文档介绍：2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
本试卷共有六个大题答卷时间:2004年4月18日(星期日)上午9:30——11:10
一、(14分)1998年某地区遭受特大洪涝灾害。为了抗洪抢险,急需在20h内从甲地调运65t钢材到乙。现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量纸17t,已知甲、乙两地的水路距离为80km,船行驶的平均速度为10km/h(不计水流速度)
(1)请你设计一个完成此项任务的可行性方案
(2)通过分析、计算,找出最佳方案。(×103kg/m3)
二、(18分)图1为一种电磁炉的原理示意图,它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁磁性材料制成的烹饪锅,在锅体形成无烽小的涡流(感应电流)而产生焦耳热。同时被磁化的铁磁材料分子因摩擦,碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。
(1)使用电磁炉加热食物时,不产生明火,无烟尘,无废气,清洁、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及到的物理知识(只写名称不写内容,不少于10个可得满分)
(2)在使用电磁炉时,炉和锅之间的热是由______传递给_____的。电磁炉加热食物的过程中消耗______能转化为_____能;若用该电磁炉1次蒸熟5个馒头需用时间25min,那么1次只蒸熟1个同样大小的馒头大约需要_____min。
(3)某款电磁炉性能参数如下表所示:
型号
额定电压
额定功率
功率调节范围
温度调节范围
热效率
SC-16
200V 50Hz
1600W
450W---1600W
70OC---240OC
大于90%
根据上表数据,若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化图象是一直线,电磁炉工作电压正常,在1个标准大气压下,烧开一锅质量为3kg,温度为22OC的水最多需要多少时间(不计锅吸热及热散失)
三、(18分)有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴,这不仅能节省能源,而且很方便。李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射的强度的大小,也就是说,太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间单位面积所获得的能量是多少。实验装置如图2所示,晒水箱内部是被涂黑的,箱体外加了保温层,上面开口并盖有透明玻璃板。
在估测之前要首先弄清,透过玻璃板的太阳光能理窨占太阳辐射到玻璃板上能量的百分之几?李明和张华各拿一块实验用的玻璃板,把阳光反射到墙上的同一个地方,他们发现,两块反射光斑重叠处的强度,和太阳光直接射到地上的强度差不多。
透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?你在得出这个结论时做了什么假设?假设的根据是什么?
请你帮助他们设计实验方案,并写出具体的实验步骤。
请你对这个实验性方案的可行性做出评价。
四、(18分)用电流表和电压表测电流和电压时,通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响,而将其视为“理想仪表”即认为电流表的内阻为零,电压表的内电阻为无限大。实际上,电流表和电压表都有一定的电阻值,因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻;可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小,的其阻值很大的电阻。所以,把电流表或电压表接入待测电路时,就相当于在待测电路中串联一个电阻,或并联一个电阻。这样,电