2012年4月九年級物理競賽集訓題目

一、解答題（共18小題）

• 1．隨著低碳理念的普及，學?？萍夹〗M的同學擬設計一種以太陽能電池驅(qū)動的汽車。通過查閱資料得知：肇慶地區(qū)太陽光垂直照射時，每平方米太陽能電池板最大可提供150W的電功率。擬設計的太陽能汽車質(zhì)量是500kg,它在平直路面上最快每秒可行駛15m,行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍。該汽車的驅(qū)動電機能夠?qū)?0%的電功率轉化為牽引汽車前進的機械功率。若該車在平直路面上以最高速度行駛，試通過計算回答下列問題（g取10N/kg）：
  （1）驅(qū)動電機提供的推力是多少牛？
  （2）驅(qū)動電機提供的機械功率是多少瓦？
  （3）該車的太陽能電池板面積約為多大？（計算結果小數(shù)點后保留一位數(shù)字）
  組卷：227引用：10難度：0.1

  解析

• 2．從2006年開始，我國就參與了國際科研合作項目《國際熱核聚變實驗堆聯(lián)合實施協(xié)定》，研究可控核聚變技術。該技術可用氫的同位素氘和氚聚合發(fā)生核聚變釋放能量，并不會產(chǎn)生放射性污染，如圖所示。
  
  而氘可以從海水中提取，從1L的海水中提取的氘參與核聚變反應放出的能量相當于300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量。若這些核能用來發(fā)電的效率可以達到50%，所產(chǎn)生的電能可供如圖所示的電力機車牽引功率為4800kW的“和諧號”電力動車組以252km/h的運營速度勻速行駛多少km？（計算結果保留一位小數(shù)）（汽油密度：0.71×10³kg/m³；汽油熱值：4.6×10⁷J/kg）
  組卷：204引用：6難度：0.3

  解析

• 3．如圖，一長為l的粗細不均勻的水泥電線桿，重心在距A端

  l

  3

  處，當用豎直向上的力F₁將A端抬高h（B端仍在地面上）時，F(xiàn)₁做功為W₁；當用豎直向上的力F₂將B端抬高h（A端仍在地面上）時；F₂做功為W₂，則F₁：F₂=

  ，W₁：W₂=

  。
  組卷：2260引用：20難度：0.5

  解析

• 4．近期某地電價0.6元/度，液化石油氣每罐（內(nèi)裝液化石油氣15kg）100元，木炭5元/kg。液化石油氣的熱值為4.2×10⁷J/kg,木炭的熱值為3.4×10⁷J/kg。使用上述三種能源，理論上

  最便宜。
  實際上各種能源使用的效率差別較大。這三種能源在家庭日常生活中哪種更經(jīng)濟呢？小明制定了探究計劃。除上述三種能源外，所需物品如下：燒水鍋（容積20L）、電爐（220V，1500W）、液化石油氣爐、炭爐、溫度計、停表、天平、電子秤。
  小明首先選擇電能探究，他的探究設計如下。
  （1）把盛滿水的燒水鍋放在電爐上，用停表測量加熱時間t,用公式

  算出消耗的電能，再算出所需的電費M。
  （2）用溫度計測量加熱時間內(nèi)水的溫度變化Δt,計算

  M

  Δ

  t

  的值。

  M

  Δ

  t

  表示

  。
  請你在液化石油氣和木炭中選擇一種，幫助小明完成探究設計。
  （3）把盛滿水的燒水鍋放在

  。
  （4）用溫度計測量

  水的溫度變化Δt.計算

  M

  Δ

  t

  的值。
  （5）比較兩種能源的

  M

  Δ

  t

  的值。
  組卷：239引用：2難度：0.1

  解析

• 5．如圖，電源電壓18V且保持不變，電流表接“0～0.6A”量程，電壓表接“0～15V”量程，燈泡上標有“6V3W”字樣，燈絲電阻保持恒定不變。求：
  （1）燈泡正常發(fā)光時的電流；
  （2）當電流表的示數(shù)為0.4A時，電壓表的示數(shù)；
  （3）為了保證電路的安全，滑動變阻器的最大阻值和允許接入的最小電阻。
  組卷：357引用：12難度：0.1

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• 6．今年長江中下游遭遇了50年以來最長時間的干旱，各地都在抽水抗旱。如圖是某村抽水抗旱的示意圖，水泵的流量為180m³/h（每小時流出管口的水的體積），抽水高度H為12m.（一標準大氣壓：1.01×10⁵Pa,g=10N/kg）
  （1）水泵的軸心距水面的高度h最大為多少？
  （2）該機械裝置所做有用功的功率為多少？
  （3）帶動水泵的動力裝置為柴油機，每小時燃燒的柴油為1.25L．則整個機械裝置的效率為多少？柴油熱值是4.0×10⁷J/kg。
  組卷：161引用：6難度：0.1

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一、解答題（共18小題）

• 17．有一種用于清理河道、港口泥沙的抽砂船。工作時，用高壓水槍噴射出的水柱將細砂沖起，再利用水泵將細砂抽起通過管道輸送到目的地。下面是某型號抽砂船的有關參數(shù)。（設濕砂的平均密度為2.0×10³kg/m³，河水的密度為1.0×10³kg/m³、g取10N/kg）

  型號	10FGKN-30
  船重（非工作狀態(tài)）	10t
  流量Q（m3/h）	1000
  最大功率（kW）	400
  最大揚程（m）	32

  （1）該抽砂船在非工作狀態(tài)下，排開水的體積是多少？
  （2）高壓水槍水壓為3.0×10⁷Pa,水槍噴嘴的面積為5.0×10^-6m²，若不考慮水從噴嘴噴出時橫截面積的變化，高壓水流產(chǎn)生的壓力為多少？
  （3）若某一次抽砂的高度為12m,抽砂船的工作效率為80%，則抽砂船實際消耗的功率為多少？（結果保留整數(shù)）
  組卷：46引用：7難度：0.1

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• 18．隨著人們生活水平的逐漸提高，小轎車已經(jīng)走進了千家萬戶。前不久，小明家也新買回來了一輛小汽車，好奇的小明找出了小汽車如下表列出的有關數(shù)據(jù)：（g=10N/kg,1L=10^-3m³）
  

  小汽車的質(zhì)量1200kg	小汽車的額定功率90kW
  每個輪胎與地面的接觸面積500cm2	100km耗油量10L
  汽油的密度0.71×103kg/m3	汽油的價格6.25元/L

  求：（1）該小汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大？
  （2）若該小汽車行駛100km,則需耗油多少千克？
  （3）小明發(fā)現(xiàn)該小汽車在水平路面上以額定功率勻速運動的速度是72km/h,請計算該車行駛100km牽引力所做的功。
  （4）假如小明還想知道小汽車發(fā)動機正常工作時的效率大約是多少，則小明還需查閱的信息有哪些？
  組卷：484引用：8難度：0.1

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