个式子，而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤，同样得分。没有写出任何式子或文字说明，只给出最后结果的．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，但对考生不做要求。不要因为有效数字的错误而扣分。
5．在最后定奖时，如果得分相同的人数超过获奖名额，因而难于选拔时，可对待选试卷进行加分评判。加分评判的基本依据是：
（1）所用方法或原理不是课本所讲的，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，条理清楚，能充分利用数学工具，应加分。
上述各项的执行都需由竞赛领导小组做出规定（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、（ 16 分）参考答案
1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。????????4分
2．浮球浸没入水中时受到的浮力为
F浮??水gV排?1.0?10kg/m?10N/kg?2?10m?2N????????3分
33?43设浮球刚好浸没入水中，浮球必须上浮，则必须满足G浮球?F浮?G磁铁?2N?3N?5N 设浮球刚好离开水面时，浮球必须下降，则必须满足G浮球?G磁铁?3N
因此要想让此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足：5N>G浮球>3N?????2分
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由公式G=mg可以算出浮球的质量应满足：0.5kg>m浮球>0.3kg ???????1分 3．如图1所示：???????????????????????????6分 全部正确给6分，不画开关扣2分，不标出红、绿灯或标错扣 2 分
二、（ 16 分）参考答案 1．由题意可知：
当开关S1闭合时，电加热器的功率为电阻R1的功率，所以
R1?U2(220V)200W2P1?242??????????????????????1分
当开关S2闭合时，电加热抬的功率为电阻R2的功率，所以
R1?U2(220V)300W2P1?161??????????????????????1分
当开关都闭合时，电路的总功率应该为最大，即
P7=P1+P2+P3=900W
所以P3=400W???????????????????????????3分
R3?U2P3?(220V)400W2?121?????????????????????1分
2．如下表所示（每行 2 分，共 10 分）???????????????10 分
额定电压 档位 1 2 3 4 220V S1 √ × × √ S2 × √ × √ 额定频率 S3 × × √ × 50Hz 功率 200W 300W 400W 500W 欢迎光临http://www.genwoxuewuli.com/ 全套免费初中物理同步课堂教学视频
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5 6 7 √ × √ × √ √ √ √ √ 600W 700W 900W 三、（ 16 分）参考答案
1．由图可知，这台秤的量程是2.0kg．分度值是1g·????????????4分 2．如图2（可不画）??????????????????????????5分 ① 将台秤放在水平台面上．
② 将秤锤A、B均置零
③ 调节平衡螺母，直至秤杆水平平衡为止。 ④ 将所要测量的邮包放在载物台上。
⑤ 先逐槽移动秤锤A，直至若再向大刻度方向移动一个槽，就会导致杠杆左端下沉时为止：而后移动秤锤B，直至秤杆再次水平平衡。
⑥ 将称锤A、B所对的刻度值相加即为邮包的质量。
3．这个邮包的质量为 723g?????????????????????? 3分 4．当向载物台放质量为100g (0.1kg）的重物时，为使台秤平衡，可以将才秤锤向左移动一格也可以将B秤锤向左移动至左端，此时其移动的距离为A秤锤移动距离的20 倍．因为二者是等效的，所以可以得到耐广mA=20mB．????????????4分
四、（ 16 分）参考答案
1．如下表所示（顺序不要求一致）???????????????????8分
S1 1 1 1 1 2 2 2 2 S3 1 1 2 2 1 1 2 2 S2 1 2 1 2 1 2 1 2 灯的亮灭 1 0 0 1 0 1 1 0 2．根据列表的结果可以看出，不论其他开关处于何种位置，每一个开关都可以独立的控制灯的亮、灭，因而从任何一个房门走进或离开客厅时都可以方便的开或关客厅的灯，也节约电能。?????????????????????????????? 4 分
3．如图3所示．???????????????????????????4分
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五、（ 18 分）参考答案
1．该装置的散热功率不随加热功率的改变而改变。????????????2分 因为加热功率发生改变后，水温并不会改变，与周围环境的温度差也就不变，而其他的条件也都未发生变化，所以散热功率不会变化。???????????????3分
2．由能量守恒定律可知：
P电?P散t?Q吸?P散t?m????????????????????????3分
根据题意可得：
?U1I1t1?P散t1?m1?U2I2t2?P散t2?m2?
代入数据，解得：??2.25?106J/kg??????????????????6分 3．增大加热功率（或电压）、增大汽化水的质量、换用更保温的容器（减少散热功率）、适当增大环境温度、减小测量时间、多测几组数取平均值等???????????4分
六、（ 18 分）参考答案 1．由这台发动机输出特性曲线可以看出在发动机转速为1000—5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致成正比．???????????????????????2分
2．设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排。 做功冲程燃气对一个活塞的平均压力：F=p0S
每个做功冲程燃气对一个活塞做的功：W0?FL?p0SL?发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率： p?Wt?2np0V排4?np0V排2p0V排4??????2分
??????????????????????2分
所以，在发动机转速n，做功冲程汽缸平均压强p0大致相同时燃气对活塞做功的功率 p与发动机的排量V排成正比。???????????????????????2分
3．由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为37kW （取值在35一39kW范围内即可）?????????????????????2分
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PSPS?100%?vq汽油?汽油V油?100%
??W有W总?100%?PtQ放3?100%?vq汽油m37?10W3?100?10m590?m/s18??100%?50.4%??????4分 733?334.6?10J/kg?0.71?10kg/m?9?10m由p?np0V排22p可得
p0?nV排?2?37?10W200060s?2.0?10m?333?1.11?10Pa?????????????4分
6 欢迎光临http://www.genwoxuewuli.com/ 全套免费初中物理同步课堂教学视频
第二十届（2010年）全国初中物理竞赛复赛试题
