第10-18届全国初中物理应用知识竞赛复赛 - 图文(3)

全国物理知识应用竞赛复赛试题 彬县曹家店中学 赵俊锋存 2008-10-29

烧水来研究它的工作情况，请回答他在使用过程中发现的如下问题。

（1）图4中只有两根外接导线，这样的用电器有什么危害？应当怎样加以完善？

（2）将三脚插头插入电源插座，不用按开关，指示灯就发亮，按下开关后，指示灯亮度不变。此时为什么开关对指示灯的亮度没有影响？ （3）电饭煲工作了15min，会出现大量“白气”，这些“白气”是怎样形成的？

（4）电饭煲工作了25min，听到“啪”的一声，指示灯不亮了。以此推测，感温软磁体的磁性可能受什么因素影响？怎样影响？

（5）听到“啪”的一声后又过了10min，指示灯又发光，一会儿指示灯又熄来了，分析在相同条件下，不同种类金属的热胀冷缩程度是否一样？ （6）要想获得恒温的温水，你可以怎样做？

（7）电饭煲使用较长一段时间后，常常在饭未完全熟透时就“跳闸”，这样就会出现“夹生饭”请问这种情况电饭煲可能在什么地方出现了故障？为什么？

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全国物理知识应用竞赛复赛试题 彬县曹家店中学 赵俊锋存 2008-10-29

2005年第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

答卷时间：2005年4月17日（星期日）上午9：30～11：10。

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 D2 E3 F4 G5 A6 B7 音名 Cī C1 唱名（C调） Do 频率/Hz 弦长 264 Re 297 Mi 330 Fa 352 Sol 396 La 440 Si Do′ 528 l 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 容水量/t 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 供暖面积/m 循环水量/(m?h) 3?1238l9 4l5 3l4 2l3 8l15 1l2 （ ） 3 ?11.05 3.5 ( ) 3.0×1.5×2.9 Ф350×15000 75 80 60 7.5 常压 （ ） 45 第 12 页 共 52 页

1.4 4 290 3.0×1.9×2.9 Ф400×15 000 75 80 60 9 常压 12000 60 145 2.7×1.5×2 Ф300×15000 75 80 60 5 常压 6000 ( ) 全国物理知识应用竞赛复赛试题 彬县曹家店中学 赵俊锋存 2008-10-29

已知水的比热容为4.2?10J/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“600 ?，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/(kW·h)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）；

3D1、D2为弹簧，E1、E2为衔铁，F1、F2为电磁铁线圈；K1为最高水位限位开关、K2为最低水位限位开关、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，断电时，K3接通。电磁铁F2断电时，K5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。

K1 B M E1 D1 K3 K4

F1 C A 电源 E2 D2 K5 S1

F2 S2

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

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全国物理知识应用竞赛复赛试题 彬县曹家店中学 赵俊锋存 2008-10-29

式。在你的计算过程中，如果运用了近似条件，请说明。 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2300r/min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?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？ 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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全国物理知识应用竞赛复赛试题 彬县曹家店中学 赵俊锋存 2008-10-29

2006年第十六届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、(10分)如图l，东湖中学想用离心泵将湖中的水抽到C处的养鱼池中。要求在30 min内至少向养鱼池中输水120 m3，学校领导将以下几个需要解决的问题交给了科技小组。

(1)A，B处各有一个平台，离心泵应放在什么位置，请说明理由。

(2)如果某型号离心式水泵的扬程为15 m，功率为17 kW，效率为0.6，试通过计算说明这台水泵是否可满足东湖中学的需求?

(3)为了节约资金，有人提出全部采购比硬质管便宜、而且与水泵管径相符的软橡皮管配套使用，你认为是否可行，为什么?说出你的正确方案。

二．(10分)一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式。

三．(14分)小华同学为了节能和方便家人洗澡，用废弃的汽油桶在房顶上自制了一个简易太阳能热水器，图2是它的安装示意图。在水箱上下安有二根管子，其中一根是进出水管，给热水器上冷水或淋浴时用热水，都是通过进出水管来完成，室内进出水管上安有三个阀门。

若当地的大气压强p0=1.0×105Pa，请回答下列问题：

(1)小华为什么要在热水器上方安装一根与大气相通的管子A?

(2)根据阀门I、II、Ⅲ的位置，说明它们的作用是什么?如何调节喷头出水的温度?

(3)给热水器上冷水时，阀门I、1I、III应当处于何种状态?洗澡时，阀门1、II、111应当处于何种状态?

(4)如果小华同学住的居民楼层高为3 m，他家的热水器安装在七楼楼顶上，且距楼顶高1 m，那么该地区的水压至少为多大，才能顺利为热水器上水?

(5)设热水器水箱容积为100 L，在一般的光照条件下，一满箱12℃的水经白天太阳的

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