初中应用物理知识竞赛辅导讲座 2020年全国竞赛复赛解析（教师版）.doc

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1、注意事项：1．请在密封线内填写所在地区、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：2020年4月18日（星期日）上午9：30～11：10。一、（16分）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图1甲所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，如图1乙，干簧管的磁簧片触点就会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，触点就会断开。请简述其原理。2．

2、某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，图2是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：（1）设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm3，不计滑轮处的摩擦。则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件（取g=10N/kg）？（2）他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线方框内画出报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。一、（16分）参考答案1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离

3、干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。……………………4分2．浮球浸没入水中时受到的浮力为……………………3分设浮球刚好浸没入水中，浮球必须上浮，则必须满足设浮球刚好离开水面时，浮球必须下降，则必须满足因此要想让此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足：5N>G浮球>3N……………2分由公式G=mg可以算出浮球的质量应满足：0.5kg>m浮球>0.3kg…………………1分3．如图1所示：………………………………………………………………………6分全部正确给6分，不画开关扣2分，不标出红、绿灯或标错扣2分二、（16分）参考答案1．由题意可知：当开关S1闭合时，电加

4、热器的功率为电阻R1的功率，所以………………………………………………………1分当开关S2闭合时，电加热抬的功率为电阻R2的功率，所以………………………………………………………1分当开关都闭合时，电路的总功率应该为最大，即P7=P1+P2+P3=900W所以P3=400W………………………………………………………………………3分……………………………………………………1分2．如下表所示（每行2分，共10分）………………………………………10分额定电压220V额定频率50Hz档位S1S2S3功率1√××200W2×√×300W3××√400W4√√×500W5√×√600W6×√√

5、700W7√√√900W三、（16分）参考答案1．由图可知，这台秤的量程是2.0kg．分度值是1g·………………………………4分2．如图2（可不画）……………………………………………………………………5分①将台秤放在水平台面上．②将秤锤A、B均置零③调节平衡螺母，直至秤杆水平平衡为止。④将所要测量的邮包放在载物台上。⑤先逐槽移动秤锤A，直至若再向大刻度方向移动一个槽，就会导致杠杆左端下沉时为止：而后移动秤锤B，直至秤杆再次水平平衡。⑥将称锤A、B所对的刻度值相加即为邮包的质量。3．这个邮包的质量为723g…………………………………………………………3分4．当向载物台放质量为10

6、0g(0.1kg）的重物时，为使台秤平衡，可以将才秤锤向左移动一格也可以将B秤锤向左移动至左端，此时其移动的距离为A秤锤移动距离的20倍．因为二者是等效的，所以可以得到耐广mA=20mB．………………………………4分四、（16分）参考答案1．如下表所示（顺序不要求一致）…………………………………………………8分S1S3S2灯的亮灭111111201210122121102121221122202．根据列表的结果可以看出，不论其他开关处于何种位置，每一个开关都可以独立的控制灯的亮、灭，因而从任何一个房门走进或离开客厅时都可以方便的开或关客厅的灯，也节约电能。……………………………

7、…………………………………………………4分3．如图3所示．………………………………………………………………………4分五、（18分）参考答案1．该装置的散热功率不随加热功率的改变而改变。………………………………2分因为加热功率发生改变后，水温并不会改变，与周围环境的温度差也就不变，而其他的条件也都未发生变化，所以散热功率不会变化。………………………………………3分2．由能量守恒定律可知：……………………………………………………………3分根据题意可得：代入数据，解得：……………………………………