2017年第二十七届全国初中应用物理知识竞赛—复赛试题.docx

精品文档 精品文档 精品文档 精品文档 4 4 2017年全国初中应用物理知识竞赛 复赛试题 （2017复）一、（16分）图1甲是利用激光测量转速的示意图，其中水平圆盘可绕竖直固定轴转动，盘边 缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光 束，并将所收到的光信号转变成电信号输入计算机，经处理后画出相应图线，如图 1乙所示，其中的横坐 标表示时间，纵坐标表示接收到的激信号强度。若已知圆盘直径为 14.00cm，图1乙中显示屏横向的每大 格（5小格）对应的时间为 5.00X 10-2s。求： （1）圆盘每秒转过的圈数。（结果保留1位有效数字） （2）侧面反光涂层的长度为多少厘米。 （保留整数） 按收器*g 按收器 * g q Li w ■l irn l ml _LI U LLiL JklL LLU INI H U ua u 1 ■ill （2017复）二、（16分）由于一些驾驶员的安全意识不强，使得交通事故偶有发生。如图 2所示，一辆小 轿车经过某一桥面时，不小心冲破了防护栏杆，掉到桥下的河水中。假设在最初漂浮的时间内，司机可实 施自救，自救时间最少需要 100s。假设河水很深，单位时间内进入小轿车的水量相等，小轿车和外部总体 积约为5m3，内部可储水空间可等效地看成一个长 3m、宽1.5m、高1m的长方体，设小轿车和人的总质 量为 2.0 x 103kg, p 水=1.0 x 103kg/m3, g 取 10N/kg。 （1） 若要保证司机有足够的自救时间，请估算每秒进入小轿车的水的质量最多为多少; （2） 求当小轿车开始下沉时，车内未进水的空间体积占其储水空间总体积的百分比。  （2017复）三、（16分）如图3甲所示为“双刀双掷”开关（相当于两个单刀双掷开关“联动” ，两个开 关之间用绝缘材料连接，彼此并不联通） ，通过搬动手柄，就可以将六个接线柱按一定规律接通，接线柱 c 与e相连，d与f相连。通过适当的连线，双刀双掷开关可以产生一些神奇的效果。 （1） 假如用两根导线分别连接 a、f和b、e之后，再与电源和直流电动机连接成如图 3乙所示的电路，请 说明这个电路的作用。 （2） 若再给你两个单刀双掷开关， 1个电源、一只小灯泡和适量的导线，请设计用这三个开关都能独立控 制小灯泡亮和灭的电路，并在图 3丙中完成所设计的电路图。 甲 甲 （2017复）四、（16分）如图4所示为一张多功能活动桌子，桌子面板为长方形，其长度为 80cm，质量 为2kg，位于桌面左端下方的支柱高度为 60cm，质量4kg，其粗细可忽略不计，带有滚轮（不计其所受重 力）的工字型底座的长度 60cm，质量3kg。g取10N/kg，请计算： （1）将一实验仪器放在桌子上，若要保证实验仪器摆放在面板上的任意位置桌子都不会翻倒，求这台实 验仪器的最大质量； （2）桌子不放任何物品时，左侧两个滚轮共需承受多大压力？右侧两个滚轮共需承受多大压力。  （2017复）五、（18分）节水喷灌系统已经在我国很多地区使用，某节水喷灌系统如图 5所示，其喷口距 离地面的高度h=1.8m，该喷灌系统从喷口沿水平喷出水的最大速度 v°=i5m/s，每秒喷出水的质量 mo=15kg/s，该喷灌系统所用的水是从蓄水池中抽取的， 蓄水池中水面距离地面的高度 H=1.95m，并保持不 变，水泵由电动机带动，电动机线圈电阻r=5.0 Q。电动机正常工作时，输入电压U=220V，输入电流l=4.0A。 若不计电动机在工作过程中由于摩擦等一些因素所造成的能量损耗，则此时电动机的输出功率等于水泵所 需要的最大输入功率。水泵输出的机械功率与输入功率之比为水泵的抽水效率。 计算时取g=10N/kg，取庐3, 1 已知动能的计算式为 E动=-mv2。 刀2 （1） 假设系统总是以最大喷水速度工作，求： 电动机的输出功率 P出； 水泵的抽水效率 n （2） 若该喷灌系统总是以最大水平喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将某种太阳能电池产生的电能 存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积 Sm。已知太阳光传到地面的过程中 大约有8=40%的能量损耗，太阳辐射的总功率 Po=4 X 1026W，太阳到地球的距离 R=1.5 X 1011m，上述太阳 能电池的能量转化效率约为n=20% 能电池的能量转化效率约为 n=20%，蓄电池释放电能的效率为 n=90%。 （2017复）六、（18分）某工人在野外施工， 需要使质量m=4.20kg的铝合金工件从t°=10.0C升温到66.0C 以上（含66.0C）；除了保温瓶中尚存有温度 t=90.0C的1.2kg的热水外，无其他热源。请提出一种能达到 目的、操作简单的方案，并通过估算验证你的方案。