2022年2022年初中物理競賽試題分類匯編設(shè)計應(yīng)用

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載六.（ 18 分）應(yīng)急照明燈為在正常照明電源發(fā)生故障時,能連續(xù)照明而不間斷工作的一類燈具,如圖6 所示；應(yīng)急照明燈主要由燈泡或 led 燈珠.蓄電池.充電器.自動掌握電路及相關(guān)部件組成；在照明電源正常情形下,應(yīng)急照明燈通過充電器給蓄電池充電,此時,自動掌握電路及相關(guān)部件自動將燈泡或 led 燈珠 與蓄電池斷開不發(fā)光；當(dāng)照明電路突然停電時,應(yīng)急 照明燈通過自動掌握電路及相關(guān)部件自動把燈泡 或 led 燈珠 跟蓄電池接通,從而實現(xiàn)自動應(yīng)急照明；下表為某型號應(yīng)急照明燈的主要技術(shù)數(shù)據(jù):精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載輸入電壓充電時間應(yīng)急照明時間應(yīng)急照明功

2、率精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載ac 220v<24h>90min0.96wx2應(yīng)急照明光源蓄電池精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載種類數(shù)量燈泡額定電壓類別額定電容量壓精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載燈泡12只2.4vni-cd2.4v1.8ah1.在該型號應(yīng)急照明燈剛投入使用階段,待蓄電池布滿電后,可以實現(xiàn)的最長連續(xù)應(yīng)急照明時間為多少 . 172 教學(xué)網(wǎng) 2.小蘭跟老師提出自己要設(shè)計并組裝一只簡易的應(yīng)急照明燈；老師告知她 試驗室現(xiàn)有以下器材：雙孔插座及與之配套的插頭1 套.小燈泡額定電壓: dc3.03.4v,額定電流 : 350ma 4

3、 只.電磁繼電器（額定電壓: dc6v；額定電流 : 0.15a ） 1 套及與之配套 的低壓直流電源輸入電壓 : ac220v,輸出電壓 : dc6v 1 臺.蓄電池 兩端兩端電壓：6v 1 只及與之配套的充電器輸入電壓 : ac220v,輸出電壓：dc6.3v1 只.導(dǎo)線 足量 .如圖 7 所示；1請你幫忙小蘭在圖7 上完成簡易應(yīng)急照明燈的接線；要求如下: 家庭電路正常工作時,充電器自動給蓄電池充電,各燈泡均不發(fā)光; 當(dāng)家庭電路停電時,蓄電池自動給各燈泡供電,使各燈泡均正常發(fā)光,且在一盞小燈炮燈絲燒斷后仍應(yīng)當(dāng)有部分小燈泡能正常工作;2小明看到小蘭的連接電路后,認(rèn)為可以去掉低壓直流電源,而將

4、電磁鐵的兩個接線柱直接接在充電器的輸出端；請分析這樣做不行行的緣由；20 一.（ 16分）干簧管（也叫干簧繼電器）比一般機械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡潔.體積小.速度高.工作壽命長；而與電子開關(guān)相比,它又有抗負(fù)載沖擊才能強的特點,工作牢靠性很高；如圖 1甲所示為干簧管的結(jié)構(gòu)簡圖,其中磁簧片為一種有彈性的薄鐵片,被固定于玻璃管上；1當(dāng)將一個條形磁鐵與干簧管平行放置時,如圖1乙,干簧管的磁簧片觸點就會閉合,將電路接通；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時,觸點就會斷開；請簡述其原理；2某同學(xué)設(shè)想用干簧管制作水位自動報警器,圖 2 為他設(shè)計的一部分情形,請幫忙他完成其余部分的設(shè)計： （ 1）設(shè)永久磁鐵所受的重力為3n,浮球的體積

5、為200cm3,不計滑輪處的摩擦；就要想讓此裝置能正常工作,浮球的質(zhì)量應(yīng)滿意什么條件（取g=10n/kg ）？ （ 2）他手邊仍有開關(guān).紅燈.綠燈和電鈴各一個,導(dǎo)線如干,請在精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載圖中的虛線方框內(nèi)畫出報警電路,要求：水位到達(dá)a 處時,紅燈亮,電鈴報警；水位到達(dá) b 處時,綠燈亮,電鈴報警；四.（ 16分）小華家買了新居,預(yù)備改裝客廳頂燈的電路時,他發(fā)覺爸爸拿來一幅如圖5所示電路圖,他很奇怪,看了一會兒之后,發(fā)覺這幅圖有些眼熟,但又和過去所看的圖不同,他拿著圖去問爸爸：s3為什么開關(guān),爸爸告知他這叫“雙刀雙擲 ”開關(guān),相當(dāng)于兩個單刀雙擲開關(guān)“聯(lián)動”；爸爸仍

6、告知他要將這三個開關(guān)分別裝在三個與客廳相連的房 間的門旁邊；這為為什么？這樣裝有什么好處呢？小華打算認(rèn)真討論一下；1小華預(yù)備第一用列表的方法分析開關(guān)的狀態(tài)與燈泡亮滅的關(guān)系；為此他設(shè)計了如 下的表格,并用 “1”和“2”表示開關(guān)接通的位置,用“1”和“0”表示燈泡的 “亮”和“滅”；請你也參加到他的討論中來,并幫他在表格中記錄下三個開關(guān)全部可能的組合對燈的掌握情形,完成下表：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載s1s3s2燈的亮滅2依據(jù)列表的結(jié)果總結(jié)出這個電路的好處；3弄懂了這個電路和雙刀雙擲開關(guān)的 特點之后,他又有了新的想法： 仍可以在圖 5 的電路中再增加一個雙刀雙擲開關(guān)s4, 并

7、使它和其他的開關(guān)作用相同；請把他的設(shè)計畫在圖6 中；19 五.（ 18 分）閱讀資料并回答疑題：干濕溫度計為一種既能測量空氣溫度,又能測量空氣相對濕度的常用測量儀器某一溫度下,空氣中水蒸氣量與該溫度下飽和水蒸氣量的比值叫做該溫度下的空氣相對濕度,以百分?jǐn)?shù)表示；飽和氣為指肯定溫度下,肯定數(shù)量空氣中所能最大限度容納的水蒸氣量；如圖 4 甲所示,儀器上有兩支相同的溫度計并列地安裝在同一刻度板上圖 4 乙為其背面 ,其中一支溫度計的測溫泡外面裹有被水浸濕的棉紗,這一支溫度計即為“濕”溫度計；另一支溫度計的測溫泡直接暴露在空氣中,這一支溫度計即為“干”溫度計；仍有一個可依據(jù)干.濕溫度計的示數(shù)來確定空氣相

8、 對濕度的轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺；1通常情形下,濕溫度計的示數(shù)比干溫度計的示數(shù)稍低一些,這為為什么 . 2轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺由兩個同軸的圓盤組成,其中外盤為固定的,上面標(biāo)有對應(yīng)“濕溫度計 ”溫度值的 040 刻度線及表示相對濕度值的10 100 刻度線； 內(nèi)盤可以繞軸轉(zhuǎn)動,上面標(biāo)有對應(yīng)“干溫度計 ”溫度值的 040 刻度線及 “相對濕度 ”字樣；轉(zhuǎn)動內(nèi)盤,當(dāng)內(nèi).外盤上的相同溫度值對準(zhǔn)時,“相對濕度 ”的箭頭正好指向100,說明空氣的相對濕度為100,如圖4 丙所示；請你依據(jù)以上信息,說明如何依據(jù)干.濕溫度計 的示數(shù),使用這個轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺來確定出空氣的相對濕度；3中午,小宏看到干溫度計的示數(shù)為 26.0,濕溫度計示數(shù)

9、為22.0；到了晚上,小宏看到干溫度計的示數(shù)為16.0, 濕溫度計示數(shù)為12.0；請摸索并回答：1 關(guān)于中午和晚上空氣的相對濕度,以下說法正確選項 精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載a 中午和晚上空氣的相對濕度相同b由于中午和晚上氣溫不同,所以無法比較中午 和晚上空氣相對濕度的大小c中午空氣的相對濕度大；d晚上空氣的相對濕度大；（2）請你簡要地說明挑選該答案的理由；18一.（共16分） 小明利用試驗室的電磁繼電器.熱敏電阻r1.可變電阻器 r2等器件設(shè)計了一個恒溫箱掌握電路,如圖1所示；其中 “溝通電源 ”為恒溫箱加熱器的電源（加熱 器在恒溫箱內(nèi),圖中未畫出）；r1處于恒溫箱內(nèi),圖

10、 2為小明通過試驗測得的r1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓u = 6 v ,電磁繼電器線圈的電阻 可不計,通過試驗測得當(dāng)電流為30ma 時,電磁繼電器的銜鐵被吸合； 1請簡述此恒溫箱的工作過程；2為什么恒溫箱的加熱器應(yīng)當(dāng)接在a.b端,而不能接在 c. d端？ 3假如要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)劑范疇為90150,可供挑選的可變電阻器 r2 的電阻值有如下的幾種： a0100 b0200 c01000 d01500 請問應(yīng)挑選哪一個可變電阻器？為什么？4 小明設(shè)計的這個掌握電路,使用起來有何 不足之處？請你提出一種解決的方案；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載17

11、一.（ 10分）表 1中供應(yīng)的為明湖中學(xué)使用的一臺數(shù)學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù),請依據(jù)其中的數(shù)據(jù),通過運算回答：1.這臺投影儀的耗電總功率為多大？2.假如投影儀的光 源采納串聯(lián)電阻降壓的話,全部電阻的阻值應(yīng)當(dāng)多大？該電阻消耗的功率為多大？3.這臺投影儀的光源采納上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎？為什么？4.假如上述方法不 可行,請你提出一種可以使投影儀正常工作的方案；（要求定性說明即可）表1 電源工作電壓220v電源頻率50hz光源電24v光源電10.0a壓鼓風(fēng)機220v流鼓風(fēng)機0.1a電壓電流精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載15五.（ 20 分）一所農(nóng)村中學(xué)經(jīng)常由于不能準(zhǔn)時給水塔注水而停水

12、,科技小組的同學(xué)知道后,利用下圖所示的器材設(shè)計了一個自動注水模擬裝置；a為浮子（浮子及其連桿總重約15n ）,在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭b（其受重力可忽視不計）,它可以分別將其上.下的兩 個固定觸點連通；c為水塔上的圓桶形蓄水池；m為配有電動機的水泵（電泵）；d1d2為彈 簧, e1e2為銜鐵, f1f2 為電磁鐵線圈；k1 為最高水位限位開關(guān).k2為最低水位限位開關(guān)k3k4k5 均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關(guān)；f1電磁鐵通電時,k4 接通,斷電時,k3 接通； f2電磁鐵斷電時,k5 接通； s1s2為開關(guān)；1.請你依據(jù)下圖所示的器材,連接一個可以實現(xiàn)自動注水的模擬電路,并說明自動注

13、水的過程；2要實現(xiàn)自動注水的要求,浮子的最小體積約為多大？（ g=10n/kg ） 3. ；如設(shè)計要求每次自動注水需在10min內(nèi)完成, 需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率？請你用字母表示這些物理量,推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達(dá)式；在你的運算過程中,假如運用了近似條件,請說明；15 一.（ 14 分）王偉同學(xué)討論了勻稱拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長的關(guān)系,并記錄了實測的數(shù)據(jù)（如下表所示）；請你依據(jù)記錄表中的有關(guān)數(shù)據(jù),分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)當(dāng)填 寫的數(shù)據(jù)（要求寫出估算的過程）；中心d2e3f4g5a6b7c c1doremifasollasido音名唱名26429733

14、0352396440528ll 98l 54l 43l 32l 15 8l（ c 調(diào)）頻率/hz弦長精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載14一.14 分1998 年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)難為了抗洪搶險, 急需在 20h內(nèi)從甲地調(diào)運65t 鋼材到乙地現(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t 的貨船,船身（包括船員） 質(zhì)量約 17t ,已知甲.乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為10km/ h （不計水流速度） .（ 1）請你設(shè)計一個完成此項任務(wù)的可行性方案；（2）通過分析.運算,找出正確方案（鋼材的密度為7.9 ×103kg/m3）三.（ 18分）有人在夏季用簡易曬水箱給水加

15、熱用來淋浴,這不僅能節(jié)約能源,而且很便利李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射強度的大小也就為說,太陽光垂直照耀地球表面時,地球表面單位時間單位面積所獲得的能量為多少試驗裝置如圖 2所示,曬水箱內(nèi)部為被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透亮玻璃板在估測之前要第一弄清,透過玻璃板的太陽光能量到底占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾？李明和張華各拿一塊試驗用的玻璃板,把陽光 反射到墻上的同一個地方,他們發(fā)覺,兩塊反射光斑重疊處的強度,和太陽光直接 照耀到地上的強度差不多（1）透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾？你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)？假設(shè)的依據(jù)為什么？（2） 請你幫忙他們設(shè)計試驗方案,并寫出詳細(xì)的試驗步驟（ 3）請你對這個試驗方案 的可行性做出評判8九.（ 13 分）