2022年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题及答案.docx

20XX年全国中学应用物理学问竞赛复 赛 试 题供应者：高 垚骏[安徽省宣城市新田中心中学 ]可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载留意事项：20XX 年其次十二届全国中学应用物理竞赛复赛试题可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载1．请在密封钱内填写所在地区，学校，姓名和考号.2．用蓝色或黑色钢笔，圆珠笔书写.3．本试卷共有六个大题,满分为 100 分.4．答卷时间 : 20XX 年 4 月 15 日 〔星期日 〕上午 9： 30---11: 100 .题号 一 二 三 四 五 六 总 分分数复核人可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载得评卷人分一，（ 16 分〕 某小型汽油发电机外形如图 1 所示,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电.该发种电机铭牌部分数据如下表所示,依据表中的数据求：可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载发动机 〔汽油机 〕 发电机型号 XGQF5.0 型号 XGQF5.0额定功率 8.3kW 额定输出功率 5kW 噪声 73db 额定输出电压 220V连续运行时间 8h 额定频率 50Hz强制水冷四冲程 自动电压爱惜图 1〔1〕 在答应的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够供应的电能是多少度 .〔2〕 己知汽油的热值是 q=4.6 ×l07J/kg ,密度是 0.71 ×103kg/m3 ,设该汽油机的效率为 35%,就该汽油发电机油箱的容积至少需要多大 .〔3〕 汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少 .可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载得 分 评卷人二，〔16 分〕长期以来, 我国北方地区城镇居民的冬季采暖计量一般都按住宅面积收费,导致用户节能意识差, 造成严肃的资源铺张.作为建筑节能的一项基本措施, 近几年部分地区试点以热量表作为计量收费的依据和手可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载段,经测算可节能约 20%~30% .如图 2 所示,一个完整的热量可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载表由以下三个部分组成：一只液体流量计,用以测量经热交换的热水流量.一对用铂电阻制作的温度传感器,分别测量供暖进水和回水温度.一低功耗的单芯片运算机,依据与其相连的流量计和温度传感器供应的流量和温度数据,利用热力学公式可运算出用户从热交换系统水量调剂阀进水回水热量表用测温三通可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载获得的热量,通过液晶显示器将测量数据和运算结果显示出来热.量表热量计量系统组成图 2以下是某用户家中的热量表的部分参数,已知水的比热容取 4.2 ×l03J/〔kg C·〕,自然气的燃烧值约为 8×107J/m3.最大流量 /m3h-12.5测温范畴 /℃4 ~100温差范畴 /K2~50最大水压 /MPa1.6电源3.6V2Ah电源寿命≥ 5 年（1）试通过以上数据运算该型号热量表能测量的最大供热功率是多少？（2）在一次要查看热量表记录情形时,通过逐次点按计量表上的信息显示按钮,液晶显示器逐项显示出了以下数据：/h供水温度： 52.5℃ 回水温度： 49.7℃ 瞬时流量： 0.777m3工作时间： 19104h46min 累计热量： 46235.67kW·h依据这些数据推算,求此次查看时该用户家平均每小时从暖气中得到的热量约为多少 J？到此次查看时为止,该用户从这套供暖系统得到的总能量相当于完全燃烧了多少 m3 的自然气？〔3〕 假如显现大风降温天气,住宅通过外墙散热的速度会加大.从原理分析,应当在家中怎样调剂,才能保持室内温度不显现明显下降.〔4〕 这种型号的热量表平均耗电功率不超过多大 .〔5〕 20XX 年国家将逐步在全国推广使用供热分户计量.假设某城区在未使用热量表计费时, 一年热力公司共消耗自然气 40 亿立方米,现有 30%的用户使用热量表,在使用后平均每户节能 20%.按此情形运算,这些使用热量表的用户一年可节约多少自然气 .可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载得 分 评卷人三，（ 16 分）双活塞气压计是一种可以排除活塞自重影响，对低压 '容器内的压强进行测量的装置. 如图 3 所示,在甲，乙两个空腔容器中各有一个 活塞 A 和 B,其中活塞 A 的截面上下一样,称为自由活塞,其横截面积可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载为 S1.活塞 B 的上下截面不等,称为差动活塞,其上下两部分的横截面积分别为 S2 和 S3.乙容器的上，下两部分彼此隔绝,不能相互渗气，渗油. C 为带有阀门 K1 的工作液体的接 口,工作液体布满甲容器和乙容器的上部空腔. D 为带有阀门 K2 的接口,可接待测容器. E 为带有阀门 K3 的接口, 可与抽气机相连. 测量前要先校正零位平稳： K1 关闭, K2 打开,D 口不连接待测容器,在两活塞上面放置砝码 〔图中未画出〕,调剂砝码的质量使两活塞升起的高度相同.进行测量时,要将待测量的容器接在 D 口上,并关闭 K2 ，打开K3 ,开动抽气机进行抽气, 待乙容器下部空腔内接近真空 时,关闭 K3 ，打开 K2 ,此时差动活塞 B 己有所下降,在自由活塞 A 上再加放重为 G 的砝码时, A ，B 两活塞的上表面恰好能复原等高.己知进行测量时大气压强为 p0 ,求待测容器内气体的压强 p.172 依据帕斯卡定律可知：加在密闭液体上的压强能够大 图 3小不变地被液体向各个方向传递.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载得 分 评卷人四，（ 16 分）小明看到一句农谚： “下雪不冷化雪冷” .他很古怪,想具体明白一下冰雪熔化时究竟要吸取多少热量.于是查找了资料, 知道“熔化热”的定义是：单位质量的某种晶体,在熔化成同温度的液体时吸取的热量,叫做这种晶体的熔化热.他想用试验测量一下冰的熔化热,于是找来可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载了一些试验器材： 一架天平和配套的硅码， 一支试验室温度计 （ 0~100℃），一个有密封盖子的保温桶， 一个小烧杯， 一把镊子和一个特地用来在冰箱中冻小冰块的塑料冰格, 又观看到家里的冰箱面板上显示冷冻室温度恒为 -18℃.请帮忙小明设计一个用这些器材粗测冰块熔化热的方案, 要求写出试验的步骤和用测量的物理量运算冰的熔化热 λ的表达式 〔水和冰的比热容分别用 C 水和 C 冰表示 〕.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载得 分 评卷人五，（ 18 分）在一些地区的电力线路敷设过程中,会使用简易绞盘将繁重的混凝土电线杆立起来. 其主要结构如图 4 所示. 作业前,先将绞盘底座牢固地固定在地面上,立杆作业时,依据实际需要,支配 1~ 4 人分别推可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载动不同的横杆末端, 使横杆绕轴做顺时针转动, 这样系在电线杆上的钢丝绳就被不断地缠绕 在轴上,电线杆被逐步拉起并最终坚直站立.己知,某个绞盘的轴直径 D=l0cm ,各横杆末端到轴心的距离 L=lm .在一次立杆作业中, 所立的电线杆所受重力 G=6200N ,长 L0 =10m ,其重心距粗端 4m.如在电线杆升至某时刻时的情形如图 5 所示,设此时绞盘的机械效率 η=80%,定滑轮的阻力可忽视不计.图 4 图 51．如此刻仅有一名施工人员推横杆, 就该施工人员对绞盘横杆所施加的最小推力 F 为多少 .2．在整个立杆过程中,施工人员对绞盘横杆的最小推力 F 的变化情形如何 .3．在立杆作业时,施工人员一般要求绞盘离所拉的电线杆适当地远一些,请定性分析这样做的缘由.图 6可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载得 分 评卷人六，（ 18 分）应急照明灯是在正常照明电源发生故障时,能连续照明而不间断工作的一类灯具,如图 6所示.应急照明灯主要由灯泡 〔或 LED 灯珠 〕，蓄电池，可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载充电器， 自动把握电路及相关部件组成. 在照明电源正常情形下, 应急照明灯通过充电器给 蓄电池充电,此时,自动把握电路及相关部件自动将灯泡 〔或 LED 灯珠 〕与蓄电池断开不发光.当照明电路突然停电时,应急照明灯通过自动把握电路及相关部件自动把灯泡 〔或 LED灯珠 〕跟蓄电池接通,从而实现自动应急照明.下表为某型号应急照明灯的主要技术数据：输入电压充电时间应急照明时间应急照明功率AC 220V应急照明光源<24h>90min蓄电池0.96W ×2种类 数量灯泡额定电压类别额定电压 容量灯泡 2 只2.4VNi-Cd2.4V 1.8Ah1．在该型号应急照明灯刚投入使用阶段,待蓄电池布满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为多少 .2．小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯.老师告知她试验室现有以下器材：双孔插座及与之配套的插头 1 套，小灯泡〈额定电压： DC3.0~3.4V ,额定电流： 350mA〕4 只，电磁继电器（额定电压： DC6V .额定电流： 0.15A ） 1 套及与之配套的低压直流电源 〔输入电压： AC220V ,输出电压： DC6V〕 1 台，蓄电池 〔 两端电压： 6V〕 1 只及与之配套的充电器 〔输入电压： AC220V ,输出电压： DC6.3V〕1 只，导线 〔足量 〕 .如图 7 所示.〔1〕 请你帮忙小兰在图 7 上完成简易应急照明灯的接线.要求如下：17 ①家庭电路正常工作时,充电器自动给蓄电池充电,各灯泡均不发光.17 ②当家庭电路停电时, 蓄电池自动给各灯泡供电, 使各灯泡均正常发光, 且在一盏小灯炮灯丝烧断后仍应当有部分小灯泡能正常工作.〔2〕 小明看到小兰的连接电路后,认为可以去掉低压直流电源,而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端.请你分析这样做不行行的缘由.20XX 年其次十二届全国中学应用物理竞赛复赛试题可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载参考解答和评分标准说明：1．供应的参考解答除选择题外,不愿定都是惟一正确的.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。