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五．(14分)右图所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1只“220 V 40W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2，地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2 ×10J／(min·m)，太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作10 h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，每天以8 h计算。求：
1．太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
2．若200 W的白炽灯与这种40 w的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?(灯每天工作10 h，一年按365天计算)
白炽灯 电子节能灯 太阳能电池板
六．(14分)科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找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当的石块，然后将其倒置在水桶里，如图所示。使用时，只要把被测物体投入瓶中，从水面所对的刻度就可
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4
2
额定电压/V 额定功率/W 220 220 200 40 平均寿命 1000小时 8000小时 20年 每只售价/元 2．0 20 1500 每度电费/元 0.5 欢迎光临http://www.genwoxuewuli.com/ 全套免费初中物理同步课堂教学视频
以直接读出被测物体的质量。
1．在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其中的道理。
2．这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?
3．经测量，该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm，当浮力秤中不放被测物体时，水面所对位置为零刻度(如图所示)。请根据图中标明的长度值，通过计算，在1、2、3、4各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值。 (兀取3.1，最后结果只保留整数)
七．(14分)在一些农村地区建造的沼气池，通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气，利用沼气来烧火做饭，点灯照明。沼气池的应用，不仅使上述资源得以更好的利用，同时也给生活带来了诸多便利，使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图9所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。
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说明：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) lO．出料口盖板(不密封水压池，水压池仍与外面大气相通) 11．阀门
已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下： 使用燃料 灶前压强(kPa) 额定热流量（kW) 液化石油气 2.8 普通炉 单炉 3天然气 2.0 左：3.6 右：4.0 4.0 人工煤气 1.0 组合炉 人工沼气 0.5 左：3.6 右：3.6 取g=10 N／kg，水的比热容C水=4.2×l0J／(kg·℃) 1．根据图9所示，通过计算说明，该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?
2．有一天，该农户发现，沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭，从物理学的角度看，可采取哪些措施?
3．若该农户所用的燃气灶是普通炉，通常情况下，普通炉中的右炉单独正常工作时，将一壶质量为2.5 kg、温度为20℃的水烧开，耗时约10 min。试估算右炉烧水的效率。 4．请你就如何提高燃气灶的效率问题谈谈你的设想。
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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、除选择题外，提供的参考解答不一定都是唯一正确的。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，可参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??这里的式了是用来代表步骤的。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、要求学生估算的，要看学生是否会忽略那些可以忽略的条件。
6、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。
上述各项的执行都应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．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（每空5分，共30分） 1．（5分）参考答案
有三个要点：（1）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。 2．（5分）参考答案 （1）<1>此插头允许通过的最大电流为10A，能够承受的最大安全电压为250V；<2>地线<3>火线<4>零线
（2）有三个要点<1>接地插脚比其它两肢稍长一些，这样当插头插入插座瞬间，用电器的金属外壳首先接地，然后用电器跟火线、零线接通；<2>而当拔下插头时，用电器先与火线、零线断开，最后金属外壳再与地线分开；<3>保证在插入和拔下插头的瞬间，即使用电器的外壳“漏电”，也不会使人造成触电事故。
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说明：（1）中<1><2><3><4>各0.5分，共2分；（2）中要点<1><2><3>各1分，共3分。 3．（5分）参考答案
有三个要点：（1）因日常用水不是纯净水，含有杂质，会导电，用湿手拔插电源插头容易触电。（2）若水箱中无水，通电后热水器的温度会很快持续上升，直至损坏热水器。（3）在气温低于0C的寒冷季节，长时间停用热水器，热水器中的水会因结冰而体积变大，容易胀破热水器。 说明：（1）（2）各2分，要点（3）1分。
4．（5分）参考答案
（1）若秤砣磨损了，则称量时游砣须放在刻度偏大的位置，台秤才能平衡，所以称量结果与实际质量相比偏大。
（2）若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进一些，则秤盘中需放一定质量的物体，才能在游砣指零的情况下使台秤平衡。然后再把待测物体放在秤盘中，平衡时货物质量等于称量质量，此时称量质量小于秤盘中两物体质量之和，所以称量质量与实际质量相比偏小。 说明：（1）2分，（2）3分。 5．（5分）参考答案
有三个要点：
（1）确定C、E为同一导线的两端 （2）为了弄清另两根导线的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与E相连，若另一端接F，小灯泡发光，
则BD为同一根导线，AF为同一根导
线；若不发光，则AD为同一根导线，BF为同一根导线。（也可以让另一端接D，若小灯泡发光，则BF为同一根导线，AD为同一根导线；若不发光，则AF为同一根导线，BD为同一根导线）
说明：（1）2分，（2）3分。 6．（5分）参考答案 （1）装修时墙壁内的电路是错误的，如图答—1所示。当卫生间“浴霸”灯的开关S1断开，床头灯开关S2闭合，“浴霸”灯L1和床头灯L2是串联的，因为 “浴霸”灯和床头灯的额定电压相同，“浴霸”灯的额定电功率远大于床头灯的额定电功率，所以“浴霸”灯灯丝电阻远小于床头灯灯丝电阻，当“浴霸”灯与床头灯串联时，“浴霸”灯的电功率远小于床头灯的电功率，几乎不发光，而床头灯接近正常发光。
（2）如果不想让上述奇怪现象出现，床头灯的开关能正常控制床头灯的亮灭，正确电路图如图答—2所示。 说明：（1）中，答出图答—1得2分，文字叙述2分，共4分；（2）中，画出图答—2得1分。
四（10分）参考解答
1． 这些水需吸收热量：Q=cm(t2-t1) (1分) =4.2×103J/（kg.oC）×3kg×(100oC-20oC) (1分)
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第十九届(2009年)全国初中物理知识竞赛试题
