复赛练习试题(二)

中国奥博教育：浙江省杭州市学院路146号第一教学楼507室TEL：0571—85028528FAX：0571—85028578第1页2020-1-3复赛练习试题（二）1．小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图6为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长l＝40cm的正方形，A是一直径d1＝8cm的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口盖严。阀门的左端用活页固定在箱底的排水管口的边缘，右端通过一很小的挂钩及连杆与浮于B相连，连杆的长度h0＝10cm。浮子B是一外部直径d2＝8cm、高H＝30cm、质量m＝0.4kg的空心圆柱体。设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：（1）水箱体至少多高，水才不会从水箱上部溢出？（2）如果自来水管的流量为0.2m3/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？2．学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能将铅球掷得更远。陈平说：“掷出点越高，掷得越远”。王力说：“掷出速度越大，掷得越远”。李明说：“我们还是通过实验来探究吧”。大家经过讨论，提出了以下猜想。猜想1：铅球掷得远近，可能与掷出铅球点的高度有关。猜想2：铅球掷得远近；可能与掷出铅球时的速度有关。猜想3：铅球掷得远近，可能与掷出铅球的角度（投掷方向与水平方向的夹角）有关。为了检验上述猜想是否正确，他们制作了一个小球弹射器，如图7所示。它能使小球以不同的速度大小和方向射出，弹射方向对水平方向的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出。他们通过7次实验得到下表中的实验数据（“射出距离”指水平距离）。实验序号射出点高度h/m射出速度v/（m·s－1）射出仰角θ射出距离l/m10.55302.920.51030°9.630.51045°10.741.01045°11.151.51045°11.560.51060°970.51530°20.7请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题。（1）为验证猜想1，应选用序号为、、的实验数据，因为（2）为验证猜想2，应选用序号为、、的实验数据，因为（3）为验证猜想3，应选用序号为、、的实验数据，因为（4）通过上述实验，你认为怎样才能将铅球掷得更远？3．图8为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，RD1、pD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D灯闪亮，向驾驶员显示转向灯工作正常。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至l、2中的任何位置时D灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光。中国奥博教育：浙江省杭州市学院路146号第一教学楼507室TEL：0571—85028528FAX：0571—85028578第2页2020-1-34．下表列出的是某厂生产的家用燃气热水器的参数。表中“额定热负荷”指的是满负荷使用时，lh内燃料燃烧产生的热量。（1）分别计算燃烧1m3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量。（2）根据表中数值和你已有的知识，讨论“额定燃气压力”一行中，“mmH2O”的含义。（3）王保成同学说，“热水产率”一栏中，5、3、2后面的字符好像是数字“1”，但是在“/min”的前面又好像丢掉了什么。请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。（4）“热效率”一栏给的是参考值，“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25℃和55℃时的热效率，并解释这两个情况下热效率不同的原因。1、参考解答和评分标准（8分）（1）设水箱中水面高度为h时，连杆对阀门A的拉力为T，此时阀门刚好可被拉开。对浮子B根据平衡条件有：mg＋T＝F浮（1分）其中)(4022hhdgF浮（1分）对放水阀门A根据杠杆的平衡条件有：241211ddghTd（2分）联立可解得：m3608442122022.dgdghdgmgh（1分）所以水箱体的高度至少为0.36m。（2）一箱水的体积为：V箱=l2h＝（0.4m）2×0.36m＝0.058m3（1分）自来水管的流量Q＝0.2m3/h蓄满一箱水所用时间min417min60m20m058033...QVt水（2分）所以，水箱放水的时间间隔约17.4min。中国奥博教育：浙江省杭州市学院路146号第一教学楼507室TEL：0571—85028528FAX：0571—85028578第3页2020-1-32、参考解答和评分标准（12分）（1）3、4、5，要研究与射出点高度的关系，应该保持射出速度、射出仰角相同。（2）1、2、7，要研究与射出速度的关系，应该保持射出点的高度、射出仰角相同。（3）2、3、6，要研究与射出仰角的关系，应该保持射出点的高度、射出速度相同。（4）应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角。全题12分。（1）、（2）、（3）每小题前三空共2分，但有一个错误就不给分；第四空1分。第（4）小题3分。3、参考解答和评分标准（12分）因为灯D的规格是“6V、1.5W”，所以灯D的电阻为RD=U2/PD=24W（分）转向灯的规格都是V、10W”，所以转向灯的电阻均为R＝U2/P=3.6左（或右）两只转向灯和灯D总电阻：R总=RD＋R/2＝25.8（1分）当摩托车向右（或左）转时，开关S接至位置1（或位置2），此时右转（或左）向灯RD1、RD2两端的电压为6V，正常发光。（2分）而通过灯D的电流：ID=U/R总=0.23A（1分）所以灯D上获得的功率：PD’=I2RD=1.3W（1分）由于PD’与灯D的额定功率（1.5W）差不多，所以此时灯D也能发光。（2分）与此同时，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流：I＝ID/2=0.12A（1分）所以每个左（或右）转向灯的实际功率为：P实=I2R＝0.052W（1分）由于左（或右）转向灯的P实远小于其额定功率10W，所以左（或右）转向灯不能发光。（2分）4、参考解答和评分标准（16分）（1）液化石油气36326J/m1001m103680J1037..（1分）人工煤气36326J/m10190m109641J1037..（1分）天然气36326J/m10360m10041J1037..（1分）（2）这一行既然是表示压力（指压强），而且在每格里，上面一行的量的单位都是压强单位Pa，所以mmH2O很可能是压强的另一种单位。H2O是水的分子式，mm是毫米的单位，联想到有时用1mm高的汞柱产生的压强作为压强单位，mmH2O会不会是1mm高的水柱产生的压强？可以试一试。1mm水柱产生的压强是p=gh=1×103×10×1×10-3Pa＝10Pa（1分）而“额定燃气压力“一行中以mmH2O为单位的量的数值与以Pa为单位的量的数值的确相差10倍。所以，mmH2O是个压强单位，大小等于1mm高的水柱产生的压强，即1mmH2O=10Pa。（1分）（3）以温升40℃为例，根据表中其他参数计算热水产率。我们希望能够以此判断“l”的含义。设每分钟产热水的质量为m，水在1min内吸收的热量可以表示为Qi＝cm(t2－t1)…………………………………………①（1分）另一方面，根据表中所给的参量，热效率按80％计算时，水在1min内吸收的热量为中国奥博教育：浙江省杭州市学院路146号第一教学楼507室TEL：0571—85028528FAX：0571—85028578第4页2020-1-3J1093480%J60103756i.Q…………………②（1分）由①、②两式解出3kg9kg2kg4010241093435...m（2分）由此判断，“3”和“/min”之间的符号如果代表质量，它的意义应该是“kg”。考虑到1kg的水的体积是1L，所以这个符号一定是字母“l”（小写的L），而不是数字“1”。因此，正确的数值和单位是3L/min。分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论。（2分）（4）由关系式Qi＝cm(t2－t1)可知，温升25℃时每分钟吸收的热量是Qi＝4.2×103×5×25J＝5.25×105J（1分）燃气每分钟产生的热量是J10176J60103756.热效率%85J10176J1025555..（2分）同理可得，温升55℃时热效率η＝75％（1分）温升较高时热量散失多，所以热效率较低。（1分）复赛练习试题（三）5．如图1所示，是一种自行车的打气筒的截面示意图，其中有一处地方结构没有画全，请根据打气的原理和过程，在图上补全结构，并用文字简要说明这种打气筒跟普通气筒不同的打气原理。6．小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机（如图2所示）。他把支架安在木棒的41长处，每捆柴草重1000牛，为了使木棒平衡以达到省力的目的，他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重？（木棒密度0.8103千克/米3，g取10牛顿/千克。）7．太阳和月亮位于如图3所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时，可以看到日全食、日偏食和日环食。8．照明电路用电高峰时，电灯就会暗下来，这是由于电灯两端电压降低的缘故。某同学想测算电灯两端的实际电压，但手头没有交流电压表，中国奥博教育：浙江省杭州市学院路146号第一教学楼507室TEL：0571—85028528FAX：0571—85028578第5页2020-1-3只有一块手表、一把带有铭牌的电烙铁、配电盘上还有一块正在运行的带有铭牌的电度表。他利用这些器材就测算出了照明电路中用电器两端的实际电压，请你说明他的测算方法。9．小华在假期探望外祖母，他乘坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次，他还发现，火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次。小华恰好坐在车尾，从听到笛声到车尾出洞，小华共数出84次车身振动，所用的时间是1分45秒。若车身总长175米，每节铁轨长12.5米，山洞的长度是多少？当时火车的速度是多少？（设火车一直匀速直线行驶，声音在空气中的传播速度是340米/秒。）10．有一支杆秤，量程是2千克，现给你质量为2千克的标准砝码，一根足够长的刻度尺，（1）请你说明，如何检验此杆秤是否准确？（2）如果不准确，应重新刻度，写出简单的刻度方法（要求准确到50克）。11．有两种灯泡，分别标有（110伏60瓦）和（110伏25瓦），把它们接入家庭照明电路中。（1）能不能各取一只串联使用？请说明原因。（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接？（3）这时总电功率是多少？12．在四个外型完全一样的电阻中，有三个电阻的阻值完全相同，为了挑出那只阻值不同的电阻，并确定它的阻值是偏大还是偏小，小华设计了如图4所示的电路。闭合开关后，他发现电流由Q流向P，电流计的指针向右偏转。请你帮助他完成实验，并回答他是如何得到结果的？（要求写出实验操作过程，过程要尽量简便。）13．有一个形状不规则的石蜡块，现要测出它的密度，但身边没有天平，也没有量筒，只有两个可以放进石蜡块的杯子和一