1、注意事項(xiàng)：1請?jiān)诿芊饩€內(nèi)填寫所在地區(qū)、學(xué)校、姓名和考號。 2用藍(lán)色或黑色鋼筆、圓珠筆書寫。3答卷過程中可以使用普通型計(jì)算器。4本試卷共有三個(gè)大題，總分為150分。5答卷時(shí)間： 2018年4月7日（星期六)上午9: 3011: 30。2018年度全國高中應(yīng)用物理競賽試卷題號一二三總分12341234分?jǐn)?shù)復(fù)核人得分評卷人一、本題包括11小題，考生只需做10小題，每小題5分，共50 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小 題有多個(gè)選項(xiàng)正確。請把符合題目要求的選項(xiàng)的序號填入題后的 ()內(nèi)。全選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得分。1.如圖1所示，消防隊(duì)員在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)有

2、一項(xiàng)爬繩練習(xí)，如果隊(duì)員用雙手握住豎直的繩索勻速攀上和勻速下滑時(shí)，繩索對他的摩擦力分別為 F上和F下，那么關(guān)于F上和F下的下列說法中正確的是（ ）AF上向上F下向下，F(xiàn)上與F下等大BF上向下F下向上，F(xiàn)上大于F下CF上向上F下向上，F(xiàn)上與F下等大DF上向上F下向下，F(xiàn)上大于F下2由乎地磁場的作用，可有效地減少來自宇宙射線中的高能帶電粒子對地球的“侵襲”。若宇宙射線中一顆帶負(fù)電的粒子從太空沿指向地心方向射向地面， 則哲它在接近地球附近時(shí)的實(shí)際運(yùn)動方向可能是（ ）A.豎直向下B.偏西斜向下C.偏東斜向下 D.偏北斜向下3.電鈴的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示，如果在使角過程中發(fā)現(xiàn)這個(gè)、電鈴小錘敲擊鈴的頻率過，現(xiàn)

3、要將敲擊頻率調(diào)高一些，則下列措施中一定可行的是（ ）A.適當(dāng)提高電的電壓 B.增大小錘的質(zhì)量C.換用更軟一點(diǎn)的簧片D.將電源改用交流電來供電4.由青島大學(xué)學(xué)生自主設(shè)計(jì)研發(fā)的墻壁清潔機(jī)器人，利用8 只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過這8只“爪子”的交替伸縮吸附，就能在豎直墻壁和玻璃上行走并完成清潔任務(wù)。如圖3 所示，假設(shè)這個(gè)機(jī)器人在豎直玻璃墻面上由A點(diǎn)沿直線“爬行”到右上方B點(diǎn)，在這一過程中，若此機(jī)器人8 只“爪子”所受玻璃墻對它的摩擦力的合力為F，則下列 受力分析圖中可能正確的是( ）5.“天宮一號”目標(biāo)飛行器于2011年9月9日發(fā)射升空，2013年9月已圓滿完成了各項(xiàng)預(yù)定的任務(wù)，并超期服

4、役 到2016年3月16日正式終止數(shù)據(jù)服務(wù)，全面完成里其歷史使命，預(yù)計(jì)2018年“受控”墜落，墜落過程中由于受軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，最終其主體部分會在大氣層中完全燒毀，“天宮一號”在進(jìn)入稠密大氣成燃燒前，隨著運(yùn)行軌道的降低，其（） A.重力勢能逐漸減少，動能逐漸增加B.動能逐漸增加，機(jī)械能減少C.動能、重力勢能和機(jī)械能均逐漸減少 D.繞地球運(yùn)行一周所用的時(shí)間越來越少 6.小明在公園如圍墻處避雨時(shí)，他觀察到由于圍墻的擋風(fēng)作用，雨滴從墻檐土滴落幾乎是豎直向下的，當(dāng)下落的雨滴經(jīng)過圍墻上的窗口時(shí)，有從窗P吹出的風(fēng)使兩滴的下落方向發(fā)生變化，下圖中描述了沿平行于墻壁從西向東方向觀察時(shí)雨

5、滴的下落軌跡，其中最接真實(shí)情況的是（ ）7.如圖7所示為一種延時(shí)開關(guān)的電路原理圖，當(dāng)S1同合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，通過觸點(diǎn)C線路被接通，當(dāng)S1斷開時(shí)，銜鐵D并不是立即被彈簧拉起來，而是延遲一段時(shí)間，才被彈簧拉起來，從而觸點(diǎn)分離切斷C線路，對于這個(gè)延時(shí)開關(guān)的工作情況，下列說法中正確的是（ ）A由于A線圈 的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B由于B線圈 的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C如果斷開開關(guān)S2，無延時(shí)作用D. 如果斷開開關(guān)S2，延時(shí)將變長 8物理課上，老師作了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”，如圖8 所示，她把帶有鐵芯的線圈L直立在水平桌面上，并將其與開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，把

6、一鋁制套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)s的瞬間，套環(huán)立刻向上跳起。若鐵芯足夠長，則（）A若保持開關(guān)閉合，套球的位置會不斷升高B若保持開關(guān)閉合，套環(huán)最終會停留在某一高度上C若保持開關(guān)閉合，套環(huán)跳起到某一高度后將回落D.套環(huán)處于靜止后再斷開開關(guān)，則套環(huán)將重新向上跳起9冰上表演剛開始時(shí)，甲、乙兩人都靜止不動，隨著優(yōu)美的音樂響起，他們在相互猛推一下對方后分別向相反方向運(yùn)動，用錄像記錄兩人的運(yùn)動情況，截取錄像中的兩幀畫面的情況如圖9所示。假定兩人的冰鞋與冰面的動摩擦因數(shù)相同，則下列說法中正確的是（ ）A在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B在推的過程中，甲推乙的時(shí)間等于乙推甲的時(shí)間C兩人剛

7、分開時(shí)，甲的速度比乙的速度小D. 兩人分開后，甲的加速度比乙的加速度小請考生注意：下面的第10、11兩個(gè)小題中，只選擇個(gè)題做答。若兩個(gè)小題均做 答，則只按第10兩題的解答情況給分。10醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測技術(shù)彩超，就是向病人體內(nèi)發(fā)射一定頻率的超聲波， 超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收，測出反射波相對發(fā)射波的頻率變化，就可知道血液的流速。這一技術(shù)利用了下列哪個(gè)物理學(xué)原理（ ）A.偏振規(guī)象 B.波的衍射，C. 波的干涉 D.多普勒效應(yīng)11如圖10所示為一種簡易溫度計(jì)構(gòu)造示意圖，左右兩根內(nèi)徑粗細(xì)均勻的豎直玻玻璃管下端通過軟管相連接，在管中灌入某種液體后環(huán)境的溫度。重復(fù)上述操作，便可在左管上方標(biāo)注出不

8、同的溫度刻，將左管上端通過橡皮塞插入小燒瓶中。調(diào)節(jié)右管的高度，使左右兩管的液面相平，在左管液面位置標(biāo)上相應(yīng)的溫度刻度。多次改變燒瓶所在度，為了增大這個(gè)溫度計(jì)在相同溫度變化時(shí)液面變化的髙度，下列措施中可行的是（) A.增大液體的密度B.增大燒瓶的體積 C.減小左管的內(nèi)徑 D.減小右管的內(nèi)徑 二、本題包括5小題，考生只需做4小題，共40分，請按題目的要求做簡要的回答。得分評卷人1(10分)音涂噴泉在水泵作用下隨著音東的節(jié)律堅(jiān)直向上噴出水柱，粗細(xì)、高低不同的水柱形成美妙的景觀。實(shí)際上，當(dāng)我們仔細(xì)觀察時(shí)，會發(fā)現(xiàn)在噴口流量相同且無風(fēng)的情況下，噴出的水柱在空中上升階段并不是粗細(xì)均勻的，而是在豎直方向上一頭

9、粗、一頭細(xì)。請你說明上升階段的水柱是上端較粗還是下端較粗，并說明水柱呈現(xiàn)該形態(tài)的原因。得分評卷人 2(10分）在化工廠、制藥廠、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等工作中經(jīng)常需要將在液體中的微小顆粒沉淀析出，為此苛將待分離液體靜置一段較長的時(shí)間，這種方法稱內(nèi)“重力沉淀”法，也可以使用離心分離器（如圖12所示）在較短時(shí)間內(nèi)將液體中的微小顆粒沉淀析出，稱為 “離心沉淀”法，試分析這種“離心沉淀”為什么比“重力沉淀”快？得分評卷人3(10分）電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其原理示意圖如圖12所示，圖中直流電源電動勢為E，電容器的電容為C，兩根固定的平行金屬導(dǎo)軌間距為d .長度為l，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面

10、、磁感應(yīng)強(qiáng)度大少為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）， 炮彈可視為質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間的最左端并處于靜止?fàn)顟B(tài)，開關(guān)S接1，使電容器完全充電，然后將開關(guān)S接至2， MN開始向右加速運(yùn)動。在MN沿導(dǎo)軌運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，請說明：（1）開關(guān)S接至2后的發(fā)射炮彈過程中，電容器中原來儲存的電能將轉(zhuǎn)化為哪些能量?（2）在電源電動勢E一定的條件下要想提高炮彈射出時(shí)的速度，可以采取哪些措施？請考生注意：下面的第4、S兩個(gè)小題中，只選擇一個(gè)題做答，若兩個(gè)小題均做答， 則只按第4小題的解答情況給分。得分評卷人4(10分）在我國北方的冬天，即便氣溫很低，一些較深的河 流、湖泊、池

11、塘里的水一般也不會凍結(jié)到底，魚類還可以在水面結(jié)冰的情況下安全過冬，試解釋水不會凍結(jié)到底的原因？5(10分)小明到九寨溝游覽后在整理照片時(shí)發(fā)現(xiàn)，許多風(fēng)景照片都有這樣的共性：如圖14所示，池水淸澈見底，近處水面下的景物都看得很淸楚，而遠(yuǎn)處水面下的景物卻看不清楚，在遠(yuǎn)離岸邊的水面上只能看到山和樹木的倒影，且這些倒影明顯沒有真實(shí)景物那樣明亮。請說明上述兩種現(xiàn)象形成的原因。得分評卷人三、本題包括5小題，考生只需做4小題，每小題15分，共60分。解答時(shí)應(yīng)寫出 必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的 題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。1(15分)由于衛(wèi)星發(fā)射場地點(diǎn)不在赤

12、道上，因此在發(fā)射地球同步靜止軌道衛(wèi)星時(shí)，需要先將衛(wèi)星發(fā)射到與赤道平面有一定夾角的轉(zhuǎn)移軌道上，然后再經(jīng)過調(diào)整使衛(wèi)星進(jìn)入地球同步靜止軌道。衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)恰通過赤道上空，并且離地面高度恰等于地球同步靜止軌道的高度，此時(shí)通過發(fā)動機(jī)暫短時(shí)間點(diǎn)火，給衛(wèi)星一個(gè)附加的速度，使衛(wèi)星恰好能沿地球同步靜止軌道運(yùn)行。如果衛(wèi)星的質(zhì)量為1.4t，其飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.5103m/s（ 為計(jì)算方便，此處數(shù)可以改一下），此時(shí)衛(wèi)星 的高度與同步軌道的高度相同，飛行的軌道平面與赤道平面之間的夾角為30，如圖15所示若不計(jì)大氣阻力 和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，己知地球半徑為6.4103m，結(jié)果保留1位有效數(shù)字。求：（1）為

13、完成這次調(diào)整發(fā)動機(jī)至少需要做多少功（2）調(diào)整過程中發(fā)動機(jī)對衛(wèi)星所施的沖量得分評卷人2(15分）在研究跳水運(yùn)動員在水中所受阻力的情況以及設(shè)計(jì)跳水場地水池深度時(shí)，可以用金屬和橡膠制作一個(gè)運(yùn)動員模型，在它頭部攜帶有壓力傳感器，模型入水后傳感器可通過計(jì)算機(jī)顯示出水對模型的等效阻力f的量值隨其入水的深度y變化的函數(shù)曲線。己知這個(gè)模型的總質(zhì)量m=60kg，并可將其視為長度l=1.65m、直徑d=0.25m的圓柱體。這個(gè)模型頭向下從高于水面H=10m的跳臺自由落下入水后，計(jì)算機(jī)上顯示出的f-y變化曲線如圖16所示。通過用計(jì)算機(jī)擬合圖線可知，該曲線可近似看作橢圓的一部分，該橢圓的長、短軸分別與坐標(biāo)軸Oy和Of

14、辦重合。橢圓與y軸相交于y=h處，與f軸交于 f=5mg2處。為了確保運(yùn)動員跳水時(shí)的安全，估算水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少？得分評卷人3(15分）在研究某種未知?dú)怏w時(shí)，有時(shí)需要分析氣體原子的組成。如圖17所示，讓某種中性氣體分子進(jìn)入電離室A，在那里被電離成等離子體（等離子體就處在高溫下電離的氣體，其中包含有帶正電和帶負(fù)電的粒子，中性氣體電離后帶負(fù)電的粒子是電子，帶正電的是正離子)。這些粒子從電離室縫S1飄出（飄出速度可視為0），隨即進(jìn)入S1與S2之間的加速電場被加速，然后粒子從縫S2垂直進(jìn)處入勻強(qiáng)磁場，當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)的觸刀擲向1、2時(shí)，粒子經(jīng)過半個(gè)圓周期后打在底片上的P點(diǎn)，己知縫S2與P之間

15、的距離為d1=2.0cm。當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)的觸刀擲向3、4時(shí)，粒子打在底片上的Q點(diǎn)，己知縫S2與Q點(diǎn)間在平行S2P方向上距離為d2=6.4cm。磁場寬度d=30cm。假設(shè)種子的質(zhì)量mn=mp，且約為電子質(zhì)量me的1800倍，即mn=mp=1800me。試確定這種氣體原子的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)。請考生注意：下面的第4、5兩個(gè)小題中，只選擇一個(gè)題做答。若兩個(gè)小題均做答，得分評卷人則只按第4小題的解答情情況給分。4.(15分)潛水艇的貯氣筒與水箱相連，當(dāng)貯氣筒中的空氣壓入水箱后，水箱便排出水，使?jié)撍Ц∑稹Ｄ碀撍зA氣簡的容積是2m3，其上的氣壓表顯示內(nèi)部貯有壓強(qiáng)為2107Pa的壓縮空氣，在一次潛到海底作業(yè)

16、后的上浮操作中利用簡內(nèi)的壓縮空氣將水箱中體積為10m3水排出了潛水艇的水箱，此時(shí)氣壓表顯示筒內(nèi)剩余空氣的壓強(qiáng)是9.5106pa，設(shè)在排水過程中壓縮空氣的溫度不變，試估算此潛水艇所在海底位置的深度。5(15分)小明在參觀科技館時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一張地震波波速與地球內(nèi)部構(gòu)造的關(guān)系圖，如圖18所示。其中A和B分別表示兩列不同的地震波其速度大小隨在地下深度的變化，右側(cè)為地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)隨深度的分布情況。 在地表下平均33km處(大陸部5000分)(或海洋面下7km)，縱橫波的傳播速度都明顯增加，這一不連續(xù)面叫莫霍界面。在地下2900km深處，縱橫兩列地震波中有一列波速度突然下降，另一列波則完全消失，這一不連續(xù)面叫古登堡界面。由于莫霍界面上下物質(zhì)都是固態(tài)，其力學(xué)性質(zhì)區(qū)別不大，所以將地殼和軟流圈以上的地幔統(tǒng)稱為巖石圈。地球的中心為地核，半徑為347