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《物态变化》和《内能》 一、 选择题 1．关于自然界中云、雾、露、霜、雨的形成原因，下面解释中不正确的是 A．云是水蒸气在高空中遇冷液化成的小水珠及凝华成的小冰晶形成的 B．雾是空气中的水蒸气液化成的小水珠悬浮在地面附近的空气中形成的 C．露是空气中的水蒸气液化成的小水珠附在草木叶片上形成的 D．霜是空气中的水蒸气遇低温液化后再凝固成小冰晶附在房顶及地面形成的 E．雨是云层中水珠聚集成滴、小冰晶熔化成水滴，这些水滴从天上落下形成的 2．11．在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液，这是因为这种混合液具有 A．较低的沸点 B．较低的熔点 C．较大的比热 D．较小的密度 3．某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，钢罐内表面要压接一层0．25毫米厚的铝膜，一时难住了焊接和锻压专家。后经技术人员的联合攻关解决了这一难题：他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面，再往钢罐内灌满水，插入冷冻管使水结冰，然后铝膜与钢罐就压接在一起了。其原因是（ ） A．铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了 B．结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了 C．水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D．水结冰时放出的热量把它们焊牢了 3．图1中，小烧杯A和大烧杯B内都装有水，A与B不接触，把B放在火上加热，使B中的水沸腾，在继续加热时 （ ） A.烧杯A内的水会沸腾 B.烧杯A内的水不会沸腾 C.烧杯A内的水会逐渐减少 D.烧杯A内的水不会减少 4．在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液，这是因为这种混合液具有（ ） A．较低的沸点 B．较低的熔点 C．较大的比热 D．较小的密度 5．小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮，直到煮熟；第二次在水开后将火焰调小，但仍保持锅中的水沸腾，直到煮熟。两次比较发现 （ ） A． 第一种方法比第二种方法省燃料又省时间。 B． 第一种方法费燃料但省时间。 C． 第二种方法比第一种方法省燃料但费时间 第二种方法比第一种方法省燃料，两种方法所用时间相近 二、 填空题 2．有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计。它是由两个相同的温度计并列制成的，其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样，湿泡温度计的读数较________，这是由于湿布中的水在__________时要吸热。在一定的温度下，两个温度计读数的差别越小，表示空气的湿度越__________。 三、 简单题 1．油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂声，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似的现象，解释产生这两种不同现象的原因。 因为热油的温度高于水的沸点100℃，当水滴在油中，水的密度比油的密度大， 沉 入油中并迅速沸腾，所以会把热油溅起来，并发生爆裂声。而油滴入沸水中时，油 的密度比水小，因而漂浮在水面上，不会发生激烈的汽化现象，所以没有类似的现象 2．刘娟同学经常利用课余时间帮妈妈做家务，她在一次消灭房间里的蚊子时，用的是如图所示的气雾杀虫剂。刘娟同学用这种杀虫剂喷洒了—一会后，手明显感觉到盛杀虫剂的金属罐变凉了，她摇了摇金属罐，明显感觉到罐里有液体，她又通过阅读说明书得知这种杀虫剂是用一种极易挥发的化学原料和药物配制而成的。请你应用所学的物理知识解释金属罐变凉的原因。 四、（8分）我国北方为了室内采暖，用管道将热水从锅炉输往室内。在管道上方天花板上常可看到被“熏”黑的痕迹。 1．根据你学过的物理知识，解释形成这种黑迹的原因。 2．提出一种观察或实验的方法，用以判断上述解释的正确性。 四、答：1．热水管道附近空气温度较高，密度较小，上升，对流加快，空气中的微尘附着在天花板上，形成黑迹。 2．居住单元通往楼道的门比较严实，但门和墙之间仍有小缝，外面的风经常吹进来，这种门缝附近的墙壁上，也有类似黑迹。这种现象支持了上述的解释。 七、（7分）经验表明，自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50％；从太阳能手册中查到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103焦／米2•秒。如果晒水箱内的水大约有40千克，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5米2，请计算，要使水温上升30℃需要多长时间。七．参考解答 代表物理量的符号：η─热水器效率，m─水的质 量，R─单位面积，单位时间，地面接收的热量，S─晒水箱面 积，△T─水的温升，C─水的比热，△t─所用时间。 在△t时间内水所接收的辐射热 使水温上升△T所需热量 由 Q=Q＇ (3) 把数值代入，得 △t=5333秒 (5) △t=1小时29分 评分标准 全题7分，(1)、(2)两式各给2分。(3)、(4)、(5)式各给1分。 2. 煮牛奶时，为了保持牛奶的营养成份，不能用高温煮沸。为此人们制造了一种“低压锅”，用这种锅煮牛奶，可以使牛奶里的水不到100℃就沸腾，这种“低压锅”的物理原理是什么? 四、分析计算题 七、（15分）下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数，其中各物理量的单位用的是国际通用的符号，说明如下：Pa一帕斯卡mmH2O—毫米水柱 J—焦耳h—小时 M3—立方米l—升，即分米3 kgf—千克力，即质量为1千克的物体所受的重力 min—分（时间单位） 单位前面的字母M表示系数106，字母H表示系数102 1．分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量（单位：焦耳）。 2．王秋生同学说，热水产率一栏中，5、3、2后面的符号印得不清楚，好像是数字“l”，但在“／min”的前面又丢掉了什么，请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。 3．“热效率”一栏给的是参考值；“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。分别计算温升25℃和55℃时的热效率，并解释这两种情况下热效率不同的原因。 七、解：1．查表可知：燃气热水器额定热负荷为37×106J／h。石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是0.368×102m3／h、1.964×102m3/h和1.04×102m3／h。 因此，石油液化气： 人工煤气： 天然气： 2．以温升40℃为例，根据表中其他参数计算热产生率。设每分钟热水产生率为m，则水在1分钟内吸收的热量可表示为Q收=cm△t=4.2×103m△t(J)。 又根据表中所给参数，按热水率80%计算时，燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量： ∵Q吸=Q放 即4.2×10m△t=Q放 由此判断：3和“／min”之间的符号如果是代表质量，它的意义应该是千克（符号kg），考虑到1千克水的体积是1升，所以，这个符号一定是字母L的小写“l”，而不是数字“1”。因此正确的数字和单位是3升／分（3L／min）。分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论。 3．由关系式Q放=cm△t和热水产生率表可知升温25℃时水每分钟吸收的热量和燃气放出的热量： |