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光年和纳米

在阅读报刊、杂志或科技书刊时，有时我们会看到“光年”“纳米”这两个名称，你知道它们的含义吗？

光年是天文学中使用的距离单位，简记为l．y．，主要用于度量太阳系外天体的距离．1光年是指光在真空中经历一年所走的距离．真空中光速为c＝299792.458km/s，而1年≈60×60×24×365.25(秒)，故1光年≈299792.458×60×60×24×365.25≈9.46×km．

即约等于9.46万亿km．

离太阳最近的恒星(半人马座比邻星)与太阳的距离约为4.22光年．银河系的直径约为10万光年．人类所观测的宇宙速度已达到150亿光年，同学们，你能算出这些距离等于多少km吗？从中你是否可以体会到用光年作单位的优越性？

光年是表示较大距离的一个单位，而纳米则是表示微小距离的单位，简记为nm．1nm＝m，即1m＝nm．我们通常使用的尺上的一小格是1mm，1mm＝m，可是，1mm＝nm，易知1nm相当于1mm的一百万分之一．可想而知，1nm是多么的小．

当粒子的大小处在1nm～100nm范围内，可称为纳米粒子，纳米粒子的尺寸小，表面积大，具有高度的活性．因此，利用纳米粒子可制备活性极高的催化剂，在火箭固体燃烧中掺入铝的纳米微粒，可提高燃烧效率．利用铁磁纳米材料可制成磁性信用卡、磁性钥匙以及高性能录像带等．利用纳米材料等离子共振频率的可调性可制成隐形飞机的涂料．纳米材料的表面积大，对外界环境(物理的或化学的)十分敏感，在制造传感器方面是很有前途的材料，目前也开发出测量温度、热辐射和检测各种特定气体的传感器，纳米材料在生物和医学中也有重要应用．

纳米材料科学是20世纪80年代末诞生并正在崛起的科技新领域，它将成为跨世纪的科技热点之一．

用科学记数法表示：4.22光年＝________km；10万光年＝________km；4036m＝________nm．

如图①，△ABC中，AB=BC，∠B=90°，点A，B的坐标分别（0，10），（8，4），点C在 第一象限．动点P从点A出发沿边AB―BC匀速运动，同时动点Q以相同的速度在x轴上运动，图②是当点P在边AB上运动时，点Q的横坐标x（长度单位）关于运动时间t（秒）的函数图象．

（1）求点P、Q运动的速度；

（2）求点C的坐标；

（3）求点P在边AB上运动时，△OPQ的面积S（平方单位）关于时间t（秒）的函数关系式，并求当点P运动到边AB上哪个位置时，△OPQ的面积最大？

（4）（本小题为选做题，做对另加3分，但全卷满分不超过150分）已知点P在边AB上运动时，∠OPQ的大小随时间t的增大而增大，点P在边BC上运动时，∠OPQ的大小随时间t的增大而减小，那么当点P在这两边上运动时，使∠OPQ =90°的点P有

              ______个（只填结论，不需解答过程）．

 

  图 ①                           图②           

（1）夜晚，小明在路灯下散步．已知小明身高1.5米，路灯的灯柱高4.5米．
①如图1，若小明在相距10米的两路灯AB、CD之间行走（不含两端），他前后的两个影子长分别为FM=x米，FN=y米，试求y与x之间的函数关系式，并指出自变量x的取值范围？
②有言道：形影不离．其原意为：人的影子与自己紧密相伴，无法分离．但在灯光下，人的速度与影子的速度却不是一样的！如图2，若小明在灯柱PQ前，朝着影子的方向（如图箭头），以0.8米/秒的速度匀速行走，试求他影子的顶端R在地面上移动的速度．

（2）我们知道，函数图象能直观地刻画因变量与自变量之间的变化关系．相信，大家都听说过龟兔赛跑的故事吧．现有一新版龟兔赛跑的故事：由于兔子上次比赛过后不服气，于是单挑乌龟再来另一场比赛，不过这次路线由乌龟确定…比赛开始，在同一起点出发，按照规定路线，兔子飞驰而出，极速奔跑，直至跑到一条小河边，遥望着河对岸的终点，兔子呆坐在那里，一时不知怎么办．过了许久，乌龟一路跚跚而来，跳入河中，以比在陆地上更快的速度游到对岸，抵达终点，再次获胜．根据新版龟兔赛跑的故事情节，请在同一坐标系内（如图3），画出乌龟、兔子离开终点的距离s与出发时间t的函数图象示意图．（实线表示乌龟，虚线表示兔子）