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冰花寒冷的冬天,房间的玻璃窗上常常会结冰,玻璃上的冰花图案各异.有的像兰花,有的像马尾松,有的像一朵朵梅花,这到底是怎么回事呢?
其实玻璃窗上的冰花是房间里的热空气(含有水蒸气)遇到玻璃后放热结成的冰,当最初的冰晶形成后,就逐渐向四周发展,但由于外在因素的影响,如有的窗缝里有风进来,风大风小情况不同;有的玻璃光滑,有的毛糙,有的干净,有的脏,这样,水蒸气蒙上去的时候,就分布不均匀了,当冰晶向四周延伸时,遇到水蒸气多的地方,冰就结得厚一些,少的地方就薄一些,有的地方还结不起来,或者是结了,遇到一点点压力,又融化了,因此形成了各种各样的花纹,非常漂亮.
请回答:
(1)冰花在玻璃的外面还是在里面? .
(2)下列现象的形成与冰花的形成相同的是
A.霜 B.雾 C.露
(3)有时玻璃上形成的是冰柱,这又是怎么回事? .
电冰箱中的物态变化及工作原理:如图,压缩机吸气端从冷冻室的铜管中抽气,使制冷剂由冷凝器中进入冷冻室并能在低压下 ,并 热量,然后气态的制冷剂又被压缩机压入冷凝器,发生 ,并 热量,最后液态的制冷剂又经毛细管后进入冷冻室的铜管中,再次循环工作.(填物态变化名称,“及吸”“放热”)
使用电冰箱过程中你会发现很多现象.例如:打开电冰箱上面的冷冻室的门,立即剪刀门口“冒出”一股“白气”;冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的;冰格子里装着一些冰块,隔几星期后冰块变少.除此之外,冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜.写出以上的物态变化:
(1)“白气”并不是气,而是周围的水蒸气遇冷后而成的小水滴: .
(2)鱼、肉变得硬梆梆的、水变成冰块,这是物质由液态变为固态: .
(3)冰块在较低的温度下变少,不会是熔化了,只能是变为水蒸气跑掉了: .
(4)霜是由水蒸气直接变为固态形成的: .
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神奇的饮水鸟
如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它:看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。
饮水乌的结构如图甲所示,它是一个由“头泡”和“尾泡”构成的密闭容器,容器内装有易挥发的乙醚液体,乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化;汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸汽,乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时,鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水,吸湿层中的水因蒸发而吸热,使汽室2中的温度降低,导致汽室2中的气压小于汽室l中的气压,尾泡中的乙醚液体在汽室l中气压的作用下沿玻璃管往上升。于是整个鸟的重心上移(如图乙所示),鸟身逐渐前倾,直至鸟嘴接触水面“喝”水,此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通(如图丙所示),两汽室中的乙醚蒸汽混合,液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡,饮水鸟的重心下移,于是渐渐直立起来,在支架上来回摆动。由于“喝”水时,鸟嘴接触水面,沾湿了吸湿层,于是它又开始循环工作。
(1)因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和汽的温度降低时,部分饱和汽会发生_________现象;在乙醚液体沿玻璃管往上升时,汽室1中气压会减小,此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生_________现象,以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态;(两空均填物态变化名称)
(2)饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动,摆动时,以头泡为参照物,空气是_________(填“运动”或“静止”),这样能加快吸湿层中水分的蒸发;若冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,饮水鸟会渐渐停止摆动,这是因为_________;
(3)饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,你的做法是__________________;
(4)从能量转化的角度来看,饮水鸟工作时可以把空气的_________能转化机械能,但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:___________________________________。
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坦克炮
2015年是世界反法西斯和中国抗日战争胜利70周年,我国将举行盛大阅兵仪式.99式主战坦克预计会再次成为本次阅兵的一大亮点.
99式主战坦克为我国自行研制,火炮威力居于世界领先地位.炮弹初速为1940m/s,居世界第一.炮管中部的抽烟装置,由储气筒、喷嘴等组成.炮塔内炮手发射炮弹,弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体,弹丸飞离炮口后,储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出,迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出,净化了车内空气.
炮管外装有隔热套,隔热套分为内外两层,外层是为了减少环境对炮管的影响,内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递,使炮管温度趋于一致,减少变形.
99式坦克还配备红外夜视仪、激光测距仪等先进设备,能够全天候作战.
(1)高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲,是因为它具有较大的_____能.
(2)抽烟装置喷嘴的开口方向,你认为图b中哪一选择最符合要求
(3)炮管隔热套内层材料的性质最应该具有
| A.熔点低 | B.熔点高 | C.导热性好 | D.导热性差 |
(4)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克,是因为被识别物体的_____不同,发出的红外线强度不同.
如图所示,在抄袭发电与海水淡化模拟系统内,A为模拟海洋,B为人工水库,D和C分别为储水池,B中的海水经虹吸管利用虹吸现象吸到FE后流入C池。
(1)阳光照射到由吸热储水材料构成的EF上产生大量水蒸气,水蒸气上升遇到温度较低的透明板GH凝聚成水滴经水管流到D中。则池中是淡水;在此过程中发生了、物态变化。
(2)在B、C和D中不同类型水的密度分别是ρ1、ρ2、ρ3之间的大小关系是。
(3)若B中共有质量为m的海水被虹吸管吸走,除经虹吸管吸进C中质量为m1的水以外,其余的水全部被阳光蒸发,经水管流入D中的水质量为m2,则蒸发的水转化为D水池中的转化率是多少?
(4)B是半径为r的圆柱体,早晚海水涨潮时最高水面距进、出水口的高度差是h,若水轮发电机把海水所做的功转化为电能的效率为η,每天发电量是多少?
当前“雾霾”成为全社会关注的热点,雾霾笼罩已经严重污染了空气质量。为了缓解空气污染,我国多地市启动了“光伏工程”示范项目,在屋顶安装太阳能光伏,利用太阳能电池在太阳光照射下发电。如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。请回答:
(1)雾是空气中的水蒸气________形成的;
(2)光伏发电系统发电时,_______能转化为_______能;
(3)按一天的有效光照时间8h计算,某中学光伏发电系统一天共发电____________ kw·h,这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧__________________kg煤;(煤的热值q煤=3.0×107J / kg)
(4)你一定很关注“雾霾天气”的报道,请结合所了解的知识,谈谈家庭光伏发电的优点:____________________________________(谈一点即可)。
小明家购买新房后,进行了装修。
(1)为了起居方便,卧室的照明灯用两个开关进行控制,开关S1安装在进门处,开关S2安装在床头旁,按下其中任意一个开关都可以控制这盏灯。图中S1、S2均为单刀双掷开关,可分别与上下两根导线连接(如图)。在如图所示的电路中,既能满足上述要求,又符合安全用电原则的是______。
(2)人们常用绿色植物清除新房中的有害气体。为防止植物放在干燥的新房中因缺水而枯死,爸爸将花盆放在装有水的盆中,并用塑料薄膜把叶子以下的部位连同水盆一起罩住。半个月后,小明再次来到新房,惊喜地发现植物长得很好,盆里还剩有一些水,而且可以看到塑料薄膜的内壁上有很多细小的水珠,如图所示。请结合物理知识回答:
①在盆上罩塑料薄膜的好处:____________________________________。
②水珠的形成经由的两种物态变化: ________________________。
(3)爸爸想在客厅的竖直墙壁上悬挂一幅全家福相框,相框的上端有两个挂钩。小明在墙上钉了第一根钉子A,确定了左侧挂钩悬挂的位置,如图所示。之后他们发现若想把相框悬挂端正,确定第二根钉子B(右侧挂钩)的位置比较困难,为此爸爸和小明各自提出了一种解决方案,请你把方案中的空白处补充完整。
[爸爸的方案]利用重力的方向总是竖直向下的知识。他将一块橡皮挂在细线的一端,做成一个简易的铅垂线。
步骤1:手拿铅垂线靠近相框的一侧;
步骤2:调整相框的位置,直至__________________,此时右侧挂钩处即为钉子B的位置。
[小明的方案]利用连通器原理。他找来一根透明的长软管,注入适量的水,做成一个连通器。
步骤1:让连通器软管一侧的水面__________________;
步骤2:调整相框的位置,________________________,此时右侧挂钩处即为钉子B的位置。
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海水的利用
地球表面的70%以上是海洋,开发利用海洋有广阔的前景.
潮汐是一种海平面周期性变化现象,海平面每昼夜有两次涨落.人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝,在大坝中间装上水轮发电机组.涨潮时,海水通过大坝流进河口,带动水轮发电机发电;退潮时,海水又流回海洋,从相反方向带动水轮发电机发电.法国的郎斯潮汐电站年发电量达5×108kW•h.
海水淡化和海水直接用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟.部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水.
(1)潮汐发电是将能转化为电能;发电机是应用现象制成的.
(2)1吨煤燃烧后可发电2.5×103kW•h,郎斯电站每年的发电量可节约吨煤.
(3)海水用来作工业冷却用水主要是利用了水的大的特性.
(4)海水淡化是利用海水来获得淡水的。(填物态变化的名称)
水在热电厂的锅炉中变为水蒸气,通过涡轮机带动发电机发电,用过的水蒸气在液化器中凝结成水,再到锅炉,循环使用.液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温,如图.
(1)下列现象中与液化器中凝结成水的物态变化过程不相同的是 ()
A.初春早晨的浓雾
B.夏天早晨花草上的露珠
C.深秋早晨树叶上的白霜
D.冬天跑步时呼出的“白气”
(2)夏天,来自冷却塔的水温为16°C,而回到冷却塔的水温为30°C.若冷却塔和液化器间水的流量为15m3/s,试求这个系统通过冷却塔散热的功率.
(3)如果发电机的发电功率为5.6×105kW,发电机把机械能转化为电能的效率为80%,不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦,试求水蒸气的能量转化为电能的效率.
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海水的利用
地球表面的70%以上是海洋,开发利用海洋有广阔的前景。
潮汐是一种海平面周期性变化现象,海平面每昼夜有两次涨落。人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝,在大坝中间装上水轮发电机组。涨潮时,海水通过大坝流进河口,带动水轮发电机发电;退潮时,海水又流回海洋,从相反方向带动水轮发电机发电。法国的郎斯潮汐电站年发电量达5×108 kW·h。
海水淡化和海水直接用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟。部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水。
(1)潮汐发电是将_________能转化为电能;发电机是应用_________现象制成的。
(2)1吨煤燃烧后可发电2.5×103 kW·h,郎斯电站每年的发电量可节约_________吨煤。
(3)海水淡化是利用海水先________再________来获得淡水的。(填物态变化的名称)
(4)海水用来作工业冷却用水主要是利用了水的_________大的特性。
(1)电热水壶的电阻R两端的电压为 220V,加热功率1100V,求通过R的电流是多少?R的阻值为多少?(2)体积为1×103m3的水质量是多少?这些水从30℃加热到80℃要吸收多少的热量?
下图的电热水壶有两个开关 S1、S2,水达到100℃时沸腾了一会之后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开,停止加热;若某种原因使S1不能断开,水会烧干直至壶的温度升高到125℃时S2自动断开,才停止加热。
(3)为实现上述功能,应采用图中的哪幅电路图?
(4)若壶盖未合上,水会一直沸腾但不断电 ,这是因为壶内的水蒸气量不足导致哪个开关无法自动断 开? ________________________________水烧干之前,为什么壶的温度不会达到 125℃?__________
2013年1月份全国先后有30个省份遭受雾霾天气侵袭。
(1)雾霾,雾和霾的统称.雾是近地面空气中的水蒸气发生的现象(填一种物态变化).雾的形成有两个基本条件.一是近地面空气中的水蒸气含量充沛.二是地面气温较(填“高”或“低”).
(2)二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首.颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是PM2.5,也就是直径小于2.5微米的污染物颗粒.
(3)加重城市雾霾有毒颗粒物来源:首先是汽车尾气,其次是北方到了冬季烧煤供暖所产生的废气,第三是工业生产排放的.第四是建筑工地和道路交通产生的扬尘.
(4)灰霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果.其成因有三:①在水平方向静风现象增多,②垂直方向上出现逆温,③空气中悬浮颗粒物的增加.其中静风增多也就是风流经城区时明显减弱,其主要原因是
A.城市里大楼越建越高 B.城市绿化面积大 C.城市人工湖太多 D.交通发达
(5)雾霾对人的身心健康影响很大,自我防护尤其重要.
第一,雾霾天气(填“主张”或“不主张”)早晚开窗通风,最好等太阳出来再开窗通风.
第二,如果外出可以戴上口罩,这样可以有效防止粉尘颗粒进入体内,外出归来,应立即清洗面部及裸露的肌肤.
第三,冬季雾多、日照少,由于(填“红外线”或“紫外线”)照射不足,人体内维生素D生成不足,有些人还会产生精神懒散、情绪低落等现象,必要时可补充一些维生素D.
第四,饮食清淡多喝水.
(1)在初中两年的物理学习中,同学们使用了多种测量仪器,各种仪器使用前,首先应弄清楚该仪器的量程、分度值以及零刻度是否到位,再进行测量读数.观察图1和图2,按要求回答问题,并把答案填在横线上。
①图1中体温计的测量范围是35℃到℃,所测患者的体温是℃ 。 ②图2中量程为3 V的电压表每小格表示的值V,所测电压值为V。
(2)根据图3和图4演示的实验现象,请你分别说明反映了什么物理规律。
①图3的奥斯特实验,说明了。
②图4的小孔成像实验,说明。
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.
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如图甲是一种可调温蒸汽电熨斗,其说明书的部分内容如下:
产品特点:
具有干湿两用功能.干用功能是指在无水状态下,通过电加热管加热底板,底板温度上升,直接压烫衣物;湿用功能是指在蒸汽状态下熨烫.
自动恒温设置.针对不同面料可调节底板温度.
技术参数:
自身质量:1.3kg额定功率:1000W额定电压:220V
在额定电压下工作时能达到的最大喷气量:15g/min
(1)某师傅在用熨斗干烫衣服时,用了19N向下的力压熨斗,如果熨斗底板与衣服接触的面积为160cm2,在此过程中,衣服受到的压强为 Pa.(g取10 N/kg)
(2)用熨斗汽烫前先预热,使金属底板的温度从20℃升高到220℃,温控开关自动断开.已知金属底板的质量为1kg,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg•℃).则蒸汽电熨斗预热过程中金属底板吸收的热量为
J.
(3)设计生产电熨斗时,技术人员会根据不同部分的作用选用具有不同物理属性的材料.“水位观察窗”选用的材料应具有很好的 (选填“硬度”、“延展性”或“透明度”);用熨斗汽烫时,可以看到熨斗底板蒸汽口的周围有大量“白雾”,这是因为水先 后(上两格均填物态变化名称)形成的小水珠;某次使用时发现从蒸汽口喷出的是水柱而不是“白雾”,请你猜想可能的原因是 .
(4)若某次使用中,该电熨斗(额定电压下)在最大喷气量状态下工作时消耗的电能中只有70%被水吸收,则该状态下每克水喷出前吸收的热量是 J.
(5)如图乙所示为自动调温电熨斗的电路图.右下方为温控部分,A为双金属片,由两层不同金属粘合而成,受热时二者膨胀的快慢不同.在未通电和低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接通,指示灯L亮,电热丝R发热,当温度达到预定温度时,由于双金属片的金属层 (填“a”或“b”)膨胀较快,向左弯曲,电路断开,如图丙所示.调节调温旋钮C,使静片向左时,调温电熨斗的预定温度值将变______(选填“高”、“低”).