題目列表(包括答案和解析)
第十五屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、(14分)王偉同學(xué)研究了均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長的關(guān)系,并記錄了實測的數(shù)據(jù)(如下表所示)。請你根據(jù)記錄表格中的有關(guān)數(shù)據(jù),分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)該填寫的數(shù)據(jù)(要求寫出估算的過程)。
音名 | 中央C 1 | D 2 | E 3 | F 4 | G 5 | A 6 | B 7 | C l |
唱名(C調(diào)) | D0 | Re | Mi | Fa | Sol | La | Si | Do’ |
頻率/Hz | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 528 | |
弦長 | l | l | l | l | l | l | l |
二、(14分)類比水壓是形成水流的原因,李楠同學(xué)猜想,血液在血管內(nèi)流動時也需要一定的壓力差來維持。假設(shè)血液勻速通過長度一定的血管時,受到的阻力f與血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想讓血液勻速流過,血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為S1時,兩端所需的壓強差為△p1;若血管截面積減少10%時,為了維持在相同的時間內(nèi)流過同樣體積的血液,壓強差必須變?yōu)椤鱬2。請你通過計算比較△P1、△P2的大小,說明血管變細可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。
三、(16分)下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)。
CWNG系列三種鍋主要技術(shù)參數(shù)
型號 | CWNG 0.7-80/60-AII | CWNG 1.05-80/60-AII | CWNG 1.4-80/60-AII |
功率/MW | ( ) | 1.05 | 1.4 |
容水量/t | 3 | 3.5 | 4 |
耗煤量/(kg·h-1) | 145 | ( ) | 290 |
外型尺寸/m3 | 2.7×1.5×2.9 | 3.0 x 1.5×2 | 3.0×1.9×2.9 |
煙囪尺寸/mm | Φ300×15000 | Φ350×15000 | Φ400×15 000 |
熱效率/% | 75 | 75 | 75 |
出水溫度/℃ | 80 | 80 | 80 |
回水溫度/℃ | 60 | 60 | 60 |
總重量/t | 5 | 7.5 | 9 |
運行壓力 | 常壓 | 常壓 | 常壓 |
供暖面積/m2 | 6 000 | ( ) | 12000 |
循環(huán)水量/(m3·h-1) | ( ) | 45 | 60 |
已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同,且煤均可達到完全燃燒。請根據(jù)上表回答以下問題:
1.根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù),請在表格中的四個( )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)。
2.按表格中的出水溫度和回水溫度,計算CWNGl.05—80/60AH型鍋爐每小時給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少。
3.根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計算燃燒的熱值為多少。
四、(16分)李明得到一個國外生產(chǎn)的電熱暖手器,銘牌上表示額定值的字樣中,能看清楚的只有"24W"這幾個字。為了能正確使用該電器,他把一只標(biāo)有"600Ω,0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開關(guān)串聯(lián)起來,連接到家庭照明電路中,然后進行如下實驗觀察:將開關(guān)接通后,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動137圈恰好用了100s;斷開開關(guān)后,電能表轉(zhuǎn)盤在1 min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈;觀察電能表上標(biāo)有3000r(kW·h)的字樣;他在做實驗的時間內(nèi),家中其他用電器的使用情況沒有變化。請根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計算過程中忽略了什么因素的影響?由此導(dǎo)致的計算結(jié)果是偏大還是偏小?
五、(20分)一所農(nóng)村中學(xué)常常因為不能及時給水塔注水而停水,科技小組的同學(xué)知道后,利用下圖所示的器材設(shè)計了一個自動注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N),在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭B(其受重力可忽略不計),它可以分別將其上、下的兩個固定觸點連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池;M為配有電動機的水泵(電泵);D1、D2為彈簧,E1、E2為銜鐵,F(xiàn)1、F2為電磁鐵線圈;K1為最高水位限位開關(guān)。K2為最低水位限位開關(guān),K3、K4、K5均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關(guān)。電磁鐵F1通電時,K4接通,斷電時,K3接通。電磁鐵F2斷電時,K5接通。S1、S2為開關(guān)。
1.請你按照下圖所示的器材,連接一個可以實現(xiàn)自動注水的模擬電路,并說明自動注水的過程。
2.要實現(xiàn)自動注水的要求,浮子的最小體積約為多大?(g=10N/kg)
3.若設(shè)計要求每次自動注水需在10min內(nèi)完成,需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請你用字母表示這些物理量,推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達式。在你的計算過程中,如果運用了近似條件,請說明。
六、(20分)在當(dāng)今世界,研制各種機器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機中,廢氣帶走了很多能量,如果能將這些能量再利用起來,會使內(nèi)燃機的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動機,就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項叫“增壓”技術(shù),它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn),它同時又帶動同軸的進氣系統(tǒng)中的“進氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn),從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓,使做功沖程中柴油燃燒的更充分,燃氣壓強更大,同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì),達到提高柴油發(fā)動機效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發(fā)動機有6個氣缸,氣缸直徑為ll0mm,活塞行程為135mm,當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時,發(fā)動機功率為220kW,最低油耗可達240g/(kW·h),柴油的熱值為4.3×107J/kg。請回答下列問題:
1.該柴油發(fā)動機的效率最高可達多少?
2.在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強是多少?
3.如果將我國這種機型的汽車柴油發(fā)動機都安裝“增壓器”后,能使它們的平均效率由原來約31%提高到近35%,安裝前按每年消耗3億噸柴油估算,這項技術(shù)每年能為我國節(jié)約多少噸柴油?
4.如果目前我國柴油的平均價格為3750元/噸,根據(jù)上面的估算結(jié)果,計算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項可使我國每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認識?
第十五屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、(14分)王偉同學(xué)研究了均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長的關(guān)系,并記錄了實測的數(shù)據(jù)(如下表所示)。請你根據(jù)記錄表格中的有關(guān)數(shù)據(jù),分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)該填寫的數(shù)據(jù)(要求寫出估算的過程)。
音名 | 中央C 1 | D 2 | E 3 | F 4 | G 5 | A 6 | B 7 | C l |
唱名(C調(diào)) | D0 | Re | Mi | Fa | Sol | La | Si | Do’ |
頻率/Hz | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 528 | |
弦長 | l | l | l | l | l | l | l |
二、(14分)類比水壓是形成水流的原因,李楠同學(xué)猜想,血液在血管內(nèi)流動時也需要一定的壓力差來維持。假設(shè)血液勻速通過長度一定的血管時,受到的阻力f與血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想讓血液勻速流過,血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為S1時,兩端所需的壓強差為△p1;若血管截面積減少10%時,為了維持在相同的時間內(nèi)流過同樣體積的血液,壓強差必須變?yōu)椤鱬2。請你通過計算比較△P1、△P2的大小,說明血管變細可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。
三、(16分)下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)。
CWNG系列三種鍋主要技術(shù)參數(shù)
型號 | CWNG 0.7-80/60-AII | CWNG 1.05-80/60-AII | CWNG 1.4-80/60-AII |
功率/MW | ( ) | 1.05 | 1.4 |
容水量/t | 3 | 3.5 | 4 |
耗煤量/(kg·h-1) | 145 | ( ) | 290 |
外型尺寸/m3 | 2.7×1.5×2.9 | 3.0 x 1.5×2 | 3.0×1.9×2.9 |
煙囪尺寸/mm | Φ300×15000 | Φ350×15000 | Φ400×15 000 |
熱效率/% | 75 | 75 | 75 |
出水溫度/℃ | 80 | 80 | 80 |
回水溫度/℃ | 60 | 60 | 60 |
總重量/t | 5 | 7.5 | 9 |
運行壓力 | 常壓 | 常壓 | 常壓 |
供暖面積/m2 | 6 000 | ( ) | 12000 |
循環(huán)水量/(m3·h-1) | ( ) | 45 | 60 |
已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同,且煤均可達到完全燃燒。請根據(jù)上表回答以下問題:
1.根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù),請在表格中的四個( )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)。
2.按表格中的出水溫度和回水溫度,計算CWNGl.05—80/60AH型鍋爐每小時給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少。
3.根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計算燃燒的熱值為多少。
四、(16分)李明得到一個國外生產(chǎn)的電熱暖手器,銘牌上表示額定值的字樣中,能看清楚的只有"24W"這幾個字。為了能正確使用該電器,他把一只標(biāo)有"600Ω,0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開關(guān)串聯(lián)起來,連接到家庭照明電路中,然后進行如下實驗觀察:將開關(guān)接通后,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動137圈恰好用了100s;斷開開關(guān)后,電能表轉(zhuǎn)盤在1 min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈;觀察電能表上標(biāo)有3000r(kW·h)的字樣;他在做實驗的時間內(nèi),家中其他用電器的使用情況沒有變化。請根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計算過程中忽略了什么因素的影響?由此導(dǎo)致的計算結(jié)果是偏大還是偏小?
五、(20分)一所農(nóng)村中學(xué)常常因為不能及時給水塔注水而停水,科技小組的同學(xué)知道后,利用下圖所示的器材設(shè)計了一個自動注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N),在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭B(其受重力可忽略不計),它可以分別將其上、下的兩個固定觸點連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池;M為配有電動機的水泵(電泵);D1、D2為彈簧,E1、E2為銜鐵,F(xiàn)1、F2為電磁鐵線圈;K1為最高水位限位開關(guān)。K2為最低水位限位開關(guān),K3、K4、K5均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關(guān)。電磁鐵F1通電時,K4接通,斷電時,K3接通。電磁鐵F2斷電時,K5接通。S1、S2為開關(guān)。
1.請你按照下圖所示的器材,連接一個可以實現(xiàn)自動注水的模擬電路,并說明自動注水的過程。
2.要實現(xiàn)自動注水的要求,浮子的最小體積約為多大?(g=10N/kg)
3.若設(shè)計要求每次自動注水需在10min內(nèi)完成,需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請你用字母表示這些物理量,推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達式。在你的計算過程中,如果運用了近似條件,請說明。
六、(20分)在當(dāng)今世界,研制各種機器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機中,廢氣帶走了很多能量,如果能將這些能量再利用起來,會使內(nèi)燃機的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動機,就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項叫“增壓”技術(shù),它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn),它同時又帶動同軸的進氣系統(tǒng)中的“進氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn),從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓,使做功沖程中柴油燃燒的更充分,燃氣壓強更大,同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì),達到提高柴油發(fā)動機效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發(fā)動機有6個氣缸,氣缸直徑為ll0mm,活塞行程為135mm,當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時,發(fā)動機功率為220kW,最低油耗可達240g/(kW·h),柴油的熱值為4.3×107J/kg。請回答下列問題:
1.該柴油發(fā)動機的效率最高可達多少?
2.在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強是多少?
3.如果將我國這種機型的汽車柴油發(fā)動機都安裝“增壓器”后,能使它們的平均效率由原來約31%提高到近35%,安裝前按每年消耗3億噸柴油估算,這項技術(shù)每年能為我國節(jié)約多少噸柴油?
4.如果目前我國柴油的平均價格為3750元/噸,根據(jù)上面的估算結(jié)果,計算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項可使我國每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認識?
小雨和伙伴們在玩彈弓,它能把“紙彈”彈出去,幾個小伙伴討論怎樣才能將“紙彈”彈得更遠。
(1)小雨提出猜想1:彈弓彈射的距離與彈出點的高度有關(guān),并進行了如下實驗:
①用彈弓在較低位置斜向上彈出“紙彈”,測出彈射距離
②用彈弓在較高位置斜向上彈出“紙彈”,測出彈射距離
③用彈弓在最高位置斜向上彈出“紙彈”,測出彈射距離
④比較、、的大小就能得出彈弓彈射的距離是否與“紙彈”彈出的高度有關(guān),請你對小雨的實驗方案進行評估:______________________________。
(2)大家經(jīng)過討論。又提出了以下猜想:
猜想2:“紙彈”彈得遠近,可能與彈出“紙彈”時所用拉力有關(guān)。
猜想3:“紙彈”彈得遠近,可能與彈出“紙彈”的角度(彈出方向與水平方向的夾角)有關(guān)。為了檢驗上述猜想是否正確,他們用同一彈弓、同一紙彈通過7次實驗得到下表中的實驗數(shù)據(jù)(“彈出距離”指水平距離)。
實驗序號 | 彈出點的高度h/m | 所用拉力 F/N | 彈出仰角
| 彈出距離
|
1 | 0.5 | 5 |
| 2.9 |
2 | 0.5 | 10 |
| 9.6 |
3 | 0.5 | 10 |
| 10.7 |
4 | 1.0 | 10 |
| 11.1 |
5 | 1.5 | 10 |
| 11.5 |
6 | 0.5 | 10 |
| 9.1 |
7 | 0.5 | 15 |
| 20.7 |
請你根據(jù)上述所收集的信息回答下列問題:
①由l、2、7三組數(shù)據(jù)可得:彈出距離與__________有關(guān)。
②由________、________、_________三組數(shù)據(jù)可得:彈出距離與彈出仰角有關(guān)。
③彈出距離還與彈出點的高度有關(guān):彈出點越高,彈出距離越________________。
(3)通過上述實驗,你認為怎樣才能將“紙彈”彈得更遠?
【典型例題點評】
例1:(05.宿遷)某物理實驗小組的同學(xué)在探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”的實驗記錄如下表:
實測 物體 | 物體質(zhì)量 m(kg) | 重力 G(N) | 比值G/m (N/kg) | 比值G/m的平均值 (N/kg) |
物體1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | |
物體2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
物體3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
(1)在實驗過程中,需要的測量工具有 和 ;
(2)在上表空白處填出比值G/m的平均值;
(3)分析表中實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論是: 。
分析與解:要探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”(1)首先必須解決如何側(cè)得質(zhì)量和重力。所以需要的測量工具有:天平和測力計。(2)G/m的平均值為:9.8。(3)由于側(cè)得的G/m比值保持不變,說明物體的重力與質(zhì)量成正比。
點評:這一題主要考察考生實驗的基本技能:主要有三個方面:儀器的選取,實驗數(shù)據(jù)的處理以及根據(jù)側(cè)得的數(shù)據(jù)進行推理,得出結(jié)論的能力。
例2:(05.大連)為了測定木塊所受到的摩擦力,兩個實驗小組分別設(shè)計了甲、乙兩種實驗方案,實驗裝置如圖所示,實驗中不計彈簧測力計的重力。
甲方案:在水平實驗桌面上將木版用線拉住,通過彈簧側(cè)力計沿木板方向水平拉木塊,使木塊在木板上面滑動。
乙方案;將木板放在水平實驗桌面上,用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊,沿木板方向水平拉木板,使木板在木塊下面滑動。
(1)從實驗操作方面考慮,應(yīng)選擇 方案,簡述你的理由。
(2)從實驗誤差方面考慮,應(yīng)選擇 方案,簡述你的理由。
分析與解:原理:甲方案:對摩擦力的測量是采用“間接法”進行的,只有當(dāng)彈簧秤拉動木塊勻速運動時,拉力才與摩擦力成為一對平衡力,它們大小相等。乙方案:拉動木板時,木塊受到向左的摩擦力,由于木塊相對地面靜止,則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對平衡力。
點評:一個實驗設(shè)計,必須遵循科學(xué)性原則,簡便性原則,可操作性原則以及準(zhǔn)確性原則。這一考題正是考察考生在兩個實驗方案中,就可操作性以及準(zhǔn)確性方面做出正確判斷的能力。
例3:(05.溫州)朱啟南在雅典奧運會上打破男子10米氣步槍世界記錄并獲得冠軍。比賽中,他射出的子彈在空中高速飛行。下列對空中飛行的子彈受力分析正確的是
A、受到重力和空氣的阻力 B、只受到空氣的阻力
C、只受到槍膛內(nèi)高溫燃氣的推力 D、只受到朱永啟南的推力
分析與解:子彈飛出槍膛之前,受到槍膛內(nèi)高溫燃氣的推動,子彈飛出槍膛以后,槍膛內(nèi)高溫燃氣的推力就消失,子彈在空中高速飛行時,受到重力和空氣阻力。
正確答案:A
點評:對空中飛行的物體進行受力分析時,往往只受重力和阻力作用,如果是質(zhì)量較大低速運動的物體如投擲出去的鉛球,空氣阻力可以不記的。而向上的沖力或慣性力這些力,都是不存在的。
例4(05.北京)古代護城河上安裝的吊橋可以看成一個以D為支點的杠桿,如圖12-2所示。一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置,若用 L表示繩對橋板的拉力F的力臂,則關(guān)于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況,下列說法正確的是( )
分析與解:當(dāng)?shù)鯓虮坏跗鸬倪^程中,如圖12-3中虛線位置(1)所示,吊橋重力的力臂l在減小,而吊繩的拉力的力臂L卻在增大,根據(jù)杠桿的平衡條件:FL=Gl可知,F(xiàn)L在減;當(dāng)?shù)鯓虮坏醯教摼位置(2)的過程,重力的力臂l變小,所以FL也在變小,而F的力臂L則由大變小。
正確答案:C
點評:解決杠桿的問題,必須先確定杠桿的五要素,再根據(jù)題目的已知條件,結(jié)合杠桿的平衡條件,進行推斷。對于動態(tài)變化的杠桿問題,(如上題)可以取變化過程中的幾個狀態(tài)進行分析比較,從而得出結(jié)論。
第十一屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×105J的熱量后,它的可能溫度是多少?在下列4個答案中選出正確答案的序號并說明選擇該答案的理由。
A.80℃ B.100℃ C.120℃ D.130℃
二、[8分]小浩制作了一個彈簧測力計,如圖l所示,彈簧一共20匝。經(jīng)檢驗,該彈簧測力計在測量范圍內(nèi)(0~5N)示數(shù)是準(zhǔn)確的。該彈簧不但“伸長的長度跟所受的拉力成正比”,而且彈簧受拉力伸長時,各匝伸長的長度都相等。
有一次不慎把彈簧靠近O端的一小部分?jǐn)D壓變形,小浩把變形的3匝剪去,并把彈簧上端重新固定在D點,然后把指針C適當(dāng)向下移,使它在彈簧測力計豎直放置時指針C仍指在“0”刻線處。
1.寫出這個新改制的彈簧測力計受到的拉力F與它的示數(shù)F測的關(guān)系式并說明理由。
2.用這個新改制的彈簧測力計稱量一個重物,它的示數(shù)為4.0N,該物實重是多少?
三、[10分]1.如圖2所示,甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N,三人肩頭所能承受的最大壓力均為200N,F(xiàn)有兩根一樣長的硬棒及必要的繩子(硬棒及繩的自重不計),請你設(shè)計出一種方法,使三人肩頭承受的壓力都不超過最大壓力。畫出示意圖表示你設(shè)計的扛重物方法。
2.小明推一輛滿載重物的獨輪車,如圖3所示,手握在車把A處(圖中未畫人),遇到一個較高的臺階,他自己推不上去,小華趕快跑來幫忙。小華選擇了一種最省力且效果最好的施力方法,請畫出小華所施力F的示意圖。
四、[20分]教學(xué)中常用的投影儀的結(jié)構(gòu)如圖4所示,在水平放置的凸透鏡的正上方放一與水平成45°角的平面鏡,右邊豎直放一屏幕。物體的光線經(jīng)凸透鏡和平面鏡后,可在屏幕上成一清晰的像。圖5是這一裝置的示意圖,A"B"是物AB的像。圖中BO1=30cm,O1O2=20cm,O2O3=90cm。
l.對凸透鏡而言,物距和像距各是多少?
2.在圖5中畫出物AB的成像光路圖。
3.若將凸透鏡向上移動一點,像將向何方移動?
4.說明螺紋透鏡的作用。
五、[16分]圖6(甲)所示為一個電磁繼電器的示意圖,a、b是它的兩個端點;B是銜鐵,D是安在一塊金屬板上的觸點,B和D都安在一個彈性片C上,C的左端固定。c和c’、d和d’分別是安在絕緣板上的金屬觸點,當(dāng)線圈A不通電時,D上的觸點與c及c’接觸,把c和c’連接起來,因此c、c’稱為常閉觸點;而d及d’此時是斷開的,稱為常開觸點。當(dāng)線圈A通電時,銜鐵B被吸下,c和c’斷開而d和d’被連接起來。
現(xiàn)在利用這個電磁斷電器控制帶動水泵的電動機工作,使水泵往水箱中抽水。在水箱中豎直立一根絕緣棒,在棒上分別安有P、Q、R三個電極,如圖6(乙)所示,F(xiàn)在希望控制水箱內(nèi)的水位總在Q、R之間,即水位降到Q處,電動機啟動,開始抽水,水位達到R處,電動機自動關(guān)機,停止抽水。(水是導(dǎo)電的)
圖6(丙)圖6(丁)分別是控制電路和電動機的供電電路,圖中R0是與電磁繼電器線圈并聯(lián)的一個電阻,它的阻值很小,當(dāng)R0接入電路后,電磁繼電器的線圈相當(dāng)于被短路。丙、丁兩圖中標(biāo)有l(wèi)~6的6個接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點相連的。
1.寫出這6個接線柱分別與電磁繼電器的何處連接。
2.開始水箱內(nèi)沒有水,說明閉開關(guān)S后,水箱內(nèi)的水位為什么能保持在Q、R之間。
六、[18分]課外活動小組的同學(xué)設(shè)計制作了一個電熱水孵卵器,他們用兩根額定電壓和額定功率都相同的電熱絲作熱源,再連入一個電阻R0,使這臺孵卵器即使斷了一根電熱絲,單絲工作產(chǎn)生熱量的效果仍然與雙絲工作時產(chǎn)生的熱量效果完全相同。若電源兩端的電壓為U,兩絲的額定電壓均為UL、額定功率均為PL。
1.畫出孵卵器的電路圖。2.R0的阻值是多大? 3.R0在單絲工作與雙絲工作狀態(tài)下消耗功率之比是多少?
七、[20分]小剛家的一個水龍頭擰不緊,水一滴一滴斷續(xù)地滴落到地上。小剛發(fā)現(xiàn),在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲音的同時,看到下一滴水剛好開始下落(如圖7所示)。他為了測算水滴下落的平均速度和一天浪費的水量,找來了秒表和卷尺。首先量出水龍頭口離地面的高度h,再用秒表計時。計時的方法是:當(dāng)聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時,開啟秒表開始計時,并數(shù)“l(fā)”,以后每聽到一聲水滴聲,依次數(shù)“2、3……”一直數(shù)到“n”時,按下秒表停止計時,讀出秒表的示數(shù)為t。
1.寫出用上述測量量表示水滴在空中運動的平均速度v的表達式。
2.小剛測得h=lm,當(dāng)數(shù)到n=20時秒表的示數(shù)t=8.7s,則水滴下落的平均速度v是多少?
3.若每滴水質(zhì)量是0.25g,則一晝夜要浪費多少水?
4.小剛為進一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的關(guān)系,又做了以下實驗:找來一塊擋板,讓水滴落到擋板上。改變檔板和水龍頭口之間的距離h,并仔細調(diào)節(jié)水龍頭滴水的快慢,使得耳朵聽到的前一滴水滴在擋板上的聲音的同時,下一滴水剛好開始下落。計時方法仍和上面一樣。他從實驗中又獲得了如下表所示的6組數(shù)據(jù)(連同上面的一組共有7組數(shù)據(jù))。請你幫小剛繼續(xù)完成以下的工作:(1)把這些數(shù)據(jù)分別標(biāo)示在圖8(甲)(乙)兩個坐標(biāo)系中,并作出相應(yīng)的圖象。其中圖8(甲)的縱坐標(biāo)是水滴在空中的平均速度v,圖8(乙)的縱坐標(biāo)是水滴在空中的平均速度的平方,即v2。,它們的橫坐標(biāo)都是高度h。(2)根據(jù)圖象寫出v與h的函數(shù)關(guān)系。
次數(shù) | l | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
高度h(m) | O.2 | 0.3 | O.4 | 0.5 | 0.6 | O.8 |
平均速度v(m/s) | 0.97 | 1.19 | 1.38 | 1.54 | 1.68 | 1.95 |
5.考慮到聲音傳播的速度遠小于光的傳播速度這一因素,上面測出的水滴的平均速度會有一定的誤差,測量值與真實值相比,是偏大還是偏小?為什么?
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