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2024年全国初中应用物理竞赛复赛试题(word原版)(1)文件-新版.doc

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2024 年全国初中应用物理竞赛复赛试题

注意事项:

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: 2024 年 4 月 15 日( 星期日 ) 上午 9: 30---11 : 100

题号 分数 复核人

总分

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,根据表中的数据求:

发动机 ( 汽油机 ) 型号

XGQF5.0

型号

发电机

XGQF5.0

额定功率 8.3kW 噪声

73db

额定输出功率 5kW 额定输出电压 220V 额定频率

50H z

连续运行时间 8h 强制水冷四冲程

自动电压保护

(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是多少度

学网

?

172 教

(2)己知汽油的热值是

733J/kg,密度是 0.71 x 10kg/m,设该汽油机的效 q=4.6xl0

率为

35%,则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大 ?

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(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少 ?

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二、 (16 分)长期以来,我国北方地区域镇居民的冬季来暖计量一般都按住宅面积收费, 导致用节户能意差, 造成严识重的资源浪费。 作为建筑节能的一项基本措施, 区试点以热量表作为计量收费的依据和于段, 经测算可节能约20%---30% 。

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近几年部分地

如图2 所示,一个完整的热量表由以下三 个部分组成: 一只被体流量计, 用以测量经热 交换的热水流量; 一对用铅电阻制作的温度传 感器, 分别测量供暖水和回水温度; 进温度传感器提供的流量和温度数据, 学公式可计算出用户从热交换系统获得的热 量,通过液晶显示器将测量数据和计算结果显 示出来。 172

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一低功 利用热力

耗的单芯片计算机, 根据与其相连的流量计和

最大流量

/m

3 -1

温范围℃ 2.5测4— — 100

h

2~50

最大水压/MPa

温差范围/K 源电

1.6 ≥ 5 年

4.2xl0

3

J/(kg C·),天然气的

3.6V 2Ah电源寿命

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

7J/m3。

?

燃烧值约为8X 10

(1)试通过以上数据计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况,通过时逐次点按热量表上的信息显示按钮,液晶显

示器逐项循环显示出了下列数据: 172

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根据这些数据推算,求此次查看时家平均每小时户用该从暖气中得到的热量约为多少

3

的天

J?到此次查看时为止,用户该从这套供暖系统得到的总能量相当于完全燃烧了多少 然气 ?

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m

(3)如果出现大风降温天气,住宅通过外墙散热的速度会增大。从原理分析,应该在家 中怎样调节,才能保持室内温度不出现明显下降。

(4)这种型号的热量表平均耗电功率不超过多大

?

(5) 2024 年国家将逐渐在全国推广使用供热分户计量。假某城区在未使用热设量表计费 时,一年力公司共消耗天然气 热每户 能节

40亿立方米,现有 30%的用户使用热量表,在使用后平均

?

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20%。按此情况计算,这些使用热量表的用户一年可节约多少天然气

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三、172

教学网(16 分)双活塞气压计是一种能够消除活塞自重影响、对低压

3 所示,在甲、乙两个空腔容器中各有一个活塞

'容器内的压 A 和 B,其中活

强实行测量的装置。如图

塞 A 的截面上下一致,称为自由活塞,其横截面积为 动活塞,其上下两部分的横截面积分别为

S1;活塞 B 的上下截面不等,称为差

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,工作液体充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衡:

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)。调节砝码的质量使两活塞升起的高度相同。实 行测量时, 要将待测量的容器接在 D 口上,并关闭 K2、打开 K3,开动抽气机实行抽气,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恢复等高。 己知实行测量 时大气压强为 p0.求待测容器内气体的压强 p。

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根据帕斯卡定律可知:加在密闭液体上的压强

能够大小不变地被液体向各个方向传递。

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四、( 16分)小明看到一句农谚:“下雪不冷化雪冷”。他很好奇,想具体了解一下 冰雪熔化时究竟要吸收多少热量。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收的热量,叫做这种晶体的熔化热。

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他想用实验测量一下冰的熔化热,于是找来了一些实验器材:一架天平和配套的硅码、 一支实验室温度计( 0——100℃ )、一个有密封盖子的保温桶、一个小烧杯、一把锤子和一个 专门用来在冰箱中冻小冰块的塑料冰格,又观察到家里的冰箱面板上显示冷冻室温度恒为 -18 ℃。请协助小明设计一个用这些器材粗测冰块熔化热的方案,要求写出实验的步骤和用 测量的物理量计算冰的熔化热

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λ的表达式 ( 水和冰的比热容分别用 C和C表示) 。

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五、(18 分)在一些地区的电力线路敷设过程中,会使用简易绞盘将沉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,

电线杆被逐渐拉起并最终坚直站立。

己知, 某个

根据实际需要, 安排 1~4 人分别推动不同的横杆末端, 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持续地缠绕在轴上, 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。若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%,定滑轮的阻力可忽略不计。

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1.若此刻仅有二名施工人员推横杆,则该施工人员对绞盘横杆所施加的最小推力 少?

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2.在整个立杆过程中,施工人员对绞盘棋杆的最小推力的变化情况如何 ?

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

样做的原因。 172

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为多

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2024年全国初中应用物理竞赛复赛试题(word原版)(1)文件-新版.doc

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