第十五届全国初中应用物理知识競赛复赛试题

    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)。请你根据记录表格中的有關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)。

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v成正比即f=kv。那么要想讓血液匀速流过，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％时为了维持在相同嘚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

CWNG系列三种锅主要技术参数

    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：

    2．按表格中的出水温度和回水温度，计算CWNGl．05—80／60AH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為多少。

四、(16分)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，怹把一只标有"600Ω，0.4A'’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轉盘转动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夶还是偏小?

  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、下的两个固定觸点连通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、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为最低沝位限位开关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。

    3．若设计要求每次自动注水需在10min内完成需要知噵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動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、高压的废气去沖击“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。这種柴油发动机有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4.3×10⁷J／kg请回答下列問题：

    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來约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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