2008年第十八届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题(含答

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1、2008年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、（16分）小明利用学校实验室的电磁继电器、热爱电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图1所示。其中“交流电源”是恒温箱加热器的来源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R1处于恒温箱内，图2是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。1、请简述此恒温箱的工作过程。2、为什么恒温箱的加热器应该接在A、B端，而不能接在C、D端？3、

2、如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种：A、0～100ΩB、0～200ΩC、0～1000ΩD、0～1500Ω请问应选择哪一个可变电阻器？为什么？4、小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处？请你提出一种解决的方案。二、（16分）清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。请回答：型号CC5020额定压力5MPa电源220V～/50Hz额定流量20L/min额定功率2.2kW防护等级IP251、从物理学的角度

3、看，铭牌中有一个物理量的名称与单位不一致，请你指出并说明如何更正。2、清洗机正常工作时，通过清洗机的电流A。若清洗一辆车平时耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水m3；平均耗电kW·h。83、清洗机正常工作10min，清洗机对水做多少功？4、该清洗机正常工作时的效率是多少？三、（16分）家庭水暖又叫“土暖气”，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备，图3是一种家庭水暖的安装示意图，其中下水管的D端比A端略高，其坡度为1：100。请看图思考并回答以下问题：1、这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水

4、便可以在管中按箭头所示方向自行流动。请具体分析管中的水流动的原因是什么。2、为什么要安装放气阀？3、使用该套设备时，对水箱中的水位高低有什么要求？四、（16分）有一种WSJ-60型号电水壶，图4是壶的装置图，图5是电水壶的电路图。图5中的L1为电源指示灯、L2为保温指示灯、L3为加热指示灯，R1、R2、R3为指示灯的保护电阻，其大小为100kΩ左右；R为加热器，其电阻小于100Ω；S1、S2为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动

5、温度开关控制。当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关S1、S2，并接通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开。该壶有手动和自动两种工作状态。当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回。当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某一温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答

6、以下问题。1、在下列空格中填写“亮”或“不亮”（1）手动状态通电工作时，电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯。（2）自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯。水沸腾后：电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯。2、现将一满壶25℃8的水在标准大气压下烧开需时10min，请计算该电水壶的热效率。水的比热容c=4.2×103J/(㎏·℃)。3、通过分析电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大？如果指示灯的保护电阻的大小是100kΩ，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温时的功率有多大？由此可以说明什么问题

7、？五、（18分）医院里的护士使用如图6所示的装置给患者输液。小雨发现照这样做法，护士为患者多次更换药瓶比较麻烦，于是就设计了图7所示的三瓶串接的方案。请分析回答：1、图6中药液为何会匀速滴下？2、图7中哪个药瓶中的药液先流完？为什么？3、根据病房的现有条件，如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量，需要收集哪些数据，请写出表达式，并简要说明估测中作了哪些近似处理。8六、（18分）晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。所谓

8、排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周。现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L，最大功率为74kW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为5200r/min。汽油机工作时的最佳空燃比（即空气和燃油的质量比）为14：1，压缩比是