第二十一届(2011年)全国初中物理竞赛复赛试题.doc

欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频12011 年第二十一届全国初中应用物理竞赛复赛试题一、 (16 分)测定患者的血沉，是医学上用来帮助医生对病情作出正确判断的一种手段 把新鲜的血液，加入抗凝剂，静置一定时间后形成抗凝血后，红血球即从血浆中分离出来 而下沉设抗凝血是由红血球和血浆组成的悬浮液，血浆的密度 ρ0≈1．0×103kg/m3，红 血球的密度 ρ≈1.3×103kg/m3将抗凝血放进竖直放置的血沉管内，红血球起初在血浆中 加速下沉，然后一直匀速下沉，其匀速下沉的速度称为”血沉” 正常人血沉的值大约是 v=12mm／h如果把红血球近似看作半径为 R 的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为 f=6R，在室温下=1．8×10-3Pa﹒s，已知 V 球=34R3，试根据以上信息解答下列问题：1．红血球在血浆中为什么先加速下沉、后一直匀速下沉? 2．计算红血球半径的大小二、 (16 分)为了推进环保和节能理念的实施，某公司开发生产了“风光互补路灯” ， 该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作，如图 l 所示它在有阳光时通过太阳能电池板发 电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来， 供路灯照明使用。

为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至 90％左右即停止，放 电余留 20％左右即停止电能输出 下表为某型号风光互补路灯系统配置方案问：1．当风速为 6．0m／s 时，风力发电机的输出功率将变为 50W，在这种情况下， 将蓄电池的电量由 20％充至 90％需多长时间?2．如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240W／m2，要想 太阳能电池的最大功率达到 36W，太阳能电池板的面积至少要多大?3．若遇到阴天无风的天气，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间?三、(16 分)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图 2 所示其主要结构就 是在原来的普通自行车的基础上，增加了电动机及供电、传动设备，它可以电动骑行，亦 可以脚踏骑行电动骑行时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为车提供动力；脚踏骑 行时，与普通白行车相同 下表是某型号电动白行车主要技术参数欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频21．仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识请仿照下面 的示例，再列举三处应用物理知识进行设计的事例示例：电动自行车的车座大而扁平，可减小压强。

答：(1) (2) (3) 2．当一个初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时，轮胎与地面的 总接触面积约为 40cm2，此时路面受到的压强约为多大?3．电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?4．蓄电池充足电后储存的能量是多少?5．在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中，当把储存能量的 80％提供给电动 机后就应进行充电若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为 75％，电 动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为 30N，则蓄电池充一次电最多能完全依 靠储存的电能连续行驶多远? 6．从环保的角度来看，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点?(各列举一条)四、(16 分)家用燃气快速热水器(如图 3 所示)是一种方便、快捷且不受天气影响的洗 浴设备。

下表为某品牌家用燃气快速热水器的主要技术数据已知天然气的热值为8×107J／m3，水的比热容为 4．2x103J／(kg．℃)1．为安全使用此热水器，机体上印有一些警告，其中一条是这样说的：“气温 低于 0℃时，用后请打开放水塞，放尽机体内存水，再拧紧…” 请解释为什么要这样做?2．试求该型号家用燃气快速热水器正常工作时的烧水效率3．若在额定产热水能力下进行淋浴，一次淋浴总计加热时间为 20min，则此次淋 浴至少需消耗多少天然气?4．为防止燃气热水器在无水或水压过低时“干烧” ，技术人员设计了很多种“水气 联动”装置，实现通常所说的“水到气到” 图 4 就是其中一种“水气联动”装置的原理图， 你能看出它的工作原理吗?请简述它是如何利用“水到”来控制“气到”的5．为了防止热水器工作过程中加热火焰意外熄灭导致燃气泄漏，技术人员设计 了“火灭断气”的装置如图 5 所示为一种“火灭断气”装置的原理图，请根据这个原理 图，简述它是怎样实现“火灭断气”功能的?欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频3五、(18 分)小芳家里新买了一台电热水器，从“用户手册”中，她获得了以下资料， 请根据这些资料完成相应的计算：一、外形尺寸(mm) 二、技术数据1．图 6 为安装示意图，安装时要将 L 形挂钩用膨胀螺钉固定在承重墙上，上表是热 水器的部分数据，请估算 L 形挂钩受到的最大向下拉力 F 及对应此时膨胀螺钉与承重墙体 间的摩擦力 f. 2．这台热水器共有三挡加热功率，销售人员曾介绍说：热水器内部有两个加热管。

请你根据销售人员的介绍，猜测并画出内部加热电路的主要结构(简化的等效电路图)然 后依据你的猜想，计算出每个加热管的电阻值 3．产品说明书上标明：当达到设定温度，停止加热后，如果水温降到低于设定温度4℃时，热水器将自动以设置功率将桶内的水加热至设定温度，如此反复直至手动停止加热 小芳想到了国家提倡的峰谷电价制度的有关规定：2011 年起，本地的分时电价为：峰时段 (08：00～22：00)0．6 元／度，谷时段(22：00～次日 08：00)0．3 元／度她想，如果每 天下午 6 点洗浴时需要把 20℃的冷水加热至 50℃，可以下午直接加热，也可以早晨 8 点前 加热好，让热水器自动保温至下午 6 点，哪种方式更省钱呢?为此她利用热水器提供的测温 功能测量了水温从 50℃降至 46℃需要 190 分钟，已知 c水=4．2×103J／(kg·℃)，请帮她 通过计算做出哪种方式更省钱的判断六、(18 分)电动木工机械 的发明和应用大大地降低了木 工的劳动强度，且大幅度地提 高了劳动效率木工圆锯机就是一种常见的用来锯切木料的电动木工机械如图 7 所示为 某型号电动木工圆锯机，其主要结构如图 8 所示。

它采用电动机作为动力，通过皮带传动 的方式带动与圆形锯盘共轴安装的皮带轮，从而带动周边有齿的圆形锯盘高速转动以锯开欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频4木料它的主要技术数据如下表：1．小明仔细观察圆形锯盘后发现，圆形锯盘的周边除了有齿外，还开有图 9 所示的 很深的缝，缝的底端打有一个小圆孔，锯齿部分还比锯盘部分稍厚一些请你从物理学的 角度说说这样做的道理 2．该型号电动木工圆锯机正常工作时，图 8 中的哪一侧皮带上的拉力较大?并说明你 做出判断的理由 3．若测得与圆形锯盘共轴安装的皮带轮的直径为 9．2cm，电动机的皮带轮的直径为 11．0cm电动机满负荷工作时配套电动机输出机械能的效率为 90％，则此时皮带上较大 的拉力与较小的拉力的差值是多大? 4．若将皮带传动的效率看作 100％，共轴传动的摩擦损耗不计试估算该型号电动木 工圆锯机安装最大锯盘正常工作时，圆形锯盘所受到的木料的阻力是多大?欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频6欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频7欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频8欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频欢迎光临 全套免费初中物理同步课堂教学视频1。