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导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。
有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快而且精度高。回答下列问题:
⑴如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”)。
⑵上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图a所示),则25℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)
⑶为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内,能检测大棚内温度的变化,请用图b中的器材(可增加元件)设计一个电路。(2分)
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太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。
如下图a所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空。如下图(b)所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图(b)所示:当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能,将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。
请回答以下问题:
(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小,所受到的浮力_____重力。
(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由: _
(3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg・℃)]
(4) 某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J)。在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多少小时?
小红在和妈妈学习做饭的过程中,经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小。
⑴能够支持她这一猜想的事实是( )
A.同样情况下,油升温比水快
B.油能把食物炸黄,而水不能
C.油能漂在水面上
D.油比水难蒸发
⑵如图,为了验证猜想,小红找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、油、搅拌棒、细线、火柴、秒表、温度计,除此之外,她还需要的测量仪器是 。
⑶在同学的帮助下,小红设计了以下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和油;
B.用两支温度计分别测出水和油的初温;
C.用相同的酒精灯分别加热相同的时间;
D.用温度计分别测出水和油的末温。
你认为:
①上述步骤中有错误的是步骤 ;(填写字母序号)
②步骤C,加热时间相同是为了使水和油 。
⑷另一个同学小王则采用了另一种实验方法:用相同的酒精灯分别加热同样多的水和油,至沸腾,实验中只记录了植物油和水沸腾时的温度(油的沸点比水的高)。实验结束时,小王发现油所需的加热时间较长。仔细分析可以看出,小王的实验方法 (选填“能”或“不能”)比较出油和水的比热容的大小关系,原因是 。
2013年6月11日下午17点38分,是一个让整个民族情绪激昂的时刻,我国研制的“神舟十号”飞船成功飞天,它与天宫一号目标飞行器进行我国再次载人空间交会对接,这是中国载人航天史上具有重大意义的一步。根据所学知识回答相关问题:
⑴发射飞船的火箭主要用液态氢作为燃料,选择该燃料的原因是它的 大。
⑵火箭在加速上升的过程中,动能 ,机械能 (增大/减小/不变)。
⑶飞船进入太空后会展开巨大的太阳能电池帆板,在面向太阳时将光能转化为电能供设备使用,同时将一部分电能转化为 能储存在蓄电池中。
如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端.从油量表(由电流表改装而成,电流表的量程是0~0.6A.)指针所指的刻度,可以知道油箱内油面的高度。现已知电源电压是6V,定值电阻R/的阻值是12Ω.
(1)电阻R/的作用是__________________。
(2)已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则油面_________(选“上升”或“下降”)。
(3)当油面处在A处时,电流表示数为多少?
(4)当油量表指针指在刻度盘的中央时,求滑动变阻器R两端的电压多大?
对同一物体的长度进行测量,5次测量记录分别为8.88cm、8.89cm、8.90cm、8.86cm 和8.01cm。在这些记录中有一次是错误的,错误的测量数值是?原因是?该物体的长度是(用公式写出计算过程)?若用塑料卷尺测量长度时,若用力拉尺测量,那么由此引起的测量结果将如何变化?
小明想比较不同燃料的热值.他利用图示完全相同的两套实验装置装了质量相同的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温相同的水加热,比较相同时间内水升高的温度。
(1)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来.答: .
(2)小华针对小明方案中存在的问题,对方案的错误部分进行修改.简要写出修改后正确的实验方案.答: .
(3)为了正确完成实验,除了图示装置还需要的一个测量器材是 .
(4)小华按正确方法进行实验后,发现(a)中温度计最后的示数是(b)中温度计最后示数的2倍,小华就认为酒精的热值是碎纸片的2倍的结论。这个结论是 .(选填“正确的”或“错误的”)
.阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关,具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无化学变化,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以起到降低饮料的温度。需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过 的方式改变饮料的内能。
(3)根据文中的信息,在虚线框中画出感应发光冰块内部的电路图。
(4)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于_________状态。
连云港市正在建设的“BRT”系统,是连接中心城区与外外围区域的快速公交系统,它具有专用的车道和站点,有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦.
(1)已知从起点海州站到终点墟沟站的距离约为34km,若“BRT”专用车的平均速度80km/h,求从起点到终点的运行时间为多少分钟?
(2)目前,由于堵车现象严重,再加上红绿灯较多,该路段开轿车上班的平均速度仅约40km/h,该系统运行后,乘 坐“BRT”专用车比开轿车上班从起点到终点可以节约时间多少分钟?
(3)已知每辆“BRT“专用车一次往返平均耗油80L,而一辆轿车一次往返平均耗油7.25L.按每辆“BRT”专用车载客量相当于40辆轿车载客量计算,若40辆轿车上的乘客全部改乘一辆“BRT”专用车,一次往返可节约燃油多少升?如果这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水且全部被水吸收,可以 将多少千克的水从20℃升高到100℃?(已卸每升燃油完全燃烧放出的热量为3.2×l07J,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃))
(4)从以上计算以及你对“BRT”的了解,你认为该系统的主要优点有哪些?(只需写出两点即可)
阅读短文,回答问题:
嫦娥奔月
我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功,约5天后进入如图所示的环月轨道.它的质量为2.3t,与“嫦娥一号”相同;它环月的平均高度为100km,较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近,更宜于对月球的精细测绘.
据悉,2013年年底,“嫦娥三号”卫星将携带“中华牌”月球车登月探测.已经探明,月球上无水,无大气.物体在月球上的重力只有地球表面重力的1/6.月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天.也就是说,登上月球的月球车,最多可以连续工作14天,进入月夜以后,它由于无法通过光能发电,进入休眠状态.14天后,又能自动醒来.月球表面白昼时温度高达150℃,黑夜时低至-180℃.“嫦娥三号”在登录月球时将使用软着陆方式,采用边降落边用发动机反推,以减缓降落速度.在大约距离月球15公里时,反推发动机就要点火工作,到离月球100米时,卫星将暂时处于悬停状态,此时它已不受地球上工程人员的控制,因卫星上携带的着陆器具有很高智能,它会自动选择一块平整的地方降下去,并在离月球表面4米的时候关闭推进器,卫星呈自由落体降落,确保软着陆成功.
(1)当“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时,它的动能将_________(变大/变小/不变).
(2)对于“嫦娥”卫星登月的情景,下列说法正确的是( )
A.反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中,利用的是卫星具有惯性 |
B.“嫦娥三号”高速降落时将由于摩擦而导致表面温度急剧升高 |
C.相对月球,“嫦娥一号”比“嫦娥二号”的势能更大 |
D.“嫦娥三号”登月时打开降落伞可以辅助减速 |
(3)月球车的质量为120kg,它在月球表面上方竖直下落4m时,重力对它做的功为_________J.(g取10N/kg)
(4)月球车工作的电能是由_________能转化来的,它在月球上要耐受330℃的温度差.对月球上昼夜温差很大的成因,请你结合所学物理知识做出简要解释:(说出一点即可)____________________________.
阅读下列材料,回答问题
电灯为什么会发光
导体中的电流看不见、听不着,怎样才能知道导体中有没有电流呢?原来,导体有电流时,会发生一些特殊的现象,我们把导体中有电流的时候产生的电流特有的现象,叫做电流的效应.任何导体中有电流时,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应.家庭电路里的白炽电灯有电流时发光、发热,过一会儿,用手去摸时会很烫手,就是由于电流的热效应的原因.
灯泡的灯丝一般是用熔点很高的钨丝做成的.我们知道,金属导电靠的是金属导体中的大量能自由移动的电子,金屑导体中有电流时,带负电的电子定向移动而做功,消耗电能,转化为内能、光能等.当灯丝的温度很高时,像白炽灯,就会发出白光.电炉子、电烙铁、电烤箱都是根据电流的热效应来工作的.另外电流还有化学效应和磁效应.
电流通过导体时,导体发热是_________能转化为_________能,这种现象叫_________.自由电子定向移动方向与电路中电流的方向_________.
如图甲所示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮,你看到的现象是: ____________________,在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 能减少,转化为 能,根据这一原理,可以制造出热机,图乙是某汽油机的 冲程. 汽车发动机选用水做冷却剂是因为水的_________大. 某型号单缸四冲程汽油机的气缸排量(即活塞横截面积与活塞一个冲程中在气缸内运动距离的乘积)为125mL,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1×106Pa,飞轮以1200r/min转速转动,如果此工作状态下每分钟消耗10g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是_________%(q汽油=4.6×107J/kg、不计摩擦).
如图所示电路,
(1)闭合开关后电路将_______ (填"通路"、"断路"、"短路");
(2)去掉导线a后,电路是____联电路;
(3)改变a、b、c三根导线中一根的接法,使电路成为并联电路(先在原导线上打"×",后才更改接法)
“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,设计的最大下潜深度为7000米级,对我国开发利用深海资源具有重要意义.
(1)潜水器在深海与海面上的母船是通过水声通讯系统传递信息的,其声波是通过 这种介质传播的.其传播速度 (大于、小于或等于)340m/s.海面上的母船与北京指挥中心是通过 波传递信息的,该波的传播 (需要、不需要)介质.
(2)潜水器在7000m海底静止时,其外壳中的分子是 (静止、运动)的;潜水器的外壳具有很强的抗压性,说明分子之间存在 (引力、斥力).潜水器密封舱的内壁上形成了许多小水滴,这一过程中发生的物态变化是 ,该过程 (吸收、放出)热量.
(3)潜水器中的工作人员通过均匀、透明的特殊材质制成的观察窗,看到深海五彩斑斓的世界.当光进入观察窗时发生了 (折射或小孔成像)现象,光在这种特殊材质中是沿 (直线、曲线)传播的.通过观察窗看到游动的“鱼”其实是鱼的 (实像、虚像),鱼成黄色是因为鱼只 (吸收、反射)黄色光.
(4)潜水器从海底匀速上升过程中(不考虑海水温度变化、密度的变化),浮力 (变大、变小或不变),由于存在海水阻力,潜水器受到的浮力 (大于、小于或等于)其重力.潜水器每上浮1m,海水对它的压强减小 个大气压(保留一位小数),潜水器上浮至5000m时,面积为成人一只手掌大小的潜水器外壳上,承受的海水压力相当于 t(50、500或5000)物体的重力.
磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪,它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中,给人以奇特新颖的感觉和精神享受.
(1)磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁,环形底座内有一金属线圈,通电后相当于电磁铁.金属线圈与球体中的磁铁相互 (吸引、排斥),使球体受力 (平衡、不平衡),从而悬浮于空中.磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学家奥斯特发现的电流的 效应工作的.当磁悬浮地球仪停止工作时,在“拿开球体”和“切断电源”之间应先 .
(2)将磁悬浮地球仪的球体用手轻轻向下按一下,球体就会从原来的悬浮位置向下运动,此时金属线圈中的电流 (增大、减小),磁性增强,金属线圈对球体的作用力 (大于、小于)球体重力,球体到达最低点后向上运动返回原悬浮位置.由于球体具有 ,球体越过原悬浮位置向上运动,此时金属线圈中的电流减小,磁性减弱,球体速度越来越 (大、小),到达最高点后向下运动,并再次回到原悬浮位置.几经反复,球体最终停在原悬浮位置.
(3)磁悬浮地球仪正常工作时,功率为1W.则工作一个月(30天)耗电 kW•h,这些电能大部分转化成了 (机械能、内能).