（2012全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽）長期以來，我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民的冬季采暖計(jì)量一般都按住宅面積收費(fèi)，導(dǎo)致用戶節(jié)能意識(shí)差，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。作為建筑節(jié)能的一項(xiàng)基本措施，近幾年部分地區(qū)試點(diǎn)以熱量表作為計(jì)量收費(fèi)的依據(jù)和手段，經(jīng)測算可節(jié)能約20%~30%。

如圖2所示，一個(gè)完整的熱量表由以下三個(gè)部分組成：一只液體流量計(jì)，用以測量經(jīng)熱交換的熱水流量；一對用鉑電阻制作的溫度傳感器，分別測量供暖進(jìn)水和回水溫度；一低功耗的單芯片計(jì)算機(jī)，根據(jù)與其相連的流量計(jì)和溫度傳感器提供的流量和溫度數(shù)據(jù)，利用熱力學(xué)公式可計(jì)算出用戶從熱交換系統(tǒng)獲得的熱量，通過液晶顯示器將測量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果顯示出來。以下是某用戶家中的熱量表的部分參數(shù)，已知水的比熱容取4.2×l0³J/(kg·C)，天然氣的燃燒值約為8×10⁷J/m³。

（1）試通過以上數(shù)據(jù)計(jì)算該型號(hào)熱量表能測量的最大供熱功率是多少？

（2）在一次要查看熱量表記錄情況時(shí)，通過逐次點(diǎn)按計(jì)量表上的信息顯示按鈕，液晶顯示器逐項(xiàng)顯示出了下列數(shù)據(jù)：

根據(jù)這些數(shù)據(jù)推算，求此次查看時(shí)該用戶家平均每小時(shí)從暖氣中得到的熱量約為多少J？到此次查看時(shí)為止，該用戶從這套供暖系統(tǒng)得到的總能量相當(dāng)于完全燃燒了多少m³的天然氣？

(3)如果出現(xiàn)大風(fēng)降溫天氣，住宅通過外墻散熱的速度會(huì)加大。從原理分析，應(yīng)該在家中怎樣調(diào)節(jié)，才能保持室內(nèi)溫度不出現(xiàn)明顯下降。

(4)這種型號(hào)的熱量表平均耗電功率不超過多大?

(5) 2010年國家將逐漸在全國推廣使用供熱分戶計(jì)量。假設(shè)某城區(qū)在未使用熱量表計(jì)費(fèi)時(shí)，一年熱力公司共消耗天然氣40億立方米，現(xiàn)有30%的用戶使用熱量表，在使用后平均每戶節(jié)能20%。按此情況計(jì)算，這些使用熱量表的用戶一年可節(jié)約多少天然氣?

(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽題)

閱讀資料并回答問題：

干濕溫度計(jì)是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；飽和氣是指一定溫度下，一定數(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(jì)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(jì)的測溫泡外面裹有被水浸濕的棉紗，這一支溫度計(jì)即為“濕”溫度計(jì)；另一支溫度計(jì)的測溫泡直接裸露在空氣中，這一支溫度計(jì)即為“干”溫度計(jì)。還有一個(gè)可根據(jù)干、濕溫度計(jì)的示數(shù)來確定空氣相對濕度的轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺。

(1)．通常情況下，濕溫度計(jì)的示數(shù)比干溫度計(jì)的示數(shù)稍低一些，這是為什么?

(2)．轉(zhuǎn)盤式標(biāo)尺由兩個(gè)同軸的圓盤組成，其中外盤是固定的，上面標(biāo)有對應(yīng)“濕溫度計(jì)”溫度值的0～40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(dòng)，上面標(biāo)有對應(yīng)“干溫度計(jì)”溫度值的0～40刻度線及“相對濕度％”字樣。轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤，當(dāng)內(nèi)、外盤上的相同溫度值對準(zhǔn)時(shí)，“相對濕度”的箭頭正好指向100，表明空氣的相對濕度為100％，如圖4丙所示。

請你根據(jù)以上信息，說明如何根據(jù)干、濕溫度計(jì)的示數(shù)，使用這個(gè)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(jì)的示數(shù)為26.0℃，濕溫度計(jì)示數(shù)為22.0℃。到了晚上，小宏看到干溫度計(jì)的示數(shù)為16.0℃，濕溫度計(jì)示數(shù)為12.0℃。請思考并回答：

①關(guān)于中午和晚上空氣的相對濕度，以下說法正確的是( )

A．中午和晚上空氣的相對濕度相同

B．因?yàn)橹形绾屯砩蠚鉁夭煌�，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請你簡要地說明選擇該答案的理由。

(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽題)在一些農(nóng)村地區(qū)建造的沼氣池，通過將農(nóng)村大量的秸稈、人畜糞便發(fā)酵來獲取沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點(diǎn)燈照明。沼氣池的應(yīng)用，不僅使上述資源得以更好的利用，同時(shí)也給生活帶來了諸多便利，使環(huán)境得以改善。這是一個(gè)一舉多得的惠民工程。圖9所示為一農(nóng)戶的水壓式沼氣池的剖面簡圖。

說明：1．沼氣池 2．水壓池 3．進(jìn)料口 4．密封蓋 5．輸氣管 6．貯氣室 7．沼氣壓力顯示器 8．總閥門 9．U形管壓強(qiáng)計(jì)(里面裝有染成紅色的水) l0．出料口蓋板(不密封水壓池，水壓池仍與外面大氣相通) 11．閥門

已知該農(nóng)戶家燃?xì)庠畹南嚓P(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：

取g=10 N／kg，水的比熱容c_水=4.2×l0³J／(kg·℃)

（1）．根據(jù)圖9所示，通過計(jì)算說明，該農(nóng)戶此時(shí)能否使用這個(gè)沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯?

（2）．有一天，該農(nóng)戶發(fā)現(xiàn)，沼氣壓強(qiáng)小于燃?xì)庠畹囊�求。為了能盡快利用沼氣生火做飯，從物理學(xué)的角度看，可采取哪些措施?

（3）．若該農(nóng)戶所用的燃?xì)庠钍瞧胀�爐，通常情況下，普通爐中的右爐單獨(dú)正常工作時(shí)，將一壺質(zhì)量為2.5 kg、溫度為20℃的水燒開，耗時(shí)約10 min。試估算右爐燒水的效率。

（4）．請你就如何提高燃?xì)庠畹男�率問題談淡你的設(shè)想。

(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽題)為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，我國一些地區(qū)使用了“分時(shí)電（能）表”。下表是采用分時(shí)計(jì)費(fèi)前、后電費(fèi)價(jià)目表：

    小明家每天要用電水壺將質(zhì)量為3 kg、初溫為20℃的水燒開，已知?dú)鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的比熱容為4.2×10³J／(kg·℃)。求：

    （1）．這些水被燒開需要吸收多少熱量?

（2）．使用分時(shí)電表后，小明家把燒水時(shí)間安排在低谷期，若不計(jì)熱量損失，僅此一項(xiàng)，一個(gè)月(以30天計(jì))比原來節(jié)省多少元電費(fèi)?

(2009上海初中物理知識(shí)競賽復(fù)賽題)如圖所示的裝置，可以測定每千克I00 ℃的水，在大氣壓下汽化成100 ℃ 的水蒸氣所需吸收的熱量Q。該裝置的測量原理是：用加熱器使水沸騰，汽化的水蒸氣通過凝聚器液化后被收集在量杯中；測量加熱器的發(fā)熱功率及一段時(shí)間內(nèi)在量杯中收集到的水的質(zhì)量，根據(jù)能量守恒關(guān)系即可求出Q的值。這個(gè)汽化裝置工作時(shí)的散熱功率恒定不變，但散熱功率的值未知。測得加熱器的功率為285.0瓦時(shí)，在300秒時(shí)間內(nèi)被冷凝和收集的液體質(zhì)量為28.0克；加熱器的功率為100.0瓦時(shí)，在300秒時(shí)間內(nèi)被冷凝和收集的液體質(zhì)量為4.0克。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求每千克100℃的水在大氣壓下汽化成100 ℃的水蒸氣所需吸收的熱量Q。

(2009上海初中物理知識(shí)競賽復(fù)賽題)圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲 軸上，并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開。曲軸與飛輪相連，飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。現(xiàn)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示，其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積等于活塞的面積與活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（即沖程長）的乘積，轉(zhuǎn)速表示

    每分鐘飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。求：

    (1)飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少？

    (2)若在做功沖程里，燃?xì)鈱�活塞壓�?qiáng)可以看作恒壓，則壓強(qiáng)多大？

(2009上海初中物理知識(shí)競賽復(fù)賽題)在一攪拌機(jī)的容器內(nèi)裝有質(zhì)量m為0.5千克的水，把水加熱到70℃后讓其在室溫下自動(dòng)冷卻。其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示�，F(xiàn)開動(dòng)電動(dòng)攪拌機(jī)對該冷卻的水不停地?cái)嚢瑁�電�?dòng)機(jī)的功率P為900瓦，其做的功有80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。若不考慮容器的內(nèi)能變化，水最終的溫度是多少℃？

(2010全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽題)小亮家有一輛家用轎車，爸爸在給他說車的性能時(shí)，總是說“2．0的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過的空間容積稱為汽缸排量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。從說明書上查到：小亮家的汽車采用的是LFX直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為2.0L；從網(wǎng)上查找到了其輸出特性曲線（如圖8所示）；小亮又向爸爸詢問了一些實(shí)測數(shù)據(jù)：由于汽車行駛的路況很好，所以平均車速為90km／h，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均行駛百公里油耗為9L；從物理書上查得汽油的熱值為4．6×10⁷J/kg，密度為0．71×10³kg/m³

（1）．由這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性曲線可以看出，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000~5000 r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致有什么關(guān)系？

（2）．試通過公式推導(dǎo)出在其他參數(shù)相同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與其排量的關(guān)系。

（3）．這輛汽車以90km／h行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率約為多少？每個(gè)做功沖程汽缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是約為多少？

(2010全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽題)單位質(zhì)量的某種液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w所需要吸收的熱量，叫做這種液體的汽化熱。通常情況下，同種液體在不同溫度下的汽化熱是不同的。某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖7所示的裝置，可以用來測定100℃時(shí)水的汽化熱。該裝置的測量原理是：用電壓可調(diào)的電加熱器使玻璃容器內(nèi)的水沸騰，用電子天平分別測量沸騰一段時(shí)間前后水的質(zhì)量，同時(shí)測量所用的時(shí)間及在該段時(shí)間內(nèi)電加熱器的電壓和電流，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)和能量守恒關(guān)系即可求出水的汽化熱λ。由于這個(gè)裝置工作時(shí)的散熱損失是不可忽略的，該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)測量了兩組數(shù)據(jù)，如下表所示：

（1）．試簡單說明該裝置的散熱功率是否隨加熱功率的改變而改變。

（2）．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求水的汽化熱λ

（3）．針對此實(shí)驗(yàn)提出一些減少實(shí)驗(yàn)誤差的措施。

(2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽題) "米線"是一種特色小吃。端上餐桌的有:一碗熱湯，上面浮著一層油:一碟切成薄片的鮮肉:一碗已煮熟的米線。食客先把肉片放進(jìn)湯內(nèi)，稍候再加入米線。

現(xiàn)有以下資料:湯的初溫97°C，比熱容4.2×10³J/(kg·℃);肉片的質(zhì)量為0.2kg，初溫22℃，比熱容3.5×l0³J/( kg·℃)。基于健康緣故，肉片必須至少在大于80℃的湯中保持2min，在這2 min時(shí)間里，由于向外界散熱整體溫度將下降約2℃ 。問:

（1）.碗中油層的作用是什么?

（2）.為實(shí)現(xiàn)上述的溫度要求，碗中湯的質(zhì)量多少應(yīng)滿足什么條件?