第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

《第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题（12页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、精品资料第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题 考前须知： 1.首先填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题。 4.答卷时间：2022年4月17日星期日上午9：3011：10。 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 复核人 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p 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 唱名C调 Do Re

2、 Mi Fa Sol La Si Do 频率/Hz 264 297 330 352 396 440 528 弦长 二、14分类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜测，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，受到的阻力与血液的流速成正比，即。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为时，两端所需的压强差为；假设血管截面积减少10%时，为了维持在一样的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为。请你通过计算比拟的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。 三、16分下表是某锅炉厂消费的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数表。 CWN

3、G系列三种锅炉主要技术参数 型号 CWNG 0.7-80/60-AII CWNG 1.05-80/60-AII CWNG 1.4-80/60-AII 功率/MW 1.05 1.4 容水量/t 3 3.5 4 耗煤量 145 ( ) 290 外型尺寸 2.71.52 3.01.52.9 3.01.92.9 烟囱尺寸/mm 30015000 35015000 40015 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 6000 12000 循环水量 ( ) 45 60 水的比热容为，假

4、设三种锅炉的燃煤效率一样，且煤均可到达完全燃烧。请根据上表答复以下问题： 1.根据表格中的数据，请在表格中的四个 内填上适宜的数据。 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，然后进展如下实验观察：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

5、，电能表转盘在1min内恰好转了80圈；观察电能表上标有3000r/(kWh)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，利用以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挪动金属触头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；为弹簧，为衔铁，为电磁铁线圈；为最

6、高水位限位开关、为最低水位限位开关均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁通电时，接通，断电时，接通。电磁铁断电时，接通。为开关。 1.请你按照以下图所示的器材，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 K2 B C A K5 E2 D2 F2 D1 F1 E1 K3 K4 电 S1 S2 M 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.假设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，假如运用了近似条件，请说明。

7、六、20分在当今世界，研制各种机器都必需考虑节约能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，假如能将这些能量再利用起来，会使内燃机的效率进步许多。某工厂科研人员研制消费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，到达进步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

8、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/(kWh)，柴油的热值为。请答复以下问题： 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.假如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%进步到近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.假如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？ 第十五届全国初中应用物理知识竞赛 参考

9、解答和评分标准 说明： 1.提供的解答不一定都是惟一正确的。对于那些与此解答不同的解答，正确的，同样得分。 2.评分标准只是按一种思路与方法给出的。在阅卷过程中会出现各种不同情况，可按照本评分标准的精神定出详细处理方法，但不要与评分标准有较大偏离。 3.分析p 计算题是按照分步方法给分的。在评分标准中常常写出1式几分2式几分 这里的式子是用来代表步骤的。假设考生并未写出这个式子，而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤，同样得分。没有写出任何式子或文字说明，只给出最后结果的，不能得分。后续相关的步骤引用前一步骤的错误数据，不重复扣分。 4.在最后定奖时，假如得分一样的人数超过获奖名额，而难

10、于选拔时，可对待选试卷进展加分评判。加分评判的根本根据是： 1所用方法或原理不是课本所讲的，具有创新性，应加分；2方法简便，应加分；3提出多种正确解法，应加分；4试卷表达标准，条理清楚，能充分利用数学工具，应加分。 上述各项都需由竞赛领导小组做出规定省统一分配奖励各额的由省决定，地、市分配奖劢名额的由地、市决定。 一、参考答案14分 分析p 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： 所以，弦长一行第6格的数值为： (5分) 对于中央C和B有： 所以，频率一行第7格的数值为： (5分) 二、参考答案14分 假设截面积为时的压强差为，流速为，

11、假设截面积为时的压强为，流速为；依题意可列方程： 3分 3分 由、两式可得： 2分 又一样的时间内流过同样体积的血液，所以有： 2分 由式可得 2分 式代入式可得 1 即，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。 方法二，三种型号的锅炉热效率一样，那么： 由、两式可得： (2分) 所以，CWNG0.7-80/60-AII锅炉的功率为0.7MW。 2由上述的、两式可得： (2分) 所以，CWHG1.05-80/60-AII锅炉的耗煤量是217.5kg/h。 3

12、供暖面积与循环水量或锅炉功率成正比，即 (3分) 所以，CWNG1.05-80/60-AII锅炉的供暖面积为。 4锅炉所做功可视为水循环放出的热量，即W=Q 由、两式可得： (3分) 所以，CWNG0.7-80/60-AII锅炉的循环水量为。 2.3分按表格中的出水温度和回水温度，以及循环水量，计算锅炉每小时向住宅释放的能量。根据 3.3分由：得 四、参考答案16分 接通开关时，电能表测出的是所有用电器在100s内消耗的总电能 1分 断开开关后，电能表测出的就是李明家其他用电器在60s内消耗的电能 1分 断开开关前后的功率分别为： 1分 1分 所以，实验支路的串联总功率为： 2分 实验支路的总

13、电阻为： 1分 电热暖手器的电阻为： 2分 所以，电热暖手器的额定电压为： 2分 在上述计算中，忽略了温度对电阻的影晌。在实验测试中，电热暖手器的实际电压为： ，小于其额定电压 2分 由于电流的热效应，温度升高，电阻增大，电热暖手器在额定电压下正常工作时，其电阻会大于，故其实际的额定电压也会大于测量值109V，因此忽略温度对电阻的影响，会导致计算结果偏小。 3分 五、参考答案20分 1.12分电路如以下图所示。 闭合开关此时开关处于接通状态，电泵运转，开场注水。随着蓄水池中水位的逐渐升高，浮子A带动金属触头B上移，当升到最高水位时，闭合，接通电磁铁线圈，衔铁被吸下来，使开关断开，切断电泵的电，

14、停顿抽水。与此同时K4接通，由于K4与K1为并联，所以当水位下降使断开时，电磁铁线圈仍处于接通状态，电泵保持停顿状态。当水位下降到最低点时，开关闭合，接通电磁铁线圈，衔铁被吸下来，使开关断开，切断电磁铁线圈的电，衔铁释放，使开关闭合，接通电泵的电，再次注水。如此循环往复，实现自动注水。 K1 K2 B C A K5 E2 D2 F2 D1 F1 E1 K3 K4 电 S1 S2 M 注：可以采用分步骤累计分数的方法。 能连接电机的供电电路，并将连入电路。 2分 能将与电连通，再将连入， 2分 再将连入，再将与关联 2分 能将与电连通，再将连入。 2分 文字表达要求简洁，条理明晰 4分 2.4分

15、由图知，浮子上浮接通电路，必须满足： 由阿基米德定律可得， 4分 即要实现自动注水的要求，浮子的最小体积是 4分 3.4分需要知道水的密度，测出蓄水池的半径R、蓄水池中最低和最高水位的高度差、蓄水池距井水面的高度，电泵抽水时，通过电动机做功把电能转化为机械能。 1分 2分 计算过程中，完全按理想状态考虑，忽略能量的损失。 1分 六、参考答案 20分 1.4分该发动机的效率最高为： 4分 2.8分， 每秒钟的做功冲程数为： 4分 设做功冲程中的平均压强为P，那么有用功率P为： 4分 3.6分，亿吨 因为安装“增压器”前后有用功是一样的，所以有： 2分 4分 4.2分安装“增压器”后，仅节约柴油一项每年可为国家节约的资金为 0.34亿吨3750元/吨=1275亿元 由此可以看出，假如这项技术能得到广泛的应用，会给人类带来宏大的利益。但是，任何新技术在实际中的应用会受到各方面条件的影响和制约。应该说，节约和有效利用能始终是人类需要努力的。 2分 欢迎阅读