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[组图]第十八届全国中学生物理竞赛预赛试卷题           ★★★
第十八届全国中学生物理竞赛预赛试卷题
作者:佚名 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2014-5-22 16:38:14

一、答:因为热油的温度高于水的沸点100℃,当水滴在油中,水的密度比油的密度大,沉入油中并迅速沸腾,所以会把热油溅起来,并发生爆裂声。而油滴入沸水中时,油的密度比水小,因而漂浮在水面上,不会发生激烈的汽化现象,所以没有类似的现象。

二、答:在自行车行驶过程中,选定一段比较平整的公路,先记下经过某一里程碑的时刻t1和里程碑的标数L1,匀速行驶几千米之后,记下经过另一里程碑的时刻t2和里程碑的标数L2(t1和t2均以秒计),则自行车行驶的速度为:

为了减少误差,要做到:

(1)车行速度稳定后才能记录t1和L1

(2)使用有秒针的指针式手表或可以读秒的数字式手表。

(3)行驶距离应为几千米,不能太短或太长。

三、答:1.指甲刀由三个杠杆组成,分别是ABC、DBE和DFE。

2.(a)的组装方法正确。

由于两种用法中杠杆ABC的工作状态相同,杠杆DFE的工作状态也相同;而杠杆DBE的动力臂是BE,用法(a)与用法(b)相比,B点距E点较远,动力臂大;两种用法中阻力臂DE的大小相同,所以用法(a)中杠杆DBE比较省力。

四、解:1.因为直流电源的输出额定电压为36V,远大于两节被充电池的电压,所以需串联一个阻值适宜的电阻才能充电。其电路图如下:

两节电池串联时的电压是2.6V,不论充电电池是一节还是两节,其电压都远小于电源电压,可以忽略,因此充电流I为:

把U=36V和R=200欧姆、510欧姆……分别代入上式,得:I=360×10-3A、70×10-3A、36×10-3A、16×10-3A……

符合充电电流20mA~40mA范围内的电阻是1000欧姆,所以应选用1000欧姆的电阻与其串联。

2.如果通往充电电池的两条导线短路,则电阻器消耗的电功率为:

答:充电电池短路时,电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。

五、答:1.热水管道附近空气温度较高,密度较小,上升,对流加快,空气中的微尘附着在天花板上,形成黑迹。

2.居住单元通往楼道的门比较严实,但门和墙之间仍有小缝,外面的风经常吹进来,这种门缝附近的墙壁上,也有类似黑迹。这种现象支持了上述的解释。

六、解:1.以动滑轮为研究对象,可求钢缆AB所受的拉力F=3Nmg。

2.机车运行时,拾电器会把输电线向上托起。如果使用两端固定的钢缆,悬线会因此松弛,输电线将左右摇摆,有可能脱离拾电器而造成事故。使用滑轮组可以保证输电线高度变化时,钢丝始终保持紧张状态。如果用弹簧代替滑轮组,情况好于两端固定的钢缆,但钢缆的紧张程度仍随弹簧长度有较大的变化,而且不易确定钢缆的最佳长度。

七、解:1.查表可知:燃气热水器额定热负荷为

37×106J/h。

石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是

0.368×102m3/h、1.964×102m3/h和1.04×102m3/h。

因此,石油液化气:

人工煤气:

天然气:

2.以温升40℃为例,根据表中其他参数计算热产生率。设每分钟热水产生率为m,则水在1分钟内吸收的热量可表示为Q=cm△t=4.2×103m△t(J)。

又根据表中所给参数,按热水率80%计算时,燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量:

∵Q=Q

即4.2×10m△t=Q

由此判断:3和“/min”之间的符号如果是代表质量,它的意义应该是千克(符号kg),考虑到1千克水的体积是1升,所以,这个符号一定是字母L的小写“l”,而不是数字“1”。因此正确的数字和单位是3升/分(3L/min)。分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论。

3.由关系式Q=cm△t和热水产生率表可知升温25℃时水每分钟吸收的热量和燃气放出的热量:

同理,升温55℃时水吸收的热量:

Q=4.2×103×2×55=4.62×105(J)

燃气每分钟放出的热量:

Q=6.17×105J

答:升温25℃和55℃时的热效率分别是85%和75%;因为温升较高时,热量损失多,所以热效率较低。

 

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