最新历年全国初中应用物理知识竞赛压轴题精选(2017年最新版).doc

历年全国初中物理竞赛压轴题精选 （2017年最新版） 1.（2017.决赛）（15分）2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自行流入罗布泊。此路经中最高海拔约为h 1=1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近h 2=1000m的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。取g=10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。 ⑴若通过管道提升海水，电能效率η=60%，将1t 海水提升到海拔1200m 处，需要电能E 1至少为多少？ ⑵若每年调4×109m 3海水入疆，即使把从罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水，也还需要额外提供电能。 ⑶若利用水的落差发电，发电效率也为η=60%，将1t 海水输送到艾丁湖，额外需要电能△E 0为多少？ ⑷已知三峡水电站年平均流量Q=5.0×1011m 3，水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率η=60%。若“引渤入疆”，工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送，求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。 2.（2016.决赛）（16分）2015年4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图14所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电桩在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。 若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t;正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)，求： 1．这种电车正常匀速行驶时的功率P行。 2．若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为?行=90%。试估算，每次充满电，电从充电桩所获得的能量E。 3．若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率P出。 4．若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的然油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费然油费多少元？ 3.（2015.决赛）（13分）小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从刚上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作客积”称为气缸排量。如果发动机有若干个气缸，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的轿车采用的是LFX 直列四缸发动机，排量为2.OL; 从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。 1．根据图分析，在发动机转速为1000---5000r/min范围内，它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系？ 2．试通过公式推导出在其他参数相同时，轿车发动机的输出功率与其排量的关系。 3．小亮又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为lOOkm/h时，发动机转速为2000r/min，1平均油耗为9L/lOOkm。参考图21中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程气缸内气体的平均压强是约为多少？(已知汽油的热值为4.6xlO 7J/kg，密度为0.7IX103kg/m3) ． 4（15分）小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘．为此他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，对原有的窗帘盒进行改造． （1）如图甲所示，小明在窗帘盒（上方的双虚线框）内安装了电动装置，电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动．改变通过微型电动机的电流方向，就可改变其转轴转动的方向，从而将窗帘打开或关闭．利用双刀双掷开关，可以实现电源对电动机供电电流方向的改变．请你在图甲右侧的虚线框内，完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接． （2）电动机的转速一般很高，需要安装减速装置，如图乙所示．请说明减速装置的减速原理． （3）下表是所使用的微型电动机的部分数据．表格中，额定功率是“电动机在额定电压和额定电流下工作时的输出功率”，堵转电流是“在额定电压下，让电动机的转轴同定不动时的电流”． 型号 工作电压