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2010年初中自然科学竞赛试卷
注意：1、本卷满分150分，其3大题，74小题，考试时间：120分钟。
2、本卷可能用到的相对原子质量：H—1，C—12，O—16，N—14，Ca—40，S—32 ，
P—31，S—32，Cl—35.5
一、 选择题（共10小题，60分，第—20题小题，每小题1分；第21—40小题，每小题2分。选出各题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选不给分）
1、某同学测得一支铅笔的长度是16.34厘米。从这个数据分析，他所用的刻度尺的最小刻度是（ ）
A、分米 B、厘米 C、毫米 D、微米
2、被子植物的开花过程应是①花被张开 ②雄蕊伸长，花药裂开，花粉散出 ③雌蕊伸长，柱头分泌粘液
A、①→②→③ B、①→③→②
3、引起太阳光直射点南北移动的原因是（ ）
A、地球是不透明的球体 B、地球被厚厚的大气所包围
C、地球一刻不停地自围 D、地球斜着身子不停地公转
4、在地壳中，质量分数最高的金属元素是（ ）
A、Si B、Al C、O D、Fe
5、人的视觉形成的部位是（ ）
A、视网膜 B、视神经 C、眼球的折光系统 D、大脑皮层
6、关于下列结构是否属于器官的叙述中，正确的是（ ）
①口腔、咽 ②食道、胃 ③肠、肛门 ④肝脏、胰脏
A、①②③是器官 B、④是器官 C、都不是器官 D、都是器官
7、用一架镜头焦距不变的照相机先给某人照了一张全身象，如果再给此人照一张同样尺寸的半身象，则应该（ ）
A、后移相机（增大人机距离），缩短暗箱长度
B、后移相机（增大人机距离），增长暗箱长度
C、前移相机（缩短人机距离），缩短暗箱长度
D、前移相机（缩短人机距离），增大暗箱长度
8、科学实验设计，需要思考的问题程序有：
①从实际出发，设计合理的实验方案；②查阅收集资料，了解与课题有关的知识和经验；③针对研究的课题，明确实验的目的；④了解现有的仪器设备和可能的实验条件。一般情况下，上述问题程序的合理顺序是（ ）
A、①②③④ B、②③④① C、③②④① D、③①②④
9、某一成年人站在水平地面上时，对地面的压强约是（ ）
A、102帕 B、104帕 C、106帕 D、108帕
10、俗话说：“鱼儿离不开水”，这主要是因为（ ）
A、鱼的体形与水中生活相适应 B、鱼用鳃呼吸，用鳍运动
C、鱼繁殖时，在水中受精和发育 D、鱼有鳞片和侧线
11、把捕捉到的青蛙，放在干燥的环境中，青蛙会较快地死亡，原因是（ ）
A、缺少食物 B、不能进行运动
C、得不到水分，体内失水 D、皮肤干燥，不能进行辅助呼吸
12、下列生物中，亲缘关系最近的是（ ）
A、鱼和蛙 B、水稻和葱 C、松和玉米 D、白菜和小麦
13、下列四幅图中，能反映喜马拉雅山地质剖面的是（ ）
14、生物新陈代谢的概念是（ ）
A、生物体从外界摄取营养物质，经过变化，变成自己身体的一部分，并贮存能量
B、氧化分解体内一部分物质，释放能量并把分解产物排出体外
C、就是反映同化作用或异化作用
D、生物体与外界环境之间物质和能量的交换以及体内物质和能量的转变过程
15、下列所述的各类物体中，不属于化石的是（ ）
A、在河南西峡盆地发现的恐龙蛋 B、在古代墓穴中发掘了来的丝绸
C、在德国巴伐利来州发现的始祖鸟 D、在西伯利亚冻土层中发现的有新鲜血肉的猛犸象
16、人的胚胎发育所需的营养主要来自于（ ）
A、受精卵中的卵黄 B、胎盘和脐带 C、母体 D、A、B、C三项
17、下列变化中，最小微粒是原子的是（ ）
A、水受热汽化 B、贮氮气的钢瓶受热爆炸
C、氧气溶解于水 D、水电解生成氢气和氧气
18、下列叙述中，错误的是（ ）
A、烧得很热的玻璃容器立即放在桌上，可能会使玻璃容器破裂
B、光亮的的细铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色的固体
C、在制取氧气实验中，用排水法收集氧气后，停止加热时，先要把导管移出水面，然后熄灭火焰
D、用量筒量取液体，如果俯视读数，则量得的液体体积偏小
19、如图是关于水果存放时，空气中氧气浓度与
水果释放出的二氧化碳气体量的关系曲线。根
据图，你认为保存水果应选择哪个状态下的氧
气浓度最适当？（ ）
A、A B、B C、C D、D
20、一个以骨胳肌为效应器的反射弧中，如果传出神经受到损伤，其他都正常，出现的情况是（ ）
A、既有感觉，又能运动 B、失去感觉，同时肌肉瘫痪
C、有感觉，但肌肉瘫痪 D、失去感觉，但可随意运动
21、在鉴定骨的成分的实验中，将骨放在酒精灯上烧的目的是除去骨中的（ ）
A、水分 B、有机物 C、无机物 D、水和有机物
22、下列关于牛顿第一运动定律的创立的叙述中，正确的是（ ）
A、用实验验证的 B、用观察的方法直接得出的
C、是以实验为基础，经分析推理而得出的 D、是由更普通的原理演绎得出的
23、在反应CuO+H2Δ==Cu+H2O中，被氧化的物质是（ ）
A、CuO B、H2 C、Cu D、H2O
24、将甲乙两只活蝗虫做如下实验；把甲蝗虫的头部浸入水中，同时也把乙蝗虫的胸部和腹部浸入水中，结果是（ ）
A、甲蝗虫先死亡 B、乙蝗虫先死亡 C、同时死亡 D、都不死亡
25、人在睡眠中也能拍打蚊子或搔痒，这说明（ ）
A、人在睡眠时仍存在着与清醒时一样的各种感觉
B、脊髓也能形成某些感觉
C、大脑皮层处于睡眠状态时，也能完成一些简单的反射
D、脊髓能完成某些简单的反射
26、在棉花种子中，供给棉花种子萌发所需营养的结构是由下列哪一部分发育来的？（ ）
A、子房 B、胚珠 C、受精卵 D、受精极核
27、如果把绿色植物叶中的叶肉细胞比做“绿色工厂”，那么这座“工厂”进行光合作用的“动力”、“原料”、“产物”、“厂房”分别是（ ）
动力 原料 产物 厂房
A、 光能 二氧化碳和水 氧气和淀粉 叶绿体
B、 光能 二氧化碳 氧气 叶绿体
C、 光能 水 淀粉 叶绿体
D、 光能 氧气和淀粉 二氧化碳和水 叶绿体
28、藕、洋葱、芹菜，供给我们食用的部分分别是（ ）
A、根、茎、叶 B、茎、叶、茎 C、根、叶、茎 D、茎、叶、叶
29、如果将血液的某一个血细胞作上特殊标志，并让它随血液从上腔静脉进入心脏，请问这个血细胞最可能首先从什么地方离开心脏？（ ）
A、肺动脉 B、肺静脉 C、主动脉 D、下腔静脉
30、在吸气时，肺内的容积及气压的变化是（ ）
A、肺容积增大，气压增大 B、肺容积增大，气压下降
C、肺容积缩小，气压增大 D、肺容积缩小，气压下降
31、用排水法收集某种难溶于水的气体，当试管中的水被
排出到如图所示的位置时，则试管中的气体压强（ ）
A、等于大气压 B、小于大气压
C、比大气压大 D、难以确定
32、在气温为0℃的室内，把盛有冰和水的金属盒漂浮在盛有酒精溶液的开口容器里，过一段时间后，金属盒内冰和水的变化情况是（ ）
A、不发生变化 B、冰减少，水增多 C、冰增多，水减少 D、无法判断
33、体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个，已知ρ铁=7.8 ×103千克/米3，
ρ铜=8.9 ×103千克/米3、ρ铅=11.3 ×103千克/米3，那么下列叙述中正确的是（ ）
A、可能铁球是实心的,铜球和铜球是空心的 B、可能铜球是实心的,铁球和铜球是空心的
C、可能铜球是实心的，铜球和铁球是空心的 D、三个球一定都是空心的
34、一氧化碳和二氧化碳两种物质中，相同的是（ ）
A、氧原子个数 B、碳的质量分数 C、元素种类 D、碳、氧质量比
35、下列反应中，属于分解反应的是（ ）
A、氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气 B、锌与稀硫酸反应
C、碳与二氧化碳反应 D、氢气与氧化铜反应
36、幼年时期，脑垂体分泌的生长激素主要对人体骨中的什么组织的活动起调节作用？（ ）
A、骨松质细胞 B、骨密质细胞 C、骨端与骨干之间的软骨层细胞 D、骨胳肌细胞
37、有一位同学在用低倍镜观察一临时装片时，在视野内看到一黑点。当他移动装片时，黑点不动；当他换用高倍镜观察后，黑点还在原处，这一现象最可能的解释是（ ）
A、装片上有一小黑点 B、物镜需要清洁 C、目镜需要清洁 D、反光镜上有黑点
38、有一位同学，在夏季天气晴好的一天中，分别于清晨、傍晚、深夜三个时间从同一棵绿色植物各摘取一片绿叶，并从每片叶上取下同样大小的圆片。再将这三个圆片放入酒精中煮一下，取出后用清水冲洗，加碘液染色。染色最深的应是从哪片叶上取下的圆片？
A、清晨的叶 B、傍晚的叶 C、深夜的叶 D、都一样
39、如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴转动，且假设摩擦等阻力
不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（ ）
A、铜盘转动将变慢 B、铜盘转动将变快
C、铜盘仍以原来的转速转动
D、铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁 的两端哪是N极，哪是S极来决定
40、如图所示的电路中，电源电压恒定不变，
当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表
V1的读数变化量为△V1，电压表V2的读数
变化量为△V2，则△V1和△V2（绝对值）
的大小关系是（ ）
A、△V1=△V2 B、△V1>△V2
C、△V1<△V2 D、不能确定
二、简答题（共26小题，50分，其中第41—46小题，每空1分，第47—66小题，每空2分）
41、人体由安静状态变为剧烈运动状态时，心跳和呼吸都会加强，这个事实说明了人体的生理活动是协调统一的，人体是一个 。
42、通过测试盲点的实验，可知盲点的部位大致在 的视网膜上。
43、化石为生物进化学说提供了最有说服力的证据。从在我国华北地区发现的生活在距今1000万年前后的马的化石告诉我们：各种生物都是 的。
44、在2000多年前，我国古人已能“削冰取火”。他们用冰磨成一种冰镜，使太阳光透过它能点燃艾草取火。这种冰镜应磨成 镜。
45、池中水的深度为2米，月球到水池面的距离为3.8 ×105千米，则月球在水池中的象到水面的距离是 米。
46、在测量一固体物体的质量时，按操作规程调平后，误将被测物体放在了托盘天平的右盘中。天平平衡时，在左盘中的砝码的质量和游码的示数分别为52克和0.6克。则被测物体的实际质量是 克。
47、写出碳与氧化铜反应的化学方程式
48、如果将家鸽关在笼子里，不到几个小时，笼子里就一定积满粪便，可就是观察不到鸽“撒尿”，这是因为家鸽 。
49、如图所示为两个大小相同的萝卜，分别在上面挖一个大小相同的洞，
并在洞内各插入一支口径与洞口相同的玻璃管。甲玻璃内注入3毫升
清水，乙玻璃管内注入3毫升浓盐水，问：
（1）过一段时间后，观察到玻璃管内液面上升的是 ；
（2）玻璃管内液面上升或下降，主要是取决于 。
50、双子叶植物茎与单子叶植物茎的主要区别是单子叶植物的茎没有 因而不能逐年增粗。
51、对单细胞生物来说，细胞分裂的意义是
52、某人在高楼的阳台上用望远镜观察远处建筑工地上打桩机的打桩情况，发现打桩机的汽锤以每秒1次的频率撞击水泥桩，他听到的打击声刚好与看到的击桩动作一致。当他看到汽锤留在桩上后，又听到了2次撞击声。由此可知，观察者离打桩机的距离约为 米。设当时的声速为344米/秒。
53、唾液腺、胰腺、胰岛、肝脏等腺体中，其分泌物
直接进入到血液中去的腺体是 。
54、如图所示，缚在玻璃棒上的三粒菜豆种子中，
在温度适宜的条件下，最先萌发的是 。
55、蕃薯属于根（块根）而不属于茎的理由是因为蕃薯 。
56、血液流经人体小肠壁毛细血管后，血液中 的含量增加了。
57、如图所示的是我国东部海区某次台风中心在8月1日至8月9日每天6时的位置，请根据图回答下列问题：
（1）写出8月3日6时台风中心所
处的经纬度； （精确到0.5度）
（2）有一艘轮船在东经1200，北纬380处
遇险。发出紧急信号。请你用“0”标出船
所处的位置，以便组织救援。
在如图所示的电路中，金属板M和N之间
平有一滴水银。当两金属板互相靠近一些
时，电路中电流表的指针的偏转角度将
。
（选填：“增大”、“减少”或“保持不变”）。
59、一支刻度均匀但刻度线读数不准的温度计，把它放在冰水混合物，读数是2℃；把它放在标准大气压下的沸水中，读数是97℃。若用这支温度计去测量某物体的温度时，它的读数为40℃，则该物体的实际温度是 ℃。
60、一束光射到如图所示的两个互相垂直的平面镜上，
入射点为O。若保持入射光线不变，把这直角平面
镜绕O点在纸面所在平面内偏转150。则经过直角
平面镜反射的反射光线方向偏转角度为 度。
61、现有①NH4NO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2CO3、④NH4HCO3、⑤NH4Cl、⑥CO(NH2)2、
⑦(NH4)3PO4七种物质，则含氮量由高到低顺序编号是 。
62、当我国处于 季时，去南极考察是最佳时期。
63、人体手臂进行大幅度甩动后，用绷带在上臂近肘关节的部位扎紧，然后握紧拳头，这时可在前臂内侧面见到皮肤下有粗大的静脉鼓起（见图①）；实验者以其双手各一指按住手臂的Y处，然后一手指按着Y处，另一指则沿静脉一直向上推至X处才放开（见图②）；当手指松开后，血液只由X处流到b处就不继续流向C处，b与C之间的静脉外表上好象消失不见了（见图③）。这个实验说明了 。
64、某同学采用了如图所示的电路测定小灯泡灯丝的电阻。他的操作步骤是：
（1）把滑片P移至变阻器的最右端，看到小灯泡的灯丝没有发光，但电流表和电压表都有读数，于是记下两表读数I1和U1，算出灯丝电阻为R1；
（2）调节滑片P的位置，小灯泡正常发光，记下两表读数I2和U2，算出灯丝电阻为R2；
（3）再调节滑片P的位置，使小灯泡正常发光，记下两表读数I3和U3，算出灯丝电阻为R3。如果该同学的三次操作和计算结果都是正确无误的，但发现实验结果是R1<R2<R3 ，
这说明导体的电阻
65、在相同状况下，气体的体积之比等于其分子数之比。现有a升一氧化碳与氢气的混合气体，完全燃烧，需要相同状态下的氧气b升。则a和b的关系是 。
66、金属元素R的氧化物的式量是M1，它的氯化物的式量是M2，则此金属元素R的化合价（R无可变化合价）是 。
三、分析计算题（共8题，40分，第67小题4分，第68小题2分，第69和71小题各5分，其他每小题6分）
67、某同学根据使两盏电灯并联并用一个开关控制这两盏灯同时发光或熄灭（电源用两节干电池串联）的要求连成实物线路图，如图所示。经检查，此电路连接有错误。现请你帮助改正。
要求：最多只能拆除3根连接导线，加接1根导线。则应拆除的导线是 ，加接的导线是 。（4分）
68、试求NH4NO3氢元素、氮元素、氧元素的质量比。
（2分）
69、（5分）现有一只长方形的小铁盒、一把刻尺、一个盛有适量水的玻璃缸等器材，请你想一个办法利用这些器材测出一盒内装有500枚大头针的每根针的平均质量。
要求：写出实验原理、实验操作步骤和1枚大头针的质量表达式。
70、（6分）由两种物质组成的混合物a克，分子式分别为C2H4O2与C4H8O2,已知混合物中碳元素的质量分数为48%，求此混合物中氧元素的质量。
71、（5分）如图所示的电路中，线绕变阻器的最大阻值为20欧，电源电压恒定不变。则当开关S1和S2断开，S3闭合时，电流表的读数为1.0安；当开关S1断开，S2和S3闭合时，电流的读数为3.0安；当开关S1闭合，S2和S3断开时，变阻器的滑片P从a端滑到中点c的过程中，电压表读数减少了4.0伏。求R1和R2的电阻值各为多大？
72、（6分）某溶液的密度随深度h（以厘米为单位）而变化，其变化规律为：ρ=ρ0+k?h，式中ρ0=1克/厘米3，k=0.01克/厘米4。现向该溶液中放入两只用一根10厘米长的细线连在一起的小球A和B，每只球的体积为V=1厘米3，其质量分别为mA=1.2克和mB=1.4克。而且两个球在溶液中都处于悬浮静止状态，线是拉紧的。
求：（1）此时小球A所处的深度hA。
（2）此时细线对小球A的拉力T。
73、（6分）炭和碳酸钙以3：13.5的质量比混合，此混合物在空气中受强热后，炭被完全氧化成二氧化碳。如果生成的二氧化碳总质量等于原混合物的总质量，则生成的生石灰中，杂质（碳酸钙）的质量分数是多少？
74、（6分）众所周知，人体直接接触高温的液体或固体是十分危险的。人长时间呆在潮湿的热空气里，也会感到闷热难受，严重的时候还会引起死亡。
英国的布拉格顿和钦特里这两位科学家却认为，人钻进烤箱也并无危险。为了证实这一说法，他们进入干燥的空气温度达160℃的烤炉内，站在隔热性能很的垫板上，身体不去碰炉壁且发热体与人距离较远。他们在炉内安全地呆了几个小时，既没有烫伤，也没有被烤焦，只是体重减轻了一些。
请利用学过的自然科学知识说明人能经受烤炉高温的道理。
2010年初中自然科学竞赛试卷
参考答案
一、选择题（1—20题每小题1分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C D B D D D C B B
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
D D C D B C D D B C
（21—40题每小题2分）
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
B C B B D C A D A B
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
C C A C A C C B A B
二、简答题（共50分；41—46题每空1分,47—66题，每空2分）
41、 统一的整体 42、 靠鼻侧
43、 进化 44、 凸透 45、 3.8 ×108 46、 51.4
47、 C+2CuO△==2Cu+CO2↑ 48、 没有膀胱
49、（1） 乙 （2） 玻璃管内溶液浓度与细胞液浓度的大小关系
50、 形成层 51、 使生物个体数目增多
52、 688 53、 胰岛 54、 B
55、 没有节、节间和芽 56、 葡萄糖等营养物质
57、（1） 东经115.20 北纬370 （2）如图
58、 增大 59、 40
60、 0 61、 ⑥①③⑦⑤②④
62、 冬
63、 静脉瓣能防止血液倒流
64、 随温度升高而增大（与温度有关）
65、 a=2b 66、
三、分析计算题（共8题，40分，第67小题4分，第68小题2分，第69和71小题各5分，其他每小题6分）
67、 AF和BE，（或AF和EG） BC（或CG）
以下为68—74题，请在空白处作答，要标上题号。
68、解：H∶N∶O=1 ×4∶14 ×2∶16 ×3=1∶7∶12
69、答：通过
（1）用刻度尺量出长方形铁盒的长、宽、高，分别记作L1、L2、L3；
（2）在金属盒内2/3高度处做一标志；
（3）让金属盒漂浮在水面上，并记下浸入部分的高度为L4；
（4）在金属盒中轻轻放入适当数量的大头针，使水面上升至标志处，记下大头针枚数N；
（5）计算1枚大头针的质量为：
70、解：因为
C2H4O2中碳元素和氢元素质量比为：C∶H = 12×2∶1×4 = 6∶1
C4H8O2中碳元素和氢元素质量比为：C∶H = 12×4∶1×8 = 6∶1
所以 混合物中碳元素的质量分数也是48%
则混合物中氢元素的质量分数也是8%
所以 混合物中氧元素的质量分数为1－48%－8% = 44%
所以 混合物中氧元素的质量为44%a克
71、解：设电源电压为U
当S1和S2断开，K3闭合时，等效电路如右（1）所示，则
…………………①
当S1断开，K2和K3闭合时，等效电路如右（2）所示，则
………………………②
当S1闭合，K2和K3断开时，等效电路如右（3）所示，则
…………………③
由①②③三式联立方程组，解得
苍蝇、萤火虫、电鱼、水母，见下详述。
第五个：章鱼的吸盘~
仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。据传说，我国古代著名工匠鲁班，上山伐树时，被丝矛草割破了手。他觉得奇怪，一棵小草怎么会这样厉害？经过仔细观察，他发现丝茅草叶子的边缘长着许多锋利的细齿。于是鲁班发明了木工用的锯子。据推测，古代木船的发明，是从鱼类的游泳得到了启示。在发明飞机的过程中，人们也从虫、鸟的飞行中学到了许多有用的知识。
现在，科学家们正带着定向、导航、探测、能量转换、信息处理、生物合成、结构力学和流体力学等众多的科学难题，到生物界中去寻找启示和答案。
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
从萤火虫到人工冷光
自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。
在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。
在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。
科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。
早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。
各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。
电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。 相传有一年，鲁班接受了一项建筑一座巨大宫殿的任务。这座宫殿需要很多木料，鲁班就让徒弟们上山砍伐树木。由于当时还没有锯子，他的徒弟们只好用斧头砍伐，但这样做效率非常低，工匠们每天起早贪黑拚命去干。累得精疲力尽，也砍伐不了多少树木，远远不能满足工程的需要，使工程进度一拖再拖，，眼看着工程期限越来越近，这可急坏了鲁班。为此，他决定亲自上山察看砍伐树木的情况。上山的时候，由于他不小心，无意中抓了一把山上长的一种野草，却一下子将手划破了。鲁班很奇怪，一根小草为什么这样锋利？于是他摘下了一片叶子来细心观察，发现叶子两边长着许多小细齿，用手轻轻一摸，这些小细齿非常锋利。他明白了，他的手就是被这些小细齿划破的。后来，鲁班又看到一条大蝗虫在一株草上啃吃叶子，两颗大板牙非常锋利，一开一合，很快就吃下一大片。这同样引起了鲁班的好奇心，他抓住一只蝗虫，仔细观察蝗虫牙齿的结构，发现蝗虫的两颗大板牙上同样排列着许多小细齿，蝗虫正是靠这些小细齿来咬断草叶的。这两件事给鲁班留下了极其深刻的印象，也使他受到很大启发，陷入了深深的思考。他想，如果把砍伐木头的工具做成锯齿状，不是同样会很锋利吗？砍伐树木也就容易多了。于是他就用大毛竹做成一条带有许多小锯齿的竹片，然后到小树上去做试验，结果果然不错，几下子就把树皮拉破了，再用力拉几下，小树杆就划出一道深沟，鲁班非常高兴。但是由于竹片比较软，强度比较差，不能长久使用，拉了一会儿，小锯齿就有的断了，有的变钝了，需要更换竹片。这样就影响了砍伐树木的速度，使用竹片太多也是一个很大的浪费。看来竹片不宜作为制做锯齿的材料，应该寻找一种强度、硬度都比较高的材料来代替它，这时鲁班想到了铁片。于是他们立即下山，清铁匠们帮助制作带有小锯齿的铁片，然后到山上继续实践。鲁班和徒弟各拉一端，在一棵树上拉了起来，只见他俩一来一往，不一会儿就把树锯断了，又快又省力，锯就这样发明了。
人类从动物上得到的启示
苍蝇—气味探测器
蜻蜓—飞机
青蛙—快速扫描系统
螳螂—镰刀
鸡蛋—建筑物
昆虫—液压装置
蛇—红外线
鱼—潜水艇
蜘蛛—人造纤维
乌龟—装甲车
猫眼—夜视仪
野猪的鼻子—防毒面具
鹰—鹰眼导弹
蝴蝶—温度控制系统
大人类的发明——来自动物的灵感 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。科学家根据火野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。美国空军通过毒蛇的“热眼”功能，研究开发出了微型热传感器。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
仿生与高科技 现代的雷达，一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波，又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 …科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮；以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。
前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅王的启示下，他们设计了一种新型汽车－－“企鹅王”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部，直接贴在雪面上，用轮勺撑动着前进，行驶速度可达50公里／小时。
科学家模仿昆虫制造了太空机器人。
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究，已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。
英国科学家在仿生学启发下，正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成，模仿肌肉活动，推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇，用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。
蝴蝶
五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。
人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化，有时温差可高达两、三百度，严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发，将人造卫星的控温系统制成了叶片反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式，在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝，随温度变化可调节窗的开合，从而保持了人造卫星内部温度的恒定，解决了航天事业中的一大难题。
甲虫
甲虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”，以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室，分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应，瞬间就成为100℃的毒液，并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间，德国纳粹为了战争的需要，据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机，安装在飞航式导弹上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率提高，英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中，炮弹发射后隔膜破裂，两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应，在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输，安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能，且转化效率达100%，而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍，大大节约了能量。另外，根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。
蜻蜓
蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72公里/小时。此外，蜻蜓的飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率，一个四叶驱动，用远程水平仪控制的机动机翼（翅膀）模型被研制，并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。
第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀，达到每秒18次震动的速度。有特色的是，这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。
研究的中心和长远目标，是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现，以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。
苍蝇
家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术，这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况，非常小心，并能快速移动。那么，它是怎么做到的呢？
昆虫学家研究发现，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时，平衡棒以一定的频率进行机械振动，可以调节翅膀的运动方向，是保持苍蝇身体平衡导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪，大在改进了飞机的飞行性能，可使飞机自动停止危险的滚翻飞行，在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡，即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼，能看清几乎360度范围内的物体。在蝇眼的启示下，人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机，在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构，把各种化学反应转变成电脉冲的方式，制成了十分灵敏的小型气体分析仪，目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分，使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。
蜂类
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成，这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109○28’，锐角70○32’完全相同，是最节省材料的结构，且容量大、极坚固，令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片，可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪，被广泛用于航海事业中。
苍蝇、萤火虫、电鱼、水母，见下详述。
第五个：章鱼的吸盘~
仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。据传说，我国古代著名工匠鲁班，上山伐树时，被丝矛草割破了手。他觉得奇怪，一棵小草怎么会这样厉害？经过仔细观察，他发现丝茅草叶子的边缘长着许多锋利的细齿。于是鲁班发明了木工用的锯子。据推测，古代木船的发明，是从鱼类的游泳得到了启示。在发明飞机的过程中，人们也从虫、鸟的飞行中学到了许多有用的知识。
现在，科学家们正带着定向、导航、探测、能量转换、信息处理、生物合成、结构力学和流体力学等众多的科学难题，到生物界中去寻找启示和答案。
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
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