太原高级职称考试物理.pdf

1i 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这是为什么？这样装有什么好处呢？小华决定仔细研究一下 （1）小华准备首先用列表的方法分析开关的状态与灯泡亮灭的关系为此他设计了如下的表格，并用“1” 和“2”表示开关接通的位置，用“1”和“0”表示灯泡的“亮”和“灭”请你也参与到他的研究中来， 并帮他在表格中记录下三个开关所有可能的组合对灯的控制情况，完成下表： S1S3S2 灯的亮灭 （2）根据列表的结果总结出这个电路的好处 （3）弄懂了这个电路和双刀双掷开关的特点之后，他又有了新的想法：还可以在图 5 的电路中再增加一 个双刀双掷开关 S4，并使它和其他的开关作用相同请把他的设计画在图 6 中 解 析 （1）根据三个开关处于不同的位置，看一下是否能组成通路则灯泡发光，否则断路灯泡不发光； （2）分析列表的结果可知，每一个房间的开关都能独立控制客庭灯泡的亮暗，据此进行解答； （3）根据开关 S4的作用和其他的开关作用相同，进行设计电路图 解 答 解：（1）根据开关的位置，进行不同的组合，电路为通路灯泡发光，否则不发光；如下表所示： S1S3S2 灯的亮灭 1111 1120 1210 1221 2110 2121 2211 2220 （2）根据列表的结果可以看出，不论其他开关处于何种位置，每一个开关都可以独立地控制灯的亮、灭， 因而从任何一个房门走进或离开客厅时都可以方便地开或关客厅的灯，也节约电能 （3）S4的作用和其他的开关作用相同，设计的电路图如下图所示： 2 小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“20 的排量”，却很少说“功率”，为此 小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。如果发 动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。从说明书上查到：小亮家的汽车采用的是 LFX 直列四缸发动机，排量为 20L；从网上查找到了其输出特性曲线（如图 8 所示）；小亮又向爸爸询问了 一些实测数据：由于汽车行驶的路况很好，所以平均车速为 90kmh，此时发动机转速为 2000rmin， 平均行驶百公里油耗为 9L；从物理书上查得汽油的热值为 46107Jkg，密度为 071103kgm3 1由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为 1000-5000 rmin 范围内，它的输出功 率与转速大致有什么关系？ 2试通过公式推导出在其他参数相同时，发动机的输出功率与其排量的关系。 3这辆汽车以 90kmh 行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为 多少？ 3 3 一新鲜的冬瓜内盛有一新鲜的冬瓜内盛有 1010的食盐溶液，的食盐溶液，现将一根粗细均匀的、现将一根粗细均匀的、一端系在天花板上的木棒一端系在天花板上的木棒 OAOA 浸入盐水中，浸入盐水中， 木棒自始至终不与冬瓜接触，问过一天后木棒所受的浮力将木棒自始至终不与冬瓜接触，问过一天后木棒所受的浮力将_ 由题意作如图 4 所示的示意图，漆筷不吸水，设漆筷长为 l，重为 G，重心为 C，漆筷所受浮力为 F。作用 点为 B，AB=x，则 F、G 对应的力臂分别为 OE、OD。由数学知识可得OCDOBE，则，当漆筷平衡 时，有 FOE=GOD。即 F=。由于冬瓜里细胞的细胞液浓度小于食盐溶液浓度，冬瓜会失水，致使盐水的 密度变小，若 V 排不变，由 F=液 gV 排得 F 减小到 F，那未有 FOEGOD，可见漆筷势必下降，漆筷 浸入盐水中的体积增大，x 随之增大，l-x 减小，因 l、G不变，所以浮力 F 变大