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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:___________________________________。
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。
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。
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.
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高,为了确保安全,可用循环水进行冷却。北方的冬季,气温有时在-20 ℃以下,到了晚上,汽车司机都要把发动机水箱里的水放掉,早上再向水箱里加水,这是为什么呢?晓明学了密度知识后,查得冰的密度是0.9×103kg/m3,通过计算终于明白了其中的道理。如果某汽车水箱最多能装3.6 kg的水,则
(1)该水箱的容积多大?
(2)水箱中的水结成冰后体积是多少m3?
(3)很冷的冬天,水箱里的水放掉的理由是什么?
(4)实际上,现在汽车水箱中往往还要加入防冻液,加入防冻液后的混合液后,液体的凝固点 ,冬天不容易凝固;沸点 ,长时间开车也不容易沸腾(选填“升高”、“降低”)。
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,水蒸气的温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶,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,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。
(1)请依次写出上文划线处涉及到的物态变化的名称:
________________、_______________、_______________;(3分)
(2)上面三种物态变化中,属于吸热的是:__________________;(1分)
(3)我国属于缺水国家,节约用水应从我做起,请你写出日常生活中的两项节水措施:(3分).
认真观察该题图片,酒精灯给一试管加热,管塞飞出的情景
根据范例找出两组”图片信息与物理知识”对应项.
范例:试管夹-------压力、摩擦力
(1)__________________________________________
(2)__________________________________________
阅读下面的短文(5分+5分)
(1)阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题.
A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.
B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.
C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于“亚声”,这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz,当声波的频率在2-10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相似,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生.
(1)请你将上面短文A、B 中①和②两处补上恰当的文字:① ; ② .
(2)短文C中的“亚声”是指我们学过的 .
(3)从短文C 中可以看出,人体内脏的固有频率大致在 左右.
(4)综合上面的短文,请你写出声波的一个利用: .
(2) 热 管
如图是青藏铁路通过“千年冻土”区的照片,照片中插在路基两旁的一排碗口粗细的是热管(还有一部分埋在路基下面)这是为了解决“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固,采取的其中一种方法.
热管是一根两端封闭的垒属管(如图是管内物质物态变化的示意图),管内有容易汽化的液体,上方一端处在温度较低的地方,下方一端处在温度较高的地方,当它的下方一端受热时,里面的液体会吸热而汽化,蒸气跑到温度低的上方一端时放热而液化液化后的液体通过重力作用(或其它途径)又回到受热的下方一端,如此循环往复.热管就相当于一个天然“制冷机”.
请回答下列问题:
(1)热管里面发生的物态变化是________和_________
(2)当热管“制冷”时上方一端的温度__________下方一端的温度,此时,热管把从高温处吸收的_________“搬到”低温处放出,当上方的温度和下方的温度相同时,热管_________.(横线内选填以下其中一个数字序号:①停止“制冷”② 开始“制冷”③热量④温度⑤高于⑥低于)
阅读短文,回答问题。
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℃.考虑到混合液比例不当会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高。
(1)如上图打开水箱盖时,上方冒出的“白气”,这是______现象;
(2)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情况是______;
A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先升高后降低 D.先降低后升高
(3)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%
(4)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____________________________。
(10分)阅读短文,回答问题.
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来制造热水的装置.
空气能热水器主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成,其中,毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等构成密闭系统,制冷剂在该密闭系统内循环,如图所示.其工作过程如下:
液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器内迅速汽化.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.在冷凝器中,高温高压的蒸气将热量传递给冷水并发生液化.制冷剂依此不断循环流动,使储水箱中水的温度不断上升.空气能热水器有一个很重要的指标是能效比,它是指水箱中的水吸收的热量(Q)与空气能热水器消耗的能量(W)的比值.
下表是某品牌空气能热水器正常工作时的参数.
消耗功率/w |
进水温度/℃ |
出水温度/℃ |
能效比 |
840 |
20 |
54 |
3.4 |
(1)制冷剂在 中液化.
(2)在循环过程中,制冷剂流经下列部件时从空气中吸收热量是 .
A.毛细管 B.冷凝器 C.压缩机 D.蒸发器
(3)水箱中的水温升高,其内能 .
(4)制冷剂在循环过程中,其内能的增加的方式是 .
A.只有做功
B.只有热传递
C.既有做功,又有热传递
D.既不是做功,又不是热传递
(5)该品牌空气能热水器正常工作1h可产生 kg的热水.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
某次上课前,老师在黑板上用蘸过酒精的棉球写了一个清晰的字,过了一会,字不见了,同学们闻到了一股酒精的气味。
(1)针对以上这些现象,你能提出哪些问题?
(2)思考你提出的问题,你对组成物质的分子有什么新的想法?写出你的猜想。
(3)你能找到生活中的一些实例支持你的猜想吗?
阅读下面的短文(5分+5分)
(1) 阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题.
A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.
B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.
C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于“亚声”,这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz,当声波的频率在2-10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相似,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生.
(1)请你将上面短文A、B 中①和②两处补上恰当的文字:① ; ② .
(2)短文C中的“亚声”是指我们学过的 .
(3)从短文C 中可以看出,人体内脏的固有频率大致在 左右.
(4)综合上面的短文,请你写出声波的一个利用: .
(2) 热 管
如图是青藏铁路通过“千年冻土”区的照片,照片中插在路基两旁的一排碗口粗细的是热管(还有一部分埋在路基下面)这是为了解决“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固,采取的其中一种方法.
热管是一根两端封闭的垒属管(如图是管内物质物态变化的示意图),管内有容易汽化的液体,上方一端处在温度较低的地方,下方一端处在温度较高的地方,当它的下方一端受热时,里面的液体会吸热而汽化,蒸气跑到温度低的上方一端时放热而液化液化后的液体通过重力作用(或其它途径)又回到受热的下方一端,如此循环往复.热管就相当于一个天然“制冷机”.
请回答下列问题:
(1)热管里面发生的物态变化是 和 .
(2)当热管“制冷”时,上方一端的温度 下方一端的温度此时,热管把从高温处吸收的 “搬到”低温处放出;当上方的温度和下方的温度相同时,热管 (横线内选填以下其中一个数字序号:①停止“制冷”;②开始“制冷”;③热量;④温度;⑤高于;⑥低于).