2011年第21届全国初中应用物理竞赛考试题
1.本题共10题，每题2分，共20分。 以下问题中给出的四个选项中只有一个是正确的。 将正确选项前的字母填入问题后括号内。
1. 目前，许多汽车的驾驶室内都装有一个称为GPS（全球定位系统）接收器的装置。 GPS接收机通过接收卫星发射的导航信号来实现车辆的精确定位和导航。卫星通过以下方式向GPS接收机传输信息：
紫色的
D .
A、红外线
金属丝
BC线电磁波
激光
图为师傅用推车运纯净水英语作文，为两种方法
2. 图1显示了工人
判断哪种方法更省力，下列哪种说法是正确的（
A、图A的方法比较省力。 B、图B的方法比较省力。 C、图A和图B两种方法所用的力是相等的。 D、无法判断。
3、如图2所示，教室天花板下安装了多位吊扇。 吊扇正常工作时，吊扇对天花板的影响
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判断拉力的大小和重力的大小，下列说法正确的是（
A、吊扇高速工作时，拉力等于重力。 B、吊扇低档工作时，拉力大于重力。 C、风扇在任何档位工作时，拉力都等于重力。 D、风扇在任何档位工作时，拉力均小于重力。
4、在学校田径会上，小亮注意到起跑台上有一块“木板”，如图3； 关于该委员会的作用，他做出了以下猜测，其中正确的是
A、主要用于反射发令枪的声音，因此必须面向终点裁判员的方向。 B、主要用于引爆发令枪冒出的白烟，因此应为深色或黑色。 C、主要用于降低噪音，应放置在看台与发令枪之间。 D、主要用于遮阳，因此应放置在裁判员头顶上方。
5、随着我国航天员在轨道舱停留时间的延长，轨道舱内的体能锻炼将成为航天员的一项重要任务。 以下运动适合宇航员在轨道舱内进行体育锻炼。 是的（ ）
A、举起哑铃
B. 跳绳 C. 踢毯
D. 拉簧张紧器
6、动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段：第一阶段采用“再生制动”技术，将速度从250km/h降低至90km/h。 在此期间，供电停止，列车依靠惯性继续前行。 它运行并驱动发电机发电； 第二阶段，采用机械制动，速度从90km/h继续降低直至停止； 关于列车进站过程中的能量转换，下列说法正确的是（ ）
A、第一阶段减少的动能全部转化为电能，即电能等于减少的动能。 B、第一阶段的约化动能部分转化为电能，即电能小于约化动能。 C、第二阶段的约化动能主要转化为内能，内能等于约化动能。
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D、第二阶段减少动能主要转化为内能，且内能大于减少动能。
7、在晴朗的夜空中2011初中物理竞赛，我们可以很容易地找到北斗七星和北极星，如图4所示。天黑时，我们观察并记录北斗七星和北极星相对于地面的位置； 半夜2011初中物理竞赛，我们再次观察并记录北斗七星和北极星相对于地面的位置。 比较这两个记录的结果，我们会发现A.北斗七星和北极星都在移动。 B. 北斗七星和北极星都是静止的。 C. 北斗七星在移动，而北极星是静止的。 D. 北斗七星是静止的，而北极星是移动的。
8、炒花生、栗子时，锅里一般放些沙子（或粗盐）； 这样做的主要目的是（A.让锅的温度更高。
B、使花生或栗子受热均匀，避免与锅底直接接触时间过长。 C.让沙子（或粗盐）吸收一些水分，使花生或栗子更干、更脆。
D、让沙子（或粗盐）吸收部分热量，防止花生或栗子因温度过高而烧焦。
9、当人站在魔镜前时，人体不同部位的影像会因镜子的特殊形状而被拉长或压缩变形，令人发笑。 如图5A所示，现有的镜子由两个水平柱面镜连接并垂直放置在水平地面上。 当与镜子等高的人直接站在镜子前面时（如图5B所示），他看到的图像是（ ）A。上半身的图像被拉长。 B.下半身拉长。 C、整个身体被拉长。 D. 整个身体变短。
10、图6A为生产线上产品输送计数装置示意图。其中，S为激光源，Rl为光敏电阻（有光照射时阻值较小；无光照射时阻值较小）光照射，阻值大），R2为定值保护电阻，a、b为间接“示波器”（示波器）
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( )
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设备的接入对电路没有影响）。 水平输送带以恒定速度前进。 每当传送带上的产品经过S和R1之间时，射向光敏电阻的光就会被产品阻挡。 如果传送带上的产品是均匀的立方体，则示波器显示的电压与时间变化的关系如图6B所示。 已知计数器电路中电源两极间电压始终为6V，保护电阻岛阻值为400Ω。 但（ ）
A、受光照时，光敏电阻Rl的阻值为800Ω。
B、有光和无光时保护电阻R2两端电压之比为1：2。 C、光敏电阻有光照和无光照时的阻值之比为1：2。 D、每1小时在S和Rl之间通过的产品数量为6000。
2.简要回答下列问题（每题5分，共30分）
1、警用弩因其发射时不发光、声音低等特点，在反恐中得到广泛应用，如图7A所示。 图7B和C显示了配备不同瞄准装置的两种弩。 它们可以用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托和其他辅助设备。 弩弦系有滑轮，可有效减小尺寸。 请观察其结构并分析其使用过程。 其中用到了哪些物理知识？
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2、许多汽车的后窗玻璃内壁平行贴有几片很窄的金属膜，如图8所示。驾驶员通过开关进行控制，通电时这些金属膜就会发热。 请回答这些金属膜的主要作用是什么？
3、图9中的A、B图是同一个透明标尺平放在一张白纸上，正放和反转的照片。 图9C是沿刻度线方向的剖视图。 刻度线是用油漆涂成的。 如图 9B 所示，每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。 (1)用图9C来解释。 图9C中标出的A、B、C、D的刻度线应该喷涂在哪一部分？ 为什么？ (2)一般情况下，刻度画在有刻度的一面。 想要让它变薄，这样做有什么好处呢？
4、一串小灯笼，规格为、0.2A，每个小灯笼的结构如图10所示。一般情况下，细金属线由于有一层铜，与灯丝座不导电表面有氧化物。 如果施加超过200V的电压，氧化铜就会被击穿，细金属线就会连接到灯丝支架上。 如果将本规格的小灯笼接入220V电路中，为了使小灯笼正常发光，请计算说明： （1）应串联多少个小灯笼？ （2）如果其中一盏小彩灯的灯丝烧坏了，其他小彩灯还能亮吗？ 为什么？
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5、为了节省用电，住宅楼的楼道灯通常采用两个开关控制。 一种是用光敏器件制成的“光控开关”。 其功能是光线暗时自动关闭，光线亮时自动打开。 另一种是由声音敏感器件制成的“声控开关”。 它的作用是当有声音时电路会自动关闭，两分钟后如果没有声音则自动打开。 (1)请将图11A中的设备连接到满足上述楼道灯要求的电路中。
（2）小明受到走廊灯电路的启发，在爷爷的卧室安装了这样一个“智能”电路。 晚上，只要拍一下手，灯就会亮，过一会就自动熄灭，给爷爷带来了方便。 但晚上打雷的时候就麻烦了。 雷声使灯不断亮起，影响了爷爷的休息。 而爷爷睡觉前需要这盏灯一直亮着。 现在再给你两个开关Sl和S2来完成图11B中这个“智能”电路的修改。 并分别说明灯自动工作时、夜间打雷需取消自动功能时、灯需要常亮时开关Sl、S2的开合情况。
6. 物理兴趣小组的学生设计了如图 12A 所示的实验装置。 将一根细玻璃管紧紧地插入橡胶塞中，并将橡胶塞紧紧地盖在装满水的玻璃瓶口上。 玻璃瓶沿水平方向的横截面为椭圆形，如图12B所示。 当装满水的玻璃瓶沿图12所示的方向用力挤压时，你会看到细玻璃管内的水位明显上升。这里，同学们
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他们利用细玻璃管内水面的变化来放大玻璃瓶的微小变形。 请再列出两个使用这种放大方法观察物理现象的实验或使用这种方法工作的仪器，并简要说明放大方法。
3.（11分）米粉是一种特色小吃。 上桌的是：一碗热腾腾的汤，上面还浮着一层油，一盘薄肉片，一碗煮熟的米粉。 食客先将肉片放入汤中，再加入米粉。
得到如下信息：汤的初始温度为97℃，比热容为4./(kg.℃)； 肉片质量为0.2kg，初始温度为22℃，比热容为3./(kg.℃)。 出于健康考虑，肉片必须在80°C以上的汤中保存至少2分钟。 在这2分钟内，由于向外界散热，整体温度会下降2℃左右。 问：
1、碗里的油层有什么作用？
2、为了达到上述温度要求，碗中汤的质量应满足什么条件？
4.（12分）微波炉是一种向食物发射微波，然后将微波形式的电磁能转化为内能来加热食物的厨房电器。 由于微波可以穿透食物表面约 5 厘米，因此加热速度比蒸和烧烤厨房用具更快。
小明家最近买了一台微波炉。 他听人说，用微波炉加热食物不仅加热时间短，而且具有加热效率高的特点。为了验证后一种说法，他决定使用电能表、手表、温度计等。实际测量的设备
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检查微波炉在高火上煮水时的效率。
为此，他查看了家里微波炉背面的铭牌，上面写着额定输入功率为1200W，又检查了家里的单相电子式电能表，上面写着/kW· h（表示每1kW·h消耗的电能，电能表上的发光二极管闪烁3200次）。 随后，他关掉所有家用电器，将1升20℃的水放入微波炉中，开始高温加热。 同时，他用时钟计时并记录电能表上LED的闪烁次数，历时4分钟。 电能表上的LED闪烁256次。 此时取出水温测得72℃。 请帮小明计算一下微波炉烧水时的效率。
微波炉中发射微波的装置称为微波管。 如果一台微波炉中只有一根微波管，且该微波管只能在额定电压和额定功率下工作，请回答这台微波炉如何仅利用这根微波管来实现不同档位工作呢？
5.（12分）为了解决家里夏季淋浴的问题，小明的爸爸想自己做一个太阳能淋浴。 他买了一个圆柱形金属桶、一个压力传感器开关、两个气瓶和细电线。 一些。 初步设计如图13所示，其中两个气缸A和B通过细绳连接到压力传感开关。
已知圆柱形金属桶底面积Sl=0.5 m2，高度h1=50 cm； 压力传感开关的作用是受到10N垂直向下的拉力时闭合，控制水泵从进水口向水桶注水。 当拉力等于4N时，断开，水泵停止向桶内注水：两缸底部面积S2=40cm2，高度h2=12cm，各缸重量气缸G=6N。 要求当桶内储水量达到200L时停止灌装，当剩余储水量为40L时开始灌装。
请帮小明爸爸根据他的初步设计求出满足上述要求的两条细线的长度。 （计算储水量时忽略压力传感开关与金属桶的距离、绳子的质量和体积、缸体的排水量）
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6.（15分）随着新能源、低碳等概念的普及，小明想象出一辆完全由太阳能电池供电的汽车。 以下是他找到的一些数据： 太阳辐射总功率 P
总计=3.9x10
26
W，太阳到地球的距离
1. m，太阳光穿过太空和地球周围大气层到达地面的过程中能量损失约为51%； 当阳光垂直照射时，太阳能电池的最大能量转换效率约为15%； 假设一辆太阳能电池汽车的车辆质量约为750kg，预计最高速度为72km/h。 行驶时的平均阻力约为车重的0.02倍。 车身上可铺设的太阳能电池板最大面积约为8m2。 驱动电机可以将输入的90%的动力转换成机械动力，用来拉动汽车前进。 （已知半径为r的球体表面积为S=4πr2）
1、根据以上数据，通过计算对小明的想法进行分析评价。 2.对于改进他的想法，你有什么建议？
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