2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛复赛试题

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共6题，约4670字。

　　2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛复赛试题
　　注意事项：
　　1．请在密封钱内填写所在地区、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: 2012年4月15日(星期日)上午9：30~11:10。
　　题号 一 二 三 四 五 六 总分
　　分数       
　　复核人       
　　得分 评卷人
　　一、（16分) 某小型汽油发电机外形如图1所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：
　　发动机(汽油机) 发电机
　　型号XGQF5.0  型号XGQF5.0
　　额定功率8.3kW 额定输出功率5kW
　　噪声73db  额定输出电压220V
　　连续运行时间8h 额定频率50Hz
　　强制水冷四冲程 自动电压保护
　　图1
　　(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度? 172教学网(2)己知汽油的热值是q=4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大?
　　(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?
　　得分 评卷人
　　二、(16分)长期以来，我国北方地区城镇居民的冬季采暖计量一般都按住宅面积收费，导致用户节能意识差，造成严重的资源浪费。作为建筑节能的一项基本措施，近几年部分地区试点以热量表作为计量收费的依据和手段，经测算可节能约20%~30%。
　　如图2所示，一个完整的热量
　　表由以下三个部分组成：一只液体
　　流量计，用以测量经热交换的热水
　　流量；一对用铂电阻制作的温度传
　　感器，分别测量供暖进水和回水温
　　度；一低功耗的单芯片计算机，根
　　据与其相连的流量计和温度传感器
　　提供的流量和温度数据，利用热力
　　学公式可计算出用户从热交换系统
　　获得的热量，通过液晶显示器将测量数据和计算结果显示出来。
　　以下是某用户家中的热量表的部分参数，已知水的比热容取4.2×l03J/(kg•C)，天然气的燃烧值约为8×107J/m3。
　　最大流量/m3h-1 2.5  测温范围℃ 4 ~100
　　温差范围/K 2~50  最大水压/MPa 1.6
　　电源 3.6V 2Ah  电源寿命 ≥5年
　　（1）试通过以上数据计算该型号热量表能测量的最大供热功率是多少？
　　（2）在一次要查看热量表记录情况时，通过逐次点按计量表上的信息显示按钮，液晶显示器逐项显示出了下列数据：
　　根据这些数据推算，求此次查看时该用户家平均每小时从暖气中得到的热量约为多少J？到此次查看时为止，该用户从这套供暖系统得到的总能量相当于完全燃烧了多少m3的天然气？
　　(3)如果出现大风降温天气，住宅通过外墙散热的速度会加大。从原理分析，应该在家中怎样调节，才能保持室内温度不出现明显下降。
　　(4)这种型号的热量表平均耗电功率不超过多大?