1、2015年江西省上饶县二中九年级应用物理知识竞赛复赛模拟试题（五） 实验题 有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为光敏电阻物理学上用 “光强 ”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为 E，国际单位为坎德拉 (cd)，某光敏电阻的阻值 R与光强 E之间的一组实验数据如下表所示： (1)分析上表数据，根据光敏电阻的阻值 R随光强 E变化的规律，填 ,写表格空格处的电阻，并归纳出光敏电阻的阻值 R随光强 E变化的关系式为 R= Q (2)小明将该光敏电阻 R、电流表 (量程为 0 0 6A)、电压表 (量程为 03V)、开关、滑动变阻器 R。 (最大阻值为 5
2、0)和电压恒为 6V的电源组成如图所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为 0 4A时，电压表的示数为3 6V，此时，光敏电阻所在处的光强为多大 (3)在上述电路中，随着电阻的变化，电流可能会超过电流表的量程，滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程若光敏电阻处的光强在 2 0 cd至4 5cd范围内，为保证不超过电表量程，求出滑动变阻器允许连入电路的阻值范围 (4)若用该光敏电阻制作成如图所示的电磁继电器来控制路灯 L，要求当光照 减弱到一定光强时，电磁继电器能接通路灯 L，则路灯 L所在电路的 M、 N触点应安装在衔铁的 (上方下方 ) 答案： 近年来太湖水污染形势严峻，直接
3、影响到太湖流域人民的生产和生活太湖水污染主要来自于农业生产中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗涤剂、工业废水中的金属离子等，这些污染物在水中形成大量自由移动的离子，使污染水的导电性能增强，所以 性能的强弱是反映水污染程度的重要指标之一阳湖中学物理研究性学习小组的同学 采集了三种流人太湖的典型水样： 稻田水； 生活污水； 工业废水，决定对这三种水 样的导电性能进行 对比检测他们从实验室借来了如图所示的器材 (1)为了比较水样的导电性能，每次倒人烧杯的水样必须保持 相等 (2)请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接起来 (3)实验前，开关应 （断开闭合），滑片 P应放在变阻器的 (A/B)端 (4
4、)为了减小实验误差，电流表和电压表量程选择的方法是 (5)利用上面的电路，小组同学讨论认为可用多种方法比较三种水样导电性能的强弱，请你写出一种方法 (6)根据你所采用的方法，请设计相应的记录实验数据的表格 答案：计算题 电磁炉是一种新型灶具，图所示是电磁 炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请
5、问： (1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？ (2)某同学用功率为 2000W的电磁炉，将 1初温为 25 的水加热到 100 ，需要的时间为 2分 55秒， 则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？ (水的比热容为 4.2103J/（ kg ) ) 答案：（ 1）电磁炉的热效率更高（ 1分）。因为电磁炉是利用锅体本身发热来加热食物，没有炉具向锅体传热的过程（ 1分），热散失少（ 1分），所以电磁炉的热效率更高。 （ 2）消耗的电能 W = Pt = 2000W 175s=3.5105J （ 1分） 水吸收的热量 Q 吸 =cm水 (t-t0)= 4.2103J/（ kg.
6、） 1kg(100 -25 ) =3.15105J （ 1分） 电磁炉的热效率 =Q吸 / W=3.15105J/3.5105J=90% （ 2分） 小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。他们对饮水机的工作情况进行了与研究，发现当加热内胆里的水温达到 90 时，温控开关就会自动断开，停止加热；当水温降至 60 时，温控开关又会自动打开重新加热，每次加热的时间为 t 4min。 （ 1）饮水机加热一次消耗的电能 W0为多少？ (2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水，既能使人们在较短的时间内喝上热水，又能避免一次加热过多的水而造成浪费。请你根据前面的数据，计算加热内胆的容积。 假设消耗的电
7、能完全转 化为水的内能，水的比热容为 c水 4.2103J/（ kg ）。 (3）某日下午放学时，值日生小刚忘了关掉饮水机，直到第二天进教室后才发现，他为自己不小心浪费了电能而内疚。因为他知道，虽然饮水机是断续工作的，但这一晚上（约 12小时）也会浪费不少电能。他经过一定的测量，就估算出了这一个晚上浪费的电能。请你简述测量和估算的方祛，不需具体的数据计算。 答案： “5 12”坟川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电， 该柴油发电机说明书的部分内容如表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区
8、供电，如图所示发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为 GBCZ60型单股 铜导线，该型导线单位长度的电阻为 2.510-4 m.安置区家用电器的总功率为 44kW, 当这些家用电器都正常工作时，求： (1)输电线路中的电流多大？ (2)输电线路损失的电功率多大？ (3)发电机实际输出电压多大？ (4)该柴油发电机工作过程中，每小时消耗 18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？（柴 油热值是 3.3 X 107J/kg) 答案： 研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高
9、的温度，其原理如图所示。图中电流表量程为 0 15mA（不计其电阻），电源的电压恒为 3V，R为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在 t0 时其阻值 Rt随温度 t的变化关系为 Rt=100+0.5t（单位为 ）。 （ 1）若要把 Rt放入温度为 0 处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器 R接入电路的阻值为多大？ （ 2） 保持（ 1）中滑动变阻器 R接入电路的阻值不变，当把测温探头 Rt放到某待测温度处，电流表的示数恰为 10mA，则此时 Rt的阻值为多大？对应的温度为多高？ （ 3）保持（ 1）中滑动变阻器 R接入电路的阻值不变，当被测温度为 600 时
10、，电路消耗的电功率为多大？ （ 4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？ 答案：解： 金属电阻 Rt在 0 时阻值为 R0=100， （ 1分） （ 1分） 代入数据得： R 100 （ 1分） 代入数据得： Rt 200 （ 1分） Rt=100+0.5t 代入数据得： t 200 （ 1分） Rt=100+0.5t 400 （ 1分） 电路消耗的总功率 P （ 1分） 代入数据得 P=0.018W （ 1分） 电流刻度值越小对应的温度刻度值越大（其他合理均得分） （ 1分） 综合题 下表是某辆四轮轿车的部分数据： (1)该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测
11、得该轿车轮胎与地面接触的长度约为 50毫米 (沿车长的方向 )。则此时该轿车对水平路面的压强约为多大 (g取 l0牛千克 ) (2)该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电 瓶给氙气大灯供电最多能供氙气大灯正常工作多长时间 (3)该轿车在高速公路上以 108千米 /时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，则轿车受到的阻力是多大 (4)有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是 。答案： 武汉等地生产的混合动力汽车将服务北京奥运。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮
12、输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时 给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。 （ 1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点。_ （ 2）下表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能。 电压 /v 300 功率 /w 30 容量 /Ah 100 质量 /kg 320 （ 3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶 0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg，车速为 50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的 60%增加到 80%。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为 4.0107J/kg，汽车行驶时所受阻力 f和车速 v的关系如下图所示。试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）。 答案：
