η=W/E=1.44×106J/1.04×107J=14% （2分） 2．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：20×365×10h=73000h
使用白炽灯情况：需要灯数73000/1000=73（盏） （1分） 购买白炽灯的费用73×2.0元=146元 （1分） 白炽灯所消耗的电能
W=Pt=0.2×73000kwh=14600kwh
须交电费14600×0.5元=7300元 （1分） 共计费用146元+7300元=7446元 （1分） 使用太阳能照明灯情况：需要灯数73000/8000≈10（盏） （1分） 购买节能灯的费用10×20元=200元 （1分） 共计费用：1500元+200元=1700元 （1分） 7446元>1700元 （1分） 这说明，使用太阳能照明灯比使用这种白炽灯在经济上有很大优势。 （1分） 六．（14分）参考解答
1．石块的作用是使浮力秤能够竖直漂浮在水中。 （1分） 石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力，所以浮力秤的重心较低，并低于浮力的作用点，如图答—3所示，当浮力等于重力时，浮力秤将竖直漂浮在水中。（如果没有石块，整个装置的重心将会高于浮力的作用点，在浮力和重力的作用下，浮力秤容
易歪倒，难以竖直漂浮在水中。） （2分）
2． 质量的刻度是均匀的。 （1分） 设被测物体的质量为m，饮料瓶圆柱状部分的部分的半径为r，在浮力秤中放入被测物体后， 瓶身浸入的深度增加值为h，则：
浮力秤再次漂浮时，增大的浮力等于增大的重力：F浮=G （1分） 即：ρ水g兀r2h=mg （2分） 可得：h=m/(ρ水兀r2) （1分） 因为ρ水、兀、r为定值，所以h与m成正比，该浮力秤质量的刻度是均匀的。 （1分） 3． 因为h=m/(ρ水兀r2)，所以m=ρ水兀r2h （1分） 其中ρ水=1.0×103kg/m3，r=4.0cm，h1=1cm，h2=2cm，h3=3cm，h4=4cm。
带入以上数据，可得对应1、2、3、4各刻度线的对应值应标记为50g、100g、150g、200g，如图答—4所示。 （4分） 七．（14分）参考解答
1．灶前沼气压强p=ρ水g h水 （1分） =1.0×103kg/m3×10N/Kg×0.06m=6.0×102Pa=0.6KPa （1分） 因为P>0.5 KPa，因此可以使用这个沼气池中的沼气来来正常烧火做饭。 （1分） 2．可以采取的措施有：
通过进气口向沼气池中加水、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：每项合理、正确的措施得1分，最多2分。
3．一般来说，燃气灶正常工作时，燃气的燃烧是很充分的，我们可以视为燃料完全燃烧；再把当时的大气压看做是一个标准大气压。
水吸收的热量：Q吸=C水 m水△t水 （1分） =4.2×103J/(kg.oC)×2.5Kg×(100 oC -20 oC)=8.4×105J （1分） 燃气灶所放出的热量：Q放=Pt （1分） =4.0×103W×600S=2.4×106J （1分） 右炉烧水的效率：η= Q吸/ Q放 （1分） =8.4×105J/2.4×106J=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：每项合理、正确的设想得1分，最多3分。
2010年第二十届全国初中应用物理竞赛试题
一、选择题（每小题2分，共20分）:以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在醒后的括号内。
1. 2009年的诺贝尔物理学奖由三人分享，其中因在光纤通信技术方面所做的原创性工作而被称为“光纤之父”户的美籍华人是( )
A.钱永健 B.朱禄文 C.高锟 D.丁肇中 2.晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会 留下一条长长的“尾巴”，飞如图1所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”。产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是 ( ) A.熔化 B.液化 C.蒸发 D.升华
图1
3. 2010年1月2日起，我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击。大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通，如图2所示。在遇到这种天气时，为了尽快清除积雪，常用的办法是撤“融雪盐” ，这是因为（ ）
A. “融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化 B. “融雪盐”产生“保暖层”，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化 C.使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪
图2
熔化 D．“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化 4.小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型，如图3所示。其主要原因是 ( ) A.为了避开行人和建筑物 B.为了美观
C. 为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏 D.为了方便工人师傅安装和检修
图3
5.体操、投掷、攀岩等体育运动都不能缺少的“镁粉”，它的学名是碳酸镁。体操运动员在上杠前都要在手上涂擦“镁粉”，其目的是 ( ) A.仅仅是为了利用“镁粉”，吸汗的作用，增加手和器械表面的摩擦而防止打滑 B.仅仅是为了利用手握着器械并急剧转动时“镁粉”，能起到衬垫作用，相当于在中间添加了一层“小球”做“滚动摩擦” C仅仅是为了利用“镁粉”，填平手掌的褶皱和纹路，使手掌与器械的接触面增大，将握力变得更加实在和均匀 D.上述各种功能都具有
6.小新同学家中的墙壁上竖直悬挂着一指针式电子钟，当其因电池电能不是而停止时，指针最可能停在如图4中所示的哪个位置附近 ( )
图4
7.小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰的位置不变，又给小兰拍了一张全身照。关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是 ( ) A.焦距变大，像距也变大 B.焦距变小，像距也变小 C.焦距变大，像距变小 D.焦距变小，像距变大
8.为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方 便可用的是 ( ) A.小灯泡及导线 B.铁棒及细棉线 C.带电的小纸球及细棉线 D.被磁化的缝衣针及细棉线 9.物理小组的同学想利用闪电和雷声的时间间隔计算闪电发生位置到他们的距离，以下是因位同学提出的不同方案，其中计算结果误差最小的应该是 ( ) A．记录刚刚看到闪电至刚刚听到雷声的时间，再乘以声速 B．记录刚刚看到闪电至雷声刚刚结束的时间贵再乘以声速
C．由两位同学分别按选项A、B两种方法测量时间，求平均值后，再乘以声速
D．由一位同学按照选项A的方法，多测几次对应不同闪电与雷声的时间间隔，求平均值后，再乘以声速
10.图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是 ( ) A.省力杠杆，费力杠杆 B.费力杠杆，省力杠杆 C省力杠杆，省力杠杆 D.费力杠杆，费力杠杆 图5 二、简答下列各题（每题5分，共30分）
1.小军的爸爸想拆除厨房一盏灯，并将控制该灯的开关玫成插座。但是他家所有的线路都是暗线(除了电灯和开关的接线盒处，其余部分的导线都在墙内)，若将改动后的线路重新铺设成暗线则因工程量太太而不切实际，铺设明线又不美观。小军得知后，又经过认真思考，他根据物理课上所学的知识，首先画出了他家现有接线的电路图（如图6所示），并认为只需在原线路上稍作改装，就能达到目的。请你用文字说明小军的改装方法，并在右侧虚线框中画出改装后的电路图。
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