2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛试题及答案
注意事项：
1．请在密封线内填写所在地区、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，满分100分。
4．答卷时间：2011年3月27日（星期日）上午9:30—11:10
一、本题共10小题，每小题2分，共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正
确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1．目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS接收器传送信息依靠的是 ( )
A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．激光
2．图1为工人师傅用手推车运送纯净水的图片，对于这两种方法中哪种方法比较省力的判断，下列说法中正确的是 ( ) A．图甲的方法比较省力 B．图乙的方法比较省力
C．图甲和图乙两种方法所用力的大小相等
D．无法判断
解析：拉车时，人对车的拉力一般是斜向上的，这样会减小车对地面的压力，从而减小了车与地面之间
的摩擦力，所以较省力；而推车时，人用力方向一般是斜向下的，这样会增大车对地面的压力，从而增大了车与地面之间的摩擦力，所以推车较费力．
3．如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，下列说法中正确的是 ( ) A．吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力 B．吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力 C．电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力 D．电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力
解析：电风扇静止时受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，即拉力T1=
重力；电风扇转动时，风扇叶对空气施加了一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力；此时风扇叶受到了三个力的作用，重力G、固定杆对扇叶的拉力T2空气对扇叶施加的力T′，风扇在这三个力的作用下在竖直方向上静止，所以G=T2+T′，所以T2＜G．
4．在学校的田径运动会上，小亮注意到发令台上有一块“板子”，如图3所示。关于这块板子的作用，他做了如下猜想，其中正确的是 ( )
A．主要用来反射发令枪的枪声，所以必须正对着终点计时裁判的方向 B．主要用来衬托发令枪冒出的白烟，所以应该是深色或黑色的 C．主要用来减弱噪声，所以要把它放在看台和发令枪之间
D．主要用来遮阳，所以要把它放在裁判员的头的上方
5．随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是 ( )
A．举哑铃 B．跳绳 C．踢毽子 D．拉弹簧拉力器
6．动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km／h减至90km／h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km／h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是( )
A．第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能 B．第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能 C．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能 D．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能
7．在晴朗的夜空，我们很容易找到北斗星与北极星，如图4所示。天刚黑下来的时候，我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置；半夜的时候，我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置。比较这两次的记录结果，我们会发现 ( ) A．北斗星和北极星都是运动的 B．北斗星和北极星都是静止的 C．北斗星是运动的，北极星是静止的 D．北斗星是静止的，北极星是运动的
8．在炒花生或栗子时，通常要往锅里放一些沙子(或粗盐)。这样做的主要目的是 ( ) A．使炒锅的温度更高
B．使花生或栗子受热均匀且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，使花生或栗子更加干酥脆
D．让沙子(或粗盐)吸收部分热量，防止因温度过高而使花生或栗子变焦
9．人站在哈哈镜前，会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形，令人发笑。现有一个如图5甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜，竖直置于水平地面上。当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图5乙所示)，他看到的像的情况是( )
A．上半身的像被拉长 B．下半身的像被拉长 C．全身的像都被拉长 D．全身的像都被压短 10．图6甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源，R1为光敏电阻(有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大)，R2为定值
保护电阻，a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图6乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为400Ω。则( ) A．有光照射时光敏电阻R1的阻值为800 Ω
B．有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：2 C．有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2 D．每l h通过S与R1之间的产品个数为6 000个 二、简答下列各题(每置5分，共30分)
1．警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点，被广泛应用于反恐，如图7甲所示。图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩，它们可用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托等辅助设备。弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。请观察它的结构，并分析它的使用过程，其中用到了哪些物理知识?
2．许多轿车后窗玻璃的内壁上都平行地贴有若干条很窄的金属膜，如图8所示。驾驶员可以通过开
关对其进行控制，当通电时这些金属膜会发热。请回答这些金属膜的主要作用是什么?
3．图9中的甲、乙两图是同一把平放在一张白纸上的透明刻度尺正放和反放的照片，图9丙是其沿刻度线方向的横截面图。刻度尺的刻度线是用油漆喷上去的。由图9乙可以看到，每个数字和刻度线的右侧都有一个阴影。(1)利用图9丙说明，该刻度尺的刻度线喷在图9丙中所标的A、B、C、D的哪个部位?为什么?(2)一般都将刻度尺带刻度的一侧做得较薄，这样做的好处是什么?
4．一串小彩灯，规格都是“4V 0．2A”，每个小彩灯的结构如图10所示，在正常情况下，细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架不导通，若加上200V以
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