第届全国高中应用物理竞赛模拟试题及答案 12页

2010 年全国高中应用物理知识竞赛试题 一、本题包括 11 小题，考生只需做 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。 在每小题给出的四个选项中， 有的小题只有一个选项正确， 有的小题 有多个选项正确。请把符合题目要求的选项的序号填入题后的 （ ）内。全选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分。 1．斜坡型的房顶具有保温、节能、美观等优点，农村的平房大都采用这种房顶， 城市中的一些居民楼也进行了 “平改坡 ”的改造。在进行这种斜坡型房顶的设计中，考虑 到下雨时落至房顶的雨水要能尽快地淌离房顶，以减少房顶漏水的可能。在如图 1 所示 的四种情景中最符合上述要求的是 （ ） 2．如图 2 所示为直升机在飞行过程中的两种姿态，对于这两种姿态，下列说法中 正确的是（ ） A．甲图所示为降落过程 B．乙图所示为降落过程 C．甲图所示为起飞过程 D．乙图所示为起飞过程 3．如图 3 所示，荡秋千是一种往复运动，人在秋千上可以越荡 越高，这时系统的机械能是增大的。为达到越荡越高的目的，下列做 法中正确的是 （ ） A．在秋千由最高点荡向最低点的过程中，人由站立缓缓下蹲， 当秋千到最高点时，迅速由下蹲到站立 B．在秋千由最高点荡向最低点的过程中，人由下蹲缓缓站立， 当秋千到最高点时，迅速由站立到下蹲 C．人一直保持站立姿势 D．人一直保持下蹲姿势 4．在我国的甘肃酒泉和四川西昌有两个着名的卫星发射基地，它们为我国的航天 事业立下了汗马功劳。如果请你参与卫星的发射工作，要发射一颗地球同步通信卫星， 从节能的角度分析，你认为在这两个基地中的发射地点和发射方向应选 （ ） A．酒泉，向西发射 B．酒泉，向东发射 C．西昌，向西发现 D．西昌，向东发射 5．对于地磁场的起源，科学家们提出了多种假说，但到现在仍没有一个统一的结 论。在众多的假说中， 有一种根据安培的 “磁现象的电本质 ” 提出的说法： 地核在 6000K 的高温和 360 万个大气压的环境中会使得地壳和地核间的地幔中形成带电层， 而地球自 得 分 评卷人 A 15° B 30° C 45° D 60° 图 1 甲 乙 图 2 图 3 转必然会造成地幔的带电层旋转，从而产生了地磁场。则根据地磁场的情况可知，地幔 层的带电情况是（ ） A．带负电荷 B．带正电荷 C．南、北半球的地幔分别带正、负电荷 D．南、北半球的地幔分别带负、正电荷 6．欧姆为了探索通过导体的电流和电压、电阻的关系做了很多实验，当时没有输 出电压稳定的电源和测量电流用的仪器， 在波根道夫的建议下， 他采用温差电偶做电源， 用小磁针的偏转检测电流。具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方， 平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转。当通过 该导线电流为 I0 时，小磁针偏转了角度 α1 而后静止。若直导线在某点产生的磁场与通 过直导线的电流成正比， 当他发现小磁针偏转了角度 α2 而后静止时， 则通过该直导线的 电流为 （ ） A ． 0 1 2 sin sin I B． 0 1 2 tan tan I C． 0 1 2 cos cos I D． 0 1 2 cot cot I 7．某输电线路横穿公路时，要在地下埋线。为了保护 输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让 输电线从钢管中穿过。电线穿过钢管的方案有两种（如图 4 所示） ：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根 钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从 这一根钢管中穿过。如果输电导线输送的电流很强大，那 么，以下说法正确的是 （ ） A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的 B．若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的 C．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的 D．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的 8．埃及的古夫 (Khufu) 金字塔内有一条狭窄通道，尽头处被一块镶有两个铜制把手 的石块堵住，如图 5所示。考古学家曾利用一台机器人来探测石块后面隐藏的秘密，该 机器人上配备的探测设备有：（甲）超声波回声探测器、（乙）导电性传感器、（丙） 可穿透石块的雷达。机器人沿着通道到达石块前，进行了以下探测工作： （1）两个铜把手在石块背面是否彼此连接 （2）石块是否能够移动 （3）在石块后面是否还有其它物体 （4）石块的厚度 针对上述各项探测工作，下表中哪一选项内所选的探测设备最合适？ （ ） 选项 探测工作 A B C D （1） 乙 丙 乙 甲 （2） 丙 乙 甲 乙 甲 R 图 4 乙 R 通 铜 把 图 5 道 请考生注意：下面的第 9、10、11 三个小题中，只选择两个题做答。若三个小题均 做答，则只按第 9、10 两题的解答情况给分。 9．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂。关于 这一事例有以下描述（设爆裂前的过程中内胎容积几乎不变） ，其中正确的是（ ） A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果 B．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，分子热运动加剧，气体压强增大的结果 C．在车胎爆裂前，胎内气体吸热，内能增加 D．在车胎突然爆裂的瞬间，胎内气体内能减少 10．根据光的薄膜干涉原理， 可用图 6 甲的装置检查被检 平面是否平整， 如果被检平面是平整的， 那么被检平面就与透 明标准样板之间形成一层很薄的、横截面为三角形的空气层， 此时若用平行的单色光按图 6 甲所示的方式照射透明样板， 便 可看到彼此平行的、等间距的、明暗相间的条纹， 如图 6 乙所 示。如果在某次检验中看到了如图 6 丙所示的条纹， 则据此可 知，被检平面有缺陷处的缺陷类型属于 （ ） A．凸起 B．凹下 C．可能凸起，也可能凹下 D．无法判断 11．在研制礼花弹的测试中，发现有一个礼花弹在上升到最高点炸裂成三块碎片， 其中一块首先沿竖直方向落至地面，另两块稍后一些同时落至地面。则在礼花弹炸裂后 的瞬间这三块碎片的运动方向可能是图 7 中的（ ） 二、 本题包括 5 小题，考生只需做 4 小题，共 40 分。请按题目的要求做简要的回答。 1．（10 分）我们都知道，使用任何机械都不省功，那么我们每天 从家到学校， 为什么通常骑自行车会比步行要感觉轻松一些呢？试从 物理学的角度加以分析。 （3） 乙 甲 丙 乙 （4） 甲 丙 甲 丙 得 分 评卷人 图 7 A B C D 图 6 单色光 标准样板 薄片 被检查平面 甲 乙 丙 2．（10 分）如图 8 所示，飞船 a 和空间站 b 分 别绕地球做匀速圆周运动，它们的圆轨道半径分别 为 r a 和 r b（r a