2016年第二十六屆全國初中應用物理競賽復賽試卷

• 1．圖甲是帶烘干功能的滾筒洗衣機，額定電壓為220V．洗衣機中的電動機在不同工作環節的電功率由電腦芯片控制。圖乙為某次正常洗衣過程中電動機和電熱絲的電功率隨時間的變化情況。若該次洗衣過程共消耗電能0.745kW?h,求：
  （1）此次洗衣過程中電動機共消耗的電能；
  （2）烘干用電熱絲的電阻。
  組卷：247引用：1難度：0.6

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• 2．相較于特高壓交流輸電，特高壓直流輸電具有造價低、損失小、系統穩定、調節快速、運行可靠等優點，有“世界電力高速公路”之稱。例如我國正在建設中的全世界首個±1100kV高壓直流輸電線路，設計輸送功率1200萬千瓦，每千公里輸電損耗僅為1.5%，輸送距離為3324公里。
  （1）按照國家標準，火力發電廠的發電煤耗均統一以輸出1kW?h電能所消耗的標準煤的質量表示（標準煤的熱值為2.93×10⁷J/kg）。目前國內大型火力發電廠實際發電煤耗大致為320g/kW?h,求這種火力發電廠的發電效率。
  （2）大型火力發電站每天需要消耗多少標準煤，才能滿足上述高壓直流輸電線路輸送電能的要求？
  （3）采用高壓直流輸電，電能在輸送過程中的損耗主要來自于電流通過金屬導線時產生的電流熱效應。試推導，若這條輸電線路只采用±550kV超高壓直流輸電方式輸送容量（即最大輸送電功率）完全相同的電能，每千公里損耗約為百分之多少？
  組卷：160引用：1難度：0.4

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• 5．滑動摩擦力的大小f與相互接觸的兩個物體間的壓力和接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，壓力N越大，滑動摩擦力f也越大，并滿足f=μN的關系，式中μ與接觸面的情況有關。如圖甲所示，兩本相同的書，每本200頁（即100張），每張紙的質量m₀約為1g。現將兩本書靜置在水平桌面上，且逐張交叉疊放在一起，交疊部分的面積為書頁面積的一半大小，并用不可伸長的細繩穿過書的中央，如圖乙所示。已知紙與紙之間、紙與桌面間均可認為μ=0.3，取g=10N/kg。
  （1）將穿過左側書A的細繩固定不動，用水平力F把書B勻速抽出，如圖丙所示，求水平力F的最小值。
  （2）若將穿過右側書B細繩固定不動，用水平力F′把書A勻速抽出，求水平力F′的最小值。
  
  組卷：338引用：1難度：0.1

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• 6．在南方，很多家庭的屋頂上安裝有利用太陽能加熱的水箱，利用磁鐵、兩個雙觸點的干簧管和一個帶輔助觸點的繼電器，組成一個水箱自動補水控制電路，所用元件如圖所示。
  
  說明：磁鐵與水箱中的浮子固定相連，可隨水箱中水面的高低變化而上下移動（水箱和其中的浮子均未畫出）。干簧管有兩個觸點，一個常閉觸點和一個常開觸點。當磁鐵由于水箱中水面變化而靠近干簧管時，常閉觸點斷開，常開觸點接通；當磁鐵由于水面變化而離開干簧管時，兩個觸點復原。繼電器有兩對觸點，主觸點和輔助觸點，繼電器線圈不通電時，兩對觸點均處于斷開狀態，當繼電器線圈通電時，兩對觸點同時閉合。使用時主觸點接在工作電路中，輔助觸點接在控制電路中。
  請你完成下列任務：
  （1）在圖中完成電路的連接；
  （2）說明電路的工作過程。
  組卷：148引用：1難度：0.4

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