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科目:初中物理 來源: 題型:
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科目:初中物理 來源:2012年11月中考物理模擬試卷(11)(解析版) 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險,急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地,F(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船,船身(包括船員)質(zhì)量約17t,已知甲、乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為lOkm/h(不計水流速度)。
(1)請你設(shè)計一個完成此項任務(wù)的可行性方案;
(2)通過分析、計算,找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)
二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場,磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋,在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時,被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。
(1)使用電磁爐加熱食物時,不產(chǎn)生明火,無煙塵,無廢氣,清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容,不少于10個可得滿分)。
(2)在使用電磁爐時,爐和鍋之間的熱是由_______傳
遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______
____能轉(zhuǎn)化為__________能;若用該電磁爐1次蒸熟
5個饅頭需用時間25min,那么,1次只蒸熟1個同樣
大小的饅頭大約需要________min。
(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示:
型號 | 額定電壓 | 額定功率 | 功率調(diào)節(jié)范圍 | 溫度調(diào)節(jié)范圍 | 熱效率 |
SC---16 | 220V50Hz | 1600W | 450W--1600W | 70℃--2400℃ | (大于)90% |
根據(jù)上表數(shù)據(jù),若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線,電磁爐工作電壓正常,在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計鍋吸熱及熱散失)?
三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴,這不僅能節(jié)省能源,而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說,太陽光垂直照射地球表面時,地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗裝置如圖2所示,曬水箱內(nèi)部是被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透明玻璃板。
在估測之前要首先弄清,透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗用的玻璃板,把陽光反射到墻上的同一個地方,他們發(fā)現(xiàn),兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度,和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。
(1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?
(2)請你幫助他們設(shè)計實(shí)驗方案,并寫出具體的實(shí)驗步驟。
(3)請你對這個實(shí)驗方案的可行性做出評價。
四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時,通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實(shí)際上,電流表和電壓表都有一定電阻值,因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測電路時,就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻,或并聯(lián)一個電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實(shí)際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。
1.現(xiàn)有一個量程為0.6A,內(nèi)電阻為0.13Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由。若能,請說明用它能測量的最大電壓值。
2.現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx,實(shí)驗室提供下列器材。
·電流表A1:量程100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω
·電流表A2:量程500mA,內(nèi)電阻r2=750Ω
·電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kΩ
·變阻器R0:阻值約10Ω·定值電阻R1:阻值為10kΩ
·電池E:兩端電壓約l.5V
·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個
(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。
(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。
五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)圓柱形重物的質(zhì)量;(2)圓柱形重物的密度;(3)打撈前,圓柱形重物上表面所受的水的壓力。
六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究,請你也參與共同探討。
按下、扳起電飯煲的開關(guān),有一種“粘連”“吸引”的感覺,取出飯鍋,發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物.它可以上下彈動,能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用
這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況,請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。
(1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線,這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?
(2)將三腳插頭插入電源插座,不用按開關(guān),指示燈就發(fā)亮,按下開關(guān)后,指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?
(3)電飯煲工作了15min,會出現(xiàn)大量“白氣”,這些“白氣”是怎樣形成的?
(4)電飯煲工作了25min,聽到“啪”的一聲,指示燈不亮了。以此推測,感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?
(5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min,指示燈又發(fā)光,一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下,不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?
(6)要想獲得恒溫的溫水,你可以怎樣做?
(7)電飯煲使用較長一段時間后,常常在飯未完全熟透時就“跳閘”,這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”,請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?
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變廢為寶的生物質(zhì)能
生物質(zhì)是地球上最廣泛存在的物質(zhì),它包括所有動物、植物和微生物,以及由這些有
生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的許多有機(jī)質(zhì)。各種生物質(zhì)都具有一定的能量。以生物質(zhì)為載
體、由生物質(zhì)產(chǎn)生的能量,便是生物質(zhì)能。
生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式。它直接或間接來源于
植物的光合作用。地球上的植物進(jìn)行光合作用所消費(fèi)的能量, 占太陽照射到地球總輻射量的0.2%。這個比例雖不大,但絕對值很驚人:光合作用消費(fèi)的能量是目前人類能源消費(fèi)總量的40倍。可見,生物質(zhì)能是一個巨大的能源。
人類以柴薪為能源,歷史長達(dá)百萬年。作為可直接利用的燃料,柴薪利用貫穿著整個人類的文明發(fā)展史。除柴薪的直接燃燒外,生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)還有沼氣生產(chǎn)、酒精制取、木制石油、生物質(zhì)能發(fā)電等。
一、生物質(zhì)能的來源
柴薪 至今仍是許多發(fā)展中國家的重要能源。但由于柴薪的需求導(dǎo)致林地日減,應(yīng)適當(dāng)規(guī)劃與廣泛植林。
牲畜糞便 牲畜的糞便,經(jīng)干燥可直接燃燒供應(yīng)熱能。若將糞便經(jīng)過厭氧處理,可產(chǎn)生甲烷和肥料。
制糖作物 制糖作物可直接發(fā)酵,轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖肌?/p>
城市垃圾 主要成分包括:紙屑(占40%)、紡織廢料(占20%)和廢棄食物(占20%)等。將城市垃圾直接燃燒可產(chǎn)生熱能,或是經(jīng)過熱分解處理制成燃料使用。
城市污水 一般城市污水約含有0.02%一0.03%的固體與99%以上的水分,下水道污泥有望成為厭氧消化槽的主要原料。
水生植物 同柴薪一樣,水生植物也可轉(zhuǎn)化成燃料。
二、生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用
生物質(zhì)能的開發(fā)和利用具有巨大的潛力,主要包括兩方面:一是建立以沼氣為中心的農(nóng)村新能量、物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),使秸稈中的生物能以沼氣的形式緩慢地釋放出來,解決燃料問題;二是建立能量農(nóng)場、能量林場及海洋能量農(nóng)場。
沼氣利用技術(shù) 人類發(fā)現(xiàn)、利用沼氣,已有悠久的歷史。1776年,意大利科學(xué)家沃爾塔發(fā)現(xiàn)沼澤地里腐爛的生物質(zhì)發(fā)酵,從水底冒出一連串的氣泡,分析其主要成分為甲烷和二氧化碳等氣體。由于這種氣體產(chǎn)生于沼澤地,故俗稱“沼氣”。1781年,法國科學(xué)家穆拉發(fā)明人工沼氣發(fā)生器。200多年過去了,如今全世界約有農(nóng)村家用沼氣池530萬個,中國就占了92%。農(nóng)村沼氣池的主要填料是豬糞、秸稈、污泥和水等。隨著農(nóng)村沼氣使用的日益推廣和大型厭氧工程技術(shù)的進(jìn)步,90年代以來,世界范圍內(nèi)的一些大型沼氣工程有了迅速發(fā)展。
生物質(zhì)汽化將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料,稱為生物質(zhì)汽化。其基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化(燃燒)的情況下,會產(chǎn)生出可燃的一氧化碳?xì)怏w,即煤氣。制造煤氣的設(shè)備稱為汽化爐,人們故意不給足氧氣,讓含碳物質(zhì)在沒有足夠的空氣的情況下燃燒,“燜”出一氧化碳來。
生物質(zhì)液化 將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料,稱為生物質(zhì)液化。它包括間接液化和直接液化兩種。間接液化是指通過微生物作用或化學(xué)合成方法生成液體燃料,如乙醇(酒精)、甲醇;直接液化則是采用機(jī)械方法,用壓榨或提取等工藝獲得可燃燒的油品,如棉籽油等植物油,經(jīng)提煉成為可替代柴油的燃料。
生物質(zhì)熱分解 這是一項很有潛力的技術(shù),用于制取人造石油。一些生物質(zhì)通過熱分解,可制取生物油、生物炭和可燃燒氣體,使生物質(zhì)得到充分利用。
能源農(nóng)場 即建立以獲取能源為目的的生物質(zhì)生產(chǎn)基地,以能源農(nóng)場的形式大規(guī)模培育生物質(zhì),并加工成可利用的能源;要對土地進(jìn)行合理規(guī)劃,盡可能利用山地、非耕荒地和水域,選擇適合當(dāng)?shù)厣L條件的生物質(zhì)品種進(jìn)行培育、繁殖,以獲得足夠數(shù)量的高產(chǎn)植物。在海洋、水域,要充分利用海藻和水生物提取能源,建立海洋能源農(nóng)場或江河能源農(nóng)場。同時,將基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源農(nóng)場中,以提高能源轉(zhuǎn)化率。
專家預(yù)測,到2050年,以生物質(zhì)能為重要組成部分的可再生能源,將以相同或低于礦物燃料的價格,提供全球3/5的電力和2/5的直接燃料。
摘自《新科技啟蒙》
(1)生物質(zhì)能是屬于一次能源還是二次能源?是屬于可再生能源還是不可再生能源?
(2)生物質(zhì)能在使用時可以轉(zhuǎn)化為哪些形式的能?請舉例說明。
(3)能源危機(jī)是一個全球性的問題,對于我們個人,平時使用過哪些能源?我們在使用時要注意些什么問題?談?wù)勀愕目捶ā?/p>
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