江西省上饶县二中2009年九年级物理应用知识竞赛复赛模拟试题（一）人教新课标版

用心 爱心 专心 1 20092009 年上饶县二中初中应用物理知识竞赛复赛模拟试题 一 年上饶县二中初中应用物理知识竞赛复赛模拟试题 一 1 10 分 有一卷无木轴的铜导线 需要确定它的长度 但不能把铜导线全部拉开 更不 能把导线截断 请设计一个测量方案 提出使用器材 说明测量步骤 给出计算方法 器材 铅笔一只 刻度尺一把 游标卡尺等其它尺也行 能称量导线质量的任何形式的 秤一个 2 10 分 引体向上是一项缎炼臂力和腹肌的健身运动 该运动的规范动作是 两手正握 单杠 身体自然悬垂 上拉时 下颚超过单杠 下放时 两臂放直 不能曲臂 这样上拉 下放 重复动作 达到锻炼的目的 今测得小明的体重 m 54kg 在时间 t 1min 内完成 n 20 次引体向上的动作 每次上拉时上升的高度 h 0 5m g 取 10N kg 试求 1 每完成 一次动作 小明所做的功 2 小明做引体向上时的功率 3 10 分 由电源引到某工地的一只 220V 100W 的灯泡亮度较暗 测得该灯泡的 实际功率只有 81 瓦 而电源的电压确为 220 伏 输电导线上消耗的功率约有多大 你 在计算中用到了什么近似 学校 班级 姓名 学号 座位号 密 封 线 用心 爱心 专心 2 4 10 分 一台拖拉机的发动机是四汽缸 四冲程的柴油机 汽缸的直径为 95 毫米 活塞 冲程为 127 毫米 第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是 196 牛 厘米 2 飞轮的转 数是 1200 转 分 这台发动机的功率是多少瓦 用心 爱心 专心 3 5 10 分 山区某工地方程式时 照明电路需用导线从离工地 250m 处的电源引来 工 地上要用一只 220V 100W 和一只 220V 200W 的灯泡来照明 所用导线的电阻 为 0 018 m 如果电源两端的电压为 220V 且保持不变 试求照明时导线上所消耗 的功率和每只灯泡实际所消耗的功率 计算时不考虑灯丝电阻的变化 数值只取整 数 小数可四舍五入 用心 爱心 专心 4 6 12 分 淋浴用水的流量约为 10 升 分 合适的水温约为 50 用水时间约为 4 分钟 电热淋浴器有两种设计 一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热 另一种则备有水箱 待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴 加热前的水温以 20 计 请根据上面提供的数据论证 第一种设计不适合大多数家庭的供电电路 如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用 供电电路允许的电流最大为 10A 电加热的 效率为 80 这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间 学校 班级 姓名 学号 座位号 密 封 线 用心 爱心 专心 5 7 7 12 分 如图所示是自冲水装置 柱形水箱截面积为 0 2m2 箱内浮筒是圆柱形 底P 面积为 200cm2 质量不计 出水口有厚度不计 质量为 0 5kg 的盖板 Q 面积为 50cm2 与底部用细线相连 当连线恰好被拉直时 水箱底与浮筒的底部距离为 20cm 若PPL 进水管的进水量为 0 54m3 h 请计算 P Q L h 用心 爱心 专心 6 1 水箱中的水的深度为多少 2 每两次放水的时间间隔为多少分钟 8 12 分 某同学在科学实践活动中 对一个电路元件 A 进行了探究 他将元件 A 与电源 开关 变阻器 电流表串联成电路 在元件 A 两端并 联 个电压表 研究通过元件 A 的电流跟电压的关系 得到如下表所示的数据 电压 伏01234 电流 安00246 1 请在图甲中画出元件 A 的电流跟电压的关系图线 2 然后 该同学在电路中去掉变阻器 电流表 电压 表 再连接一个电阻 R 如图乙所示 若电源电压为 5 伏并保持不变 元件 A 消耗的功率超过 4 瓦时将被烧 用心 爱心 专心 7 坏 串联电阻 R 至少要多大才不会烧坏电路元件 A 在保证不致烧坏电路元件 A 的条件下 R 值为多大时 输入给 R 的功率达到最大 此 最大功率值为多大 9 14 分 如图所示电路 已知电源电压为U并保持不变 阻值为R0的定值电阻 滑动变 阻器的最大电阻为R 变阻器的总匝数为N 则 1 变阻器允许通过的最大电流不得小于多少 2 要使变阻器滑片 P 移动过程中电路的电流最小变化值不大于电路电流的 I 100 1 则变阻器的匝数N不得小于多少 P R0 S R 用心 爱心 专心 8 20092009 年上饶县二中初中应用物理知识竞赛复赛模拟试题答案年上饶县二中初中应用物理知识竞赛复赛模拟试题答案 1 答案答案 步骤 1 拉出一段导线 在铅笔上绕 n 圈 测出总长度 计算铜导线直径l D l n 2 用称称出导线的总质量 m 3 计算导线体积 V D L l n L 24 2 2 2 导线质量 导线长度 其中为铜的密mV l n L 2 2 4 L n m L 4 2 度 2 答案答案 1 每完成一次操作 小明做功 W mgh 54kg 10N kg 0 5m 270J 2 在时间 t 1min 内小明做功 W nW 20 207J 5 4 103J 小明做引体向上时的功率 P 90W W t 3 5 4 10 J 60s 答案 答案 根据灯泡的额定功率 Po 和额定电压 Uo 与其中电阻 R1的关系可得 1 2 0 0 R U P 484 100 2202 0 2 0 1 P U R 此时电灯实际消耗的电功率为 P1 81W 以 I1表示此时通过电灯的电流 则应有 用心 爱心 专心 9 1 2 11 R IP 故得 AA R P I41 0 484 81 1 1 1 此时电灯两端的电压 U1 I1R1 0 41 484V 198V 输电线上消耗的电压 即 R2两端的电压 为 U2 Uo U1 220V 198V 22V 输电线上消耗的电功率 即 R2消耗的电功率 为 P2 I2U2 I1U1 0 41 22W 9 0W 以上解法中应用了此时灯丝的电阻与灯泡在额定电压下工作时的电阻相等这一关系 即认为灯丝的电阻不随温度的变化而变化 这是一种近似 4 4 答案 答案 活塞的面积 燃气对活塞的压力 F pS 196 71N 1 39 104N 每个做功冲程内 燃气对活塞所做的功为 W1 Fl 1 39 104 0 127J 1764J 由于发动机有四个气缸 则曲轴每转一周内有两个气缸经历做功冲程 故每分钟内发 动机内燃气做功的次数为 n 2 1200 2400 故得每分钟内燃气所做的总功为 W nW1 2400 1764J 4 2336 lO6J 则此内燃机的功率为 P W t 4 2336 106 60W 7 056 104W 答案 答案 以 R1和 R2分别表示两个灯泡的电阻 则应有 484 100 2202 1 2 1 P U R 以 R12表示 R1和 R2的并联电阻 则有 242 200 2202 2 2 2 P U R 16 242484 242484 21 21 12 RR RR R 输电导线的电阻 R0为 R0 0 018 m 2 250m 9 则全电路的总电阻为 R R0 R12 9 161 170 电路中的总电流为 AA R U I 3 1 170 220 得导线上发热消耗的功率为 P0 I2R0 1 32 9W 15W 用心 爱心 专心 10 此时并联部分的电压 UL即为每灯获得的实际电压 其值为 UL IR12 1 3 161V 209V 故得此时两灯消耗的实际功率分别为 WW R U P L 90 484 2092 1 2 1 WW R U P L 180 242 2092 2 2 2 答案 答案 1 从电流方面考虑 设此无水箱式淋浴器正常工作时通过的电流为 I 则依题述在 1min 内流过此淋浴器的 水的质量为 m V 1 103 10 10 3kg 10kg 这些水流过淋浴器后 其温度由 t1 20 升至 t2 50 所需吸收的热量为 Q cmT t2一 t1 4 2 103 10 50 20 J 1 26 106J 以上热量由电热提供 即 Q Iut AA Ut Q I 96 60220 1026 1 6 可见此无水箱式淋浴器若要正常工作 其所需电流为 96A 这大大超过了家用照明电 路允许的电流 10A 即将它安装在家用照明电路中是不行的 所以 第一种设计方案不适 应大多数家庭的供电电路 2 水箱中水的质量 m V 1 103 10 10 3 4kg 40kg 使水箱中水温由 t1 升至 t2 所需的热量 Q2 mc t2 一 t1 设加热电路中以允许的最大电流 I 10A 加热 则电流在时间 t 内提供焦耳热为 Q1 IU t 由于加热的效率为 0 8 所以有 Q1 Q2 由上诸式解得 min481086 2 220108 0 2050 102 440 3 3 12 s s IU ttmc t 即在题给条件下把水箱中的水加热到所需的温度至少需要 48min 9 9 答案答案 1 变阻器允许通过的最大电流应大于 0 R U I 2 设变阻器连入电路的