某家庭用一个标有“220V 1000W”的电热水器来烧水.该电热水器正常工作20min,可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃. [水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
求这段时间内:⑴水吸收的热量;
⑵电热水器消耗的电能;⑶电热水器的热效率(水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率).
雪灾给人民的生活、生产带来很多困难.小亮看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐,他产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,他进行了下列探究过程:
[设计实验]
他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在选择冰块吸热方式时有如图所示的三种方法,请你为他选择一种最佳的方法。你选择的方法是 (A/B/C)。(当时的室温大约是10℃)
在相同条件下测量三者的温度变化,得到三条温度变化曲线(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③)。
[分析] 根据曲线图可知:
(1)利用盐水制成的冰 (是/不是)晶体。实验中淡盐冰的熔点是 ℃。
[归纳] 根据分析可以得到:
(2)在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以 (提高/降低)冰的熔点,并且含盐浓度越高的冰,能在更 (高/低)的温度下熔化。
如图甲是一种 “违规闯红灯证据记录器” 的模拟电路,用来拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景。其原理如下:当汽车规范行驶时,光控开关断开,压敏电阻即使受到车的压力引起阻值变化,控制电路也不工作,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。当光控开关接收到某种颜色的信号灯光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机工作,拍摄违规现场情景。请回答下列问题(取g=10N/kg):
(1) 由图乙可知,压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 。
(2) 通过阅读“违规闯红灯证据记录器”的工作原理,请你归纳使控制电路形成通路工作的两点条件: 、 。
(3) 假设控制电路电压为6V,继电器线圈电阻为10欧,当控制电路中电流≥0.06安时,衔铁被吸引。求:
① 当一辆汽车恰好使衔铁被吸引,求此时控制电路中压敏电阻的实际功率的大小?
② 请结合图乙并通过计算说明,质量至少达到多少千克的车辆违规时才会被拍照记录。
2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在月球上软着陆成功。并成功实施着陆器和巡视器(“玉兔”号月球车)分离。
(1) 探测器在向月面降落的过程中,不能采用打开降落伞的方法来减小下落的速度,原因是月球上 ,不能通过摩擦阻力做功来使其速度减小。
(2)“玉兔”号月球车上安装了高分辨率的CCD照相机,照相机的镜头相当于人的眼球,是 镜。
(3) 右图为“嫦娥三号”绕月飞行的轨道示意图,其中“嫦娥三号”的月球重力势能最大的位置是 (选填“近月点”或“远月点”)。
(4) 运载火箭采用液氢等燃料推动“嫦娥三号”飞离地球,这一过程中主要将 能转化为机械能。
如果全球持续变暖,在不久的将来,人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题。科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化。
“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的,总质量1000吨。这种漂浮房设有立体农业园,里面有肥沃的土壤,种有蔬菜,养有家禽等,所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供。
(1)如果太阳能电池板输出的电压为110伏,供给一盏"220V 40W”的白炽灯使用,不计灯丝电阻的变化,则白炽灯的实际功率是 瓦。
(2)按照总质量计算,静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛?排开水的体积是多少米3?(g取10牛/千克,ρ水取1.0×103千克/米3)
如图是某科技小组设计的一个提升重物的装置,CD是一个以O点为转轴的水平杠杆,CO:OD=3:2。滑轮组固定在杠杆C点,通过固定在水平地面的电动机匀速提升重物,每个滑轮的质量均为m0。放置在水平地面上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D点,使杠杆CD始终保持水平平衡,配重E的质量mE为100kg。当电动机用拉力F1匀速提升重物A时,滑轮组的机械效率为η1,物体A匀速上升的速度为v1;当电动机用拉力F2匀速提升重物B时,滑轮组的机械效率为η2,物体B匀速上升的速度为v2。在匀速提升重物A、B的过程中,电动机的功率保持不变。已知F2-F1=50N,v1:v2=5:4,η2=90%。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)拉力F1的大小;
(2)滑轮组的机械效率η1;
(3)当电动机用拉力F2匀速提升重物B时,配重E对地面的压力N2。
如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳。它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。
导 线 规 格 |
||||
导线横截面积S/mm2 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2.5 |
安全载流量I/ A |
4 |
8 |
12 |
20 |
(1)如果请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的地线接到插头的 (选填“G”、“L”或“N”)脚。正常情况下,火线和零线之间的电压为_______V。
(2)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 _点处。
(3)如果 R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,求R1和R2的阻值。
(4)当旋钮开关旋到位置T时,通电1 min产生的热量是多少?
(5)某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线,才符合既适用又经济的原则?
如图所示,电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S2自动控制),当开关S1、S2都闭合时,热水器处于 状态。在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后,桶中水的质量为10kg,则:
(1)把这些水由25℃加热到95℃时需吸收多少热量?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少焦碳放出的热量?(已知水的比热容为4.2×10 3 J/(kg·℃),焦碳的热值为3.0×10 7 J/kg)
如图所示是某电热器的工作原理图,R1、R2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳。它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。
导 线 规 格 |
||||
导线横截面积S/mm2 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2.5 |
安全载流量I/ A |
4 |
8 |
12 |
20 |
(1)如果请你为这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的地线接到插头的_________(选填“G”、“L”或“N”)脚。正常情况下,火线和零线之间的电压为_______V。
(2)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 _点处。
(3)如果 R1=R2,旋钮开关旋到位置S时的电功率为1000W,求R1和R2的阻值。
(4)当旋钮开关旋到位置T时,通电1 min产生的热量是多少?
(5)某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表,请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线,才符合既适用又经济的原则?
如图装置为某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量密度的“密度天平”。其制作过程如下:选择一根长1米杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器。右侧用细线悬挂一质量为50克钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
(1)该“密度天平”的“零刻度”应标在右端离支点O cm处。
(2)该“密度天平”的量程为多大?
(3)若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
物理课上,同学们观察了下图所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α,小球离开最低位置的距离为S),然后释放,小球将左右摆动。
(1)此实验说明:
(2)课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。于是小宁和小军来到实验室,找来了以下器材:
A.秒表 B.长为0.8m的细线 C.长为1.0m的细线 D.铜球 E.铝球(D、E两球体积相等,都有相同的小孔,便于系线)
为了验证小宁的猜想,请你帮他们设计出简要的实验步骤。
选用的器材是(选填上列器材前的字母):
具体操作:
(3)对小宁提出的问题,除了他的猜想外,请你再提出两个猜想:
①
②
阅读短文,解决文中提出的问题
我国航天事业的三大里程碑
1970年4月24日我国成功地发射了我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”,它围绕地球运行的轨道为一椭圆.“东方红一号”的发射成功标志着我国已成为世界航天大国.
1990年4月7日,我国用长征3号火箭首次成功发射了“亚洲一号“同步卫星”这表明了我国航天事业又迈上了新台阶.
(1)地面上的人看来,“亚洲一号”同步卫星的运动状态是 ( )
A.向东运动 | B.向西运动 | C.静止 | D.向南运动 |
1999年我国发射的“神舟一号”飞船,在太空中遨游14天,行程600000km,成功地进行了一系列的外层空间科学实验,最后完好地返回地面.
(2)“神舟一号”在太空飞行时的平均速度约为_______km/h.
如图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压为24V,R0为定值电阻,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表);Rx为压敏电阻(厚度不计),它的上表面受力面积为10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示.油箱的横截面积为20dm2,油箱加满汽油时深度为0.4m,油量指示表的示数在最大值处.(已知:汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,g取10N/kg,汽油的热值q=3.0×1010J/m3).
请解答下列问题:
(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大?
(2)当油箱装满汽油时,定值电阻R0的阻值是多大?当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?
(3)当该车匀速行驶1h消耗10L(1L=1dm3)汽油时,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功,则汽车在这段时间的功率是多少?
(9分)阅读短文,回答问题.
在我国随着人民生活水平的提高,加上“汽车下乡”政策的实施,不少农村家庭都购买了汽车,汽车开始进入普通百姓家庭。家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车(如图甲)。他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。
(1)汽车的发动机是四冲程汽油机,其中 冲程将内能转化为机械能。
(2)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的___________较大的性质,如果散热器中装有5kg的水,在温度从20℃升高30℃的过程中,水吸收的热量是 J.[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,图中的油量表实质是_______表改装而成的,定值电阻R0的作用是___________ ,在加油的过程中,油量表的示数__________。(选填“变大、变小、不变”)
(4)(1分)如果小明家的汽车正常行驶100km 要消耗6 kg的汽油,这些汽油完全燃烧时所产生的热量是____________J。(已知:汽油的热值为4.6×l07J/kg)。
(5)(2分)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图丙所示.则在0-5s时间内,轿车发动机做功______ J;轿车运动过程中受到的阻力是______N。
(5分)甲烷气体(CH4)无色、无臭,是沼气的主要成份.甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内,遇到明火会发生爆炸.由此,阳湖中学综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动.小组同学通过上网查询,知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小.他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻Rx,并从产品说明书上获取相关参数,如下表所示.
甲烷气体浓度/% |
O |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
Rx/Q |
25 |
20 |
15 |
lO |
7 |
5 |
(1)请在下图中作出二氧化锡电阻阻值Rx与甲烷气体浓度的关系图像.(1分)
(2)小组同学利用电压为6V的电源、阻值为15Ω的定值电阻R0,量程为“0~0.6A” 和 “0~3A”的电流表及二氧化锡电阻Rx制作成甲烷气体浓度检测仪,其电路图如图所示。当甲烷气体浓度增大时,电流表的示数将 (变大/变小/不变)。为使读数更为准确,电流表的量程应选 。
(3)甲烷气体浓度在5%~15%范围内,遇到明火会发生爆炸.如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度,当电流表的示数为0.16A时,请求出该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少?一旦遇到明火,是否会发生爆炸?
试题篮
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