三、（ 11 分）抽水蓄能电站是一种特殊的发电站，也是目前电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、
容量大、技术最成熟的储能装置。抽水蓄能电站的基本结构如图
13 所示，当电网上的电能有盈余时， 抽水蓄能电站就利用盈余的电能，通过蓄能机组带动水泵，把水由低处的下库抽到高处的上库并储存
起来；当电网上的电能不足时，使原来抽到上库的水再流回下库，并推动蓄能机组带动发电机发电。
2015 年 6 月 12 日，安徽金寨抽水蓄能电站项目正式开工。总装机容量
120 万千瓦（此处可看作总
发电功率为 120 万千瓦），计划建设 4 台单机容量 30 万千瓦的发电机组。设计年总抽水消耗电能 亿千瓦时，蓄能发电
26.8
20.1 亿千瓦时。取 g=10N/kg ，求：
4 台发电机组相当于要共同工作连续工作多少天？
? 行的设计值是多少？
? 行 =90% ，则抽水蓄能阶段的效率
1．按照设计要求，平均每年这
2．该抽水蓄能电站的年运行综合效率
3．若该抽水蓄能电站在放水发电阶段的效率
? 抽是多少？
4．若该抽水蓄能电站上、下库的水面平均高度
h=100m ，为保证该抽水蓄能电站
4 台发电机组全部满
负荷连续发电 t0 =l0h ，试估算，该抽水蓄能电站上库的容量
V 库至少要多少 m3?
四、（ 11 分） 2015 年 4 月 16 日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图
14 所示。这种电
车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电
能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电
100 万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹
30s 时间里即可把电充满，并可让车持续正
配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约
常行驶 5 km 以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这
种电车的质量（满载，含乘客）为
m=15t; 正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力 f 为车重 G 的 0.02 倍； 正常匀速行驶时的速度为 v=10m/s 。（取 g=10N/kg) 求 :
1．这种电车正常匀速行驶时的功率
P 行。
2．若这种电车每次充满电后持续正常行驶
5km ，正常匀速行驶时的效率为 ? 行 =90% 。试估算，每次
充满电，电车从充电桩所获得的能量
E。
t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率
P 出。
3．若每次给这种电车充满电须耗时
4．若按电价 0.5 元/kWh 来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的然油公交车百公里
油耗约为 36L ，燃油价格按 5.5 元 /L 来计算，同样行驶
5km 需花费然油费多少元？
五、（ 14 分）小明某次在路边观察到，工人师傅们在安装水泥电线杆过程中要将地面上水平的电线
杆“ 竖立 ”起来时，在地面上先挖了形状如图 15 所示的坑。地面处的坑口截面基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点，坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡。而另一边则是直上直下的，坑底基本上是一个正方形。请你回答：
1．为什么要挖成图 15 所示的深坑，而不挖成图
16 甲所示的仅比电杆略粗一点的深坑，或者如图 16
乙所示的大口径的深坑？这样做有什么好处？．
2．通过计算对比分析：如果已将电线杆水平放在坑口上方，且其粗端位于坑底右端正上方，现要
把电线杆分别埋入图
15、图 16 甲所示的两个坑中，则在竖起电线杆的开始阶段，对电线杆的细端分
1.6m ，坑底的长、宽都是 0.3m ，地面处坑口长 2.3m、宽 0.3m。 0.26m，其重心距粗端 3.2m。（取 g=10N/kg)
别至少需要多大的力？己知这种坑深
电杆线的质量为 410kg，长 8.0m，粗端直径
3．在上述两种情况下，竖起电线杆的过程中，工人师傅们对电线杆分别至少要做多少功？
六、（ 14 分）如图 17 所示为一种新型电器
—— 无叶空气净化暖风器，兼具风扇、制暖和空气净
化的功能，其铭牌如表所示。如图
18 甲所示，电器的底部为进气口，空气进入时要经过滤网净化，然后被马达送入环形通道（内有加热元件）。环形通道一端开有细缝，空气从细缝高速吹出。如图
所示，高速吹出的气流，能带动周围和后方的空气，使形成风的空气体积比进气体积增加十几倍。
1．请解释这种电器形成风的空气体积比进气体积增加很多的原因。
2．如果要将一个 “10m× 7m× 3m”的房间的温度从 15° C 提升到 2(TC ，请回答：
(1)请估算该电器至少需 ^作多长时间？（己知空气的密度约为
1． 22 kg/m3，比热容约为
1× 103J/（ kg ·℃）
:风器铭牌制暖
空气净化暖最大功率
2000W 凉风 /净化 40W
送风距离
4-7m
最强进气气流可达
33L/S( 升/ 秒） 最强出风气流可达
434L/S( 升/秒）
乙
18
(2) 反思你的估算和实际情况有何差异、解释为什么会有差异？
3．如果要净化该房间内的空气，请回答：
(1) 该电器过滤一遍与房间相同体积的空气至少需要多长时间？
(2) 反思你计算出的时间和实际情况下将空气过滤干净需要的时间有何差异、解释为什么会有差异？
20XX年第二十六届全国初中应用物理竞赛试题(有答案).doc
