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Preguntante: Suzuki Ye Xue - Mago Nivel 4

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Materiales de referencia:

Reglas de puntuación de respuestas anónimas

Respuesta *** 1

14º Concurso Nacional de Conocimientos de Física Aplicada de Escuelas Secundarias Respuestas incluidas.

Cosas a tener en cuenta

Primero complete la región, la escuela, el nombre y el número de examen.

Escribe con bolígrafo o bolígrafo azul o negro.

Este artículo tiene siete preguntas principales.

Hora de respuesta: 9:30 ~ 11:10 am del 28 de marzo de 2004 (domingo).

La puntuación total de la pregunta es uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis y siete

Puntuaciones

Piezas de ajedrez

1. Sólo una respuesta a las siguientes preguntas es correcta. Complete las letras antes de la respuesta correcta entre corchetes después de la pregunta (***12 puntos, 3 puntos por cada pregunta).

1. El televisor se puede encender y apagar con el mando a distancia. El control remoto se utiliza para controlar el televisor

A. Luz roja b. Luz infrarroja

C Luz ultravioleta

2. Si accidentalmente arroja gotas de agua en el cárter de aceite caliente, escuchará un "bip" y el aceite salpicará. La principal razón de este fenómeno es

A. El agua es un mal conductor del calor. b. La temperatura de las gotas de agua es diferente de la temperatura del aceite.

C. El punto de ebullición del agua es inferior a la temperatura del aceite caliente. d. La capacidad calorífica específica del agua es mayor que la del petróleo.

3. En el parque infantil, el fotógrafo tomó fotografías de personajes de dibujos animados. Al enfocar, encontró la posición del personaje de dibujos animados en el vidrio esmerilado como se muestra en la Figura 1A. Para que los personajes de dibujos animados en el vidrio esmerilado se coloquen como se muestra en la Figura 1B, el fotógrafo debe colocar la lente correctamente.

A. Mover hacia la parte inferior izquierda

B. Mover hacia la parte inferior derecha

C. Muévase a la esquina superior derecha de Fang Mobile

4. La Figura 2 muestra los cuatro circuitos de control de la iluminación de escaleras diseñados por Xiao Ming, entre los cuales S1 y S2 están los interruptores para el piso de arriba y el de abajo (ambos simples). interruptores polares de doble tiro). Es necesario accionar cualquier interruptor para cambiar el estado original de encendido o apagado de la luz. En aplicaciones prácticas, la mejor solución es

dos. Completa los espacios en blanco (***20 puntos)

1. (4 puntos) A menudo hay varios círculos concéntricos desiguales en el fondo de las teteras de aluminio que se utilizan para hervir agua. Sus funciones principales son:

(1)_________________________________________;

(2)_________________________________________.

2. (3 puntos) Xiaofeng mide 1,70 cm, con los ojos a 8 cm por encima de su cabeza. Se para en el suelo llano y se mira en el espejo. Si quiere verse los pies en un espejo plano colgado verticalmente en la pared, la parte inferior del espejo no puede estar a más de _ _ _ _ _ _ metros del suelo.

3. (4 puntos) En la primavera de 2003, se produjo la epidemia de SARS en algunas ciudades de mi país y se utilizaron ampliamente pulverizadores para desinfectar lugares públicos.

La Figura 3 muestra un diagrama esquemático de un pulverizador. Los conocimientos físicos necesarios para su principio de funcionamiento son los siguientes (escriba sólo dos elementos)

(1)_______________________________________________;

(2)_______________________________________________. .

4. (5 puntos) El 65438 de junio + 65438 de octubre + 6:54 de junio de 2003, la nave espacial Shenzhou-5 completó con éxito el primer vuelo espacial tripulado de China y la cápsula de regreso estaba en el lugar de aterrizaje principal. en Mongolia Interior Aterrice de forma segura.

(1) La conversión de energía que ocurre cuando se lanza un cohete es principalmente _ _ _ _ _ _ _ _ _energía convertida en_ _ _ _ _ _energía.

(2) Cuando la nave espacial apaga su motor y vuela alrededor de la Tierra, si los siguientes experimentos se realizan en la cabina, en comparación con en tierra, lo más difícil es _ _ _ _ _ ( complete el espacio en blanco): a. Use un termómetro para medir la temperatura; b. Use un microscopio para observar la piel de la cebolla.

c. agua.

(3) Si las semillas de los cultivos se llevan al espacio y luego se traen de regreso para experimentos de plantación. Su finalidad es

______________________________________________________________.

5. (4 puntos) El semillero eléctrico es uno de los semilleros más utilizados para el cultivo de plántulas a principios de primavera en el norte de mi país. El método para hacer un semillero eléctrico es el siguiente: primero se excava una cama con tierra de unos 20 cm de espesor, se extiende una capa de paja de trigo o aserrín debajo de la cama y luego se extiende una capa de película plástica. Extienda los cables calefactores uniformemente sobre la película de plástico a una distancia de 10 cm, luego vuelva a colocar la tierra de la cama y la cama eléctrica estará lista.

El termostato del fogón eléctrico equivale a una resistencia variable, cuya resistencia cambia con la temperatura. Se puede utilizar para controlar automáticamente la corriente a través del cable calefactor eléctrico de acuerdo con la temperatura, logrando así un control automático de la temperatura del calentador. Cuando lo utilice, conecte el termostato al cable calefactor. Los cables calefactores no deben estar anudados, cruzados o superpuestos, de lo contrario puede ocurrir peligro debido a_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Este método consiste en utilizar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ para obtener la temperatura adecuada para el crecimiento de las plántulas.

3. Responda brevemente las siguientes preguntas (***20 puntos)

1. (4 puntos) El plano de diseño de la estación de tren de una determinada ciudad se muestra en la Figura 4, con las vías y andenes de entrada y salida forman una suave pendiente. ¿Cuáles son las ventajas de este diseño desde la perspectiva de la utilización de energía?

2. (4 puntos) Hay varias "líneas de carga" dibujadas en el costado del barco que navega por el océano. Cuando el barco está completamente cargado, la superficie del agua no puede exceder la línea de carga especificada. Como se muestra en la Figura 5, es un diagrama esquemático de los barcos de navegación oceánica y sus líneas de carga, donde W es la línea de carga del Atlántico Norte y S es la línea de carga del Océano Índico. Utilice sus conocimientos de física para analizar lo que representa este logotipo.

3. (6 puntos) El parabrisas delantero de un coche tiene un cierto ángulo de inclinación, mientras que el parabrisas delantero de vehículos grandes como camiones y autobuses es casi vertical. Utilice sus conocimientos ópticos para analizar la razón por la cual el parabrisas delantero del automóvil está instalado de esta manera (puede hacer un dibujo para ilustrar).

4. (6 puntos) En la producción y la vida, la electricidad estática a menudo se genera debido a la fricción y otras razones, que pueden ser útiles pero también dañinas.

(1) Dé ejemplos de las ventajas y desventajas de la electricidad estática en la vida diaria y la producción de las personas.

(2) Dé ejemplos de medidas específicas para prevenir los efectos adversos de la electricidad estática.

4. (8 puntos) Xiao Ming diseñó un tanque de agua que puede descargar automáticamente el inodoro de un baño público. Este tipo de tanque de agua puede abrir automáticamente la válvula de drenaje después de almacenar una cierta cantidad de agua en un pequeño flujo suministrado continuamente por la tubería de agua del grifo, de modo que se puede usar una gran cantidad de agua para eliminar la suciedad del inodoro. La figura 6 es un diagrama estructural esquemático de este tanque de agua. Se sabe que el fondo del tanque de agua es cuadrado con una longitud lateral l = 40 cm y que A es una válvula de drenaje circular con un diámetro d1 = 8 cm. Su masa y espesor son insignificantes. El flotador B puede simplemente conectar la salida de drenaje y la biela. La longitud de la biela es h0=10 cm. El flotador B es un cilindro hueco con un diámetro exterior d2 = 8 cm, una altura H = 30 cm y una masa m = 0,4 kg. Se supone que el agua del tanque se puede drenar cada vez que se drena.

Los cálculos muestran: (1) ¿Qué altura tiene el tanque de agua para que el agua no se desborde de la parte superior del tanque? (2) Si el caudal de la tubería de agua es de 0,2 m3/h, ¿cuántos minutos pasan desde el final de una descarga de agua hasta la siguiente descarga de agua?

5. (12 puntos) La escuela va a tener una reunión deportiva y varios estudiantes están discutiendo cómo lanzar el peso más lejos. Chen Ping dijo: "Cuanto más alto sea el punto de lanzamiento, más lejos será lanzado". Wang Li dijo: "Cuanto más rápido lanzas, más lejos lanzas". Li Ming dijo: "Exploremos mediante experimentos".

Después de la discusión, planteamos la siguiente conjetura.

Conjetura 1: La distancia del lanzamiento de peso puede estar relacionada con la altura del punto de lanzamiento de peso.

Conjetura 2: La distancia del lanzamiento de peso puede estar relacionada con la velocidad del lanzamiento de peso.

Conjetura 3: La distancia del lanzamiento de peso puede estar relacionada con el ángulo del lanzamiento de peso (el ángulo entre la dirección de lanzamiento y la dirección horizontal).

Para comprobar si la conjetura anterior es correcta, hicieron una pequeña catapulta de bola, como se muestra en la Figura 7. Puede hacer que la pelota salga disparada a diferentes velocidades y direcciones. El ángulo de elevación de la dirección del disparo con respecto a la dirección horizontal se puede leer a través de un transportador fijado en el marco de hierro. Obtuvieron los datos experimentales en la siguiente tabla a través de siete experimentos ("distancia de disparo" se refiere a la distancia horizontal).

Número de serie del experimento, altura del punto de eyección

Velocidad de inyección H/m

V/(m s-1) ángulo de elevación de salida

Distancia de disparo

l/m

1 0,5 5 30 2,9

2 0,5 10 30 9,6

3 0,5 10 45 10,7

p>

4 1,0 10 45 11,1

5 1,5 10 45 11,5

6 0,5 10 60 9,1

7 0,5 15 30 20,7

Conteste las siguientes preguntas basándose en la información y la evidencia relevante recopiladas anteriormente.

(1) Para verificar la conjetura 1, los datos experimentales se numeraron _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Porque_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(2) Para verificar la conjetura 2, los datos experimentales se numeraron _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Porque_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(3) Para verificar la conjetura 3, los datos experimentales se numeraron _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Porque_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

(4) A través del experimento anterior, ¿cómo crees que podemos llevar el lanzamiento de peso más lejos?

6. (12 puntos) La figura 8 es un diagrama esquemático del circuito de una señal de giro de motocicleta. El "interruptor RJ" es un interruptor controlado por un relé, que puede encender y apagar el circuito de forma intermitente, y D es la luz indicadora. Cuando S se establece en la posición 1, las dos señales de giro derechas delanteras y traseras de RD1 y RD2 se encienden y envían la señal de giro a la derecha al mundo exterior. Al mismo tiempo, la luz D parpadea para mostrarle al conductor que el. La señal de giro funciona normalmente. Girar a la izquierda es lo mismo que girar a la derecha. Si las cuatro señales de giro usan bombillas de "6 V, 10 W" y D usa una bombilla de "6 V, 1,5 W", el voltaje en ambos extremos de la fuente de alimentación es de 6 V. Intente explicar mediante cálculos por qué la luz D se encenderá cuando S esté en la posición 1 o 2, pero las señales de giro izquierda y derecha no se encenderán al mismo tiempo.

7. (16 puntos) La siguiente tabla enumera los parámetros de un calentador de agua a gas doméstico producido por una determinada fábrica. La "carga térmica nominal" en la tabla se refiere al calor generado por la combustión del combustible dentro de 1 hora a plena carga.

Nombre del producto Calentador de agua instantáneo a gas

Modelo de producto JSY5-C JSR5-C JST5-C

Aplicable a gas de carbón, gas licuado de petróleo y gas de carbón artificial y gas natural.

La presión nominal del gas es de 2800-3000 Pa.

Columna de agua de 280-300 mm 800-1000 Pa

Columna de agua de 80-100 mm 2000-2500 Pa

Columna de agua de 200-250 mm

La carga térmica nominal es de 37 mj/h

El consumo nominal de aire es 0,368×102 m3/h 1,964×102 m3/h 1,04×102 m3/h

Eficiencia térmica> 80%

p>

La presión de agua aplicable es de 0,04-1,0 MPa (0,4-10 kgf/cm2).

La temperatura de salida del agua caliente aumenta 25°C cada minuto.

Aumento de temperatura 40℃ 3l/min.

Aumento de temperatura a 55°C 2l/min

Tamaño de interfaz entrada de gas G1/2"

Entrada de agua fría G1/2"

Entrada de agua caliente G1/2"

Las dimensiones totales son 406 mm (alto) × 293 mm (ancho) × 230 mm (grosor).

Peso: 6,2 kg

(1) Calcule el calor generado por la combustión de 1m3 de gas licuado de petróleo, gas de carbón artificial y gas natural respectivamente.

(2) Con base en los valores de la tabla. y su conocimiento existente, analice la fila "presión nominal de gas". El significado de "mmH2O".

(3) Wang Baocheng dijo que el número "1" en la columna "Producción de pescado caliente" parece. está después de 5, 3 y 2, pero parece haber un poco menos delante de "/min". Calcule los valores y unidades correctos de los tres parámetros en esta columna. >(4) La columna "eficiencia térmica" es el valor de referencia y la columna "producción de agua caliente" es la medida del fabricante de la muestra. Calcule la eficiencia térmica cuando la temperatura aumenta a 25 °C y 55 °C. y explique las razones de la diferencia en la eficiencia térmica en estos dos casos

El 14º Concurso Nacional de Conocimientos Aplicados de Física de Escuelas Secundarias

Soluciones de referencia y estándares de calificación

1. Respuestas y criterios de puntuación ***12 puntos, 3 puntos por cada pregunta

1.B C 3. . Consultar los criterios de respuesta y puntuación *. **20 puntos

1. (1) Aumentar el área de calentamiento, (2) Mejorar la resistencia mecánica. Se descontarán 2 puntos.

2.0.81.

3. Utilizar la palanca para cambiar el tamaño o dirección del gas. Se descontarán 2 puntos por cada hueco. /p>

4. Química, mecánica (o energía cinética y). energía potencial), 1. No se descontarán puntos por responder una pregunta vacía

(2)C, 2 puntos >

(3) Ver si los genes de las semillas han cambiado en la ingravidez. Estado, 2 puntos.

5. La calefacción eléctrica en serie está demasiado concentrada, la temperatura local es demasiado alta y la capa de aislamiento del cable calefactor está quemada, lo que provoca un cortocircuito o una fuga, el efecto térmico. del actual. El primer vacío es 1, el tercero vacío es 1. Diferentes expresiones, mismos significados

Solución de referencia y estándar de calificación

1. Parte de la energía cinética cuando el automóvil ingresa a la estación se convierte en energía potencial gravitacional para reducir la energía mecánica perdida debido al frenado (2 puntos). La energía almacenada cuando el automóvil sale de la estación es la energía potencial gravitacional se convierte en energía cinética. que juega un papel de ahorro de energía. (2 puntos)

Pregunta completa 4 puntos, se descontará 1 punto por no responder a la función de ahorro de energía

2. El agua en diferentes áreas del mar es diferente, la densidad del agua de mar en el Atlántico Norte es mayor que la del Océano Índico.

3 Para garantizar la seguridad al conducir de noche, el parabrisas delantero de. el automóvil está instalado en ángulo porque

La luz se refleja diagonalmente hacia abajo después de golpear el parabrisas delantero cuando se ilumina la escena dentro del automóvil, la imagen formada por el parabrisas delantero se ubica diagonalmente sobre la parte delantera del automóvil; conductor. De este modo, el conductor del vehículo no se verá molesto por la luz reflejada.

Ya sea usando palabras o dibujos, se darán 3 puntos si es básicamente correcto, se darán 3 puntos si la expresión es clara y se dará 1 punto si solo se debe a la Ley de reflexión de la luz.

4. (1) Ejemplos de uso de electricidad estática, como la eliminación de polvo electrostático y la copia electrostática. Dame dos puntos.

Los ejemplos de peligros de la electricidad estática, como el uso de ropa de fibras químicas, pueden electrocutar fácilmente a las personas o atraer polvo. Dame dos puntos.

(2) Medidas específicas para prevenir los efectos adversos de la electricidad estática, como arrastrar una cadena de hierro a la parte trasera de un coche que transporta gasolina para conectarlo a tierra y evitar que la descarga de electricidad estática acumulada provoque una fuego. Dame dos puntos.

4. Plan de referencia y criterios de puntuación (8 puntos)

(1) Cuando el nivel de agua en el tanque de agua es H, la fuerza de tracción de la biela en la válvula A es T, y la válvula puede simplemente abrirse.

Para el flotador B, según la condición de equilibrio: mg+t = f flotador (1 punto).

¿Dónde f float =? G (h-h0) (1)

Según la condición de equilibrio de la palanca, la válvula de drenaje A es: Td1=? Hormona de crecimiento (2 puntos)

Resolver simultáneamente:

H = h0, rg-rg) ≈ 0,36m (1)

Por lo tanto la altura del agua el tanque mide al menos 0,36 metros

(2) El volumen de una caja de agua es: V caja = L2h = (0,4m)2 × 0,36m = 0,058 m3 (1min).

El caudal de una tubería de agua q = 0,2m3/h, el tiempo que se tarda en llenar un tanque de agua.

t = = = 17,4 minutos (2 puntos)

Por tanto, el intervalo de tiempo entre vaciar el depósito de agua es de 17,4 minutos aproximadamente

Verbo (abreviatura de verbo ) solución de referencia y estándares de clasificación (12 puntos)

(1) 3, 4, 5, estudie la relación con la altura del punto de expulsión y mantenga sin cambios la velocidad de expulsión y el ángulo de elevación de expulsión.

(2)1, 2, 7. Para estudiar la relación con la velocidad de eyección, se deben mantener sin cambios la altura del punto de eyección y el ángulo de elevación de eyección.

(3) 2, 3 y 6, estudie la relación con el ángulo de elevación y mantenga sin cambios la altura del punto de salida y la velocidad de salida.

(4) La altura y la velocidad del punto de lanzamiento deben aumentarse tanto como sea posible y se debe seleccionar el ángulo de lanzamiento adecuado.

La pregunta completa vale 12 puntos. (1), (2), (3) Cada pregunta valdrá 2 puntos al inicio, no se descontarán puntos si hay error se dejará 1 punto para la cuarta pregunta; Ítem ​​(4) 3 puntos.

Solución de referencia de verbos intransitivos y estándar de calificación (12 puntos)

Debido a que la especificación de la lámpara D es "6V, 1,5 W", la resistencia de la lámpara D es

RD=U2/PD=24? (?Puntos)

¿Cuáles son las especificaciones del intermitente? v, 10W", entonces, ¿la resistencia de la señal de giro es R = U2/P = 3,6?

La resistencia total de las dos señales de giro izquierda (o derecha) y la lámpara D:

r total = rd+r/2 = 25,8? (1)

Cuando la motocicleta gira a la derecha (o a la izquierda), el interruptor S está conectado a la posición 1 (o posición 2) en este momento o. izquierda) El voltaje a través de la señal de giro RD1 y RD2 es de 6 V y la luz es normal (2 puntos)

Y la corriente d a través de la luz:

ID=U/R total =0,23.A (1 punto)

Entonces la potencia obtenida en la lámpara D: PD' = I2RD = 1,3W (1min)

Ya que PD' es la misma que la nominal. La potencia de la lámpara D (1,5 W) es similar, la lámpara D también puede emitir luz en este momento (2 puntos)

La corriente que pasa por cada bombilla de la señal de giro izquierda (o derecha) en. al mismo tiempo: I = ID/2 = 0.12A (1 minuto) <. /p>

Por lo tanto, la potencia real de cada luz de señal de giro izquierda (o derecha) es:

P Real = I2r = 0.052w (1 punto)

Debido a que la P de la señal de giro izquierda (o derecha) es mucho menor que su potencia nominal de 10 W, por lo que la señal de giro izquierda (o derecha) no puede emitir luz

Solución de referencia y estándares de clasificación (16 puntos)

(1) Gas licuado de petróleo

= 1,0×106j/m3(1 punto).

Gas artificial

= 0,19×106j/m3 (1 punto)

Gas natural

=0,36×106J/m3 (1 punto)

(2) Dado que esta línea representa la presión, y en cada celda, la unidad de la cantidad en la fila superior es la unidad de presión Pa, y lo más probable es que mmH2O sea otra unidad de presión. .

H2O es la fórmula molecular del agua y mm es la unidad de milímetros. Teniendo en cuenta que a veces se utiliza como unidad de presión la presión generada por una columna de mercurio de 1 mm de altura, ¿será mmH2O la presión generada por una columna de agua de 1 mm de altura? Puedes intentarlo.

La presión generada por 1 mm de columna de agua es

p=? GH = 1×103×10×1×10-3pa = 10pa (1 punto).

Pero en la fila "Presión nominal de gas", el valor de la cantidad en mmH2O difiere en un factor de 10 de la cantidad en Pa. Por lo tanto, mmH2O es la unidad de presión, que es igual a la presión que genera una columna de agua con una altura de 1 mm, es decir, 1 mmH2O=10Pa. (1)

(3) Tomando como ejemplo el aumento de temperatura de 40 ℃, calcule la producción de agua caliente en función de otros parámetros de la tabla. Esperamos determinar el significado de "L" a partir de esto. Suponiendo que la masa de agua caliente producida por minuto es m, el calor absorbido por el agua en 1 minuto se puede expresar como

Qi = cm (T2-T1)........ ... ............① (1)

Por otro lado, según los parámetros dados en la tabla, cuando la eficiencia térmica se calcula como 80%, el calor absorbido por el agua en 1 minuto es

Qi = = 4.93× 105J............② (1)

Resuelto por ① y ② .

M = = 2,9 kg≈ 3 kg (2 puntos)

A juzgar por esto, si el símbolo entre "3" y "/min" representa masa, su significado debería ser " kilos". Considerando que el volumen de 1kg de agua es 1L, este símbolo debe ser la letra "L" (L minúscula), no el número "1". Por lo tanto, el valor y la unidad correctos son 3L/min. Esta conclusión se puede confirmar analizando el aumento de temperatura a 25°C y 55°C. (2 puntos)

(4) Se puede ver en la relación qi = cm (t2-t1)

que cuando la temperatura sube a 25°C, el calor absorbido por minuto es

Qi = 4,2×103×5×25j = 5,25×105j(1)

El calor generado por el gas por minuto es

=6,17 ×105J

p>

Eficiencia térmica η = = 85% (2 puntos)

De manera similar, cuando la temperatura sube a 55°C

Eficiencia térmica = 75 % (1 punto)

Cuando la temperatura sube más, se pierde más calor y por tanto la eficiencia térmica es menor.

Entrevistado: Maestro Liu 1234-Nivel 4 2-16 13:20 La clasificación ascendió al primer lugar.

La dinámica de los nombres de usuario aumentó la semana pasada.

4125El sol brilla intensamente.

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2009