2012年全国第二十二届初中应用物理竞赛复赛试题 (含答案全WORD版)

2012年全国第二十二届初中应用物理竞赛复赛试题 (含答案全WORD版)

2012年第二十二届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、（16分）某种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。该发电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：

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？

（2）已知汽油的热值是q=4.6×107J/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？

（1）发电机能够提供的电能W电=P电t=5kW×8h=40kW·h

（2）汽油机的效率 W有用

Q放 P机t Vq

8.3 103W 8 3600s 33所以油箱的最小容积V 20.9 10m 20.9L 337 q0.71 10kg/m 0.35 4.6 10J/kg

（3）汽油发电机将内能转化为电能的效率 P机t

W电P

5 103W 8 3600s电t 21.1%

33 337Q放 Vq0.71 10kg/m 20.9 10m 4.6 10J/kg

P5 103W电或 0.35 21.1% 3P8.3 10W机

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。

水量调节阀 热量表

进水 回水 测温三通

热量表热量计量系统组成 图2