初中物理能量综合题

阅读短文并回答下列问题：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　滑雪
当滑雪者从雪山顶峰风驰电掣般下滑时，你是否想到为什么白雪轻飘飘、软绵绵的，却可以承托高速奔驰的滑雪者呢？
白雪内右很多小孔，小孔内充满空气。踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时，雪内的空气就会被逼出；因此，滑雪板不是与雪地直接接触，而是在一层气垫上滑行。这层气垫不但对滑雪板施加一个向上的托力，并且减小了雪地与滑雪板之间的摩擦。然而，这层气垫只能维持一段很短的时间。如果滑雪者在雪地上停留超过一秒，就会沉下去。
（1）滑雪者从雪山顶峰向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，机械能         减小。
（2）滑雪板可以轻易在雪地上滑行，是由于：                      。
（3）若滑雪板的长1.5m、宽12cm，滑雪者的速度最小为         1.5m/s，他才能不会在雪地上下沉。
（4）若滑雪者与滑雪板总重为720N，当其站立再水平雪地上时，滑雪板对雪地的压强为         2000Pa。

湛江市正在创建国家环境保护模范城市，推开窗门，满目清翠，走出家门，街道宽敞整洁，车水马龙，热闹非凡。小明家住市中心，他担心奶奶寂寞，想奶奶与他同住，但奶奶嫌城市夏天太热而不愿住，这激发了小明探究城乡温差原因的兴趣。暑假的某一天，他请学校兴趣小组的同学分别到选定地点，于中午同一时刻测出测试点的气温，如表。

地点	麻章城镇居民区	赤坎商业区	寸金桥公园	廉江城镇居民区	龙海天海滨	遂溪农村	霞山市中心	吉兆湾海滨	徐闻农村	雷州西湖公园
气温（℃）	36.1	37.2	34	35.5	32.8	33.5	37	32.5	34.2	34.5

（1）气温最低的区域是         海滨；解析该区域气温低的主要原因            水的比热容大；
（2）质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了5℃，水吸收的热量是      2.1×10⁵J，这是通过         热传递方式改变水的内能。[水的比热容为c=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）请你为湛江市“创模”献计献策，提出两种降低市中心环境气温的办法：
①                       多植树；②               建造人工湖

在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
甲：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。
乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。

实验次数	所用灯泡	电流表读数	灯泡亮度
1	灯泡1	0.1A	很暗
2	灯泡2	0.2A	较暗
3	灯泡3	0.3A	较亮
4	灯泡4	0.4A	很亮

（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：A．按照如图连好电路；B．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。
实验结果如下：

C．小明由此得出：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大。
请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？
不合理之处：                                                  。
改进方法：                                                    。
（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内。

（3）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的
小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。”
于是，他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验，实验数据如表一、表二。
表一：

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
U/v	1	2	3	4	6
P/w	0.2	0.4	0.6	0.8	1.2

   表二：

R/Ω	5	10	15	20	30
I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.2
U/v	6	6	6	6	6
P/w	7.2	3.6	2.4	1.8	1.2

根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：
a．                                                                   。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：
b．                                                                   。

斜面是一种简单机械,盘山公路可看成是斜面.有一辆客车在盘山公路上行驶,假如客车质量为7000kg,向上行驶过程中牵引力保持3×10⁴N不变,行驶了2km的路程时,客车升高了300m.在此期间,求：(g取10N/kg)
(1)客车克服重力做了多少功?
(2)盘山公路的“机械”效率是多少?

排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重多少牛，受到河水的浮力是多少牛。如果河水的密度为1.0×10³kg/m³,轮船排开的河水的体积为多少?(取g=10N/kg)

如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间，××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点。求：

⑴校车在送考过程中的平均速度；
⑵若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m²，求校车对水平路面的压强；（取g=10N/kg）
⑶若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶，校车受到的牵引力是4500N，求校车发动机牵引力的功率。

小明和弟弟赤脚跑到水中,发现沙子烫脚,而海水却不热. 弟弟问这是为什么? 小明为了让弟弟明白其中的道理,于是从海边取了一些沙子带回家和弟弟一起进行了探究.
在相同的水杯中分别装上了 100g的水和沙子, 让太阳同时照射, 并用温度计测出它们的温度, 记录的数据如下表所示:

照射时间/min	0	2	4	6	8	10
温度/℃	水	26	26.7	27.5	28.1	28.6	29.0
沙子	26	27.8	30.5	32.1	33.6	33.6

分析实验探究中收集的数据, 得出结论:_____________相同的不同物质, 吸收相同的热量, 升高的温度一般_________________.
小明告诉弟弟, 为了比较不同物质的这种能力的不同, 引入了________这个物理量.
你也学习了热学知识, 请你为小明计算出在这段时间内水吸收了多少热量?

图甲是教材中测量平均速度的实验，图乙是某教师的改进实验：将一小块含铁小重物（涂黑部分）密封在灌满水的长直玻璃管内。当长直玻璃管竖直后，迅速移去玻璃管顶端的小磁铁，小重物开始下落，分别测得小重物到达15厘米、30厘米、45厘米处所用的时间，实验数据如下表：

距离/厘米 时间/秒 实验次数	15	30	45
1	1.00	1.92	2.82
2	0.99	1.94	2.80
3	0.96	1.90	2.78

 

（1）分析表中数据（不考虑实验误差），从最高处下落到玻璃管底部的过程中小重物  __________（填“是”或“不是”）做匀速直线运动；
（2）为求小重物在第一次实验时整个下落过程的平均速度，某同学采用了下列两种计算方法：
方法1：
方法2：
以上两次计算方法正确的是     。
（3）在甲实验中，要使铅笔在纸板上滚动的平均速度变大，可采取的方法有  ________________________ （写出一点即可）；
（4）与甲实验相比，乙实验具有能保证物体做直线运动、便于观察实验过程等优点，但还有继续改进之处，你的改进建议是        （写出一点即可）；

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。

图甲是空调自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表格所示．已知电阻R₀为50Ω，左边控制电路电源电压为6V恒定不变．电流表O～30mA量程接入电路，图乙是电流表表盘．当控制电路的电流大于或等于15mA时，右边空调电路启动并开始工作．

温度t/℃	0	10	15	20	25	30	35
电阻R/Ω	600	500	450	420	390	360	330

（1）该同学将电流表改成了温度表，通过计算并在图乙中标出表盘上15℃的位置；
（2）如果在电路中再串联一个20Ω的电阻，那么，空调的启动温度是多大？
（3）为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施．

小强有一个不倒翁玩具，把它弄倒它总能站起来，拆开后发现，原来在它的底部粘上了一些密度较大的物质。小强猜想：物体的稳度（稳定程度）是否与它的重心的位置有关呢？为探究这个问题，进行了如下实验：把一大堆相同的1元硬币，竖直的叠放起来，发现叠放的个数越多，整个硬币柱越不稳定；反之，叠放的个数越少，整个硬币柱越稳定。
(1)分析可得初步的结论：物体的稳度与它重心的位置有关,重心越____ 越稳定。
(2)滑雪运动员在高速下滑时，常采用“下蹲”的姿势，这是为了_______________。

小明家中的电能表5月初的示数如图所示，5月份交了48.4元的电费，若每度电的价格是0.8元，则小明家5月底电能表的示数应为　，根据电能表的铭牌，你还能读到哪些信息？请写出其中的两条：

（1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

小明同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①泡沫塑料和②卫生纸两种材料作保温材料，两根相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，钟表和热开水，以及细线、硬纸片、剪刀。他做两个相同的硬纸外壳，装置如图（a）所示。把盛有热水的烧杯放入不同保温材料的硬纸盒中自然冷却。根据实验测得的数据绘得图（b）所示“水温与时间关系”的图像．实验过程室温基本不变，请回答：

（1）为保证实验的科学性，除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和卫生纸外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶、环境因素、水的      相同。
（2）小明与小芳是采用了“在相同的时间内，比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的，你还可以采用“      ”的方法来比较两种材料的保温性能。你能看出，在这两种材料中，保温效果比较好的是      。
（3）分析实验图像数据，你认为热水放在房间里降温时，温度自然降低的规律是：（  ）

A．先快后慢

B．先慢后快

C．均匀降低

D．基本不变

(4) 当时的室温大约是      ℃。
（5）根据描绘的热水冷却图像，如果你要喝一杯奶咖啡，可以有两种方式供你选择：
方式1：先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min，然后加一匙冷牛奶；
方式2：先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min．
那么，你认为方式      的冷却效果较好．（选填“1”或“2”）。

在“家电下乡”现场，小聪看到某品牌的电热水器和燃气式快速热水器，铭牌如下：


(1)一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，则该燃气快速热水器(如图)正常工作时，每分钟流出热水______________L。电热水器装满水后，要使水温升高30^。C，需提供______J的热量[c_水=4．2×10³／(㎏·℃)]。要获得这么多热量，电热水器需正常工作的时间为____________S(假设电热水器产生的热量全部被水吸收)。
(2)为了探究电热水器满足即开即用热水淋浴的条件，除热水器及附属的花洒喷头外。小聪找来了秒表、带刻度的大量筒、水桶、温度计、台秤(又叫磅秤)等器材。请你选择合适的器材，为小聪设计一个探究方案。要求写出所选的器材、方法，用测量的物理量及相关常量表示得出的结论。
探究方案：
 

阅读短文，回答问题：
新型发热材料——PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随着温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随着温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
⑴ 家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为___________℃。

⑵ 家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻____________，功率__________，使其温度____________（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
⑶ 某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将图所示的电路连接完整。

⑷ 你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可）