全国初中物理竞赛试题及答案Word格式.docx
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Ji
执
发动机
水泉
散热凝
车发动机正常工作过程中,图5所示关于汽车发动机水冷系统中水流方向以及水泵叶转向示
意图中,对的是〔〕
6.6月20日国内宇航员王亚平初次进行了太空授课。
图6为王亚平所做实验一种画而,图中水呈球状而不破裂,除了失重因素外,还重要是由于〔〕
A・水球外表而有一层很薄橡皮膜
图6
B.水球表而分子间互相作用引力不不大于斥力
3•图4甲为一把手工锯条,图4乙为正对着锯齿看效果,发现它锯齿都“东倒西歪〞侧向两侧,而不在一种平而上。
其因素是〔〕
A.将锯齿做成这样形状后,容易将锯齿打磨得更锋利
B.将锯齿做成这样形状后,锯条承受撞击能力更强
C.锯条用得太久,锯齿被撞歪了
D.将锯齿做成这样形状后,可以使锯口加宽,减小被锯物体对锯条摩擦力
4•“嫦娥三号〞探测器在月球表而降落时,没有使用降落伞,是由于〔〕
A.月球表而非常松软,不需要使用降落伞减速
B.距离月球外表太近,用降落伞来不及减速
C.月球表而附近没有大气,降落伞无法起到减速作用
D.“嫦娥三号〞质量太大,不易制作足够大降落伞
5・汽车发动机在工作过程中需要冷却。
图5为汽车发动机水冷系统工作原理示意图。
在汽
C.在实验用水中事先添加了某些特殊物质
D.到外太空后,水分子构造发生了变化
7.将一只点燃蜡烛接近家里镜子,会发现镜子中浮现了各种蜡烛像,如图7所示。
对于这种现象,以下解释中对的是〔〕
A.镜子质疑不好,反射面不平整
B.光经玻璃前表而和后表而发生屡次反射后形成了各种虚像
C・烛焰将附近空气加热后,由于空气密度不均匀导致折射形成
图7
了各种虚像
D.火焰抖动过程中,由于视觉暂留效应形成错觉
8.小东在观看“神舟十号〞飞船发射时,想估算一下运载飞船火箭在发射后第一种10s内平均速度。
她上网査到运载'
神舟十号〞长征二号F运载火箭全长58m°
然后从网上下载了“神舟十号〞发射视频,分别截取火箭刚发射时和第10s图片,如图8甲和图8
甲乙
国8
乙所示。
那么火箭发射后第一种10s内平均速度值应最接近〔〕
A.4m/s
B.9m/s
C.12m/s
D.15m/s
9.为了监督司机与否遵守限速规怎,交管部门在公路上安装了固肚测速仪。
如图9所示,汽车向放置在道路中间测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促超声波信号。
第一次发
出信号到测速仪接受到经汽车反射回来信号用时0・5s,第二次发出信号到测速仪接受到汽车反
射回来信号用时0.3s,假设发出两次信号时间间隔
A.汽车接受到第一次信号时,距测速仪170m
B.汽车接受到第二次信号时,距测速仪102m
C.汽车速度是34m/s
D.汽车速度是30・9m/s
10.如图10所示电动自行车既可以电动骑行,也可以脚踏骑行。
电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。
下表是某型号电动自行车重要技术参数。
依照学过物理知识,判断如下估算成果中合理是〔〕
A.电动自行车行驶过程中,电动机工作电流保持5A不变
B.蓄电池一次充分电,放电时可输岀电能最多约为3.5X10*J
C.假设蓄电池储存能量80%用于驱动电动自行车在平均阻力为40N水平公路上匀速行驶,蓄
电池一次充电最多能持续电动行驶约41Km
D.蓄电池一次充电后,该电动自行车最多可供电动骑行2・4h
raio
整车
整车质量
40Kg
最高车速
30Km/h
最大噪音
62dB
蓄电池
电压
48V
容量
12Ah
电动机
额定电压
额定功率
240W
二、简答以下各题〔每题5分,共30分〕
1.有两只干净、透明圆柱形玻璃杯,一只盛满不含气泡、污物纯洁水,另一只为空杯子,两只杯子杯口都被不透明盖子盖严了。
请你说明如何只用眼睛观测判断哪只杯中装有水,并阐明这样做根据。
2•如图11所示,位于两个电线杆之间电线总是呈现出向下弧线,
弧线最低点与两端悬点间水平线距离称为垂距或称垂度。
请答复:
〔1〕假设架设电线时所留垂距过小,你以为会有什么危害?
〔2〕假设架设电线时所留垂距过大,你以为会有什么危害或局限性?
3•如图12甲所示,家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实行保护设备,它内部构造包括两个某些——检测装麗和实验电路。
家庭电路漏电时,通过火线与零线电流不相等。
漏电保护器中有一检测装置〔在图12乙中双虚线框内,未详细画岀〕,当它检测到通过自身火线和零线电流不等时,便切断电源,起到保护作用匚漏电保护器中尚有实验电
路,由一只开关S与一种电阻R构成,闭合开关S就能模仿漏电情形,从而检查漏电保护4•“嫦娥三号〞探测器重要由两大某些构成:
着陆器和巡视器,其中巡视器就是咱们俗称“玉兔〞月球车〔如图13所示〕网上有许多学生和科学兴趣者问了许多关于月球车有趣问题,你能帮她答复吗?
辭工作与否正常。
请在图12乙中漏电保护器虚线框内画出实验电路。
5U
用电器
甲
图12
乙
〔1〕月球外表某些某些丄壤非常松软,并且崎岖不平,石块、陨石坑普及。
设汁什么样月
球车轮才干以便它在月球表而行驶?
〔2〕月球车为什么不使用减震性能更好充气轮胎?
〔3〕月球车重要能量来源是什么?
5•如图14甲所示为一辆在田地里使用农用四轮拖拉机,它前轮是导向轮,后轮是驱动轮,拖拉机在工作时普通背而挂有拖车或耕地设备等。
图14乙所示为一辆在仓库、机场、车站等地方常用搬运货品叉车,它前轮是驱动轮,后轮是导向轮。
请分别解释为什么拖拉机前轮
窄小,后轮宽敞得多,而叉车前轮宽敞、后轮窄小?
前轮后轮
后轮谪轮
图14
6•小明在用如图15所示气筒给自行车轮胎打气后,发现气筒外管温度明显比打气前升髙诸
多,且越接近气筒外简顶部地方,温度越髙。
注:
在用该气筒给自行车轮胎打气过程中.底
圏15
座和内管不动,手柄和外管上下运动:
活塞固立在内管顶部。
请你分析产生这一现象因素。
3.〔11分〕科技小组同窗们设讣了如图16甲所示恒温箱温控电路〔用于获得髙于室温、控制在一龙范畴内“恒温5涉及工作电路和控制电路两某些。
其中,R'
为阻值可以调节可变电阻。
R为热敏电阻〔置于恒温箱内〕,其阻值随温度变化关系如图16乙所示,继电器
线圈电阻50Q。
〔1〕如图16甲所示状态,加热器与否处在加热状态?
〔2〕当控制电路电流到达0.04A时,继电器衔铁被吸合;
当控制电路电流减小到0.036A时,衔铁会被释放。
当调节R'
=35OQ时,恒温箱内可获得最髙温度为100°
C“恒温〞。
如果需要将恒温箱内温度控制在最低温度为50"
C“恒温〞,那么应将R'
阻值调为多大?
、
〔3〕使用该恒温箱,获得最低温度为53C“恒温〞,与获得最髙温度为103C“恒温〞相比
较,哪一种温度波动范畴更小?
为什么?
220V6
加热器
图16
置关系,提岀了如图19
〔〕
16mm
L5nim±
|I(hnrni
16mm电於胶片
图18
1^119
4.〔12分〕如图17所示为16mm电影放映机放电影,这种电影放映机使用宽度为16mm电影胶片,电影中声音以声音信号方式刻录在电影胶片上,如图18所示。
〔1〕电影放映机正常放映时,关于放映灯泡、放映机镜头〔凸透镜人电影胶片、反光镜〔凸而镜或凹而镜〕种类及其相对位
所示几种猜测,其中也许对的是
〔2〕有一次,电影刚开始放映时,小新发现银幕上画而所有是倒立©
在这种状况下,以下
所述观看效果中,不也许浮现场景是〔〕
•••
A.人退着向后迫
B.地上碎陶片突然聚集起来,最后形成一只美丽陶罐
C.听到是正常影片中对白
D.箭倒着飞向弓箭
〔3〕小新看电影时,预计银幕到电影放映机距离约为15m,银幕上电影画而宽度约为3m。
电影放映机所使用16mm电影胶片中画而宽度约为10mm。
那么依照以上数据可知电影放
映机镜头焦距也许为〔
A・52mm
B.24mm
C.49mmD.26mm
〔4〕假设该16mm电影胶片厚度//=0.14mm,片夹上密密绕了一整盘电影胶片,如图20所示,图中〃和D分别表达片夹内电影胶片内径和外径。
求:
〔1〕这盘电影胶片总长度厶约是多少?
〔2〕假设按每秒24幅画面正常放映,这盘电彫胶片大概能持续正常放映多长时间?
〔不计片头与片尾长度〕
五、〔12分〕小亮家有一辆轿车,爸爸在给她讲车性能时,总是说“2.0排量〞,却很少说“功率〞,为此小亮特地从网上查到了排量圧义:
活塞上止点到下止点所通过“工作容积〞称为气缸排量。
如果发动机有假设干个气缸,所有气缸“工作容积〞之和称为发动机排量。
小亮从说明书上查到家中轿车采用是LFX直列四缸发动机,排量为2.0L:
从网上査找到了这种轿车输出功率与转速关系如图21所示。
〔1〕依照图21分析,在发动机转速为1000〜5000r/min范畴内,它输出功率与转速大体有如何泄性关系?
〔2〕试通过公式推导岀在其她参数相似时,轿车发动机输出功率与英排量关系。
〔3〕小亮又向爸爸询问了某些实测数据:
轿车行驶路况好,平均车速为lOOKnVh时,发动机转速为r/min,平均油耗为9L/100Kmo参照图21中数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机效率约为多少?
每个做功冲程气缸气体平均压强约是多少?
〔汽油热值为4.6x107J/Kg,密度为O^lxlO^Kg/m'
〕。
六、〔15分〕小明自己设计并动手将房间里窗帘改成电动窗帘。
为此她购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材,对原有窗帘盒进行改造。
〔1〕如图22甲所示,小明在窗帘盒〔上方双虚线框〕内安装了电动装這,电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动。
变化通过微型电动机电流方向,就可变化英转轴转动方向,从而将窗帘翻开或关闭。
运用双刀双掷开关,可以实现电源对电动机供电电流方向变化。
请你在图22甲右侧虚线框内,完毕电源、双刀双掷开关和接线柱间电路连接。
〔2〕电动机转速普通很髙,需要安装减速装置,如图22乙所示。
请说明减速装宜减速原理。
〔3〕下表是所使用微型电动机某些数据。
表格中,额左功率是“电动机在额立电压和额泄电
型号
工作电EO
UN
额定电流
额定功率〔输出〕
P艸
额定转速
祈■min1
堵转电流
2A
RS-36OSH-14280
8.0-30.0._
12
034
2.1$
5000
136
流下工作时输岀功率"
,堵转电流是“在额沱电压下,让电动机转轴固左不动时电流“。
请依照表中关于数据计算:
〔1〕以额定功率运营时,该电动机效率为多少?
〔2〕电动机额外功率重要由热损耗和机械损耗导致,请分别求出以额沱功率运营时,该电动机热损耗功率和机械损耗功率?
〔3〕在图22甲中,减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装巻。
每半边
%
输入轴
窗帘滑轨长度为1.5m,规左自动窗帘可以在6s内完全关闭到完全翻开。
拉动半边窗帘时,挂钩和滑轨间平均摩擦力为2No那么安装电动窗帘时,对传动装置机械效率有何规定?
图22
全国初中物理竞赛参照答案
选取题〔每题2分,共20分〕
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
D
B
二、简答题〔每题5分,共30分〕
〔1〕透过杯子观测杯子背而较远处物体,假设看到是正立左右相反物体像,那么这只杯
子中装有水:
〔3分〕〔2〕折射规律〔2分〕
2.〔5分〕〔1〕架设电线时,假设所留垂距过小,当气温减少时电线收缩会拉断电线甚至将电线杆拉倒:
〔2分〕
〔2〕架设电线时,假设所留垂距过大,遇到大风天气,电线摆动幅度过大,容易
导致电线折断:
同步,电线离地而太近,容易导致事故,并且挥霍材料。
〔3分〕
图答
——用电器
用电器丄
—I用电器-亠1
3.〔5分〕见图答1.与标答相似,得5分,假设火线接点在检测装苣左侧,与零线接点在检测装苣右侧,得4分。
4〔5分〕
〔1〕①月球车轮子表而枳做得更大,压强更小,不至于陷进松软月壤中。
②采用轮腿
复合式轮子,平地靠轮子行走,遇到小障碍可以变“轮〞为“腿笃爬行越过障碍。
〔2〕①月球外表昼夜温差超过300«
\橡胶不也许在如此大温度范畴内保持弹性与强度。
②月球表而没有大气压,充气轮胎易爆裂。
〔3〕①白天重要靠太阳能电池板。
②夜晚重要靠锂电池和核电池〔或称为核放射热源九
〔每一小问,只需答对一条就得2分,假设三小问所有答对,得5分〕。
5.〔5分〕
〔1〕拖拉机前轮是导向轮,前轮窄小可以在变化方向时减小转动前轮阻力。
拖拉机在工作时背而挂有拖车或耕地设备,使得拖拉机重心接近后轮,后轮对地而压力更大。
后轮宽敞可以减小压强,既能保护轮胎,也可以使拖拉机不会下陷到松软田地里。
〔2〕叉车在搬运时货品放在前方,使得叉车重心接近前轮,前轮对地而压力更大。
前轮宽敞既右保护轮胎,也可以减小叉车对地而压强。
6.〔5分〕
〔1〕在用气筒给自行车胎打气过程中,外管顶部对气筒和轮胎内气体做功,气体内能增大,温度升高,气筒外管将热量传递到管外壁,因而气筒外壁温度明显升髙:
〔1分〕
〔2〕由于外管越向下移动,外管顶部气体被压缩越多,气体压强越大,移动相似距离,对气体做功越多,气体内能增大越明显,温度越高,进而导致气筒外壁上部温度比下部温度更高:
<
3〕外管在相对于活塞上、下运动过程中,向外传递内能重要来自于内部被压缩高温气体,而外筒下部与上部相比,苴与管内髙温气体接触时间较短,吸取热量较少,因而温度较低:
〔4〕外管在相对于活塞向下运动过程中,在高压气体作用下,外管与活塞间压力增大,单位长度克服摩擦力做功而转化成内能越接近外管顶部越多,导致气简外壁上部温度比下部温度更高;
三、〔11分〕
1〕加热状态2分
〔2〕设控制电路中电源两端电压为E。
由图15乙,当温度为100吃时,热敏电阻Ri阻值为500Q2分
故£
=7i〔R°
+R|+R]'
〕2分
=0.04Ax〔50Q+500Q+350Q〕=36V——2分
由图15乙,当温度为50°
C时,热敏电阻R阻值为900Q
因而R2=〔36V/0.036〕・900Q-50Q=50Q1分
〔3〕获得最低温度为50°
C“恒温"
温度波动范畴更小,由于在50〔〕C附近,热敏电阻阻
值随温度变化更明显匚
1分
四、〔12分〕
l.A2.C3.C
4•这盘电影胶片绕在片夹上横截而枳
s=
D-2
d-2
电影胶片的长度L£
=驾泸
_3・14X〔0WO」2?
〕
4X1.4X10*
m=646m
〔2〕正常放映时,连续24幅画面在电彩胶片上的总长度厶0=24X〔6+1.5〕X10M.18m〔1分〕
电影胶片运行的平均速度v=-^=5pm/s=0.18m/so〔1分〕
I646
连续正常放映时间z=~=QYgS=3589s^lh
五、〔12分〕
1•由这台发动机输出特性曲线可以看岀在发动机转速为1000-5000r/min范畴内,它输
出功率与转速大体成正比〔1分〕
2•设做功冲程燃气对活塞平均压强为內,发动机排量为每个活塞受力而积为S,
活塞移动距离为L,
那么Vjt=4SL,做功冲程中燃气对一种活塞平均压力:
F=poS
每完中一种工作循环,在做功冲程中燃气对一种活塞做功:
W〔〕=FL=puSL=poVu/4
——2'
b
那么每个工作循环中,四个气缸燃气对活塞做总功:
w=4w{〕=p{〕Vn
每个工作循环,发动机转轴转2圈,所用时间A2/n
故发动机转速为n时,燃气对活塞做功功率:
P^=VV/t=np〔〕/22分
因此在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强內等参数相似时,燃气对活塞做功功率P与发动机排量Xi成正比。
当发动机效率保持不变时,发动机输出功率P岀又与燃气对活塞做功功率P成正比,因而发动机输出功率Pm与发动机排量V#成正比。
由发动机输出特性曲线可知:
发动机转速为r/min时,苴输出功率约为30KW〔取值在
29-31KW范畴内均可〕1分〕
Pstv
W,p#pv/v
〃=—iLxlOO%=_xl00%=100%=—xlOO%
w总Q总Q汽油加彳汽油Q汽油v油
=―一5。
"
叫"
xl00%=35.7%-—3分
100x2./?
7/5x4.6x107x0.71xl03x9xl0-318
由-警可得
2x30x10
o2P2x30x10*,nin5o
Po=——=Pa=9xl0Pa
心Z222x2.Oxio-
六、(15分)
1.见图答22分
2.与输入轴固定在一起齿轮周长小、齿数少,与输出轴固泄在一起
齿轮周长大、齿数多。
因而,输入轴转动诸多圈才干带动输出轴转动一
圈,实现减速功能。
2分
3.
(1)以额左功率运营时,电动机输入总功率
==X0.34W=4.08W1分
〃电初机=PMi/P*=2.15/4.08=52.7%1分
(2)电动机内阻r=U«
/U=(12/1.36)Q=8.8Q1分
以额定功率运营时,热损耗功率P^=Z«
i2r=0.342x8.8W=1.02W—1分
机械损耗功率PHU*沪P6-P额-P删=(4.08-2.15-1.02)W=0.91W…一1分
窗帘运营速度v=s/t=1.5/6(nVs)=0.25nVs1分
传动装置输出功率P钿:
=2Fv=2x0.25x2W=1W——2分
〃传初独覽=P令岀/P输入=1/2.15=46.5%1分
因而,规左传动装置机械效率不不大于46.5%
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