1、一一 、本題共、本題共10小題，每小題小題，每小題2分，共分，共20分。以下各小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一分。以下各小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是正確的，把正確選項(xiàng)前面的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。個(gè)是正確的，把正確選項(xiàng)前面的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。2011年第二十一屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題年第二十一屆全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題1.目前，很多汽車的駕駛室里都有一個(gè)叫做GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器的裝置。GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的精確定位并導(dǎo)航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是 ( ) A.紅外線 B.紫外線 C.電磁波 D.激光C2.圖1為工人師傅用于推車運(yùn)送純凈水的圖片

2、，對(duì)于這兩種方法中哪種方法比較省力的判斷，下列說法中正確是 ( ) A.圖甲的方法比較省力。 B.圖乙的方法比較省力。 C.圖甲和圖乙兩種方法所用力的大小相等。 D.無法判斷。 AFF1F2FF2F1本題涉及到高中物理中力的合成與分本題涉及到高中物理中力的合成與分解的知識(shí)，本題屬力的分解問題；解的知識(shí)，本題屬力的分解問題；斜向上的力可以分解為一個(gè)水平的力和一個(gè)斜向上的力可以分解為一個(gè)水平的力和一個(gè)豎直向上的力，而豎直向上的力使物體對(duì)地豎直向上的力，而豎直向上的力使物體對(duì)地面的壓力減小，摩擦阻力減小，所以省力。面的壓力減小，摩擦阻力減小，所以省力。斜向下的力可以分解為一個(gè)水平的力和一個(gè)斜向下的力

3、可以分解為一個(gè)水平的力和一個(gè)豎直向下的力，而豎直向下的力使物體對(duì)地豎直向下的力，而豎直向下的力使物體對(duì)地面的壓力增大，摩擦阻力增大，所以費(fèi)力。面的壓力增大，摩擦阻力增大，所以費(fèi)力。3.如圖2所示，教室里的天花板下面裝有多擋位吊扇， 當(dāng)?shù)跎日９ぷ鲿r(shí)，對(duì)于吊扇對(duì)天花板的拉力大小與其重力大小的判斷，下列說法中正確的是 ( ) A.吊扇在高擋位工作時(shí)，拉力等于重力。 B.吊扇在低擋位工作時(shí)，拉力大于重力。 C.電扇在任意擋位工作時(shí)，拉力等于重力。 D.電扇在任意擋位工作時(shí)，拉力小于重力。 D4，如圖3所示；關(guān)于這塊板子的作用，他做了如下猜想，其中正確的是 ( ) A.主要用來反射發(fā)令槍的槍聲，所以必

4、須正對(duì)著終點(diǎn)計(jì)時(shí)裁判的方向。 B.主要用來襯托發(fā)令槍冒出的白煙，所以應(yīng)該是深色或黑色的。 C.主要用來減弱噪聲，所以要把它放在看臺(tái)和發(fā)令槍之間 。 D.主要用來遮陽(yáng)，所以要把它放在裁判員的頭的上方。 B扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給了空氣一扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給了空氣一個(gè)向下的力，根據(jù)力作個(gè)向下的力，根據(jù)力作用是相互的知識(shí)可知，用是相互的知識(shí)可知，空氣也給了扇葉一個(gè)向空氣也給了扇葉一個(gè)向上的力，所以，拉力小上的力，所以，拉力小于重力。于重力。5.隨著我國(guó)航天員在軌道艙內(nèi)停留時(shí)間的增加，在軌道艙內(nèi)進(jìn)行體育鍛煉必將成為航天員需要完成的一項(xiàng)重要工作；下列適合航天員在軌道艙中進(jìn)行體育鍛煉的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目是 ( ) A.舉啞鈴 B.跳繩

5、 C .踢毽子 D.拉彈簧拉力器 D6.動(dòng)車組列車進(jìn)站前的減速過程分為兩個(gè)階段進(jìn)行:第一階段采用“再生剎車”技術(shù)，速度從250km/h減至90km/h，這期間停止動(dòng)力供給，列車依靠慣性繼續(xù)前行，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；第二階段采用機(jī)械剎車，速度從90km/h開始不斷減小直至停止；關(guān)于列車進(jìn)站過程中的能量轉(zhuǎn)化，下列說法中正確的是 ( ) A.第一階段減小的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，即電能等于減小的動(dòng)能。 B.第一階段減小的動(dòng)能有一部分轉(zhuǎn)化為電能，即電能小于減小的動(dòng)能。 C.第二階段減小的動(dòng)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能等于減小的動(dòng)能。 D.第二階段減小的動(dòng)能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且內(nèi)能大于減小的動(dòng)能。 B 因?yàn)樘罩形?/p>

6、體是失重的，即物體沒有重力；而舉啞鈴時(shí)要克因?yàn)樘罩形矬w是失重的，即物體沒有重力；而舉啞鈴時(shí)要克服重力做功，跳繩時(shí)人體要靠重力返回地面，踢毽子時(shí)毽子也要靠服重力做功，跳繩時(shí)人體要靠重力返回地面，踢毽子時(shí)毽子也要靠重力返回地面，只有拉彈簧拉力器時(shí)是克服彈力做功與重力無關(guān)，重力返回地面，只有拉彈簧拉力器時(shí)是克服彈力做功與重力無關(guān)，因而，選擇答案因而，選擇答案D正確正確7.在晴朗的夜空，我們很容易找到北斗星與北極星，如圖4所示。天剛黑下來的時(shí)候，我們觀察并記錄一次北斗星與北極星相對(duì)于地面的位置；半夜的時(shí)候，我們?cè)俅斡^察并記錄北斗星與北極星相對(duì)于地面的位置。比較這兩次的記錄結(jié)果，我們會(huì)發(fā)現(xiàn) ( ) A

7、.北斗星和北極星都是運(yùn)動(dòng)的。 B.北斗星和北極星都是靜止的。 C.北斗星是運(yùn)動(dòng)的，北極星是靜止的。 D.北斗星是靜止的，北極星是運(yùn)動(dòng)的。 c北極星位于北極正上方，相對(duì)于北極點(diǎn)是靜止的，因而叫做北極星。北極星位于北極正上方，相對(duì)于北極點(diǎn)是靜止的，因而叫做北極星。而北斗七星不同時(shí)刻在我們頭頂?shù)牟煌恢?，即：相?duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。而北斗七星不同時(shí)刻在我們頭頂?shù)牟煌恢?，即：相?duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。故答案故答案C正確正確8.在炒花生或栗子時(shí)，通常要往鍋里放一些沙子(或粗鹽)；這樣做的主要目的是 ( ) A.使炒鍋的溫度更高。 B.使花生或栗子受熱均勻且避免與鍋底直接接觸時(shí)間過長(zhǎng)。 C.讓沙子(或粗鹽)吸收一

8、些水分，使花生或栗子更加干酥脆。 D.讓沙子(或粗鹽)吸收部分熱量，防止因溫度過高而使花生或栗子變焦。 B9.人站在哈哈鏡前，會(huì)由于哈哈鏡的特殊形狀而使人體不同部位的像或被拉長(zhǎng)或被壓短而變形，令人發(fā)笑?，F(xiàn)有一個(gè)如圖5甲所示由兩個(gè)水平方向的柱面鏡連接而成的哈哈鏡，豎直置于水平地面上。當(dāng)一個(gè)與哈哈鏡等高的人站在其正前方(如圖5乙所示)，他看到的像的情況是 ( ) A.上半身的像被拉長(zhǎng)。 B.下半身的像被拉長(zhǎng)。 C.全身的像都被拉長(zhǎng)。 D.全身的像都被壓短。 B這個(gè)問題對(duì)我們小地方的人來說，因這個(gè)問題對(duì)我們小地方的人來說，因?yàn)闆]見過，故而不知道結(jié)果，但通過為沒見過，故而不知道結(jié)果，但通過思考，應(yīng)該能

9、夠回答出來。思考，應(yīng)該能夠回答出來。思考：凸面鏡（如：汽車觀后鏡）成思考：凸面鏡（如：汽車觀后鏡）成正立縮小的像；跟凸面鏡相反，凹面正立縮小的像；跟凸面鏡相反，凹面鏡應(yīng)成正立放大的像。鏡應(yīng)成正立放大的像。逆向思維法。逆向思維法。故選項(xiàng)故選項(xiàng)B正確正確10.圖6甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖。其中S為激光源，Rl為光敏電阻(有光照射時(shí)，阻值較小；無光照射時(shí)，阻值較大)，R2為定值保護(hù)電阻，a、b間接“示波器”(示波器的接入對(duì)電路無影響)。水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S與Rl之間時(shí)，射向光敏電阻的光線會(huì) 被產(chǎn)品擋住。若傳送帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時(shí)間變

10、化的關(guān)系如圖6乙所示。己知計(jì)數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護(hù)電阻的阻值為400。則 ( ) A.有光照射時(shí)光敏電阻Rl的阻值為800。 B.有光照射和無光照射時(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比為1:2。 C.有光照射和無光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比為1:2。 D.每1 h通過S與Rl之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為6000個(gè)。 D注意：本題中R1和R2是串聯(lián)的，因此要聯(lián)想到串聯(lián)電路的特點(diǎn)是：電流處處相等，各導(dǎo)體兩端的電壓與電阻成正比。因?yàn)镽1有光照射時(shí)，阻值較小，則電壓也?。粺o光照射時(shí)，阻值較大，則電壓也大；因而從乙圖中可知：2V時(shí)為有光照即無產(chǎn)品通過，4V時(shí)為無光照即有產(chǎn)品通過。有光照時(shí)：有光照時(shí)：U1=2

11、V 則則U2=4V 由由U1/U2=R1/R2可知：可知：R1=200無光照時(shí)：無光照時(shí)：U1=4V 則則U2=2V由由U1/U2=R1/R2可知：可知：R1=800二、簡(jiǎn)答下列各題二、簡(jiǎn)答下列各題(每題每題5分，共分，共30分分) 1.警用弓弩因其發(fā)射時(shí)無光、聲音小等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于反恐，如圖7甲所示。圖7乙和丙為兩種配有不同瞄準(zhǔn)裝置的弩，它們可用來發(fā)射箭和鋼珠，并配有手柄、肩托等輔助設(shè)備弩弦的拴繞使用了滑輪可有效地減小體積。請(qǐng)觀察它的結(jié)構(gòu)，并分析它的使用過程，其中用到了哪些物理知識(shí)? 答答:手柄上有花紋手柄上有花紋:表面粗糙增大磨擦表面粗糙增大磨擦.箭身細(xì)長(zhǎng)箭身細(xì)長(zhǎng):減小空氣阻減小空氣阻

12、力力.弓箭或鋼珠離開弩弦后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)弓箭或鋼珠離開弩弦后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng):物體具有慣性物體具有慣性.箭頭尖銳箭頭尖銳:減小受力面積減小受力面積,增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng).利用弩的彈力發(fā)射弓箭利用弩的彈力發(fā)射弓箭:將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能為動(dòng)能.肩托肩托:增大受力面積，減小壓強(qiáng)。增大受力面積，減小壓強(qiáng)。瞄具：光的直線傳播。瞄具：光的直線傳播。光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡：光的折射（凸透鏡成像、望遠(yuǎn)鏡）、光的直線傳播。光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡：光的折射（凸透鏡成像、望遠(yuǎn)鏡）、光的直線傳播。滑輪組：裝箭時(shí)省力?；喗M：裝箭時(shí)省力?；喗M：放箭時(shí)省距離。滑輪組：放箭時(shí)省距離。2.許多轎車后窗玻璃的內(nèi)壁上都平行地貼有若干條很窄的金屬膜，如

13、圖8所示。駕駛員可以通過開關(guān)對(duì)其進(jìn)行控制，當(dāng)通電時(shí)這些金屬膜會(huì)發(fā)熱。請(qǐng)回答這些金屬膜的主要作用是什么? 答：答：在冬季，使附著在窗玻璃內(nèi)表面上的小水滴汽化或小冰粒熔在冬季，使附著在窗玻璃內(nèi)表面上的小水滴汽化或小冰粒熔化并汽化；使附著在玻璃窗外表面上的積雪熔化。化并汽化；使附著在玻璃窗外表面上的積雪熔化。 便于司機(jī)通過駕駛室上方的反光鏡觀察車后面的情況。便于司機(jī)通過駕駛室上方的反光鏡觀察車后面的情況。3.圖9中的甲、乙兩圖是同一把平放在一張白紙上的透明刻度尺正放和反放的照片，圖9丙是其沿刻度線方向的橫截面圖?？潭瘸叩目潭染€是用油漆噴上去的。由圖9乙可以看到，每個(gè)數(shù)字和刻度線的右側(cè)都有一個(gè)陰影。(

14、1)利用圖9丙說明，該刻度尺的刻度線噴在圖9丙中所標(biāo)的A、B、C、D的哪個(gè)部位?為什么? (2)一般都將刻度尺帶刻度的一側(cè)做得較薄，這樣做的好處是什么? 答答：（：（1）C所在部位。所在部位。為了讓刻度線貼近被測(cè)物體，減小讀為了讓刻度線貼近被測(cè)物體，減小讀數(shù)誤差。數(shù)誤差。（2）刻度尺有刻度的一邊做得較薄，是為了在應(yīng)用刻度尺畫線刻度尺有刻度的一邊做得較薄，是為了在應(yīng)用刻度尺畫線的時(shí)候筆尖貼過刻度尺，線更容易畫直。的時(shí)候筆尖貼過刻度尺，線更容易畫直。由于筆尖貼近刻度線，由于筆尖貼近刻度線，更容易畫出長(zhǎng)度符合要求的線段。更容易畫出長(zhǎng)度符合要求的線段。4.一串小彩燈，規(guī)格都是4V、0.2A，每個(gè)小彩燈

15、的結(jié)構(gòu)如圖10所示，在正常情況下，細(xì)金屬絲由于表面有一層氧化銅而與燈絲支架不導(dǎo)通，若加上200V以上電壓時(shí)，氧化銅被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。若將這種規(guī)格的小彩燈接入220V電路中，為使小彩燈正常發(fā)光，請(qǐng)通過計(jì)算說明: (1)應(yīng)串聯(lián)多少個(gè)小彩燈? (2)若其中一只小彩燈的燈絲被燒斷，其它小彩燈是否還能發(fā)光?為什么? 5.為了節(jié)省電能，居民樓的樓道燈通常由兩個(gè)開關(guān)共同控制。一個(gè)是利用光敏器件制成的光控開關(guān)，它的作用是光線暗時(shí)自動(dòng)閉合，光線亮?xí)r自動(dòng)斷開；一個(gè)是利用聲敏器件制成的聲控開關(guān)，它的作用是有聲音時(shí)自動(dòng)閉合電路，兩分鐘后，若再無聲音則自動(dòng)斷開。 (1)請(qǐng)將圖11甲中的器材連成符合上述樓道

16、燈要求的電路。 (2)小明受樓道燈電路的啟發(fā)，在爺爺?shù)呐P室里也安裝了這樣一個(gè)聰明的電路。晚上只要拍拍手，燈就亮了，過一會(huì)自動(dòng)熄滅，給爺爺帶來了方便。不過遇到晚上有雷雨，就麻煩了，雷聲使燈不斷被點(diǎn)亮，影響爺爺休息。還有爺爺睡覺前需要這盞燈一直被點(diǎn)亮。現(xiàn)在再給你兩個(gè)開關(guān)Sl、S2，在圖11乙中完成對(duì)這個(gè)聰明電路的改裝。并分別說明在燈自動(dòng)工作、晚上打雷需取消自動(dòng)功能和需要燈一直被點(diǎn)亮?xí)r開關(guān)Sl、S2的斷開與閉合情況。 6.某物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖12甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在橡皮塞中緊密地插入一根細(xì)玻璃管，將此橡皮塞蓋緊在裝滿水的玻璃瓶瓶口，玻璃瓶沿水平方向的截面為圖12乙所示的橢圓。當(dāng)用力沿圖12所

17、示方向擠壓裝滿水 的玻璃瓶時(shí)，會(huì)看到細(xì)玻璃管內(nèi)的水面明顯上升。在這里，同學(xué)們利用細(xì)玻璃管內(nèi)水面的變化將玻璃瓶的微小形變放大了。請(qǐng)你再列舉兩個(gè)用到這種放大方法來觀察物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)或用到這種方法來工作的儀器，并簡(jiǎn)要說明放大的方法。 答：答：將正在發(fā)聲的音叉靠近用細(xì)線懸吊著的乒乓球，通過乒乓球反復(fù)被彈開顯將正在發(fā)聲的音叉靠近用細(xì)線懸吊著的乒乓球，通過乒乓球反復(fù)被彈開顯示音叉在振動(dòng)。示音叉在振動(dòng)。溫度計(jì)的玻璃管做得很細(xì)，用液柱的長(zhǎng)度變化顯示液體的熱脹冷縮。溫度計(jì)的玻璃管做得很細(xì)，用液柱的長(zhǎng)度變化顯示液體的熱脹冷縮。金屬盒壓強(qiáng)計(jì)中用指針的擺動(dòng)顯示金屬盒的形變程度。金屬盒壓強(qiáng)計(jì)中用指針的擺動(dòng)顯示金屬盒的形

18、變程度。用托盤天平的指針是否指在平衡標(biāo)牌的中央刻度線上來顯示天平的橫梁是否水用托盤天平的指針是否指在平衡標(biāo)牌的中央刻度線上來顯示天平的橫梁是否水平。平。三、（三、（11分）分） 米線是一種特色小吃。端上餐桌的有:一碗熱湯，上面浮著一層油:一碟切成薄片的鮮肉:一碗已煮熟的米線。食客先把肉片放進(jìn)湯內(nèi)，稍候再加入米線。 現(xiàn)有以下資料:湯的初溫97，比熱容4.2x10 J / (kg)；肉片的質(zhì)量為0.2kg，初溫22 ，比熱容3.5xl0 J/(kg )?；诮】稻壒?，肉片必須至少在大于80的湯中保持2min，在這2 min時(shí)間里，由于向外界散熱整體溫度將下降約2 )。問: 1.碗中油層的作用是什么

19、? 2.為實(shí)現(xiàn)上述的溫度要求，碗中湯的質(zhì)量多少應(yīng)滿足什么條件? 33四、（四、（12分）分）微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波，進(jìn)而將以微波形式存在的電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對(duì)食物加熱的廚具。因?yàn)槲⒉梢陨钊胧澄锉砻鎯?nèi)約5 cm，因此與蒸烤類廚具比較，具有加熱更加迅速的特點(diǎn)。 小明家最近買了一個(gè)微波爐，他聽人們講利用微波爐對(duì)食物加熱，不僅加熱時(shí)間短，還具備加熱效率高的特點(diǎn)。為了驗(yàn)證后一種說法，他決定借助電能表、手表、溫度計(jì)等器材實(shí)際測(cè)量一下微波爐在高火擋燒水時(shí)的效率。 為此他查看了家中微波爐后面的銘牌，上面注明額定輸入功率為1 200 W，他又查看了他家的單相電子電能表，上面注明3200 imp / k

20、Wh(它表示每消耗電能1 kWh，該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3 200次)。之后，他關(guān)閉其他所有家用電器，將體積為1L、溫度為20的水放入微波爐并用高火開始加熱，同時(shí)用鐘表計(jì)時(shí)并記錄電能表上 面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù)，歷時(shí)4 min，電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了256次，此時(shí)取出并測(cè)得水的溫度為72，請(qǐng)你幫助小明計(jì)算微波爐燒水時(shí)的效率。 微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管，若某微波爐內(nèi)的微波管只有一只，且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作，請(qǐng)回答這個(gè)微波爐是如何僅僅利用這只微波管實(shí)現(xiàn)在不同擋位工作的呢? 五、（五、（12分）分） 小明的父親為了解決全家人夏季淋浴問題，想自己動(dòng)手:作一個(gè)太陽(yáng)淋浴器，他買來了一個(gè)圓柱形金屬桶，一個(gè)壓力傳感開關(guān)，兩個(gè)圓柱體以及細(xì)線若干。初步設(shè)計(jì)如圖13所示，其中A、B兩個(gè)圓柱體通過細(xì)繩與壓力傳感開關(guān)相連。 己知:圓柱形金屬桶的底