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应用物理知识竞赛练习题

发布时间:2014-04-09 09:14:32  

1、小华用一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地测出了食用油的密度。写出他的操作步骤,用字母代表测量量,推导出计算密度的公式。

2、(5分)在趣味物理表演会上,小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。如果原来水箱是空的,注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出?如果原来水箱是满的,放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水?如果进水口不停地向箱中注水,但进水流量较小,使得当出水口有水流出时,进水流量小于出水流量,这种情况下排水口的水流有什么特点?

3、电饭锅的原理如图所示。煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭熟后(当时的温度大约为103℃)保温时开关S自动断开,黄灯亮。电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比,二者的大小应有什么关系?为什么?通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用,这是为什么?

4、汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来,这时可以使用“油压千斤顶”。下图是油压千斤顶的原理图。向下按动手柄,圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸。大油缸中的油量增多,把圆柱形大活塞向上推,带着上面的重物上升。实验表明,加在密闭的液体上的压强,能够按照原来的大小向各个方

向传递(这个规律叫做帕斯卡定律)。现在有一个油压千斤顶,有关尺寸如图所示。如果希望在手柄上用20牛顿的力向下压时就能在大活塞上举起1吨的重物,大活塞的直径至少是多少?

6、去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学到了野外生存的很多知识和技能。其中:(1)获取饮用水。如图4,用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上,扎紧袋口。随着植物中水的不断 和 ,经过一段时间,塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。

(2)用影子辨别方向。如图5所示,将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后,用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹,

图4 图

在轨迹上找出其中距O点最近的点A,则OA所指示的方向就是 (选填“东”“西”“南”“北”)方向,这一判断应用的光学知识是 。

7、某院内有甲、乙两户居民, 院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。

假设两户所有用电器均为纯电阻电器, 各用电器的额定电压都是220V, 用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V, 试回答下列问题: 1. 画出院内的供电和用电的电路图。

2. 通过计算说明,在实用和经济的前提下,为了“电力增容”,院内的供电线路应选用哪一种铜导线?

3. 若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω,那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用“220V 4kW”的电器时, 乙户所得到的实际电功率是多少?

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8、 如图为输电线路中常用的油浸自冷式变压器。变压器内部的铁芯、线圈就浸没于变压器油(一种矿物油,也称导热油)中。变压器工作时,铁芯、线圈会发热。这些热量主要通过导热油并流经变压器外部的一根根金属管道散发到空气中,从而使铁芯、线圈的温度不会升高太多,以确保变压器的安全运行。请回答:

(1)变压器外部的散热器为什么做成管道状?

(2)变压器的上部有个油箱,其侧面有一个油量表。油量表就是一根上、下两端均开口并插入油箱中的玻璃管。电工通过观察玻璃管中油面的高度来判断油箱中油量的多少。请问:设计这一装置利用的主要物理知识是什么?

(3)从图8我们发现:变压器外部的散热管道都是沿竖直方向而不是沿水平方向分布的,这是为什么?

(4)正常情况下,变压器油箱中的导热油是绝对不允许装得满满的,这是为什么?

9、1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生丁偏转,这一现象表明这时闭台电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”.把这一电路叫“热电偶电路”。 某研究小组的同学们按如图7所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因

请根据以上资料数据说明:(1)产生热电流的条件是:_______________________________ ;

(2)根据热电流的特点,猜想并写出热电偶电路的一种应用: 。

10、如图是某家用燃气热水器结构原理图,微动开关K与活塞相连,活

塞与水管相通。淋浴时,打开淋浴阀,喷头有水喷出,根据 的规律,活塞应向 (左、右)移动,由电磁铁的磁力把燃气阀打开,同时电子点火,燃气进入灶头燃烧,有热水流出;洗完后,关闭淋浴阀,热水器熄火。若热水器各部件完好,水压正常,打开淋浴阀后,电子点火器能点火却无火焰,原因可能是____________。(能写出一点即可)。该热水器适用水压:0.05×103~0.4×103kPa,若用水塔供水,则水面离热水器至少________m

11、频率为300MHz-300GHz的电磁波,它的波长很短,通常称之为微波。微波能沿直线传播,在遇到金属材料时能发生反射:遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料叫可以穿透;遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收,并将微波的电磁能量变为内能。人们熟悉的手机就是利用微波进行通讯的。GSM手机的工作频率般为900 MHz~1800 MHz波段。使用手机通话时,微波会对人体产生一种“加热效应”,微波频率越高,人对其能量吸收率就越尚,危害也就越大。下表提供了某种型号手机的技术参数。请根据这砦技术参数和微波的上述特性解决下列问题。

(1)手机的最大工作电流约是多少?在300 min的通话时间内.手机的平均功率约为多少?

(2)请列举两项减小手机微波辐射危害的措施;

(3)某网站刊载了一则“手机煮鸡蛋”的消息:两名实验人员将一个生鸡蛋放置在陶瓷杯子里,在鸡蛋两侧各放置部手机,让听筒与鸡蛋的水平距离保持2 cm左右。用其中一部手机拨通另一 部手机,并保持通话状态。在实验进行到65 min时,实验人员取出鸡蛋,发现已经完全熟透。请判断这则消息的真伪,并简要说明理由。

图9

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