初中物理第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

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初中物理第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
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  • 难度: 使用次数:80 入库时间:2008-08-18

    第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

        一、(14)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)。请你根据记录表格中的有关数据,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)

    音名

    中央C

    1

    D

    2

    E

    3

    F

    4

    G

    5

    A

    6

    B

    7

    C

    l

    唱名(C)

    D0

    Re

    Mi

    Fa

    Sol

    La

    Si

    Do’

    频率/Hz

    264

    297

    330

    352

    396

    440

    528

    弦长

    l

     l

     l

     l

     l

     l

     l

    二、(14)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v成正比,即f=kv。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)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

    CWNG系列三种锅主要技术参数

    型号

    CWNG  

    0.78060AII

    CWNG

    1.058060AII

    CWNG

    1.48060AII

    功率/MW

    (    )

    1.05

    1.4

    容水量/t

    3

    3.5

    4

    耗煤量/(kg·h1)

    145

    (    )

    290

    外型尺寸/m3

    2.7×1.5×2.9

    3.0 x 1.5×2

    3.0×1.9×2.9

    烟囱尺寸/mm

    Φ300×15000

    Φ350×15000

    Φ400×15 000

    热效率/%

    75

    75

    75

    出水温度/℃

    80

    80

    80

    回水温度/℃

    60

    60

    60

    总重量/t

    5

    7.5

    9

    运行压力

    常压

    常压

    常压

    供暖面积/m2

    6 000

    (    )

    12000

    循环水量/(m3·h1)

    (    )

    45

    60

        已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),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CWNGl05—8060AH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烧的热值为多少。

    四、(16)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω0.4A'’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1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;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)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)D1D2为弹簧,E1E2为衔铁,F1F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3K4K5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,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1S2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=10Nkg)

        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。

        六、(20)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ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300rmin时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g(kW·h),柴油的热值为4.3×107Jkg。请回答下列问题:

        1.该柴油发动机的效率最高可达多少?

        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?

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