内容正文:
期末复习题型专练
专训1 新情境实验题型专训
1.建筑节能保温,材料的选择是关键。小明利用停表、烧杯、冷水、热水、温度计,以及分别用塑料、纸、泡沫制成的相同的带盖子的杯子,探究不同材料的隔热性能。
实验步骤如下:
步骤1:向塑料杯中倒入半杯冷水,在塑料杯盖上扎个小洞。
步骤2:将杯盖盖好,在盖子的小洞中插入一支温度计,将塑料杯放入烧杯中,再在烧杯中加入热水至塑料杯盖下方约1 cm处(如图所示),观察并记录塑料杯中水温上升5 ℃所用的时间。
步骤3:选择另外两个杯子重复上述步骤进行实验。
(1)实验装置中,杯子可以代表建筑物的墙壁,_________可代表外界大气,实验通过__________________________________反映材料隔热性能的优劣。
热水
杯中冷水上升5 ℃所用的时间
(2)请你设计一个记录实验数据的表格。
实验数据记录表
(3)分析实验方案,请你提出改进建议:______________________________________________________________________________________________________。
应控制倒入杯中冷水的初温和质量相同、温度计的玻璃泡不要与容器底和容器壁接触等(合理即可)
2.我国是发展中国家,建筑能耗已经占到社会总能耗的30%左右,给环境带来了严重的污染。为了减少建筑能耗,提高楼房的保温性能,国家正在实施建筑节能。某实验小组的同学为比较两种新型保温材料A和B的保温效果,将这两种保温材料分别做成形状、结构、厚度完全相同的保温筒,两保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80 ℃的恒温源(如图甲所示)。将两保温筒放在室温为20 ℃的房间内,每隔2 min测量一次两保温筒外表面相同位置处的温度,根据记录的实验数据绘制的图象如图乙所示,其中Ⅰ、Ⅱ分别表示保温材料A、B做成的保温筒外表面温度随时间变化的图象。
(1)根据实验过程及图象可知,______(填“A”或“B”)材料的保温效果好,你的依据是__________________________________。
(2)在实际生活中,保温材料除了楼层保暖以外,还可以用于________________ (写出一条用途即可)。
B
在相同时间内,B的温度升高得少
制作保温杯
3.如图甲所示为探究“做功改变物体内能”的装置,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器采集的数据,经电脑处理后得到如图乙所示的图象。
(1)结合图乙分析,描述打气筒打气5 s后出现的实验现象:____________________________________________________。
(2)有同学认为,图乙中BC段对应的情况与热机中________冲程相似,请说出相似处:_________________________________________。
(3)在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精,请判断并说明理由:_________________________________________________________。
橡皮塞弹出,瓶口冒白雾,温度传感器显示温度下降
做功
均为气体对外做功,内能转化为机械能
能,可以通过温度传感器的温度变化来反映内能改变情况
4.酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供营养,还可以发电呢!学习小组的同学们将接有导线的铜片和锌片插入苹果中,一个水果电池就做成了,如图所示。那么水果电池的导电性能可能与苹果的哪些因素有关?学习小组的同学们对这个问题进行了讨论,并提出了不同的猜想:
猜想一:水果电池的导电性能与苹果的甜度有关;
猜想二:水果电池的导电性能与苹果的大小有关。
小组同学得到的实验数据如下表所示,请你参与到小组探究中来,一起回答下列问题。
(1)苹果提供的电能可使灵敏电流计的指针发生偏转,在此电路中苹果扮演的角色是_________。
(2)分析上述表格数据,得到以下结论:苹果大小一定时,通过苹果的电流与苹果的甜度________(填“有关”或“无关”)。苹果越甜,通过它的电流________(填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)实验中,某同学先将苹果在桌面上轻轻地挤压了几下,然后又滚动了几下,再做成水果电池,测出的电流会变大。据此请你提出一个值得深入探究的问题:___________________________________________。
电源
有关
越大
水果电池的导电性能与水果的硬度是否有关
5.小明在了解到纯水是绝缘体,盐水是导体后,对食盐水溶液的导电性能产生了浓厚的兴趣,于是他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。小明咨询物理老师后得知盐水的导电性能可能与盐水的浓度和温度有关,于是小明提出了以下猜想:
猜想一:食盐水溶液的导电性能可能与溶液的浓度有关;
猜想二:食盐水溶液的导电性能可能与溶液的温度有关。
小明利用等质量的热水和冷水、食盐、杯子、勺子、电源、
小灯泡(电阻不变)、金属片、温度计等器材,设计了如图
所示的装置进行探究。
(1)该实验通过比较__________________判断食盐的导电性能。
(2)请你设计记录实验数据的表格。
小灯泡的亮度
(3)同班的小雨同学认为利用电流表代替小灯泡能更好地完成实验,你认同小雨的说法吗?说明理由。
认同,利用电流表可以更准确地反映食盐水溶液的导电性能。
6.某科技兴趣小组在某次科技活动中看到若干个长方体电阻(包含若干个正方体电阻),它们的材料相同,上下表面均为正方形,外形都如图甲所示,接入实物电路的连接方式都如图乙所示,有电流通过时都如图丙所示。他们想探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系,在老师的帮助下,他们测量了部分电阻的厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中(长方体电阻不受温度影响)。
(1)请你根据实物图在虚线方框内画出对应的电路图(在电路图中长方体电阻用“ ”表示)。
(2)该实验主要采用的探究方法是____________(填“控制变量法”或“类比法”)。
(3)根据表中数据可以推知第5次的电阻R=_______Ω。
(4)分析表中数据,科技兴趣小组得到了长方体电阻阻值与其厚度及边长的关系。同时他们也大胆推测,在本次科技活动中所看到的正方体电阻,其阻值与边长的关系是______________________。
控制变量法
2.5
阻值与边长成反比
专训2 设计实验题型专训
1.(2023·太原期中)请选择身边的器材设计实验证明“物体对外界做功,内能会减小”。
(1)实验器材:______________________________。
(2)实验步骤:
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验现象:
_______________________________。
矿泉水瓶(带瓶盖)、水
在矿泉水瓶中倒入少量的水,拧紧瓶盖;用力挤压并扭转矿泉水瓶,压缩矿泉水瓶内的空气,直到瓶盖冲出去,观察现象
矿泉水瓶内有白雾出现
2.(2023·晋城期中)请你设计实验,证明分子热运动的快慢与温度有关。
(1)实验器材:____________________________________________________________________。
(2)实验步骤:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验现象:
___________________________________________________________________ (开放性试题,答案合理即可)。
四杯等质量的10℃、20℃、30℃、40℃的水、红墨水、滴管、秒表
①用滴管同时在等质量温度分别为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃的四杯水中同一位置处滴加等量的红墨水;②用秒表测量四杯水完全变红所用的时间,记录为t1、t2、t3和t4
分子热运动的快慢与温度有关,且温度越高,分子运动越快(剧烈)
3.“电”这个词是由希腊语“琥珀”转意来的。最早出现的电现象是与琥珀有关的摩擦起电现象。请你利用生活中的器材设计一个实验,证明摩擦可以使物体带电。
(1)器材:_____________________________。
(2)步骤:
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
塑料尺、纸巾、纸屑
用塑料尺靠近纸屑,发现纸屑没有被吸引,用塑料尺和纸巾相互摩擦几次,再将塑料尺靠近纸屑,发现纸屑被吸引,说明摩擦可以使物体带电
4.实验室使用的电压表是由小量程的电流表改装而成的,图中的“ ”就是一个小量程的电流表,其内阻为Rg。如图所示,使用a和b两接线柱时,可将其改装成量程为0~3 V的电压表V。请设计实验检验改装后的电压表是否准确。
(1)实验器材:_____________________________________。
(2)实验步骤:
①将一节干电池与开关串联接入a、b间;再在a、b间并联接入一个量程为0~3 V的电压表;②闭合开关,记录小量程电流表的示数I和电压表的示数U;③比较I(Rg+R1)和U的大小。
(3)实验结论:
若I(Rg+R1)=U,则说明改装后的电压表准确;若I(Rg+R1)≠U,则说明改装后的电压表不准确。
一节干电池、电压表、导线、开关
解:电路图设计如图所示:
5.小梦想设计一个实验证明:在一个串联电路中,某个电阻的阻值增大,这个电阻两端的电压也增大。实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源、已调零的电压表、电阻箱(电路符号 )、定值电阻R0、开关各一个,导线若干。请你利用上述实验器材,帮助小梦完成实验设计。请你设计实验电路图并写出主要实验步骤,画出实验数据记录表格。
实验步骤:
(1)按图连接实物电路。
(2)调节电阻箱接入电路的电阻为10 Ω时,闭合开关,读出电压表的示数,并把数据填入下表。
(3)调节电阻箱接入电路的电阻为20 Ω时,闭合开关,读出电压表的示数,并把数据填入下表。
(4)调节电阻箱接入电路的电阻为30 Ω时,闭合开关,读出电压表的示数,并把数据填入下表。
实验数据记录表格:
6.生活中常用的合金是一种复合材料,复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成的。由于两种材料的共同作用,合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。
现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线,请你添加合适的器材,设计一个实验方案,比较黄铜和青铜的导电性哪个强?
(1)实验器材:__________________________________________。
(2)实验步骤:
①选取长度相同的黄铜线与青铜线;②利用导线将两节干电池、开关、滑动变阻器、电流表、黄铜线联起来,将滑动变阻器调至最大阻值处,闭合开关,调节滑片位置,记录电流表的示数I1;③保持滑片位置不变,断开开关,用青铜线取代黄铜线接入电路中,闭合开关,记录电流表的示数I2;④比较I1、I2的大小。
电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器
7.小阳同学发现灯L1和L2串联的电路中,闭合开关S后,靠近电源正极的灯L1较亮,而灯L2较暗。他的解释是:电流从电源正极出发,经过灯L1、L2逐渐变小,所以L1较亮,L2较暗,请设计一个实验证明他的解释是错误的。
(1)实验方案:
交换这两个灯的位置,让电流从电源正极出发,先经过灯L2,后经过灯L1,观察两个灯泡的亮度。
(2)实验现象和分析:
若灯L1仍比L2亮,说明小阳的解释是错误的。
8.初中物理电路实验题常有“电源电压不变”或“设电源电压恒定”的提示。小明同学想探究实际情况中当电路发生变化时,是否电源电压真的不变?请你协助小明设计实验并完成实验探究。
(1)实验器材:除了定值电阻R1、滑动变阻器R2、两节干电池,还需要________________________________。
(2)简述操作方法(画图辅助说明)以及可能产生的实验现象与结论。
电压表、开关、导线若干
答:①按照如图所示的电路图连接电路:
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器R2接入电路中的电阻,同时记录电压表的示数,重复上述操作3次以上;
③分析比较电压表示数变化,若电压表示数不变,则可得出“电路发生变化时,电源电压不变”的结论;若电压表示数有变化,则得出“电路发生变化时,电源电压改变”的结论(开放性试题,答案合理即可)。
9.铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔的用途是不同的,如作画时用6B软铅笔、写字时用软硬适中的HB铅笔、制图时用6H硬铅笔。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
(1)实验器材的名称及数量:
电源、开关、电流表各1个,导线若干,长度、横截面积都相同而软硬程度不同的铅笔芯3根。
(2)主要实验步骤及测量的物理量(用字母表示):
①用导线分别将软铅笔芯、软硬适中的铅笔芯、硬铅笔芯与电源、开关、电流表连成串联电路;②闭合开关,分别读出电流表的示数I1、I2、I3。
(3)分析测得的物理量,判断铅笔芯的电阻大小与软硬程度的关系。
答:若I1=I2=I3,则铅笔芯的电阻大小与其软硬程度无关;若I1>I2>I3,则在长度、横截面积都相同时,铅笔芯的硬度越大,电阻越大;若I1<I2<I3,则在长度、横截面积都相同时,铅笔芯的硬度越大,电阻越小。
10.用铁丝和铜丝作为导线,连接了如图所示的闭合回路,当接点A、B间存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是热电效应,也叫塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶的电流大小与接点A、B间温度差的大小有关,温度差越大,回路中的电流越大。请你解答下列问题:
(1)热电效应获得的电能是由____能转化而来的。
(2)若其他条件不变,只将图中杯内的冰水混合物换为沸水,热电偶中电流将__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)补充器材探究“热电偶中的电流大小跟相互连接的两种金属丝的材料是否有关”。写出实验步骤以及可能产生的现象和结论。
①实验步骤:
保持接点A、B间的温度差大小不变,将电路中的铜、铁丝分别更换成铝、镍铬丝,铁、铝丝等,观察电流表示数的大小;
②现象和结论:
若电流表示数发生变化,说明热电偶中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;若不变,说明无关。
内
变小
11.勤于动手的小明在学习完两种电荷间的相关知识后,想动手制作一个验电器,现有如图所示的实验器材,请你帮他完成该实验,并设计一个操作方案验证制作的验电器的可使用性。
(1)完成该实验还需要的实验器材是___________________。
(2)制作步骤:
将铜丝对折穿过瓶盖,铜丝上端拧一个圆环,下端折为水平状挂架,从锡箔纸上剪两个窄条,挂在铜丝下端的水平挂架上,使其自然下垂。把这个加工后的盖子盖到瓶子上,就做成了一个验电器。
(3)简述操作方案和现象:
将塑料笔杆在头发上摩擦使其带电,然后接触验电器的铜丝铜环。若锡箔纸张开一定的角度,则该验电器可使用,否则不可使用。
足够长的铜丝
专训3 简答题型专训
1.周末,小明帮妈妈做饭,当他把冰箱冷冻室里的冻肉拿出来解冻时发现:“泡在自来水中比在空气中解冻得快,太奇怪了!”请你用学过的物理知识帮小明解释这一困惑。
答:因为水的比热容较大,据Q=cmΔt得,相同质量的水和空气,降低相同的温度,水对冻肉放出的热量更多,所以冻肉泡在自来水中比在空气中解冻得快。
2.(2023·吕梁月考)南宋年间,著名诗人陆游在《老学庵笔记》里记载,聪明智慧的成都人民已经普遍采用陶瓷烧制“省油灯”。省油灯初看与普通油灯一样,像一大一小两个碟子叠在一起,边沿密封,侧面开一个小孔,从孔中向夹层大碟子内注入少量的清水,再往小碟里倒入灯油,节油效果能达10%。如图所示是省油灯剖面图,请你使用物理知识解释“省油灯”省油的原因。
答:在大碟子内注入少量的清水,因为水的比热容比较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高得较慢些,从而减慢油的蒸发,达到省油的目的。
3.(2023·晋中期中)如图所示为我市某年城区和郊区全年平均气温的变化图。由图可知:城区全年的平均气温和郊区相差不大,但城区的平均高温要明显高于郊区。请你用学过的物理知识解释说明产生此现象的原因。
答:城区相对郊区建筑群、马路中的沙石较多,郊区相对城区水较多,沙石比水的比热容小,据Q=cmΔt可知,同样质量的砂石和水在吸收同样的热量后,砂石的温度变化大,所以城区的平均高温要明显高于郊区。
4.用打气筒给自行车打气,打完后摸一摸打气筒的外壁,发现外壁下端发热了,为什么?
答:打气时,活塞向下压缩,外界对筒内气体做功,使筒内下部的气体内能增大,温度升高,通过热传递使打气筒外壁变热。
5.(2023·呼和浩特)(1)甲、乙两杯质量相同的水,甲杯温度80 ℃,乙杯温度18 ℃,分别滴入一滴墨水,哪杯墨水扩散得快?为什么?
(2)盛油的厚壁钢瓶,只要瓶内压强足够大,油就会从钢瓶壁渗出。你认为这种说法是否正确?为什么?
答:(1)将两滴墨水同时滴入温度80 ℃的甲杯水中和温度18 ℃的乙杯水中,可以观察到甲杯中墨水扩散得快,这是因为分子无规则运动的速度与温度有关,且温度越高,分子的运动越剧烈。
(2)盛油的厚壁钢瓶,只要瓶内压强足够大,油就会从钢瓶壁渗出,这种说法是正确的,因为钢瓶的分子间是有间隙的。
6.(2023·晋中期中)天气慢慢变凉,爱观察的小伟发现,家中天花板上安装的吊扇使用一个夏天后扇叶吸附了较多灰尘,变脏了。请你用所学的物理知识解释扇叶容易吸附灰尘变脏的原因。
答:吊扇使用一个夏天后扇叶旋转时与空气摩擦后带电,带电体极易吸附空气中的灰尘等轻小物体,使扇叶变脏。
7.淘气的小宇用一个干燥的毛巾反复摩擦他家的小狗,结果小狗的毛都竖起来了(如图所示),像个狮子头。请用学过的知识回答以下问题:
(1)这是什么现象?
(2)小狗的毛为什么竖起来了?
(3)小宇发现刚摩擦过的毛巾有点发热,那么毛巾发热的过程发生了怎样的能量转化?
答:(1)这是摩擦起电现象。
(2)小狗的毛带的是同种电荷,同种电荷相互排斥。
(5)毛巾发热的过程中机械能转化为内能。
8.(2023·吕梁期末)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。试说明它的工作原理。
答:当液面上升时,浮标受到的浮力变大,杠杆左端上翘,右端下沉,金属滑片下移,变阻器R2连入电路的电阻变小,电流变大,即液面上升时,表的读数变大,反之液面下降时,表的读数变小。
9.小爱同学在学习了电阻的知识后,认为电阻是导体对电流的阻碍作用,导体中电流为零时,导体的电阻也为零,这种说法对吗?说出你认为的原因。
答:这种说法不对;导体的电阻是导体本身的一种性质,导体对电流的阻碍作用是由导体本身性质决定的。不管导体中是否有电流通过,导体的这种性质(电阻)都是存在的,故上述说法是错误的。
10.某款电动剃须刀在充电过程中指示灯发光。请回答下列问题:
(1)充电时,电池相当于电源还是用电器?
(2)LED指示灯主要是由什么材料制成的?
(3)使用剃须刀将胡须剪断,这属于力的哪种作用效果?
答:(1)给剃须刀的电池充电时是将电能转化为化学能,此时电动剃须刀的电池相当于用电器。
(2)LED是一种半导体器件,LED指示灯主要是由半导体材料制成的。
(3)使用剃须刀将胡须剪断,电动剃须刀改变了胡须的形状,属于力使物体发生了形变。
11.如图甲是酒精浓度检测仪的简化电路图,R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,R2的阻值随酒精气体浓度变化如图乙所示。请用学过的知识分析为什么驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,检测仪的电压表示数越大。
12.(2023·太原期中)如图甲所示,白炽灯用耐热玻璃制成灯泡壳,内装钨丝,工作时电流通过钨丝使钨丝发热从而发光。小明老家有一盏用了很久的白炽灯。他发现灯泡壳内壁出现黑色附着物,使得灯泡变黑(如图乙所示),并且白炽灯的亮度比新买时暗了许多。爱思考的小明用电流表测量通过白炽灯的电流,发现白炽灯的电流比新买时要小。请用所学的物理知识解释:
(1)灯泡壳内壁黑色附着物形成的原因。
(2)通过白炽灯的电流变小的原因。
答:(1)灯泡工作时,灯泡的钨丝温度较高会升华,直接变成气体;当关灯时,这种气体遇到冷的玻璃,又会直接凝华变成固体附着在灯泡内壁上,使得灯泡变黑。
(2)灯泡长时间使用钨丝会变细,钨丝的电阻变大,在电压一定时,根据I=可知通过灯泡的电流变小。
13.如图所示为测定风速大小的装置,探头、金属杆与滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下移动(摩擦不计)。电源电压一定,当风速增大时,电压表的示数如何变化?解释其原因。
专训4 短文阅读题型专训
1.阅读并回答问题。
布朗运动
组成物质的分子在永不停息地无规则运动着。分子小,肉眼不能直接看到,就是在光学显微镜下也看不到它们,那么,怎样知道分子在永不停息地运动呢?在科学上,物质分子永不停息地运动是由实验证明的。1827年,英国植物学家布朗(1773-1858)在用光学显微镜观察水中悬浮的花粉时,发现花粉颗粒在不停地做无规则运动(如图甲所示)。后来把悬浮微粒的这种运动叫做布朗运动。不只是花粉,对于液体中各种不同的悬浮微粒,如藤黄粉、小碳粒等,都可以观察到布朗运动。取一滴被稀释了的墨汁在显微镜下观察,同样看到小碳粒在不停地游动着,一会儿向东,一会儿向西,每个小碳粒运动的路线是一条不规则的折线。
那么,布朗运动是怎么产生的呢?在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上是由许许多多分子组成的。液体分子不停地做无规则的运动,不断地撞击悬浮微粒。如同水面上漂浮着一块冰,一群鱼在冰块周围游来游去,不断撞击着冰块一样。某个时刻向左的力量大些,冰块就向左运动;下一时刻向右的力量大些,冰块又向右运动;向前的力量大些,冰块又向前运动……就这样,冰块一会儿向前后,一会儿向左右运动着。从显微镜中看到的小颗粒好比冰块,水分子好比鱼群,冰块的运动是鱼群运动引起的。若悬浮的微粒足够小,其受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间,微粒在另一个方向受到的撞击作用强,致使微粒又向其他方向运动。这样,就引起了微粒的无规则的布朗运动。科学观察表明:布朗运动永不会停止,且温度越高,布朗运动越剧烈。
(1)布朗运动(如图乙所示)和下图中图____(填“A”“B”或“C”)的实验现象,都可表明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
A
(2)文中的花粉做布朗运动是指____。
A.花粉微粒的运动
B.花粉分子的运动
C.液体分子的运动
(3)如图丙所示的是花粉做布朗运动时的连线图(即每隔相同时间记录花粉的位置后再连线),它反映出布朗运动是毫无规则的运动;若A为0时刻花粉的位置、B为第2秒时的位置、C为第4秒时的位置……依此类推,则第5秒时花粉微粒的位置为____(填序号)。说明理由:______________________________________________。
A.一定在CD线段的中点上
B.一定在CD线段上
C.可能不在CD线段上
A
C
布朗运动是无规则运动,微粒没有固定的运动轨迹
2.(2023·中山期中)阅读短文,回答问题
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15 ℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。
如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能________(填“变大”“变小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做_________,发生条件是两个物体具有____________。
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是____。
A.速度 B.密度
C.功率 D.效率
(3)一个物体温度为30 ℃,周围环境温度保持20 ℃不变,此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29 ℃时,散热快慢为_________。
(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30 ℃,周围环境温度保持20 ℃不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图象如图乙所示。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103 kg/m3,则盐水的比热容为_____________J/(kg·℃)。
变小
3.5×103
0.9q
热传递
温度差
C
3.阅读短文,回答问题。
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件,如图1所示,是一种常见的电热膜,电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图2所示。
电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长。在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象,导电墨线电阻随温度变化的关系如图3所示,其优点是它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀。
电热膜发展潜力巨大,符合低碳经济发展趋势,电热膜采暖方式不耗水、不占地、开关自主,节能节材,符合减排低碳的政策导向,发展前景广阔,有专家预言,该技术标准的推出不仅意味着环保经济的电热膜采暖将更快走进千家万户,而且还意味着电热膜采暖产业的振兴、采暖行业低碳式发展春天的来临。
(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过___________方式增加空气内能的。
(2)如图2所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是____联。
(3)电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长,原因是________________________________________。
(4)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图4的A部分,这根导电墨线的电阻将会_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
热传递
并
电热膜工作时没有发红、炽热现象产生
变大
4.阅读短文,回答问题。
烟雾报警器
大部分家庭,都装有烟雾报警器,通常人们把它装在走廊过道上,当出现大量烟雾,烟雾报警器就会响起来。
烟雾报警器是如何工作的呢?如图所示,在烟雾报警器中有一个α粒子源,可以产生α粒子,α粒子与空气中的氮分子或氧分子撞击,会把电子从这些分子中打出,这样就产生了电子和带正电的氮离子(N+)、氧离子(O+)。烟雾报警器中有两块板,一块带正电,一块带负电。电子向带正电的板运动,氧离子和氮离子向带负电的板运动,这就产生了电流。当电路中有电流时,一切正常。但是,如果空气中有烟尘粒子,一部分α粒子会被烟尘粒子吸收,导致电流减小,触发警报。
(1)α粒子与空气中的氮分子或氧分子撞击,会产生带________(填“正”或“负”)电的电子,这些电子会向烟雾报警器中的带正电的板运动,是因为______________________________________。
(2)如图所示,两板间的电流方向是__________(填“向上”或“向下”)的。
(3)当有烟雾时,烟雾报警器就会响起来的原因是__________________________________________________________。
负
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
向下
部分α粒子是被烟尘粒子吸收,导致电流变小,触发警报
5.阅读短文,回答问题。
油电混合动力汽车
如图甲所示,国产某品牌油电混合动力汽车,其工作原理如图乙所示。当它以60 km/h的速度沿水平公路匀速行驶30 min的过程中,燃烧了3 kg燃油,发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为7.5×107 J,其中60%的能量来自于燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为5×106 J。设燃油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为5×107 J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能Ek,作出Eks图象如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)汽车上坡时,将挡位切换为低速挡,以减小行驶的速度,这样做的目的是 ______ .
A.增大能耗效率 B.省电
C.减小摩擦力 D.增大爬坡的牵引力
(2)如图丁所示是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,下列关于该汽车说法错误的是________。
A.蓄电池充电时,电能转化为化学能
B.定值电阻R0的作用起到保护电路的作用
C.油量表实质是电压表改装而成的
D.加油的过程中,油量表的示数变大
D
C
(3)该油电混合动力汽车以60 km/h的速度匀速行驶30 min时,完全燃烧3 kg燃油产生的热量为____________J,受到的阻力为__________N,发动机的效率为__________(保留一位小数)%。
(4)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是________(填“①”或“②”),判断的依据是 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若该油电混合动力汽车的储能效率为60%,某次测试时,s2=100 m,则s1为 ________m。
1.5×108
2 500
33.3
①
40
6.阅读下面的短文,回答问题。
半导体冰箱
半导体冰箱,也称之为电子冰箱,是一种在制冷原理上与普通冰箱完全不同的产品。简单结构为:将P型半导体,N型半导体,以及铜板,铜导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,回路由12 V直流电供电,接通电流后,一个接点变冷(冰箱内部),另一个接头散热(冰箱后面散热器)。P型半导体和N型半导体,除了可以用于各种电子元件外,还可以用作制冷材料,
如图所示是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经过铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量;反之,改变直流电源的正、负极方向,使电流方向从P型半导体经过铜片A流向N型半导体,这时铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量。由于单个制冷单元制冷量小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题:
(1)如图所示,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱的________,铜片B置于电冰箱________(前两空均填“箱内”或“箱外”),这就是半导体冰箱的工作原理;若将图中的电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?答:________。
(2)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其他条件不变,则铜片A上表面空气的温度将________;若将图中电源正、负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将________。
箱内
箱外
不能
上升
下降
答:由图甲可知,定值电阻R1与酒精气体传感器R2串联,电压表测电阻R1两端的电压;由图乙可知,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,酒精气体传感器R2的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I= eq \f(U,R) 可得,电路中的电流越大,由U=IR可得,定值电阻R1两端的电压越大,检测仪的电压表示数越大。
答:电压表示数变大。由题图可知,当有风吹过探头时,探头上表面凸起,空气流过上表面的速度比下表面大,上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一个向上的力,滑片向上移动;当风速增大时,探头所受向上的力增大,滑片向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,根据I= eq \f(U,R) 知,电路中的电流变大,又因定值电阻R1的阻值不变,根据U=IR可知,R1两端电压变大,故电压表示数变大。
普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电,油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短
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