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2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷(解析版)
一、解答题
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1. 难度:中等
表中提供的是明湖中学使用的一台数学投影仪的有关数据,请根据其中的数据,通过计算回答:
(1)、这台投影仪的耗电总功率是多大?
(2)、如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话,所有电阻的阻值应该多大?该电阻消耗的功率为多大?
(3)、这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法可行吗?为什么?
(4)、如果上述方法不可行,请你提出一种可以使投影仪正常工作的方案.(要求定性说明即可)
电源工作电压220V电源频率50Hz
光源电压24V光源电流10.0A
鼓风机电压220V鼓风机电流0.1A

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2. 难度:中等
李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购买一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油,根据表中提供的数据,请回答:
(1)如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,为李老师计算一下,他骑车从家到学校至少多长时间?
(2)李老师骑车从家到学校摩托车牵引力所做的功为多少?
(3)若不考虑热量损失,需要消耗汽油的体积为多少?
(4)小洪同学学过物理以后,给李老师建议:在上述条件不变的情况下,采用加快车速缩短时间的办法,就一定可以省油费.请你根据自己掌握的知识,分析说明这种方法是否可行,并说明理由.
轻便摩托车93#汽油
燃料汽油密度0.7×103kg/m3
油箱容量7L热值4.5×107J/kg
功率6kw价格7.5元/L

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3. 难度:中等
汽车在行驶途中,为了安全,车与车之间必须保持一定的距离.因为,驾驶员从发现某一异常情况到采取制动动作的“反应时间”里(设同一人,不同速度下的“反应时间”是相同的),汽车要通过一段距离(称为思考距离);而从采取制动力作到汽车完全停止,汽车又要通过一段距离(称为制动距离).表中给出了某辆汽车在同一段路面上行驶过程中,在不同速度下的思考距离和制运距离等部分数据.
(1)根据表中已给的数据,分析计算并填写尚缺的三个数据,完成表格.
(2)根据表中的数据,分析或通过计算说明超速和酒后驾车的危害.
速度v/(km/h)思考距离S1/m制动距离S2/m停车距离S3/m
14591423
2751538
39074
4105217697

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4. 难度:中等
空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图是我国某地区风力发电的外景图.风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头发电机发电,为人们提供电能.设该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2的圆面.
(1)、若风速为10m/s,则ls内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少kg?已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50J,10台这样的风车工作ls所产生的电能可供1盏“220V  60W”灯炮正常工作2h,求这种风车发电的效率.
(2)、若此地年平均风速为15m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少kg煤?(煤的热值为3×107J/kg)
(3)、请你结合风力发电的实际情况及图4中的有关信息说明自前风力发电开发的困难和前景.

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5. 难度:中等
医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒.图为自动测定锅内温度的电路原理图,其中Ro为定值电阻,A为温度指示表(实质是一只电流表),Rx为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).热敏电阻的阻值与温度的对应关系如表所示,电源两端的电压不变.
(1)若锅内温度为75℃时电流表指针指向0.24A;若锅内温度为112℃时电脑表指针指向0.50A;若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.60A;求锅内温度为125℃时热敏电阻的阻值Rx.
(2)高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如表所示.
为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃,高压锅盖上有一限压阀,图为限压阀的原理图,限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成.当锅内温度接近112℃时,锅内高压气体将圆柱形金属体顶起,并对外排气减压,从而到限压的作用.已知圆柱形金属体的底面积S为0.2cm2,求该金属体的质量m.(外界大气压P外=1.0×105Pa,g取10N/kg)
锅内温度值/℃253750627587100112125
Rx对应的电阻值/Ω1508050302015107
锅内温度值/℃87100112125
锅内气压值/Pa1.8×1052.0v1052.5×1053.3×105


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6. 难度:中等
如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的金属弹簧(电阻可以忽略不计),当盘中没有放物体时,电压表的示数为0.已知电阻R=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端1/3处(不计摩擦,弹簧终在弹性限度内),请计算回答:
(1)将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?
(2)该电子秤能测量的最大质量是多少?此质量数应标在电压表多少伏的位置上?
(3)电路中定值电阻R的作用是什么?
(4)该小组在对上述已经制作好的“电子秤”进行交流和评估时发现,在其他条件不变的情况下,改变定值电阻R的阻值或换用弹性不同的弹簧将影响质量的测量值,请你就两点中的某一点做出分析,当改变该元件时,对质量的测量值将产生怎样的影响?

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