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全国竞赛试题汇编

(93第三届)2.人们常说井水冬暖夏凉,这是因为[ ]A.井内冬夏温度变化小,地面冬夏温度变化大,所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的B.井水受地热的作用而有较多的热能C.井水远离地面,不受空气流动的影响,因而具有较多的热能D.井水暴露在空气中,夏天气温高,蒸发得快,吸收了较多的热量,因而温度较低答案:A(94第四届)6.我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶,用30分钟刚好可将4㎏与气温(26.5℃)相同的水烧开。

若不计热损失,此时这个太阳灶的功率为[ ]A.163瓦B.686瓦C.933瓦D.41160瓦答案:B(94第四届复)9.用一重锤从相同的高度落下敲击质量和温度分别相同的钢块和铅块,重锤打在钢块上时,重锤会跳起,打在铅块上时,重锤没有弹起,这时:[ ]A.钢块的温度比铅块高B.铅块的温度比钢块高C.钢块与铅块的温度一样高D.无法判断谁的温度高答案:B(05第十五届)4.我国北方地区冬季用燃煤取暖所造成的大气污染,己越来越引起人们的关注。

现在有些家庭已经改用燃油取暖,以降低对大气的污染。

小明家的住房面积约110m2,若将住房的门窗关闭好,用燃烧柴油来取暖,并使室温升高10℃,已知柴油的热值为4.3×107J/kg,空气的密度约为1.3kg/m3,空气的比热容为1.O×l03 J/(kg.℃),所需的柴油约为[ ]A.0.01kg B.0.1kg C.1kg D.10kg答案:B(97第七届复016.用太阳能热水器给40千克的水加热,水温由18℃升高到36℃,水吸收的热量是________焦耳。

若用燃烧值为3.0×107焦耳/千克的煤给水加热,其效率为20%,则需要燃烧约________千克煤。

答案:3.024×106,0.5(03第十三届)4.(6分)右图为农用扬场机的示意图。

谷物脱粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出,谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同,从而形成1、2、3三堆,达到分离的目的。

其中1是,2是。

从能量的角度看,它们在运动过程中能够分离,是因为答案:糠皮、谷粒。

它们以同样的速度被抛出,碎石的质量最大,动能最大,所以克服空气阻力运动的距离最大,糠的质量最小,运动的距离最小。

(04第十四届)4.(5分)2003年10月16日6时54分,“神舟”五号飞船成功完成了我国第一次载人航天飞行,返回舱在内蒙古主着陆场地安全着陆。

(1)火箭发射时发生的能量转化主要是__________能转化为_______能。

(2)在飞船关闭发动机后绕地球飞行时,如果在舱内进行下列实验,与在地面相比,其中最难完成的是________(填字母):A.用温度计测温度;B.用显微镜观察洋葱表皮;C.用漏斗、滤纸过滤,除去水中的泥沙。

(3)如果将农作物种子携带到太空,然后再带回来进行种植实验。

这样做的目的是__________________________________________________________。

答案:(1)化学,机械(或动能和势能),(2)C,(3)在失重状态下看种子的基因是否发生变化(07第十七届)5.油库里的储油罐如图6所示,它浑身银白,直径较大,高度较矮(相对于直径而言),像个短胖子。

请回答:(1)在储油罐的这些设计中,“浑身呈银白色”是为了________;“直径较大,高度较矮”是为了________(2)在储油罐旁还安装有自动喷头,每到夏天,特别是白天的中午,常用喷头向储油罐喷水,这主要是利用水的_________较大的特性,以及水蒸发时要吸热的特性来给储油罐________,以防止油的自燃。

答案:(1)尽可能地反射阳光稳固油罐,增大容积(2)比热容降温三、实验题(2000第十届)4.(7分)扬场机能把谷粒、谷糠和小石块分开。

这三种东西中哪一种的落地点距扬场机最近?哪一种最远?同样大小的谷粒和小石块,为什么落地点的远近不同?答案:谷糠的落地点距扬场机最近。

小石块最远。

同样大小的谷粒和小石块,虽然飞出时的速度相同,但是由于质量不同,所以动能不同,小石块的质量较大,动能也比较大,所以能够克服空气的阻力飞到更远的地方。

(03第十三届B)1.(6分)刚倒在杯子里的开水很烫,人们习惯上是先吹几下再喝;冬天写作业手冷,同学们习惯上是不时地向手上哈哈气再写。

分别说明这两种做法的道理?答案:吹气使水面上空气流动,加快蒸发,而蒸发吸热使水温降低;向手上哈气,温度较高的水蒸气遇冷手液化,而液化放热使手暖和些。

答案:(03第十三届B)3.(6分)随着人类能量消耗的迅速增加,如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。

图8是上海“明珠线"某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道为一个小的坡度,请你从节能的角度,分析这种设计的优点。

答案:车子进站走上坡,可关闭发动机,利用惯性上滑,节能;车子出站走下坡,可利用重力势能转化为动能下滑,节能。

(04第十四届)1、(4分)某城市铁路车站的设计方案如图4所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。

从能量利用的角度看,这种设计的优点是什么?答案:车进站时的部分动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能;车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用。

(05第十五届)3.(4分)小明用打气筒给自行车轮胎打气后,发现气筒壁的温度明显高于打气前的温度。

对于这个现象,你做怎样的解释?答案:压缩气体做功和克服磨擦做功使筒壁的内能增大。

(05第十五届)4.(5分)如图6甲、乙分别是两种小型饮水锅炉的结构示意图,从节能角度看,你认为那一种更合理?请简要说明理由。

答案:乙的较合理。

燃烧室全部浸在水中,有利于热的充分传递;有鼓风机输送空气,有利于燃料充分燃烧;锅炉壁有绝热材料,可防止热的散失。

(08第十八届)2.据报道:2005年4月20日上午8时38分,由重庆飞往上海的CA454l 航班在重庆江北机场起飞后撞上一群鸽子,飞机多处破损,左发动机停止工作,直接经济损失达295万元人民币。

所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作,在空中盘旋59 min后成功迫降,机上所有人员安然无恙。

小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏呢?请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。

答案:(1)物体动能的大小是由速度和质量决定的,所以在质量一定时,速度越大动能越大。

(2)虽然鸽子飞行速度不大,但飞机起飞后的速度很大.所以飞机与鸽子之间的相对速度很大。

(3)鸽子相对于飞机所具有的动能很大,它对飞机的破坏力也就很大。

说明:要点(1)、(2)各1分,要点(3)2 分.共 4 分.四、计算题(94第四届复)七、(7分)有一种型号的单缸四冲程柴油机,其部分技术规格如下:试计算这种柴油机的功率。

答案:作用在活塞表面上的压力:做功冲程每次的功:W=F·L=35325×0.4=14130(焦耳)柴油机每分钟转360转,即每秒转6转,对外做功3次。

答:这台柴油机的功率约为58马力。

(95第五届复)七、(30分)下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数,其中各物理量的单位用的是国际通用的符号,说明如下:Pa一帕斯卡mmH2O—毫米水柱J—焦耳h—小时M3—立方米l—升,即分米3kgf—千克力,即质量为1千克的物体所受的重力min—分(时间单位)单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数1021.分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:焦耳)。

2.王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,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。

3.“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,并解释这两种情况下热效率不同的原因。

答案:1.查表可知:燃气热水器额定热负荷为:37×106J/h。

石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是:0.368×102m3/h、1.964×102m3/h和1.04×102m3/h。

因此,石油液化气:人工煤气:天然气:2.以温升40℃为例,根据表中其他参数计算热产生率。

设每分钟热水产生率为m,则水在1分钟内吸收的热量可表示为Q收=cm△t=4.2×103m△t(J)。

又根据表中所给参数,按热水率80%计算时,燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量:∵Q吸=Q放即4.2×10m△t=Q放由此判断:3和“/min”之间的符号如果是代表质量,它的意义应该是千克(符号kg),考虑到1千克水的体积是1升,所以,这个符号一定是字母L的小写“l”,而不是数字“1”。

因此正确的数字和单位是3升/分(3L/min)。

分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论。

3.由关系式Q放=cm△t和热水产生率表可知升温25℃时水每分钟吸收的热量和燃气放出的热量:同理,升温55℃时水吸收的热量:Q吸=4.2×103×2×55=4.62×105(J)燃气每分钟放出的热量:Q放=6.17×105J答:升温25℃和55℃时的热效率分别是85%和75%;因为温升较高时,热量损失多,所以热效率较低。

(96第六届)七、(7分)经验表明,自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%;从太阳能手册中查到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103焦/米2·秒。

如果晒水箱内的水大约有40千克,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5米2,请计算,要使水温上升30℃需要多长时间。

答案:代表物理量的符号:η─热水器效率,m─水的质量,R─单位面积,单位时间,地面接收的热量,S─晒水箱面积,△T─水的温升,C─水的比热,△t─所用时间。

在△t时间内水所接收的辐射热使水温上升△T 所需热量由 Q=Q '(3)把数值代入,得 △t=5333秒(5) △t=1小时29分(97第七届)六、(9分)国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长55毫米,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕,飞轮的转速是1500转/分。

(1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率(不计摩擦损失);(2)如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克)答案:(1)转速 n=25转/分(1) 0.5分 活塞面积 S= (2) 作用在活塞上的平均压力 F=pS (3)一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W=FL (4)所求的功率 P= (5) 将(2)、(3)、(4)式代入(5)式P npLd=π82(6)代入数值 P=2.2千瓦 (7) (2)汽油燃烧时每分钟产生的热量 Q=mq (8) 汽油机每分钟做的功 W=Pt (9)汽油机的效率η=WQ (10)把(8)、(9)代入(10) η=ptm q(11)代入数值 η=10%(99第九届)五、(8分) 有一堆从河中捞出的温砂子,测得其比热容为1.2×103焦/(千克·℃)。

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