向日葵手机:05初中物理复赛试题

第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题
注意事项：

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：2005年4月17日（星期日）上午9：30～11：10。

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

ī

唱名（C调）
Do
Re
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 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 ；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 。请你通过计算比较 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

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
2.7×1.5×2
3.0×1.5×2.9
3.0×1.9×2.9

烟囱尺寸/mm
Ф300×15000
Ф350×15000
Ф400×15 000

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
6000
（ ）
12000

循环水量
( )
45
60

已知水的比热容为 ·℃，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）； 为弹簧， 为衔铁， 为电磁铁线圈； 为最高水位限位开关、 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

电源

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.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 。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？

物理复赛不是已经进行了吗?