全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題

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1、-****************************************************密************封**************線************************************************2008年全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題注意事項(xiàng)：1．請(qǐng)?jiān)诿芊饩€內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號(hào)。2．用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3．本試卷共有六個(gè)大題，滿分100分。4．答卷時(shí)間：2008年4月20日（星期日）上午9﹕30～11﹕10。題號(hào)一二三四五六總分分?jǐn)?shù)復(fù)核人得分評(píng)卷人一、（共16分）小明利用實(shí)驗(yàn)室的電磁繼電器、

2、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計(jì)了一個(gè)恒溫箱控制電路，如圖1所示。其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源（加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫出）；R1處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，電磁繼電器線圈的電阻可不計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電流為30mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸合。1．請(qǐng)簡(jiǎn)述此恒溫箱的工作過(guò)程。2．為什么恒溫箱的加熱器應(yīng)該接在A、B端，而不能接在C、D端？3．如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃~150℃，可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種：競(jìng)賽-A．0~100ΩB．0~200ΩC．0~1000

3、ΩD．0~1500Ω請(qǐng)問(wèn)應(yīng)選擇哪一個(gè)可變電阻器？為什么？4．小明設(shè)計(jì)的這個(gè)控制電路，使用起來(lái)有何不足之處？請(qǐng)你提出一種解決的方案。得分評(píng)卷人二、（16分）清洗機(jī)是利用高壓水清洗車輛表面污垢的機(jī)器。有一種CC5020型清洗機(jī)的銘牌如下表所示。請(qǐng)回答：型號(hào)CC5020額定壓力5MPa電源220V~/50Hz額定流量20L/min額定功率2.2kW防護(hù)等級(jí)IP251．從物理學(xué)的角度看，銘牌中有一個(gè)物理量名稱與單位不一致，請(qǐng)你指出并說(shuō)明如何更正。2．清洗機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)清洗機(jī)的電流是A。若清洗一輛汽車平均耗時(shí)10min，則清洗一輛汽車平均用水m3；平均耗電kW·h。3．清洗機(jī)正常工作1

4、0min，清洗機(jī)對(duì)水做多少功？4．該清洗機(jī)正常工作時(shí)的效率是多少？競(jìng)賽-得分評(píng)卷人****************************************************密************封**************線************************************************三、（共15分）家庭水暖又叫“土暖氣”，是我國(guó)北方廣大農(nóng)村及一些城市使用的一種取暖設(shè)備，圖3是一種家庭水暖的安裝示意圖，其中下水管的D端比A端略高，其坡度為1:100。請(qǐng)看圖思考并回答以下問(wèn)題：1．這種水暖設(shè)備并沒(méi)有應(yīng)用水泵，但是當(dāng)點(diǎn)燃鍋爐后，水

5、便可以在管中按箭頭所示方向自行流動(dòng)。請(qǐng)具體分析管中的水流動(dòng)的原因是什么。2．為什么要安裝放氣閥？3．使用該套設(shè)備時(shí)，對(duì)水箱中的水位高低有什么要求？競(jìng)賽-得分評(píng)卷人圖4四、（16分）有一種WSJ-60型號(hào)電水壺，圖4是電水壺的電路圖，L1為電源指示燈、L2為保溫指示燈、L3為加熱指示燈，R1、R2、R3為指示燈的保護(hù)電阻，其大小為100kΩ左右；R為加熱器，其電阻小于100Ω；S1、S2為壓鍵開關(guān)；ST溫控器是一個(gè)雙金屬片溫控開關(guān)，當(dāng)溫度較低時(shí)，其處于閉合狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到一定值后，會(huì)自動(dòng)斷開，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開關(guān)控制。當(dāng)水壺放在底座上時(shí)，就分別壓下壓鍵開關(guān)S1、S2，并接通電路

6、，如果插頭插入插座后，就接通了電源，電源指示燈就亮，反之就斷開。該壺有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作狀態(tài)。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到手動(dòng)擋時(shí)，加熱電阻連入，開始加熱，水沸騰以后再將鈕子開關(guān)撥回。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到自動(dòng)擋時(shí)，此時(shí)通過(guò)ST溫控器將加熱電阻連入，并開始加熱；當(dāng)水沸騰后，ST溫控器的觸點(diǎn)斷開，進(jìn)入保溫狀態(tài)，保溫指示燈亮；當(dāng)水的溫度低于某溫度后，ST溫控器又重新接通，再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計(jì)，根據(jù)以上敘述與觀察，請(qǐng)回答以下問(wèn)題。1．在下列空格中填寫“亮”或“不亮”(1)手動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí)，電源指示燈，加熱指示燈，保溫指示燈。(2)自動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí)，水沸騰前：

7、電源指示燈，加熱指示燈，保溫指示燈。水沸騰后：電源指示燈，加熱指示燈，保溫指示燈。競(jìng)賽-2．現(xiàn)將一滿壺25℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需時(shí)10min，請(qǐng)計(jì)算該電水壺的熱效率。水的比熱容c=4.2×103J／(kg·℃)。3．通過(guò)分析電水壺的電路，說(shuō)明為什么處于自動(dòng)狀態(tài)下，水未沸騰前，保溫指示燈是不亮的?4．試計(jì)算電水壺正常工作時(shí)其加熱電阻的阻值是多大?如果指示燈的保護(hù)電阻的大小是100kΩ，當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時(shí)，試計(jì)算電水壺保溫時(shí)的功率有多大?由此可以說(shuō)明什么問(wèn)題?得分評(píng)卷人圖5圖6五