2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛试卷

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
  组卷：178引用：24难度：0.9

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• 2．如图所示为工人师傅推车运送纯净水的图片，对于这两种方法中哪种比较省力的判断，下列说法正确的是（　　）

  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的力大小相等

  D．无法判断
  组卷：1877引用：18难度：0.7

  解析

• 3．如图所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇，当吊扇正常工作时，关于吊扇对天花板的拉力与其重力大小的判断正确的是（　　）

  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．吊扇在任意挡位工作时，拉力等于重力

  D．吊扇在任意挡位工作时，拉力小于重力
  组卷：1044引用：26难度：0.7

  解析

• 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
  组卷：702引用：33难度：0.9

  解析

• 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
  组卷：990引用：91难度：0.9

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• 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
  组卷：1630引用：26难度：0.9

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二、简答下列各题（每小题5分，共30分）

• 19．小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，想自己动手制作一个太阳能淋浴器。他买来了一个圆柱形金属桶，一个压力传感开关，两个圆柱体以及细线若干。初步设计如图所示，其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。已知：圆柱形金属桶的底面积S_l=0.5m²，高h₁=50cm；压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水，当拉力等于4N时断开，水泵停止向桶内注水；两个圆柱体的底面积S₂=40cm²，高h₂=12cm,每个圆柱体重G=6N．要求当水桶内储水量达200L时停止注水，当储水量剩余40L时开始注水。请你帮助小明的父亲在其初步设计的基础上，求出满足上述要求的两段细线的长度。（压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积、计算储水量时圆柱体排水体积忽略不计）
  组卷：325引用：3难度：0.1

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• 20．随着新能源、低碳等理念的普及，小明设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车，以下是他查到的一些数据：太阳辐射的总功率P_总=3.9×10²⁶w,太阳到地球的距离r=1.5×10¹¹m,阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%；太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%；假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg,期望达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积约为8m²，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。（已知半径为r的球的表面积为S=4πr²，g=10N/kg）
  （1）根据以上数据，通过计算对小明的设想进行分析与评价。
  （2）你对他的设想有什么改进建议？
  组卷：148引用：2难度：0.1

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