2010年全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題衡陽(yáng)賽區(qū)

1、2010 年全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題（衡陽(yáng)賽區(qū)）注意事項(xiàng)：1. 請(qǐng)?jiān)诿芊饩€內(nèi)填寫所在學(xué)校、姓名、考場(chǎng)和考號(hào).2. 用藍(lán)色或黑色鋼筆或圓珠筆書寫.3. 本試卷共有六個(gè)大題，滿分 100 分.4.答卷時(shí)間：2010 年 4 月 18 日（星期日）上午 9：3011：00一選擇題（每小題 2 分，共 20 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).1.2009 年物理學(xué)獎(jiǎng)由三人，其中因在光纖通信技術(shù)方面所做的性工作而被稱為“光纖之父”的美籍是（ ）A.2.如圖 1（a） 所示， 停在公路旁的公安巡邏車上發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)， 根據(jù)發(fā)射和接收B.C.

2、D.的信號(hào)間的時(shí)間差，就能測(cè)出車速.在圖 1（b）中，p1、p2 是測(cè)速儀先后發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2 分別是測(cè)速儀檢測(cè)到的 p1、p2 經(jīng)反射后的信號(hào)，設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1 與p2 之間的時(shí)間間隔為 0.9 秒，超聲波在空氣中傳播速度為 340 米/秒，則被測(cè)車的車速約為（ ）A.20 米/秒B.25 米/秒C. 30 米/秒D. 40 米/秒3.如圖 2 所示是環(huán)衛(wèi)工人用的一種一端穿過(guò)空心管桿與兩夾爪的一端相連.當(dāng)用力捏手把時(shí)，夾爪在拉繩的作用下可夾持物體，同時(shí)彈簧被壓縮；當(dāng)松開(kāi)手把時(shí)，夾爪在彈簧的作用下恢復(fù)原狀.在使用過(guò)程中，手把和夾爪分別夾的結(jié)構(gòu)示意圖，拉繩的一端固定在手把上，另

3、是（）A. 省力杠桿、費(fèi)力杠桿B. 費(fèi)力杠桿 、省力杠桿C. 省力杠桿、省力杠桿D. 費(fèi)力杠桿 、費(fèi)力杠桿4.魔術(shù)是時(shí)行的一種表演形式.如圖 3 所示是一位魔術(shù)師現(xiàn)場(chǎng)表演“點(diǎn)燃手指”的魔術(shù).該魔術(shù)有以下三個(gè)步驟：手指在中浸一下；手指在水中浸一下；“點(diǎn)燃”手指.請(qǐng)順序是最合理的（ ）A.B. C. D. 下列哪組操作1題號(hào)三四五六得分5.如圖 4 所示，將一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球懸掛在質(zhì)量為 M 的半圓形光滑軌道的頂端，此時(shí)臺(tái)秤的讀數(shù)為（M+m）g ,從燒斷懸線開(kāi)始，到小球滾到半圓軌道底部這段時(shí)間內(nèi)，臺(tái)秤的示數(shù)（A. 一直小于 （M+m）gB. 一直大于 （M+m）g）C. 先小于 （M+m）g

4、，后大于 （M+m）gD. 先大于 （M+m）g ，后小于 （M+m）g6.如圖 5 所示，一束帶電粒子沿水平方向平行地飛過(guò)小磁針的上方，小磁針的 s 極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，對(duì)帶電粒子的：向右飛行的正離子束；向左飛行的正離子束；向右飛行的負(fù)離子束；向左飛行的負(fù)離子束；向右飛行的； 向左飛行的A.，則可能正確的是 （）D. B.C. 7.細(xì)心的小明注意到這樣一個(gè)現(xiàn)象：如果打開(kāi)窗戶，直接看 遠(yuǎn)處的高架電線，電線呈規(guī)則的下彎弧形；而如果隔著窗玻璃看，電線雖然整體也呈弧形，但電線上的不同部位有明顯的不規(guī)則彎曲，當(dāng)輕微擺動(dòng)頭部讓視線移動(dòng)時(shí)，電線上的不規(guī)則彎曲也在移動(dòng).產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要是（）A.C.上不同部位對(duì)

5、光的吸收程度不同 B.上不同部位的透光程度不同上不同部位對(duì)光的反射不同D.上不同部位的厚度不同8.如圖 6 所示（a）、（b）兩個(gè)電路的電源完全相同，且R1=R2=R3R4，則下列說(shuō)法中正確的是（ A.電流表 A1 沒(méi)有示數(shù)，電流表 A2 有示數(shù)B.電流表 A1、A2 都有示數(shù)，且示數(shù)相同）C.電流表 A1、A2 都有示數(shù)，且電流表 A1、的示數(shù)較大D.電流表 A1、A2 都有示數(shù)，且電流表 A2 的示數(shù)較大9.情況下，河水越靠近，水速越大；越靠近河岸，水速越小，如圖 7 所示.假如水速與離河岸的距離成正比，一艘船船頭始終垂直河岸方向（船相對(duì)水的速度不變），從河岸 A 向?qū)Π恶側(cè)ゲ⒌竭_(dá)對(duì)岸下游

6、處的 B 點(diǎn).則在下列示意圖中，能合理描述其行進(jìn)路徑的是（）10.氧化錫的電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）隨周圍的 CO（一氧化碳）濃度變化而變化，圖 8 中的直線反映了它的電導(dǎo)與CO 濃度的.用氧化錫制成傳感器，將它組成圖9 所示的電路，2圖中電壓表的示數(shù)即可反映傳感器周圍環(huán)境中的 CO 濃度.則在下列表示 CO濃度與電壓表示數(shù)之間正確的是：的圖象中二.簡(jiǎn)答下列各題（每題 6 分，共 30 分）1.2009 年 12 月 26 日，”CRH3高速鐵路正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，使用的是國(guó)產(chǎn)“北車動(dòng)車組（如圖 10 所示）.該車車廂內(nèi)部設(shè)有獨(dú)特的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，夏天送冷風(fēng)時(shí)，車頂中部和藹車窗下部的送風(fēng)量之比約為 3：1；

7、冬天送熱風(fēng)時(shí)，車頂中部和藹車窗下部的送風(fēng)量之比約為 1：3.這樣送出的風(fēng)平和、均勻，保障車廂各處溫度適宜.請(qǐng)定性解釋采用這種送風(fēng)比例設(shè)計(jì)的.2.2009 年秋季以來(lái)，持續(xù)高溫少雨致使云南、廣西、一遇重旱.旱情仍呈發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)群眾生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響，損失十分嚴(yán)重.小明同學(xué)提出了采用人工降雨的、四川、重慶五省區(qū)出現(xiàn)百年發(fā)展都造成了嚴(yán)重緩解旱工降雨的是把干冰或液態(tài)氮撒播到云中使其降雨.請(qǐng)你利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解釋利用上述兩種物質(zhì) 進(jìn)行人工降雨的過(guò)程.3.從遠(yuǎn)處急駛而來(lái)的火車發(fā)出的汽笛聲，你能聽(tīng)到它有什么變化？為什么？34.露天放置的大型石油液化氣罐，為了防止因溫度過(guò)造成爆炸等事故，罐體外表面通常漆成

8、銀白色，如圖 11 所示.而露天安裝的電力變壓器，同樣為了防止因溫度過(guò)造成火災(zāi)等事故，在采用加注冷卻油、安裝散熱管等一系列散熱措施的同時(shí)，卻把其外表面漆成顏色很深的灰黑色，如圖 12 所示，同樣是為了防止溫度過(guò)高，一個(gè)外表面漆成外表面顏色很淺的銀白色，另一個(gè)外表面顏色很深的灰黑色，這是為什么呢？5.現(xiàn)有電壓為 6V 并保持不變的電池組一組，“6V2A”的小燈泡一只，010 的滑動(dòng)變阻器一只，開(kāi)關(guān)一只，若干導(dǎo)線，連接成一個(gè)小燈泡亮度可以調(diào)節(jié)的電路.畫出滿足上述 要求的可能電路圖，并分析你所設(shè)計(jì)的小燈泡調(diào)光電路在使用時(shí)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).說(shuō)明理 由.三.今年入春以來(lái)，我國(guó)先后發(fā)生了多次沙塵暴，沙塵暴肆虐

9、我國(guó)華北、華中、華南等地區(qū)，還影響到、地區(qū)，甚至涉及了大半個(gè)亞洲.歷史上 2007 年 2 月 28 日，從齊駛往阿克蘇的5806 次列車遭遇特大沙塵暴，列車從第 1 節(jié)到第 11 節(jié)車廂相繼被（如圖 13）.看了這個(gè)后，某研究小組為探究沙塵暴的，進(jìn)行了模擬研究.如圖 14 為測(cè)定沙塵暴風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中 AB 是一段水平放置的長(zhǎng)為 L 的光滑均勻電阻絲，電阻絲的阻值較大，一質(zhì)量和電阻都不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)金屬絲一端固定于 O 點(diǎn)，另一端懸掛球 P，無(wú)金屬絲豎直，恰與電阻絲在 B 點(diǎn)接觸，有風(fēng)金屬絲風(fēng)將偏離豎直方向，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良研究小組的同學(xué)對(duì)此裝置分析中，知道金屬球?qū)щ娊佑|.面積上所

10、受到的水平風(fēng)力大小與電壓表的讀數(shù)成正比，空氣密度為 1.3kg/m3,沙的密度為 2.5×103kg/m3,他們對(duì)決定金屬球的風(fēng)力大小的因素，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)研究：面積上所受到在含沙量相同條件下，改變風(fēng)速， 數(shù)如表 1：在風(fēng)速大小相同條件下，改變2： 表 1不同風(fēng)速下電壓表的示空氣的含沙量，不同含沙量電壓表的示數(shù)如表表 24含沙量（kg/m3）1.12.23.34.4風(fēng)速（m/s）5101520電壓表示數(shù)（V）0.62.45.49.61.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你得出為 k）.面積上所受到的風(fēng)力大小的式為：（設(shè)比例系數(shù)2.若 1 中的式的比例系數(shù) k 的大小為 0.5，已知：車廂的高度為

11、 3m，車廂的長(zhǎng)度為25m，車廂的質(zhì)量為 50t，鐵軌間距為 1.5m，1 m3 沙塵暴中含沙塵 2.7 kg，請(qǐng)根據(jù) 1 中的式計(jì)算當(dāng)時(shí)的風(fēng)速至少為多大？四.黑光誘蟲燈是應(yīng)用物理學(xué)原理治理害蟲的一種，其結(jié)構(gòu)和工作原理與普通的日光燈的基本相同，區(qū)別只是黑光誘蟲燈燈管的材料和其內(nèi)壁上所光粉不同.一種 黑光誘蟲燈的燈管外側(cè)加一層高壓電網(wǎng)殺滅害蟲，如圖15 所示，另一種是直接利用自然水源（如養(yǎng)魚池等）殺滅害蟲. 黑光誘蟲燈在正常工作時(shí)，會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)為 365nm 的“光”，盡管這種“光”，人眼看不見(jiàn)，一些害蟲卻看得見(jiàn).具有趨光性的害蟲見(jiàn)到 這種“光”后即紛紛飛來(lái)，為進(jìn)一步殺滅害蟲創(chuàng)造條件.1.為什么人

12、眼看不見(jiàn)黑光誘蟲燈發(fā)出的“光”？它發(fā)出的是紅外線還是紫外線？人的視覺(jué)頻率范圍：（0.430.75）×1015Hz 2.盡管人眼看不見(jiàn)黑光誘蟲燈發(fā)出的“光”,但技術(shù)仍然不我們用肉眼近距離地直接觀察正在正常工作的黑光誘蟲燈燈管，這是為什么？3.通常一盞 H40 型 40W 的黑光誘蟲燈可以用來(lái)誘蟲的果園范圍約為 35 畝.小明家承包有 400 畝果園，在果園里安裝的這種黑光誘蟲燈每年工作約為 150 天，每天工作約10 小時(shí)，電價(jià)按每度 0.5 元計(jì)算，則每年需要為這些黑光誘蟲燈交多少元電費(fèi)？4.請(qǐng)解釋題中劃線部分提到的兩種黑光誘蟲燈是如何殺滅害蟲的.五.小明同學(xué)看到這樣一則：抓獲一名在

13、二環(huán)飆車.他用 13min 在二環(huán)的設(shè)計(jì)車全長(zhǎng) 32.7km 的二環(huán)兜一圈，則他駕車的速度為 15132.7km/h.在流量為：時(shí)速 80 公里時(shí)，流量為 8000 輛/小時(shí).該人駕車在二環(huán)飆車時(shí)，如果其它車輛均正常行駛在某一車道上，則他每分鐘會(huì)超過(guò)該車道上 266 輛車.1.請(qǐng)你對(duì)以上文字中劃線的兩個(gè)數(shù)據(jù)做出，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明的過(guò)程.2.小明同學(xué)曾在二環(huán)的某處遇到過(guò)交通擁阻狀況，當(dāng)時(shí)他觀察到在擁阻點(diǎn)的車輛僅能以20km/h 通過(guò)，擁阻點(diǎn)后方受影響道路區(qū)域內(nèi)每輛車的車頭距離后一輛車頭的距離約為正常行駛時(shí)的一半.請(qǐng)你估算 15min 后，受影響的道路長(zhǎng)度為多長(zhǎng)？設(shè)堵車前二環(huán)上車輛均以設(shè)計(jì)流量正常行駛.5電壓表示數(shù)（V）2.33.54.65.8六. 干電池本身有一定的電阻，因此，實(shí)際干電池可以等效為一個(gè)沒(méi)有電阻的理想干電池和一個(gè)阻值一