初中物理能源与可持续发展实验题

小明同学家有一款新型太阳能电源。电源分为两个部分：太阳能充电器和内置高容量充电电池，充电器展开后象风扇的叶子。使用说明书标明，太阳正常照晒时，每块太阳能板平均每小时接收的太阳能为10⁶J，光电转换效率为15％。小明给电能耗尽的电池充电，将充电器展开放在阳光下正常照晒10h，显示屏显示电池充电完成。
（1）用充好电的电池给额定功率为250W的电脑供电， 最多可让该电脑正常工作多长时间? 
（2）大阳能充电器与传统的充电器相比有哪些优点?(要求写出二条)
（3）充电电池有一定的寿命，处理废旧充电电池的科学方法是_________(填写序号)

A．直接深埋

B．明火焚烧

C．抛至水中

D．分类回收

翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如右
图所示．请仔细观察图示并回答下列问题：
(1)从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是　　　　N．
(2)对比B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的
密度有关，你认为对吗？________，理由是____________
__________　　　　　　　　　　　　　　．
(3)在本实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个）                    
                       　　　　　　　　　　　　　．

为了鉴别水和酒精，同学们进行了如下探究．

（1）小唐把压强计的金属盒分别浸入到两种液体中，发现图（甲）中U形管两边的液柱高度差较小，小唐认为图（甲）烧杯中盛的是酒精．他的结论      （选填“可靠”或“不可靠”）．
（2）小丽想通过测定密度来鉴别酒精和水，她自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷子下面缠绕一些铁丝，她分别将“浮标”浸入酒精和水中并使其漂浮，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为A和B，如图丙所示．则当筷子浸入酒精中时液面的位置在         （选填“A”“B”）处，筷子在酒精和水中所受的浮力的大小关系为F_A          F_B（选填“大于”“等于”““小于”）．在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议          ．
（3）小明取来A、B 两个完全相同的薄壁柱形金属容器（如图丁所示）, 容器的质量为0. 5kg, 底面积为0. 01m² ,容器高50cm, 分别装有2. 0×10^-3m³的水和3. 0×10^-3m³的酒精, 置于水平桌面上( ρ_酒精=" 0." 8×10³ kg/m³ , g =10N/kg)．求:
①A容器对水平桌面的压强；
②依据题意，下述情境是否有可能出现:当两个容器中的液体在增大同一深度△h 后, 容器对桌面的压强能够达到P_A> P_B? 请写出判断的过程．

海洋的表面积为地球表面的70%，约3.6×10⁸km²。海洋受太阳照射，把太阳能转化为热能，是最大的太阳能收集和贮存器。所以，海洋中蕴藏着巨大的热能。
海洋表层与深层的温度不同。在热带地区，表层与1000m深处海水的温差可达25℃。如果以上下两层不同温度的海水热源和冷源，就可利用它们的温度差发电。 
现代的海洋温差发电可用闭路循环的方式（如图所示）。闭路循环以氟里昂这种低沸点物质为工作介质（简称工质）。液态工质在蒸发器内吸收温海水的能量，沸腾汽化为几个大气压的蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机发电，然后被抽上来的深层冷海水重新冷凝成液体，再泵回蒸发器循环使用。这种方式代表海洋温差发电的发展方向。世界上第一座海洋温差试验电站在夏威夷建成，发电功率为50kW。

（1）你认为海洋温差发电能量是如何转化的？
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（2）该发电系统以氟利昂为工作介质，你认为对环境有何影响？
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（3）你认为海洋温差发电的优点有哪些？（至少说出两点）
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小明用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ_水=1.0×10³kg/m³)来测量某种液体的密度。实验过程如下：
①将玻璃管的一端用薄膜扎好。
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中。
③往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止(如图所示)；测出薄膜到水面和液面的距离分别为h₁和h₂。

④计算待测液体的密度ρ_液。
回答下列问题：
⑴小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中，薄膜向上凸起，说明                                    ；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)
⑵在下面空白处画出小明收集实验数据的表格。
⑶待测液体的密度ρ_液=_______________kg/m³。
⑷已知玻璃管的横截面积为5cm²、质量为20g，厚度忽略不计。当薄膜变平后，小明松开手，玻璃管将____________（选填“向上”或“向下”）运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离__________cm。（g取10N/kg）

在课外实践活动中，小明做了以下实验：
（1）调节天平时，发现指针位置如图甲所示，此时应将右端的平衡螺母向____调，使天平平衡。测量李子质量时，天平右盘内砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则李子质量是___g。往量筒中注入60 ml的水，将该李子浸没在水中后，水而位置如图丙所示，则李子的体积是____cm³，密度是    _g/cm³。

（2）将李子浸设在清水中，李子沉入水底，如图丁（a）所示，此时李子受到的浮力       （选填“大于”、“等于”或“小于”）李子的重力。往杯中逐渐加盐后，李子开始上浮，说明李子受到的浮力与液体的____有关，李子露出液面后继续上浮，直至漂浮在液面上如图丁（b）所示，说明浮力随____的减小而减小。

某同学用刻度尺测量一物体的长度，方法如图所示，请指出他在测量中存在的四个错误（请任选写出指出个错误）：

①：                                               
②：                                               

小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。

（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞人适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能
         在液体中。
（2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ_液   ρ_水（(选填“=”、“ ＞”或“＜”)，h与ρ_水、ρ_液，及H的关系式是h=         。
（3）小明根据图15（a）在吸管上标出1.0刻度线（单位g/cm³，下同），再利用上述关系式进行计算，标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线（图中未画出）。结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的    （选填“上”或“下”）方，相邻刻线的间距      （选填“均匀”或“不均匀”）。
（4）为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现子图（c）所示的情景，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：                             。

受阿基米德辨别真假皇冠故事的启发，小明设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据，填写计算结果：

（1）碗的体积为     cm³；
（2）碗的质量为     g；
（3）碗的密度为     g/cm³。

甲乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究．
（1）甲同学的探究方案
实验器材：弹簧测力计（量程0～5N，分度值0.2N）、天平（带砝码盒）、量筒及水、蜡块（10g左右）
探究问题：蜡块的上浮条件．
实验过程：
①首先测量蜡块的重力：方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力；方案二是用天平测出蜡块的质量，再求出重力．
你支持方案          ，理由是                                     ．
②测量蜡块受到的浮力：量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力．你认为上述操作存在的问题是             
                              ．
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件．
（2）乙同学的探究方案
实验器材：装有水的大烧杯、蜡块、铁钉（见图）．

探究问题：蜡块的下沉条件．
实验过程：把蜡块浸没在水中，松手后，发现
蜡块要上浮直至漂浮在水面．为了使浸没在水中的蜡块会下沉，设计了两种实验方案．
方案一：将一根铁钉全部插入蜡块中，然后将蜡块浸没在水中松手，发现蜡块沉入水底．
方案二：用同样的铁钉，但只将其部分插入蜡块中，将蜡块浸没在水中松手，发现蜡块也沉入水底．
①从物体受力的角度看，在蜡块中插入铁钉是为了改变            的大小．
②能够得到的实验结论是：                                    ．
③虽然两种方案的实验结果基本一致，但老师认为方案一更科学．你认为老师这样评价的主要理由是                                             ．

(1)如下左图所示，刻度尺测得物体的长度为        cm ．
(2)如下中图所示，电能表的读数为         kW·h ．
(3)如下右图所示，温度计的读数为       ℃．

取一只重力忽略不计小塑料袋，袋内装满水，用细线把袋口扎紧，袋内不留空气，如图（a）所示，用弹簧测力计测出水袋重为2.8N。将这水袋逐渐浸入水中，通过观察到的　    现象，说明水袋所受浮力变大，当水袋全部浸没水中时，弹簧测力计的读数为　    ；一个重为2N的苹果悬浮在水中如图（b），受到的浮力为　  N；往水中加盐，苹果逐渐浮起，最后漂浮在水面如图（c），则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力　  　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（1）如图所示，体温计的示数是_______℃。如图所示，测得一枚纽扣的直径是_______。

（2）天平在称量时，待测物体应放在天平的______盘；天平平衡时，所加砝码与游码的位置如图所示，则物体的质量为_______。
（3）如图所示，在研究杠杆平衡条件时，为了使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节。

如图甲中所示天平的读数是        g；如图乙中铅笔的长度是        cm；如图丙中弹簧测力计的示数是__________N。

(1)下面几幅是我们实验中常用的基本测量仪器.图a表示的是一些同学对这四种仪器的操作和使用情况.其中不正确的是         ；

(2)图b中，圆的直径是      cm；图中的温度计是      计，其读数为      ℃。