2023年全国初中应用物理知识竞赛复

2023年全国初中应用物理知识竞赛复赛。

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收=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吸=q放。

即4.2×10m△t=q放。

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放=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吸=4.2×103×2×55=4.62×105(j)

燃气每分钟放出的热量：

q放=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。