2008年第十八届全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷

一、解答题（共6小题，满分100分）

• 1．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻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”是恒温箱加热器的电源（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）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．0～100Ω
  B．0～200Ω
  C．0～1000Ω
  D．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。
  
  组卷：172引用：3难度：0.5

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• 2．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	IP25

  （1）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出并说明如何更正。
  （2）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是

   

  A．若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水

   

  m³；平均耗电

   

  kW•h。
  （3）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？
  组卷：348引用：6难度：0.1

  解析

一、解答题（共6小题，满分100分）

• 5．医院里的护士使用如图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，于是就设计了如图所示的三瓶串接的方案。请分析回答：
  （1）图甲中药液为何会匀速滴下？
  （2）图乙中哪个药瓶中的药液先流完？
  （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，并简要说明实验中作了哪些近似处理。
  组卷：950引用：5难度：0.1

  解析

• 6．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10（即气缸总容积与燃烧室容积的比值），若发动机在最大功率时气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m³，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg、密度为0.71×10³kg/m³．请计算：
  （1）这台发动机在最大功率时的热机效率。
  （2）发动机在最大功率时，汽车的最高时速为175km/h,计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
  组卷：207引用：5难度：0.1

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