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在课外活动中，老师给出了下列器材：电源（电压为6V）、一个定值电阻（
）、一个滑动变阻器（最大阻值是
）、电压表、电流表、开关和导线若干。活动中小明同学设计的电路如图12所示，在正确连线和调节滑片后，小明测出的数据如下表一所示。
表一：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 电压表示数（V） | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
| 电流表示数（A） | 0.17 | 0.22 | 0.28 | 0.34 | 0.39 | 0.44 | 0.50 | 0.56 |
| 功率（W） | 0.77 | 0.88 | 0.98 | 1.02 | 0.98 | 0.88 | 0.75 | 0.56 |
（1）数据记录表格一中的“功率”是那个器材的功率？答： 。“功率”的变化情况是 。
小明通过分析数据提出了一个猜想：“在电源电压不变的情况下，图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大。”为了验证猜想是否正确，小明用一个阻值为
的电阻把原电路中的定值电阻换下，进行了一次验证，数据记录如下表二。
表二：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电压表示数（V） | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
| 电流表示数（A） | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
| 变阻器电阻（ | 30.0 | 20.0 | 14.0 | 10.0 |
| 变阻器功率（W） | 0.68 | 0.80 | 0.86 | 0.90 |
（2）你认为小明这次验证实验能否验证其猜想？
答： （选填“能”或“不能”）；理由是： 。
（3）现在实验室有三个定值电阻，阻值分别是
，，
。为了继续验证小明的猜想，应选择的电阻是 
，理由是 。
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（2012?吴中区二模）在课外活动中，老师给出了下列器材：电源（电压为6V）、一个定值电阻（9Ω）、一个滑动变阻器（最大阻值是30Ω）、电压表、电流表、开关和导线若干．活动中小明同学设计的电路如图所示，在正确连线和调节滑片后，小明测出的数据如表一所示．表一：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 电压表示数（V） | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
| 电流表示数（A） | 0.17 | 0.22 | 0.28 | 0.34 | 0.39 | 0.44 | 0.50 | 0.56 |
| 功率（W） | 0.77 | 0.88 | 0.98 | 1.02 | 0.98 | 0.88 | 0.75 | 0.56 |
小明通过分析数据提出了一个猜想：“在电源电压不变的情况下，图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大”．为了验证猜想是否正确，小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下，进行了一次验证，数据记录如
表二：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电压表示数（V） | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
| 电流表示数（A） | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
| 变阻器电阻（Ω） | 30.0 | 20.0 | 14.0 | 10.0 |
| 变阻器功率（W） | 0.68 | 0.80 | 0.86 | 0.90 |
答：
（3）为进一步验证小明的猜想，应进行多次实验，现实验室有三个定值电阻，阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω．应选择的电阻是
在课外活动中，朱老师给出了下列器材：电源（电压为6v）、一个定值电阻（9Ω）、一个滑动变阻器（最大阻值是30Ω）、电压表、开关和导线若干．活动中小明同学设计的电路如图所示，在正确连线和调节滑片后，小明测出的数据如下表一所示．表一：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 电压表示数（V） | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
| 电流表示数（A） | 0.17 | 0.22 | 0.28 | 0.34 | 0.39 | 0.44 | 0.50 | 0.56 |
| 功率（W） | 0.77 | 0.88 | 0.98 | 1.02 | 0.98 | 0.88 | 0.75 | 0.56 |
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电压表示数（V） | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
| 电流表示数（A） | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
| 变阻器电阻（Ω） | 30.0 | 20.0 | 14.0 | 10.0 |
| 变阻器功率（W） | 0.68 | 0.80 | 0.86 | 0.90 |
（2）根据表二，你认为小明这次实验是否能验证其猜想？简述理由．
（3）现物理实验室有三个定值电阻，阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω．为了继续验证小明的猜想，必须更换原来的电阻（9Ω），应该选择组值多大的定值电阻？更换好合适的定值电阻后，小明还想使电路的总功率达到最小．电路的总功率达到最小时，滑动变阻器阻值必须调到多大？电路的最小总功率是多大？
（1）请用笔画线代替导线帮助聪聪将实物电路连接完整；
（2）请将符合实物图的电路图画在图乙所示虚线框内；
（3）闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于
（4）闭合开关前，发现电压表的示数如图丙所示，发生这种错误的原因是
（5）连接好电路后，聪聪进行了实验，记录的数据如下表，请仔细分析实验数据，回答以下问题：
| 次数 | U/V | I/A | R/Ω |
| 1 | 0.5 | 0.04 | |
| 2 | 2.0 | 0.18 | |
| 3 | 2.5 | 1.0 | |
| 4 | 3.0 | 0.23 |
②表中有一个明显的错误数据，请指出错误数据出现在第
（6）小红也做同样的实验，但是发现存在下列问题，请你帮她找出原因：
①若闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，可能的原因是
②若闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，可能的原因是
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调) | 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。
CWNG系列三种锅主要技术参数
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／(kg·h－1) | 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·h－1) | ( ) | 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为多少。
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，他把一只标有"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、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。
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。
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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