全国初中应用物理知识竞赛（初复赛）试题及答案 - 图文

算出不同电压下的实际功率列表如下: 电压U/V 功率P/W 电压U/V 功率P/W 210 215 220 225 230 235 240 96.18 99.33 102.74 105.98 109.3 112.57 115.68 ?? ?? 180 185 190 195 200 205 75.06 78.81 82.46 85.99 89.40 92.87 在坐标纸上描点。绘出P-U图像如图答3所示。

当P =100W时,由图像可读得U =216V。即当加216V电压时能达到额定功率。 八、(1)依题知,电子秤空载时,压力传感器受到的压力F1=0,由表知,此时压力传感器的电阻为R1=300Ω,电路中的电流为I1=U/R1=4.68V/300Ω= 0.015 6A=15.6mA。所以,该秤的零起点的刻度线应标在电流表刻

度盘的15.6mA处。(2)当电流表刻度盘的读数为I2=20mA时,压力传感器的电阻为R2=U/I2=234Ω。

由表中的数据可以看出,压力随电阻的变化是线性的。设此时的压力为F2,列比例式解得F2=110N。

设该人体重为G,压杆受到传感器向上的支持力,其大小为F2。由杠杆的平衡条件有F22AO = G2BO,解得BO=550N。

(3)传感器能承受的最大压力Fmax= pS =400N。

设踏板上能称量的最大重力为Gmax,Fmax2AO =Gmax2BO,得Gmax=Fmax2AO/BO=2 000N。

2005年第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、（14分）王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据（如下表所示）。请你根据记录表中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据（要求写出估算的过程）。 中央C D E F G A B C 2 音名 1 2 3 4 5 6 7 1 唱名（C调） Do Re Mi Fa Sol La Si Do′ 频率/Hz 264 297 330 352 396 440 528 弦长

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l 8l9 4l5 3l4 2l3 8l15 1l2 二、（14分）类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力f与血液的流速?成正比，即f?k?。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时，两端所需的压强差为?p1；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为?p2。请你通过计算比较?p1、?p2的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。 三、（16分）下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数表。 CWNG系列三种锅炉主要技术参数 CWNG CWNG CWNG 型号 0.7-80/60-AII 1.05-80/60-AII 1.4-80/60-AII 功率/MW ( ) 1.05 1.4 容水量/t 3 3.5 4 ?1145 ( ) 290 耗煤量/(kg?h) 外型尺寸/m 烟囱尺寸/mm 热效率/% 出水温度/℃ 回水温度 总重量/t 运行压力 2供暖面积/m 3?1循环水量/(m?h) 32.731.532 Ф300315000 75 80 60 5 常压 6000 ( ) 33.031.532.9 Ф350315000 75 80 60 7.5 常压 ( ) 45 3.031.932.9 Ф400315 000 75 80 60 9 常压 12000 60 已知水的比热容为4.2?10J/kg2℃，假设三种锅炉的燃煤效率相同，且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题：

1.根据表格中的已知数据，请在表格中的四个（ ）内填上合适的数据。

2.按表格中的出水温度和回水温度，计算CWNG1.05-80/60-AII型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3.根据表格中已知数据计算燃煤的热值为多少。 四、（16分）李明得到一个国外生首开的电热暖手器，铭牌表示额定值的字样中，能看清楚的只有“24W”这几个字。为了能正确使有该用电器，他把一只标有“600Ω，0.4 A”的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来，连接到家庭照明电路中，然后进行如下实验观察：将开关接通后，电能表转盘转动137圈恰好用了100s；断开开关后，电能表转盘在1min内恰好转了80圈；观察电能表上标有3000r/(kW2h)字样；他在做实验的时间内，家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据，计算电热暖手器的额定电压是多少？你在计算

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过程中忽略了什么因素的影响？由此导致的计算结果是偏大还是偏小？ 五、（20分）一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水，科技小组的同学知道后，利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子（浮子及其连杆总重约15N），在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B（其受重力可忽略不计），它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池；M为配有电动机的水泵（电泵）；D1、D为弹簧，E1、E限位开关

22为衔铁，F1、F2为电磁铁线圈；K1为最高水位限位开关、K2为最低水位

、K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时，K4接通，

KK断电时，3接通。电磁铁F2断电时，5接通。S1、S2为开关。

1.请你按照下图所示的器材，连接一个可以实现自动注水的模拟电路，并说明自动注水的过

程。

2.要实现自动注水的要求，浮子的最小体积约为多大？（g=10N/kg） 3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成，需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率？请你用字母表示这些物理量，推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中，如果运用了近似条件，请说明。

K1 B M E1 D1 K3 K4

F1 C A 电源 E2 D2 K5 S1

F2 S2

六、（20分）在当今世界，研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中，废气带走了很多能量，如果能将这些能量再利用起来，会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术，它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使做功冲程中柴油燃烧的更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸，气缸直径为110mm，活塞行程为135mm，当转速为

72300r/min时，发动机功率为220kW，最低油耗可达240g/(kW2h)，柴油的热值为4.3?10J/kg。请回答下列问题：

1.该柴油发动机的效率最高可达多少？

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2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少？

3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后，能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%，安装前按每年消耗3亿吨柴油估算，这项技术每年能为我国节约多少吨柴油？

4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨，根据上面的估算结果，计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识？

2005年第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题答案

一、参考答案（14分）

分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长近似成反比。（4分） 对于中央C和A有：

ff1?6f6f1 l1?l

l6?f12643l1?l?lf64405 (5分)

所以，弦长一行第6格的数值为：

f1l7?fl1 7对于中央C和B有：

f7?所以，频率一行第7格的数值为：

二、参考答案（14分）

l1lf1??264Hz?495Hz8l7l15 (5分)

假设截面积为S1时的压强差为?p1，流速为?1，

假设截面积为S2?(1?10%)S1?0.9S1时的压强为?p2，流速为?2；

依题意可列方程： kv1??p1S1 ① （3分） kv2??p2S2 ② （3分）

?p1v1S2???p由①、②两式可得： 2v2S1 ③ （2分）

又相同的时间内流过同样体积的血液，所以有：S1l1?S2l2 S1v1t?S2v2t

S1v1?S2v2 ④ （2分）

v1S2??0.9vS21由④式可得 ⑤ （2分）

?p1?0.9?0.9?0.81?p⑤式代入③式可得 2＜1

即?p1＜?p2，说明血管变细血压增高，血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。（2

分）

三、参考答案（16分） 1.（共10分）

（1）方法一，由表中三种锅炉型号的代码表示中可知，第一种锅炉的功率为0.7MW。 方法二，已知三种型号的锅炉热效率相同，则：

1t ① ?qm1?P ?qm2?P2t ②

?qm3?P3t ③

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