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)(2)

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)

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4.2×103J/(kg·℃)，天然气的燃烧值约为8×107J/m3.

（1（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：

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？

（5）2010年国家将逐渐在全国推广使用分热分户计量。假设某城区在未使用热量表计费时，一年热力公司共消耗天然气40亿立方米，现有30%的用户使用热量表，在使用后平均每户节能20%.按此情况计算，这些使用热量表的用户一年可节约多少天然气？

（1）该型号热量表能测量的最大供热功率Pmax Qmaxc水mmax tmaxc水 水Vmax tmax ttt

4.2 103J/(kg C) 103kg/m3 2.5m3 50 C 1.46 105W 3600s

（2）平均每小时从暖气中得到的热量Q c水m t c水 水V t

4.2 103J/(kg C) 103kg/m3 0.777m3 (52.5-49.7) C=9.14 106J

46235.67 3.6 106J 2081m3 相当于完全燃烧天然气的体积为：738 10J/m

（3）分析原理可知，为了提高房间内暖气片放出热量的速度，只需调节“水量调节阀”，加大热水瞬时流量即可。

（4）热量表的耗电功率为P电 WUQ3.6V 2A 3600s 1.6 10 4W t t 5 365 24 3600s

（5）相当于节约的天然气体积为4×109m3×30%×20%=2.4×108m3

三、（16分）双活塞气压计是一种可以消除活塞自重影响、对低压容器内的压强进行测量的装置。如图3所示，在甲、乙两个空腔容器中各有一个活塞A和B，其中活塞A的

截面上下一致，称为自由活塞，其横截面积为S1；活塞B的上下截面不等，

称为差动活塞，其上下两部分的横截面积分别为S2和S3.乙容器的上、下两

部分彼此隔绝，不能相互渗气、渗油。C为带有阀门K1的工作液体的接口，

工作液体充满甲容器和乙容器的上部空腔；D为带有阀门K2的接口，可接

待测容器；E为带有阀门K3的接口，可与抽气机相连。测量前要先校正零

位平衡：K1关闭，K2打开，D口不连接待测容器，在两活塞上面放置砝码

（图中未画出），调节砝码的质量使两活塞升起的高度相同。进行测量时，图3

要将待测量的容器接在D口上，并关闭K2、打开K3，开动抽气机进行抽气，待乙容器下部空腔内接近真

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