2010年第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题注意事项.PDF

咨询电话86133391 2010 年第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题 注意事项： 1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2 ．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3 ．本试卷共有六个大题，满分为100 分。 4 ．答卷时间：2010 年4 月18 日 （星期日）上午9 ：30～11：10。 一、（16 分）干簧管 （也叫干簧继电器）比一般 机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命 长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力 强的特点，工作可靠性很高。如图1 甲所示为干 簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄 铁片，被固定于玻璃管上。 1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，如 图1 乙，干簧管的磁簧片触点就会闭合，将电路 接通；当条形磁铁远离干簧管时，触点就会断开。 请简述其原理。 2 ．某同学设想用干簧管制作水位自动报警器， 图2 是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余 部分的设计： 3 （1）设永久磁铁所受的重力为3N，浮球的体积为200cm ，不计滑轮处的摩擦。 则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件 （取g=10N/kg ）？ （2 ）他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线 方框内画出报警电路，要求：水位到达A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B 处时，绿灯亮，电铃报警。 咨询电话86133391 二、（16 分）小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图 3 所示。其中 R 、R 、R 为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作 1 2 3 指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器 能有200W 、300W、„„、900W 共七挡功率。为此他还设计了下面这份简单的 表格，表中的“√”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮：“×”表示对应的 开关断开，相应的指示灯熄灭。功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值。 1．按照他的设想，帮他计算出R 、R 、R 的阻值各为多少？ 1 2 3 2 ．补齐表中其余挡位的空格。 额定电压 220V 额定频率 50Hz 档位 S1 S2 S3 功率 1 √ × × 200W 2 × √ × 300W 3 4 5 6 7 900W 咨询电话86133391 三、（16 分）如图4 为过去邮局里用来称量邮件质量的双杆台秤的主要结构简图， 这种台秤的两条秤杆是固定在一起的，两条秤杆分别装有秤锤A 、B ，其中秤锤 A 只能处于其所在秤杆上有槽的特定位置处，秤锤 B 则可停在其所在秤杆上的 任意位置。 1．这个台秤的量程和分度值分别是多少？ 2．写出用这种秤测量一个邮包的质量时的操作步骤（包括校零的具体步骤） 3．若用调整好的台秤称量一个邮包的质量时，秤杆水平平衡后，秤锤A 、B 所 处的位置如图4 所示，则这个邮包的质量为多少？ 4．由图中的信息推导出A 、B 两秤锤的质量mA 、mB 的关系 四、（16 分）小华家买了新房，准备改装客厅顶灯的电路时，他发现爸爸拿来一 幅如图5 所示电路图，他很好奇，看 了一会儿之后，发现这幅图有些眼 熟，但又和过去所看的图不同，他拿 着图去问爸爸：S3 是什么开关，爸 爸告诉他这叫“双刀双掷”开关，相 当于两个单刀双掷开关“联动”。爸 爸还告诉他要将这三个开关分别装 在三个与客厅相连的房间的门旁边。