1、第 1 页共 6 页2008 年全国初中应用物理知识竞赛复赛试题注意事项：1请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。2用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。3本试卷共有六个大题，满分 100 分。4答卷时间：2008 年 4 月 20 日（星期日）上午 9301110。题 号 一 二 三 四 五 六 总分分 数复核人一、 （共 16 分）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） ；R 1 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
2、磁继电器的电源两端电压 U = 6 V，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90150，可供选择的可变电阻器R 2的电阻值有如下的几种：得分评卷人*密*封*线*第 2 页共 6 页A0100 B0200 C01000 D01500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。二、 （16 分）清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种 CC5020
3、 型清洗机的铭牌如下表所示。请回答：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 kWh。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？得分评卷人型号 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第 3 页共 6 页三、 （共15分）家庭水暖又叫“土暖气” ，是我国北方广大农村及一些城市使用的一种取暖设备， 图3是一种家庭水暖的安装
4、示意图，其中下水管的D 端比A 端略高，其坡度为1:100。请看图思考并回答以下问题：1这种水暖设备并没有应用水泵，但是当点燃锅炉后，水便可以在管中按箭头所示方向自行流动。请具体分析管中的水流动的原因是什么。2为什么要安装放气阀？3使用该套设备时，对水箱中的水位高低有什么要求？得分评卷人*密*封*线*第 4 页共 6 页图 4四、 （16 分）有一种 WSJ-60 型号电水壶，图 4 是电水壶的电路图，L 1 为电源指示灯、L 2 为保温指示灯、L 3 为加热指示灯，R1、R 2、R 3 为指示灯的保护电阻，其大小为 100k 左右；R 为加热器，其电阻小于 100；S 1、S 2 为压键开关
5、；ST 温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制。当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关 S1、S 2，并接通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开。该壶有手动和自动两种工作状态。当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回。当钮子开关拨到自动挡时，此时通过 ST 温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST 温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST 温控器又重新接通，再次进入加热状态。若加热器电阻阻值随温度改变而发生
6、的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题。1在下列空格中填写“亮”或“不亮”(1)手动状态通电工作时，电源指示灯 ，加热指示灯 ，保温指示灯 。(2)自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯 ，加热指示灯 得分 评卷人第 5 页共 6 页图 5图 6，保温指示灯 。水沸腾后：电源指示灯 ，加热指示灯 ，保温指示灯 。2现将一满壶 25的水在标准大气压下烧开需时 10min，请计算该电水壶的热效率。水的比热容 c=4.2103J(kg )。3通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的?4试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大?如果指示灯的保护
7、电阻的大小是 100k，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温时的功率有多大?由此可以说明什么问题?五、（18 分）医院里的护士使用如图 5 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，于是就设计了图6 所示的三瓶串接的方案。请分析回答：1. 图 5 中药液为何会匀速滴下？得分 评卷人第 6 页共 6 页2. 图 6 中哪个药瓶中的药液先流完？为什么？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，并简要说明估测中作了哪些近似处理。六、 （12 分）晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8” 、“1.6”、 “1.
8、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汽油和空气的混合密度为 1.35kg/m3,汽油的热值为 4.6107J/kg、密度为0.71103kg/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。得分 评卷人
