2012年第二十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛及汇总.docVIP

PAGE  PAGE 17 第 页 共 9 页 2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛复赛试题 注意事项： 1．请在密封钱内填写所在地区、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，满分为100分。 4．答卷时间: 2012年4月15日(星期日)上午9： 3011: 100。 题 号一二三四五六总 分分 数复核人得 分评卷人 一、（16分) 某小型汽油发电机外形如图1所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机(汽油机)发电机型号 XGQF5.0 型号 XGQF5.0 额定功率 8.3kW额定输出功率 5kW噪声 73db 额定输出电压 220V连续运行时间 8h 额定频率 50Hz 强制水冷四冲程自动电压保护 图1 (1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度? 172教学网 (2)己知汽油的热值是q=4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大?172教学网 (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少? 网 172教学网 得 分评卷人二、(16分)长期以来，我国北方地区城镇居民的冬季采暖计量一般都按住宅面积收费，导致用户节能意识差，造成严重的资源浪费。作为建筑节能的一项基本措施，近几年部分地区试点以热量表作为计量收费的依据和手段，经测算可节能约20%~30%。172 进水 回水 测温三通 水量调节阀 热量表 热量表热量计量系统组成 用 户 图2 如图2所示，一个完整的热量 表由以下三个部分组成：一只液体 流量计，用以测量经热交换的热水 流量；一对用铂电阻制作的温度传 感器，分别测量供暖进水和回水温 度；一低功耗的单芯片计算机，根 据与其相连的流量计和温度传感器 提供的流量和温度数据，利用热力 学公式可计算出用户从热交换系统 获得的热量，通过液晶显示器将测量数据和计算结果显示出来。172教学网 以下是某用户家中的热量表的部分参数，已知水的比热容取4.2×l03J/(kg·C)，天然气的燃烧值约为8×107J/m3。 最大流量/m3h-12.5 测温范围/℃4 ~100温差范围/K2~50 最大水压/MPa1.6电源3.6V 2Ah 电源寿命≥5年 （1）试通过以上数据计算该型号热量表能测量的最大供热功率是多少？ （2）在一次要查看热量表记录情况时，通过逐次点按计量表上的信息显示按钮，液晶显示器逐项显示出了下列数据： 供水温度：52.5℃ 回水温度：49.7℃ 瞬时流量：0.777m3/h 累计热量：46235.67kW·h 工作时间：19104h46min 根据这些数据推算，求此次查看时该用户家平均每小时从暖气中得到的热量约为多少J？到此次查看时为止，该用户从这套供暖系统得到的总能量相当于完全燃烧了多少m3的天然气？ (3)如果出现大风降温天气，住宅通过外墙散热的速度会加大。从原理分析，应该在家中怎样调节，才能保持室内温度不出现明显下降。 (4)这种型号的热量表平均耗电功率不超过多大? (5) 2010年国家将逐渐在全国推广使用供热分户计量。假设某城区在未使用热量表计费时，一年热力公司共消耗天然气40亿立方米，现有30%的用户使用热量表，在使用后平均每户节能20%。按此情况计算，这些使用热量表的用户一年可节约多少天然气? 172教学网 得 分评卷人图3 三、（16分）双活塞气压计是一种可以消除活塞自重影响、对低压容器内的压强进行测量的装置。如图3所示，在甲、乙两个空腔容器中各有一个活塞A和B，其中活塞A的截面上下一致，称为自由活塞，其横截面积为S1；活塞B的上下截面不等，称为差动活塞，其上下两部分的横截面积分别为S2和S3。乙容器的上、下两部分彼此隔绝，不能相互渗气、渗油。C为带有阀门K1的工作液体的接口，工作液体充满甲容器和乙容器的上部空腔；D为带有阀门K2的接口，可接待测容器；E为带有阀门K3的接口，可与抽气机相连。测量前要先校正零位平衡：K1关闭， K2打开，D口不连接待测容器，在两活塞上面放置砝码(图中未画出)，调节砝码的质量使两活塞升起的高度相同。进行测量时，要将待测量的容器接在D口上，并关闭K2、打开K3，开动抽气机进行抽气，待乙容器下部空腔内接近真空时，关闭K3、打开K2，此时差动活塞B己有所下降，在自由活塞A上再加放重为G的砝码时，A、B两活塞的上表面