2022第十六全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案

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1、第十六届初中应用物理知识竞赛初赛试题一、选用题（如下各小题给出四个选项只有一种是对旳，把对旳选项前面字母填在题后括号内。每题3分，共15分)1小亮同窗从超市买来一种玻璃瓶装铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮哥哥用螺丝刀沿瓶盖边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这重要是由于用螺丝刀撬瓶盖可以 A.增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶压力 B.减小瓶盖与瓶口接触面积C.减小瓶内外气体压力差 D.由于撬了盖一边，而增大了盖另一边压力 2高压输电线路铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细金属线(如图1图2 ),它作用是 A.加强铁塔稳定性 B.传播零线电流C.防雷电起到避雷针作用D.作为备用线，供输

2、电线断开时应急使用3用一般照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄景物所有纳入取景器内，无论远处还是近处物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”奥秘是 A.采用了长焦距镜头，使远近不同物体成像位置相差不大B.采用了短焦距镜头，使远近不同物体成像位置相差不大C.采用了长焦距镜头，使远近不同物体成像位置相似D.采用了短焦距镜头，使远近不同物体成像位置相似4磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其重要部件为运营磁带和绕有线圈磁头。录音时，磁带上磁粉被由声音信号转化而来电流产生磁场合磁化，这样便将声

3、音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程基本原理，下列多种说法中对旳是 A.录音基本原理是电磁感应，放音基本原理是电流磁效应B.录音基本原理是电流磁效应，放音基本原理是电磁感应C.录音和放音基本原理都是电流磁效应D.录音和放音基本原理都是电磁感应5王勇同窗在宾馆饭店看到一种自动门，当有人接近时，门会实现自动开闭。王勇同窗对此产生了浓厚爱好，她很想懂得自动门是如何实现自动控制。为此她反复做了几次实验：当她轻轻地接近自动门时，门自动打开；当把一种足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠无色透明大玻璃板，直立着滑向自

4、动门时，门不打开。王勇同窗根据探究实验成果，对自动门自控原理提出了如下几种猜想，你觉得其中最合理猜想是 A.自动门“听”到来者声音时，通过声控装置实现自动开闭B.自动门探测到接近物体发射出红外线，通过光控装置实现自动开闭C.自动门自身能发射出一种红外线信号，当此种信号被接近物体反射时，就会实现自动开闭D.接近门物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭二、填空题(共15分)1(3分)如图3所示，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷感觉是：远处村庄相对于电线杆在向_运动；近处小树相对于电线杆在向_运动；电线杆周边景物看起来仿佛在绕电线杆做_时针转动。2(3分)列车上发售食

5、品常常放在如图4所示小推车上，若货品均匀摆在车内，目前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_(写出支点位置字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是_。后一种状况下，手推车可以视为_力杠杆。3(3分)在海拔3000m以上高原地区，汽车发动机冷却水容易沸腾，这是由于高原地区_缘故。常年生活在平原地区人达到该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反映，为了得到足够氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺容积与在平原上相比要扩张得更_(选填“大”或“小”)某些。4(3分)汽车上机械式里程表是用安装在轮上一组计数齿轮来实现计数，而这些计数齿轮又通过特定传动装置被车轮转

6、动所驱动。同步车轮转动还通过特定传动装置，传递给由电磁感应原理制成传感器，传感器再将反映车轮转动状况电信号显示在速度表上，从而批示此时车速。当轮胎用久了有明显磨损后，就会使所计里程和批示时速产生误差。若里程表记录里程为1km.则汽车实际行驶里程将_(填“不不不小于”、“不不小于”或“等于”)示数：若此车从北京驶往上海，以速度表上批示时速为根据，对整个行程所估算行驶时间将_(选填“不不不小于”、“不不小于”或“等于”)实际行驶时间。5(3分)春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦舞蹈“千手观音”给人以美享有、善启迪。(1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着其她舞蹈者，这是由于光是_传播。(2

7、)在观看表演过程中，我们虽然没有看到乐队却也能辨别出是何种乐器在发声，这重要是由于不同乐器所发声音_是不同。(3)电视观众看到莲花座上千手观音身披绚丽霞光，这些光是由_、_、_三原色依不同比例混合而成。三、简答下列各题(共22分)1(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它底部建造了一种大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。(1)火箭发射时，底部喷出庞大白色气团(图6)是由什么构成？它是如何形成？(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用道理。2(4分)在高压输电线路中常可看到如图7所示某些绝缘子。请阐明为什么悬挂高压输电线绝缘子表面要涂光亮瓷釉

8、，并且做成一节一节？3(4分)小志家买了一种点缀节日用小彩灯，她发现当其中一种小彩灯灯丝烧断了后来，别旳小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间连接关系产生了爱好，为此她请教了科技人员，得到如下信息。她用小彩灯规格是“2.5 V，0.25 A”,通过串联一定数量小彩灯，使单个小彩灯两端所加电压比它额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。小彩灯构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5,热时约为15。细金属丝电阻为1，正常(低压)状况下，由于支架表面有一层氧化铜缘故，它与灯丝支架是不导通，没有电流流过。若加上较高电压(如22

9、0 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。根据以上简介资料，请你阐明为什么一种小彩灯灯丝烧毁后，其她小彩灯还能继续发光。4(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼喇叭：开关掷向A端时南面三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭所有接通。请你用笔画线替代导线按上述规定完毕图9中电路图。5(6分)长期以来，实心粘土砖始终是国内重要建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料规定。如图10所示空心水泥砖就是新型建筑材料一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。至少写出三条)四、(6分)李明同窗

10、家要买一种烧水用水壶，超市里有两种容积相似但品种不同铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用，另一种是壶内装有电热器，如图11所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。她一方面进行了调查，得到如下资料、本地居民用电价格是0.5元/度；瓶装液化气价格是60元/瓶(每瓶中液化气质量约为15 kg，液化气热值为4.2107J/kg )；用液化气烧水热效率约为30%，用电热水壶烧水热效率约为90。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校环保小组设计并进行了河水含沙量研究。第一阶段是理论分析：分别以水、沙、泥水体现水、泥沙、泥沙水密度，以x体现每立

11、方米泥沙水中所含泥沙质量称做含沙量)，导出了泥水与水、沙、x关系式；然后作出了泥沙水密度泥水、水随含沙量x变化图象。第二阶段是实验验证：在一种量筒里放入一定量干燥黄土，再倒入一定量清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水密度泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度泥沙水，进行同样计算和测量，由此得出泥水与x多组数据；然后根据这些数据作出了体现泥沙水密度与含沙量关系泥水一x图象。她们惊喜地发现，实验成果与理论分析是一致。第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，她们采集了40 L水样，称出其总质量为40.56 kg.此前己经测出千燥泥沙密度沙=2.4103 kg/m3，于是求出了洪水中平均含沙量。(1)

12、请你参与环保小组第一阶段工作，导出泥水与水、沙、x关系式。然后根据关系式作出泥沙水密度泥水随含沙量x变化图象草图。(2)请你参与环保小组第三阶段计算工作，求出洪水中平均含沙量。六、(10分)目前很流行数码相机重要长处是可以直接生成数码照片，从而可以以便地进行编辑与加工，保存时间也更长。并且数码照片还可以直接在电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。右面是一款数码相机电池某些资料。根据右面提供信息以及下面对数码相机工作过程简介，回答有关问题：(1)数码相机电源打开后，就处在待机状态，这时要消耗一定电能；拍摄时，拍摄与解决数据所消耗电能就更大。假设用一种布满电电池作电源进行拍照，每5min拍一张

13、照片，相机使用过程中平均工作电流为0.2A.请估算一节布满电电池最多可以拍摄多少张照片。(2)对一种电能己所有耗尽这种电池进行完全充电，充电效率多大？七、(12分)空调“匹数”，是对空调输入功率粗略标记。因相似匹数不同品牌空调制冷效能有较大差别，为便于比较，空调效能常以“制冷量”来体现。在选用空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。空调能效比，它体现空调器与否高效节电。目前市场上空调器能效比相差很大，一般在23之间，最高可达到3.5左右，应尽量挑选能效比高空调。房间所需制冷量和制热量可按下面公式计算：制冷量Q冷=S(房间面积)140W一180 W；制热量Q 热=S(

14、房间面积)180 W240 W(此公式合用于层高2.5 m房间，如果层高偏大，则应恰当加大功率)。下表是小明家准备购买某一型号空调使用阐明书一某些。请结合上面所简介知识和空调使用阐明书，通过计算回答下面问题：1.这台空调能效比是多少。2小明家新购买楼房客厅面积约为30m2，层高为2.7 m，她想在客厅内安装上表所示空调。请你通过计算阐明这种选用与否合理。3.若小明家用此空调器制冷，空调器压缩机每天实际工作6 h，一种月仅空调一项所支付电费约为多少？(本地电价为0.5元/度)八、(12分)小军家客厅墙壁上有一种控制灯开关和一种两孔插座装在一起“一开两孔”电工元件。图12是元件面板、图13是元件壳

15、体内部原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完毕，小军给爸爸当助手。小军爸爸断开家中进户线总开关，在拆旧换新过程中发现：拆下前没有留意元件中A、B，D三根导线(B、C间己有一短导线在内部相连)与外面三根导线连接关系(如图14 ).由于室内导线都在水泥墙内，无法观测各导线与墙内导线连接状况。于是她闭合家中进户线总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第根导线可以使试电笔发光；第、根导线不能使试电笔发光。根据小军爸爸检测，能不能判断各根导线连接状况？小军通过仔细思考后觉得，不能判断每根导线连接状况，如果在状况不明时盲目连接还也许浮现更严重问题。(1)你觉得小军观点对不对？为什么

16、？(2)你能不能运用常用家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出根导线应如何分别与A、B、D接线柱相连接？说出你措施并简述理由。(3)根据你判断，将图14中根导线与下面A、B、D接线柱和上面火线、零线及灯泡连接起来。第十六届初中应用物理知识竞赛初赛试题答案一、选用题 每题3分，共15分1C 2C 3B 4B 5C二、填空题 共15分1前(1分)；后(1分)；顺(1分)2C(1分)；B(1分)；省(1分)3气压低(或不不小于1原则大气压)，水沸点减少(或低于100)(2分)；大(1分) 4不不小于(1分)；不不小于(2分)5(1) 沿直线(1分)；(2) 音色(1分)；(3) 红，绿，蓝(1分)

17、 三、简答题 共22分 1(4分)参照答案：(1)庞大白色气团是由小水珠构成1分它是由水池里水汽化后又降温液化成小水珠飘浮在空中形成。1分(2)高温火焰喷到水中，水吸取热量汽化成水蒸气，从而起到保护发射台作用。 (水还直到减震效果，这也是一项保护作用。此项不答不扣分)2分2.(4分)参照答案：(1)绝缘子表面涂釉是为了使它表面光滑，避免因长期暴露在空气中积聚灰尘、污垢而导电；2分(2)制成一节节形状是为了增大也许漏电表面层长度，从而增大绝缘子电阻，减小漏电危险。2分 3(4分)参照答案：如答题图1所示，当某个小彩灯L灯丝烧毁时，AB间形成断路，220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架AB之

18、间；2分氧化层被击穿，细金属丝与灯丝导电支架导通，此时这个灯只相称于一段导线(如答题图1)，起到连接作用，这样其她小彩灯就能继续工作。2分但是每个灯上电压有一点升高，但是还不至于烧毁灯丝。固然，烧毁小彩灯太多时，别旳小彩灯也会由于电压过高而所有烧毁。(此段不答，不扣分)4(4分)参照答案：如答题图2所示。阐明：所连电路只能控制南面或北面一侧喇叭得1分；全对得4分。本题中不考虑输出端阻抗问题。5(6分)参照答案：使用空心水泥砖，减少了水泥与沙石量，可以有效节省资源。 用空心水泥砖垒墙，由于墙体内空气为热不良导体，使这种房子冬暖夏凉，从而节省能源。有隔音作用不挖粘土，不破换环境 阐明：每答出一条得

19、2分，最多得6分四、参照解答：(共6分)由题意可知，1元钱可购得2度电或15kg/60=0.25kg液化气1分 消费1元钱用电烧水得到有效热量为：23.6106J90%=6.48106J2分消费1元钱用液化气烧水得到有效热量为：0.25kg4.2107J/kg30%=3.15106J2分消费1元钱用电烧水比用液化气烧水得到有效热量更多，可见用电热水壶烧水更省钱。1分其她解法，只要对旳，参照上述评分原则评分。五、参照解答：(共8分 )(1)设含沙量为x，则体积为V泥沙水中，沙质量为xV，沙体积为水体积为：， 水质量为： 水与沙总质量为：-2分泥沙水密度：令，则1分泥沙水密度随含沙量x变化图象如答

20、题图3 2分(2)根据： 则x= 1分已知沙2.4103 kg/m3kg/m3 因此1分 则x=kg/m31分六、参照解答：(共 10 分)(1)电池布满电时储存在电池内能量E=UIt=3.7V220010-3A3600s=29304J3分每拍摄一张照片平均消耗能量 E1= U1I1t1=3.7V0.2A560s=222 J2分拍摄照片张数 n= E/ E1=29304J /222 J=132张1分对电池完全充电时，充电器向电池输出电能W=UIt=4.2V220010-3A2.53600s=83160J2分充电效率 =E/W=29304J /83160J =35.22分七、参照解答：(共 12

21、分) 1这台空调能效比为 2分2所需制冷量为：Q冷S140W180W=30140W180W=4020W2分所需制热量为：Q热S180W240W=30180W240W=5160W2分查表得：空调额定制冷量为5000W，额定制热量为5300W，都略不不不小于房间所需要制冷量和制热量。考虑到楼房高度2.7m2.5m，应恰当加大功率，故这种选用是合理。3分3空调一种月内消耗电能为W=Pt =(8.6220)W6h30=340.6kWh，2分应支付电费为340.6kWh0.5元/ kWh =170.3元 1分其她解法(每月按31天)，只要对旳，参照上述评分原则给分。八、参照解答：(共12分)1小军观点是

22、对。1分 第根导线可以使试电笔发光，阐明是火线，一定与B相连；第、根导线不能使试电笔发光，阐明不是火线，但还不能判断出究竟哪根线直接接在零线上，哪根线接在灯泡上。如果盲目连接，也许会将零线接在D上，闭合开关，就会形成短路，也许引起火灾，导致更严重事故。3分2具体连线措施,有二种也许(一)第一种也许措施：闭合台灯开关，如果将、两导线小心地接在台灯插头上(不要短路)，台灯正常发光；将、两导线接在台灯插头上时，两灯均发光，但都不是正常发光，亮度都较暗，这阐明导线是直接接在零线上并与A相连；导线接在灯泡上,并与D相连3分理由是：台灯直接接在火线与零线上时，正常发光；与灯泡串联时，两灯功率都不不小于额定

23、功率，两灯都较暗。2分实际连线如答题图4所示。3分(二)第二种也许措施：闭合台灯开关，将、两导线小心地接在台灯插头上，两灯均发光，但都不是正常发光，亮度都较暗；将、两导线接在台灯插头上时，台灯正常发光。这阐明导线是直接接在零线上，并与A相连；导线接在灯泡上，并与D相连。3分理由是：台灯直接接在火线与零线上时，正常发光；与灯泡串联时，两灯功率都不不小于额定功率，两灯都较暗。2分实际连线如答题图5所示。3分阐明:学生只要对旳回答一种也许即可得满分。 第十六届初中应用物理知识竞赛复赛试题一、(10分)如图l，东湖中学想用离心泵将湖中水抽到C处养鱼池中。规定在30 min内至少向养鱼池中输水120 m

24、3，学校领导将如下几种需要解决问题交给了科技小组。 (1)A，B处各有一种平台，离心泵应放在什么位置，请阐明理由。 (2)如果某型号离心式水泵扬程为15 m，功率为17 kW，效率为0.6，试通过计算阐明这台水泵与否可满足东湖中学需求?(3)为了节省资金，有人提出所有采购比硬质管便宜、并且与水泵管径相符软橡皮管配套使用，你觉得与否可行，为什么?说出你对旳方案。二、(10分)一种地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，她们非常想尽快懂得这种矿石密度大概是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用针和细线，请你协助她们运用现场可运用物品，设计一种测定矿石密度方案，并推导出计算矿石密度

25、体现式。三、(14分)小华同窗为了节能和以便家人洗澡，用废弃汽油桶在房顶上自制了一种简易太阳能热水器，图2是它安装示意图。在水箱上下安有二根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完毕，室内进出水管上安有三个阀门。 若本地大气压强p0=1.0105Pa，请回答问题： (1)小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通管子A? (2)根据阀门I、II、位置，阐明它们作用是什么?如何调节喷头出水温度? (3)给热水器上冷水时，阀门I、1I、III应当处在何种状态?洗澡时，阀门1、II、111应当处在何种状态? (4)如果小华同窗住居民楼层高为3 m，她家热水器安装在

26、七楼楼顶上，且距楼顶高1 m，那么该地区水压至少为多大，才干顺利为热水器上水?(5)设热水器水箱容积为100 L，在一般光照条件下，一满箱12水经白天太阳加热温度可达到45，这相称于多少煤气完全燃烧放出热量?(已知水比热容为4.2107J(kg)，煤气热值约4.2107Jkg)四、(12分)育才中学科技小组设计了一种可以测量电阻值多量程欧姆表，图3中所示为其中两个量程测试电路，G为敏捷电流表，其内阻Ro=100 、电流敏捷度(即指针在满刻度时流过敏捷电流表电流)U=100A，R为可调电阻，阻值变化范畴为05 k，Rl和R2为定值电阻，R1=15 ，R2=ll k，E为1.5V干电池，S为量程选

27、用开关。测量时把待测电阻两端分别与A、B两端相接。为了能从敏捷电流表上直接读出待测电阻阻值，需在表盘上重新标注示数。请回答： (1)在指针满偏处，盘面应标注示数是多少? (2)当A、B间断开时，指针所指位置处，盘面应标注示数是多少? (3)开关分别置于1和2位置时，在表盘正中间位置处应标注示数各是多少?请简要阐明理由。 (4)该欧姆表表盘上刻度与否均匀?请从电路原理上阐明理由。五、(12分)有一种被称作PTC半导体材料，其电阻随温度变化曲线如图4所示。 (1)请你根据这条曲线分析，PTC材料电阻值如何随温度变化而变化? (2)请说出这种材料两个也许应用实例。(3)以其中一种应用为例，阐明它正常

28、工作过程和使用条件。六、(14分)利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡家用电火锅，其发热体电阻丝如图5所示。A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点接线柱。相信你一定能协助该厂完毕如下工作。 (1)阐明各挡位连接措施(文字表述或画图连接均可)。 (2)如果规定低温发热功率为200 W，那么高温和中温两挡发热功率分别应是多大?(3)设计一份该火锅产品铭牌。七、(14分)目前流行无线市话俗称“小灵通”，是一种新型个人无线接入系统，具有语音清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、价格合理等特点。它使用使老式意义上固定电话不再固定在某个位置，可在无线网络覆盖范畴内自由移动使用，随时随处接听、拨打本地和

29、国内、国际电话。 表1是某一型号小灵通某些资料数据。若这种小灵通在正常使用状况下，充电一次可使用7天，合计通话时间为1.2 h，通话时耗电功率为平均发射功率20倍。则： (1)这部小灵通正常通话时工作电流大概多大? (2)小灵通开机但不通话时状态称为待机。这部小灵通待机电流大概多大? (3)在没有充电器状况下，可用一种电压略高于3.6V直流电源为小灵通电池临时应急充电。请你设计一种方案，用图6所示直流电源给这部小灵通电池充电，并画出充电电路图。 表l尺寸(长高宽)约45 mm83mm23.5 mm质量约85g发射功率约10 mW(平均)电池3.6V 580mAh锂电池充电器输入：AC220V

30、50Hz输出：DC5.2V 320mA充电器重约50 g充电时间2.53.5 h持续待机时间48200 h八、(14分)目前有些住宅区使用水表是预付费式水表，每个顾客一表一卡，凭卡用水，卡中数据输入表中，水表自动开阀供水。 所购水用完后自动关阀断水，顾客必要重新购水，方能重新用水。图7是某水表厂生产预付费式IC卡水表，其重要技术参数如表2所示。请根据表2中数据，回答问题：项目FY-15E热水表FY-20E热水表FY-25E热水表质量1.41.82.5长度165 mm195 mm225 mm口径(DN)15 mm20mm25mm过载流量3m3h5m3h7m3h常用流量1.5m3h2.5m3h3.

31、5m3h分界流量0.12m3h0.2m3h0.3m3h最小流量0.03m3h0.05m3h0.07m3h起动流量0.010m3h0.012m3h0.017m3h水表性能B级表密封性1.6MPa水压，15min内不泄漏最小读数0.0001 m3最大读数9999.9999 m3顾客窃水自动关阀并提示电源3.6V、2.4Ah锂电池2节串联IC卡保密性射频卡，一表一卡，不可复制IC卡使用寿命使用次数10万次报警方式剩余水量2 m3时报警，用完剩余水后关阀静态工作电流0.5mA开阀或关阀时工作电流500mA常用流量误差2工作温度温度：0一90(FY系列)工作水压0.1 MPa0.6MPa材料铜 (1)要

32、保证水表正常工作，水平位置相对水塔内水面高度差范畴应是多少?(g取10 Nkg) (2)如果水表仅处在静态下，最多能使用多少天才需更换电池?水表开阀或关阀时它电功率是多少? (3)FY-25E型热水表在常用流量状态流出50热水时，需要用多大功率、效率为80锅炉来加热本来温度为20水?如果持续这样供热水，一昼夜至少需要烧多少煤?(煤热值是3107Jkg) (4)FY一15E热水表报警后，在常用流量下用水，大概还能用几小时? (5)FY-20E水表出水口水最大流速是多少?第十六届初中应用物理知识竞赛复赛试题答案一、(1)由于泵总扬程=吸水扬程+压水扬程,离心式水泵吸水扬程是由大气压决定,当大气压为

33、原则大气压时,吸水扬程实际不会超过10m。因此泵不能放在B处,只能放在A处。(2)不考虑水动能:增长势能按13.8m计算:已知t =30min,h =13.8m。V =120m3,=0.6。则W有= mgh =1.656107J。由于W有/W总=,因此W总= W有/=2.76107J。即应购买水泵功率为P总= W总/t=15.3kW。增长势能按15m计算,应购买水泵功率为P总=16.7kW。提供水泵满足规定。(3)不可行。若离心泵至水面段用橡皮管,由于大气压作用也许将橡皮管压扁而影响正常工作。建议离心泵至水面段用硬质管,为节省起见,泵以上水管可用软橡皮管。二、1.用细线悬挂直木棍作支点;2.用

34、细线栓好矿石挂在支点左侧,在支点右侧挂一块石头,移动矿石和石块悬挂位置直到木棍水平平衡;3.用皮尺分别量出悬挂矿石和石块点到支点距离为l1,l2;如图1所示。4.将矿石浸没在水中,移动挂石块位置直到木棍再次水平平衡;5.用皮尺量出悬挂石块点到支点距离为l3;如图2所示。6.推导计算矿石密度体现式。由杠杆平衡条件,解得。三、(1)A管作用一是排气,二是溢水。由于汽油桶改做水箱后,如果不安装A管排气话,上水时会把某些空气密闭在里面,就不易将水注满;并且,上方空气还影响箱内水温升高。(2)阀门控制进入水箱冷水;阀门控制进入淋浴喷头热水;阀门控制进入淋浴喷头冷水。通过阀门、阀门调节进入淋浴喷头冷热水多

35、少可以变化淋浴喷头喷出水温度。(3)给热水器上水时,阀门应打开,阀门、阀门应关闭。洗澡时,阀门应关闭,阀门、阀门应打开。(4)水箱距地面高度h =22m。该地区最低供水水压,p =gh +p0=3.2105Pa。(5)m =V =100kg。Q喷= cm(t-t0) =1.39107J。如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧煤气,m =Q吸/q=0.33kg。四、(1)A、B两端直接连接在一起时(RAB=0),调节滑动电阻器使敏捷电流表指针满偏,则指针所指处盘面上应标注示数为0。(2)当A、B断开时,电阻应为无穷大,这是指针所指位置示数应标。(3)开关置于2时,且将A、B短接时表针满偏,则R+

36、R1+R2=15k,若在A、B间接一电阻Rx,且刚好使表针指在表盘中间位置,这时电路中电流为满偏时一半,电路中总电阻为满偏时2倍,即Rx= R+R1+R2=15k,因此该挡位表盘中间示数应为15k。开关置于1时,且将A、B短接时表针满偏,这时电路中总电阻为=15,同理若在A、B间接一电阻Rx,且刚好使表针在表盘中间位置,这时电路中电流为满偏时一半,电路中总电阻为满偏时2倍,即Rx=15,因此该挡位表盘中间示数应为15。(4)欧姆表表盘上刻度是不均匀。理由:用R0体现A、B短接时电路中总电阻,测量电阻Rx时,电路中电流I =U/(R0+Rx),可见I与Rx不成正比,因此欧姆表表盘上刻度是不均匀。

37、五、(1)当PTC材料温度T处在(T0T1)时,随着温度升高,其电阻减小;当PTC材料温度T处在(T1T2)时,随着温度升高,其电阻增大;当PTC材料温度T高于T2时,随着温度升高,其电阻减小。(2)用PTC材料可以制成电热驱蚊器发热元件,也可以制成恒温电暖器发热元件。(3)以恒温电暖器为例:当用PTC材料制成发热元件通电后温度T处在(T0T1)时,随着温度升高,其电阻减小,因电压不变,发热功率P =U2/R增大,使温度更快地升高。当发热元件温度T处在(T1T2)时,随着温度升高,其电阻增大,因电压不变,发热功率P = U2/R减小,使温度升高趋缓,并保持在(T1T2)之间一种温度不再上升;当

38、发热元件温度T高于T2时,随着温度升高,其电阻减小,发热功率进一步增大,使温度更快地升高,则将会烧坏发热元件。可见,用PTC材料制成发热元件恒温电暖器,应当在环境温度低于T2条件下使用,否则会烧坏。六、(1)低温挡:将A、C直接接入电源。中温挡:将A、B或B、C接入电源。高温挡:将A、C连接在一起后,A与B接入电源上。或连线如图3。(2)设A、C间电阻为R,该火锅低温功率:200W。该火锅中温功率:400W。该火锅高温功率:800W。(3)该火锅产品铭牌。七、(1)手机通话电功率:P=55.6mW。根据公式P= UI,可求得这部手机正常通话时工作电流:I =PU=55.6mA。(2)这部手机电

39、池充电一次获得总能量:W总=7 516.8J。合计通话时间消耗电能W通= pt通=864J。正常使用状况下,待机7d消耗电能,W待= W总-W通=6 652.8J。由公式W = UIt可求得这部手机待机电流大概为I待=W通Ut待=3.06mA。(3)由于直流电源输出电压为36V,远不不不小于被充电池电压,因此需要串联一种阻值合适电阻才干充电。另串接一只电流表,观测充电电流不超过320mA,以免烧坏电池。让直流电源电流从电池正极流入,负极流出。其电路图如答案图4。八、(1)从表中可知,水表工作水压是0.1MPa 0.6MPa,由工作水压p=gh+p0,得h = (p-p0)/g,因此h1= (p

40、1-p0)/g =0m。因此h2= (p2-p0)/g =50m。因此,高度差范畴是0m 50m。(2)从表中可知电池容量为2.4Ah,静态工作电流0.5mA,根据公式I = Q/t,得t= Q/I。t=2102d。从表中可知,水表开阀或关阀时,水表通过电流为500mA,电源是由两节3.6V电池串联构成,即电源两端电压为7.2V,根据电功率公式:P= UI,P= UI =3.6W。(3)从表中可知,FY-25E型热水表常用流量为3.5m3/h,即该水表此时每小时流出3.5m3水。根据公式:Q吸= cm(t-t0)和Q吸=Pt1,得P= cm(t-t0)/t1。代入数据后,得:P=1.53105W。从题目已知,煤热值3107J/kg,根据公式Q放= Pt2=Q吸= qm,得m= Pt2/q,m =440.6kg。(4)从表中可知,FY - 15E型热水表常用流量为1.5m3/h,水表报警时,剩余水量为2m3,用完这2m3水后关阀。还可使用时间=剩余水量/常用流量。即t =2m3/(1.5m3/h) = 1.33h(未考虑常用流量误差)。(5)从表中可知,FY-20E型热水表过载流量为5m3/h,出水口口径为20mm,水表最大流速=过载流量/出水口横截面积。即v = (5m3/h)/(D/2)2。解得v =4.4m/s。