2012年4月九年级物理竞赛集训题目

一、解答题（共18小题）

• 1．随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车。通过查阅资料得知：肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率。拟设计的太阳能汽车质量是500kg,它在平直路面上最快每秒可行驶15m,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍。该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率。若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g取10N/kg）：
  （1）驱动电机提供的推力是多少牛？
  （2）驱动电机提供的机械功率是多少瓦？
  （3）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一位数字）
  组卷：233引用：10难度：0.1

  解析

• 2．从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目《国际热核聚变实验堆联合实施协定》，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图所示。
  
  而氘可以从海水中提取，从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km？（计算结果保留一位小数）（汽油密度：0.71×10³kg/m³；汽油热值：4.6×10⁷J/kg）
  组卷：204引用：6难度：0.3

  解析

• 3．如图，一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距A端

  l

  3

  处，当用竖直向上的力F₁将A端抬高h（B端仍在地面上）时，F₁做功为W₁；当用竖直向上的力F₂将B端抬高h（A端仍在地面上）时；F₂做功为W₂，则F₁：F₂=

  ，W₁：W₂=

  。
  组卷：2282引用：20难度：0.5

  解析

• 4．近期某地电价0.6元/度，液化石油气每罐（内装液化石油气15kg）100元，木炭5元/kg。液化石油气的热值为4.2×10⁷J/kg,木炭的热值为3.4×10⁷J/kg。使用上述三种能源，理论上

  最便宜。
  实际上各种能源使用的效率差别较大。这三种能源在家庭日常生活中哪种更经济呢？小明制定了探究计划。除上述三种能源外，所需物品如下：烧水锅（容积20L）、电炉（220V，1500W）、液化石油气炉、炭炉、温度计、停表、天平、电子秤。
  小明首先选择电能探究，他的探究设计如下。
  （1）把盛满水的烧水锅放在电炉上，用停表测量加热时间t,用公式

  算出消耗的电能，再算出所需的电费M。
  （2）用温度计测量加热时间内水的温度变化Δt,计算

  M

  Δ

  t

  的值。

  M

  Δ

  t

  表示

  。
  请你在液化石油气和木炭中选择一种，帮助小明完成探究设计。
  （3）把盛满水的烧水锅放在

  。
  （4）用温度计测量

  水的温度变化Δt.计算

  M

  Δ

  t

  的值。
  （5）比较两种能源的

  M

  Δ

  t

  的值。
  组卷：240引用：2难度：0.1

  解析

• 5．如图，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V”量程，灯泡上标有“6V3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变。求：
  （1）灯泡正常发光时的电流；
  （2）当电流表的示数为0.4A时，电压表的示数；
  （3）为了保证电路的安全，滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻。
  组卷：358引用：12难度：0.1

  解析

• 6．今年长江中下游遭遇了50年以来最长时间的干旱，各地都在抽水抗旱。如图是某村抽水抗旱的示意图，水泵的流量为180m³/h（每小时流出管口的水的体积），抽水高度H为12m.（一标准大气压：1.01×10⁵Pa,g=10N/kg）
  （1）水泵的轴心距水面的高度h最大为多少？
  （2）该机械装置所做有用功的功率为多少？
  （3）带动水泵的动力装置为柴油机，每小时燃烧的柴油为1.25L．则整个机械装置的效率为多少？柴油热值是4.0×10⁷J/kg。
  组卷：161引用：6难度：0.1

  解析

一、解答题（共18小题）

• 17．有一种用于清理河道、港口泥沙的抽砂船。工作时，用高压水枪喷射出的水柱将细砂冲起，再利用水泵将细砂抽起通过管道输送到目的地。下面是某型号抽砂船的有关参数。（设湿砂的平均密度为2.0×10³kg/m³，河水的密度为1.0×10³kg/m³、g取10N/kg）

  型号	10FGKN-30
  船重（非工作状态）	10t
  流量Q（m3/h）	1000
  最大功率（kW）	400
  最大扬程（m）	32

  （1）该抽砂船在非工作状态下，排开水的体积是多少？
  （2）高压水枪水压为3.0×10⁷Pa,水枪喷嘴的面积为5.0×10^-6m²，若不考虑水从喷嘴喷出时横截面积的变化，高压水流产生的压力为多少？
  （3）若某一次抽砂的高度为12m,抽砂船的工作效率为80%，则抽砂船实际消耗的功率为多少？（结果保留整数）
  组卷：46引用：7难度：0.1

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• 18．随着人们生活水平的逐渐提高，小轿车已经走进了千家万户。前不久，小明家也新买回来了一辆小汽车，好奇的小明找出了小汽车如下表列出的有关数据：（g=10N/kg,1L=10^-3m³）
  

  小汽车的质量1200kg	小汽车的额定功率90kW
  每个轮胎与地面的接触面积500cm2	100km耗油量10L
  汽油的密度0.71×103kg/m3	汽油的价格6.25元/L

  求：（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
  （2）若该小汽车行驶100km,则需耗油多少千克？
  （3）小明发现该小汽车在水平路面上以额定功率匀速运动的速度是72km/h,请计算该车行驶100km牵引力所做的功。
  （4）假如小明还想知道小汽车发动机正常工作时的效率大约是多少，则小明还需查阅的信息有哪些？
  组卷：484引用：8难度：0.1

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