初中物理物质综合题

阅读下列短文，回答文后的问题：
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置。其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。
如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：

A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速  ①   ，并从空气中吸收热能。
B．制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生  ②  。
D.制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。
（1）给短文中的①、②两处补写上适当的物态变化：①          ②        ．
（2）根据空气能热水器的工作原理，你认为管中的“制冷剂”应具有的主要物理性质是（ ）
A.沸点低           B.熔点低           C.沸点高            D.熔点高
（3）制冷剂在工作循环过程中，将      中的热能不断地“搬运”至      中．

传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻主要是由_______(导体/半导体/超导体/绝缘体)材料制成的。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R₁作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在   （a/b）处。若使报警的最低温度降低些，应将P点向    （左/右）移动。

在"探究水沸腾时的温度变化的特点"的实验中，两组同学在相同的环境中，用如图甲所示的装置分别进行实验，并根据实验数据绘制如图乙所示的a、b两个图象，由图象可知：

（1）水的沸点为 　 　℃，在沸腾过程中水的温度 　 　；

（2）两组同学的实验中，水从开始加热到沸腾所用的时间相同，则他们所用水的质量的大小关系为：a图线对应的水的质量 　 　b图线对应的水的质量。（选填"大于"、"小于"或"等于"）

阅读下面的短文，回答问题。
空气能热水器
空气能热水器（如图甲）是吸收空气的热能来制造热水的装置，其耗能约为电热水器的四分之一。空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：
A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能；
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器；
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化。制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。

请回答下列问题：
⑴制冷剂在______中汽化，在______中液化。
⑵制冷剂在工作循环过程中，将____中的热能不断地“搬运”至____中。

如图是大自然中水循环现象的示意图．江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气．当含有很多水蒸气的空气升入高空时，①水蒸气的温度降低凝成小水滴②或凝成小冰晶，这就是云．在一定条件下，云中的小水滴和小冰晶越来越大，就会下落．在下落过程中，③小冰晶又变成小水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就形成了雨．请依次写出上文划线处涉及到的物态变化的名称：
①      、②      、③      ．

如图a是小明和小华在观察“水的沸腾”实验中的情景，对水加热了较长时间后水才沸腾，他们记录的数据如下表所示：

时间/min	…	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水温/℃	…	92	93	94	95	96	97	98	99	99	99

（1）除了图中所给的实验器材外，完成本实验还需要的器材有：      。
（2）请指出他们在实验操作中温度计使用的错误之处：      ；        。
（3）在纠正错误后他们继续实验，观察到水沸腾时的现象如图b中的      （填“甲”或“乙”）图，水沸腾时吸收热量，温度      （填不断上升/保持不变/不断下降）。
（4）根据记录在图c中画出水沸腾时温度随时间变化的图像。
（5）试分析水的沸点不是100℃的可能原因（写出一种即可）      。
（6）造成水从开始加热到沸腾的这段时间过长的原因可能是：      。（给出一种原因即可）
（7）通过这次实验小明总结发现了水沸腾必须具备的两个条件，请你帮他写出：
①       ；②       。
（8）烧杯和试管内分别装有不同的液体，当用酒精灯不断给烧杯内的液体加热时，最终发现烧杯和试管中的液体都沸腾了，下列结论中正确的是：（      ）

A．烧杯中的液体的沸点比试管中液体的沸点底
B．烧杯中的液体的沸点比试管中液体的沸点高
C．烧杯中的液体的沸与试管中液体的沸点相等
D．以上三种情况都有可能.

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伽利略对摆动的研究

据说，某个星期天，伽利略在比萨大教堂参加活动，教堂穹顶上的吊灯因风吹而不停地摆动。伽利略被摆动的节奏性吸引住了。他发现，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎相等。

伽利略知道脉搏的跳动是有规律的，于是便按着脉搏注视着灯的摆动，发现每一次往返摆动的时间都相同。这使他又冒出一个疑问：假如吊灯受到强风吹动，摆得高了一些，每一次摆动的时间还相等吗？回到宿舍，他用铁块制成一个摆，把铁块拉到不同高度，用脉搏细心地测定摆动的时间。结果表明每次摆动的时间仍然相同。尽管用脉搏测量时间并不精确，但已经可以证明他最初的想法是正确的，即“不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是一样的”，这在物理学中叫做“摆的等时性”。

后来，伽利略又把不同质量的铁块系在绳端做摆锤进行实验；他发现，只要用同一条摆绳，摆动一次的时间并不受摆锤质量的影响。随后伽利略又想，如果将绳缩短，会不会摆动得快些？于是他用相同的摆锤，用不同的绳长做实验，结果证明他的推测是对的。他当时得出了结论：“摆绳越长，往复摆动一次的时间（称为周期）就越长。

（1）他用铁块制成摆，把铁块拉到不同高度，高度越高，铁块的　      　能越大，铁块运动到最底端时速度越　      　。

（2）不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是一样的，这在物理学中叫做　        　。

（3）他用相同的摆锤，用不同的绳长做实验，结果证明他的推测是对的。这种研究问题的方法叫　      　法。

小明家装修房屋，他和爸爸、妈妈一同到商店买木地板。售货员向他们宣传：硬度高的木板质量最好，同时拿出A、B、C三种不同品牌木地板样品，用刀在三种木地板上刻划，然后极力推荐其中划痕最不突出的C品牌地板。小明看后对爸爸、妈妈说这种比较方法不科学，并详细说明应该怎样控制变量，进行实验比较。爸爸、妈妈听后露出了满意的笑容。
请根据学过的物理知识判断，在售货员所做演示中，影响木地板划痕深度的两个主要原因并说明售货员应如何操作？

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汽车防冻液

汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，可用水循环进行冷却．实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾．
有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）．

防冻液含量/%	30	40	50	60	70	80	90
混合液的凝固点/℃	-17	-28	-37	-49	-48	-46	-28
混合液的沸点/℃	103	104	107	111	117	124	141

在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15℃．考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高．
（1）在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化       ．
A．逐渐升高                   B．逐渐降低
C．先升高后降低               D．先降低后升高
（2）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选      ．
A．30%        B．40%        C．60%       D．90%
（3）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少．与原来相比，混合液的沸点    （选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是                       。

图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有 $5L$ 的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为 $220V$ ，额定功率为 $2200W$ ，水的比热容为 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$ 。问：

（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 　　 $\mathit{kg}$ ；

（2）由图象可知，加热 $5\mathit{min}$ ，水温升高了 　　 ${}^{°}\text{C}$ ，吸收的热量为 　　 $J$ ；

（3）本次加热小厨宝消耗了 　　 $J$ 的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？

测量盐水的密度，方案如下：

（1）用天平和量筒进行测量

请完成实验步骤：

①用天平称出烧杯和盐水的总质量 $m_1$；

②将烧杯中的适量盐水倒入量筒中，读出量筒中盐水的体积 $V$；

③　                                               　；

④利用上述所测物理量，写出盐水密度的表达式 ${\rho }_{盐}=$　       　。

（2）用液体密度计直接测量

因为盐水的密度比水的大所以选用最小刻度是 $1.0g/c{m}^3$的液体密度计它的测量原理是：

密度计放入不同液体中，都处于漂浮状态，它所受的浮力　      　（选填“大于”“等于”或“小于”）重力；被测液体密度越大，其排开液体的体积越　     　，所以它的刻度是从 $1.0g/c{m}^3$　      　（选填“由下而上”或“由上而下”）顺次标记1.1、1.2、 $1.3\dots$。

天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了 $115m$高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为 $3\times {10}^{10}{m}^3$．该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为 $6\times {10}^9\mathit{kW}·h$．现安装水轮发电机20台，每台水轮发电机装机容量（即发电功率）为 $9.26\times {10}^4\mathit{kW}$．（水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）年平均水流总量所受的重力；

（2）若上、下游水位差为 $100m$，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率；

（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有多少台发电机在工作。

小娜想要用天平和量筒测量一种玻璃水的密度。

（1）把天平放在水平台上，发现游码未归零时天平已平衡。当游码归零为了使天平再次平衡，小娜应向　   　（填“左”或“右”）调节平衡，使天平平衡。

（2）小娜使用调好的天平测量烧杯与玻璃水的总质量，砝码克数和游码在标尺上的位置如图甲所示，其质量为　      　。

（3）将烧杯中玻璃水一部分倒入量筒中，量筒中液面位置如图乙所示，则量筒中玻璃水的体积为　     　 $c{m}^3$．用天平测量烧杯与剩余玻璃水的总质量为 $38g$，则玻璃水的密度为　      　 $\mathit{kg}/m^3$。

（4）在两次测量质量时，小娜发现都使用了同一个磨损了的砝码，则对测量玻璃水密度的结果　       　（填“会”或“不会”）产生影响。

（5）小娜想用另一种方法粗测玻璃水密度，于是找来了刻度尺、水、圆柱形杯、平底试管（试管壁、底厚度忽略不计）等器材，进行如下实验：

①向圆柱形杯中加适量水，把试管放入水中竖直漂浮，如图丙所示，用刻度尺测量试管浸入水中的深度 $h_1$。

②向试管中缓缓倒入玻璃水，让试管慢慢下沉，当试管底刚刚接触圆柱形杯底时停止向试管倒入玻璃水（试管对圆柱形杯底无压力），如图丁所示，用刻度尺测量圆柱形杯中水的深度 $h_2$

③从圆柱形杯中取出试管，用刻度尺测量　     　（填“试管”或“圆柱形杯”）中液体深度 $h_3$。

④玻璃水密度的表达式为 ${\rho }_{\mathit{玻璃水}}=$　      　（已知水的密度为 ${\rho }_{水}$）。

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石墨烯——改变世界的神奇新材料
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的．利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料．比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池．如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料．因此，其应用前景十分广阔．
（1）这种新材料属于＿＿＿＿（填“导体”或“绝缘体”）。
（2）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的＿＿＿＿（填选项前的字母）；

A．透光性好

B．硬度大

C．导热性好

D．导电性强

（3）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为_______________________ 。

一群风华少女在春节晚会上，用精美绝伦的舞蹈把我国佛文化中的"千手观音"演绎得淋漓尽致，给人以美的熏陶，善的启迪．

(1)如图所示，观众看不见邰丽华（领舞者）身后站着的其他舞蹈者，这是因为光的______的缘故．
(2)佛光普照，梵音如丝，聆听脱俗乐音，我们能分辨出究竟是何种乐器在发声，因为不同的乐器发声，其______是不同的（音调/音色/响度）．
(3)舞台上云雾缭绕，宛如天庭，它们是固态二氧化碳______时吸热导致空气中的水蒸气遇冷______而产生的效果（填物态变化）．
(4)聋哑少女听不清声音，她们是如何感知音乐节奏的呢？原来在训练中，技术人员通过加大音量，使音箱、舞台产生______，从而使靠在音箱上或站在舞台上的聋哑少女感觉到音乐节奏的变化．