保送生試題光熱篇

1、光熱篇訓練1光現(xiàn)象的識別與應用【精選例題1】把微小放大以利于觀察，這是物理學中一種重要的方法。如圖是一種顯示微小形變的裝置，A為激光筆，RC是平面鏡，P為臺面，未放重物時，激光束反射在屏上的光斑為點D,當把重物M放在臺面P上時，臺面將發(fā)生微小形變，以下說法正確的是(C)A.平面鏡B上的入射角變小，光斑向D點的左側(cè)移動B.平面鏡B上的入射角變小，光斑向D點的右側(cè)移動C.平面鏡B上的入射角變大，光斑向D點的右側(cè)移動D.平面鏡B上的入射角變大，光斑向D點的左側(cè)移動【精選例題2】小雨暑假在體育館參加跳水活動，她站在水池上方的跳板上向清澈的池水中觀察時發(fā)現(xiàn)，原本水平的池底看起來卻呈“鍋”形，正下方的水最

2、深，四周的水逐漸變淺。A為小雨眼睛的位置,這是什么原因呢？小雨通過光學作圖分析，明白了其中的道理。如圖,B為小雨正下方池底上的某一點，C.D是池底上B點周圍的某兩點，請用光學作圖畫出小雨看到池底B.C.D點的光路圖，并畫出她看到池底的大致形狀。C3a【精練強化1】如圖，在注有清水的試管內(nèi)留有一稍大的空氣泡，使太陽光從試管的正上方向下照，觀察試管下方的白紙，可以發(fā)現(xiàn)白紙上與空氣泡相對應的位置上，有一橢圓黑影，而其它部分竟是一條與試管平行的亮線。這是因為試管充滿4-I'-水的地方相當于凸透鏡,而氣泡與周邊的水組成凹透鏡。如果把白紙從靠近試管向下移動到較遠處，亮線的粗細將如何變化？先變細再變

3、”粗?！揪殢娀?】如圖甲所示，小麗同學在進行“探究平面鏡成像特點”的實驗時，將玻玻板豎直放在水平桌面上。再取/-7,g兩段相同的蠟燭A和B豎直地放于玻璃板前后，點燃玻璃板*jI*前的蠟燭A,移動蠟燭B,直到看上去蠟燭B與蠟燭A的像Z完全重合。在此實驗中：甲乙(1)如果有5mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇2mm厚的玻璃板做實驗,用兩段相同的蠟燭是為了比較像與物大小的關(guān)系。(2)小麗將光屏放在蠟燭B的位置上。發(fā)現(xiàn)光屏上不能(選填“能”或“不能”)承接到蠟久A的像。這是因為平面鏡所成的像是虛像。(3)如果玻璃板沒有豎直放置(如圖乙所示)，在實驗過程中會出現(xiàn)的情況是蠟火B(yǎng)與蠟燭A的像不能重合。訓

4、練2凸透鏡成像規(guī)律及其應用【精選例題1】凸透鏡的成像規(guī)律可以通過畫光路圖去理解。在光路圖中凸透鏡用圖a表示,O點為光心，F(xiàn)為焦點。圖b中A'B'是物體AB經(jīng)透鏡所成的像。k匕wiki17-cF。11FBF0dFrt圖bA'(1)請畫出圖b中兩條入射光線的出射光線，完成成像光路圖；(2)在圖b中，物距用u表不，即u=BQ像距用v表小，即v=OB;焦距用f表不，即f111=OF。請運用幾何知識證明：+'=。uvf設經(jīng)過光心光線，左段AO為a,右段OA為b,根據(jù)幾何知識可知：OAF'sAA'C;AB(ANB'O則OF'/AC=OA/AA

5、'AO/OA'=BO/B'O即:f/u=b/(a+b)a/b=u/v兩式聯(lián)立消去a、b即得1/u+1/v=1/f【精練強化1】如圖所示，一根粗細均勻的木棒AB放在主光軸的一倍焦距到兩倍焦距之間,它經(jīng)凸透鏡所成的像為A.A'在B'的左端，B.A'在B'的右端，C.A'在B'的右端，D.A'在B'的左端，A'B',則(A)B'端較粗A'端較細A'端較粗B'端較細【精練強化2】如圖，把一個凹透鏡A放在一個凸透鏡B的前10cm處，能使一束平行于主光軸的光能過這兩個透鏡

6、后，會聚在P上一點S;已知光屏距凸透鏡30cm,現(xiàn)保持光屏和凸透鏡的位置不動，把凹透鏡拿走，將一點光源C放在凸透鏡的主光軸上距凸透鏡30cm處，也能使C點的像成在光屏上的S點，則凹透鏡的焦距是20cm,凸透鏡的焦距是15cm訓練3物態(tài)變化的識別和應用【精選例題】小華同學利用圖甲所示裝置對100g冰加熱，他每隔相同時間記錄一次溫度計的示數(shù)，并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。圖乙是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度-時間圖象，根據(jù)圖象冰屬于晶體（選填“晶體”或“非晶體”）;在BC階段物質(zhì)處于固液混合狀態(tài)（選填“固體”、“液體”或“固液共存”）；設相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同，則BC階段物質(zhì)共吸收了4.2X103J的熱量（

7、c冰=2.1x103J/kgC,c水=4.2x103J/kgC）；圖丙是另一位同學在完成同一實驗時繪制的溫度-時間圖象，老師認為他的C段數(shù)據(jù)有問題，老師做出這樣的判斷的依據(jù)是水的比熱容較大，質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量，水升溫應較慢。【精選例題】如圖所示為家用冰箱的工作原理圖，環(huán)戊烷作為綠色冰箱的制冷劑，比較容易汽化和?化，把冰箱里的“熱”“搬運”到冰箱外面，有關(guān)這種電冰箱工作過程的下列說法，正確的是（B）A.制冷劑進入冷凍室的管子里迅速液化、吸熱B.制冷劑進入冷凍室的管子里迅速汽化、吸熱C.制冷劑被壓縮機壓入冷凝器后，通過降溫使蒸氣液化、放熱D.制冷劑被壓縮機壓入冷凝器后，通過壓縮體積使蒸

8、氣汽化、放熱【精練強化】某興趣小組在研究冰熔化實驗時，發(fā)現(xiàn)冰熔化時有快有慢，他們想知道影響冰熔化速度的因素，于是提出了以下兩種猜想：猜想1:環(huán)境溫度可能會影響冰熔化速度.猜想2:冰的形狀可能會影響冰熔化速度.請你列舉生活中一個實例說明“猜想1”是合理的：河里的冰（或雪）在氣溫高時熔化的較快小麗同學對“猜想2”有自己的想法，為了驗證“猜想2”，小麗設計了如下實驗方案：（a）量出50mL蒸儲水3份，分別倒入容積都為50mL的長方體、正方體和球體塑料模型盒中.（b）倒入模型盒中時確保沒有水濺出.（c）把模型盒放到冰箱冷凍室里，冷凍足夠長時間.（d）用字母AB、C分別給3個燒杯做標注.（e）把模型盒從

9、冰箱里拿出來，迅速將每個冰塊放入對應的燒杯中.觀察并記錄三冰塊熔化所用的時間.請你回答下列問題（已知實驗中的三冰塊表面積從大到小依次是長方體、正方體和球體）:該實驗方案步驟（a）、（b）的設計目的是：使冰的質(zhì)量相同而形狀不同小麗通過實驗分析，驗證了冰塊的形狀會影響冰塊熔化速度，在這三種形狀的冰塊中，熔化最慢的是：球體的冰塊，并說明理由：相同體積的正方體、長方體和球體，球體的表面積最小，受熱面積最小【精練強化】小明用甲圖所示的裝置探究“水沸騰規(guī)律”請回答下列問題：(1)實驗中觀察到水沸騰的現(xiàn)象是水中有大量氣泡產(chǎn)生，氣泡在上升過程中體積變大，到水面破裂。(2)小明在水溫升高到90c時，開始記錄數(shù)據(jù)

10、于表格中。請根據(jù)數(shù)據(jù)在乙圖中畫出圖象?；卮鹚序v的規(guī)律是：吸熱，溫度不變。時間/s0306090120150180210溫度/c9092949698989898(3)小明又創(chuàng)新了實驗，他組裝了如丙圖所示的裝置，左右兩個盛裝水的試管中間用一個玻璃導管相連通。請對比甲圖所示實驗，說出丙圖所示實驗的優(yōu)勢與不足。優(yōu)勢：既可以研究水沸騰的規(guī)律，還可以研究液化放熱的知識并能把水蒸氣帶走的能量收集起來再利用，節(jié)能；不足：左側(cè)試管上方有膠塞，水沸騰后可能使水上方的氣壓增大，導致膠塞會被沖出，不安全。訓練4熱量、熱效率的計算【精選例題】科學興趣小組的同學在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時，選用了兩只完全相同的酒

11、精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱，他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時3xI07j/kg,加熱時酒精燈平均每分鐘消耗1g間變化的圖象如圖所示。已知酒精的熱值是酒精。那么請問：經(jīng)分析：圖a是沙子吸熱升溫的圖象。加熱滿2min時，水吸收了多少熱量？酒精完全燃燒過程中熱量的利用率是多少？試求出沙子的比熱容。解答：由圖象知，水加熱2分鐘時的溫度是70C.則Q®=cmAt=4.2X103J/(kg?C)X0.2kgX(70C20C)=4.2X104J.8min消耗的酒精：m=8minx1g/min=8g,完全燃燒放出的熱量：Q放=m酒q=8X103kgX3X107J/kg=2.4X105J

12、,熱量的利用率：4=%><100險鼠，2乂1：'j><100%28%2.4X1ObJ水和沙子均加熱2min,吸收相等的熱量，則Q沙吸=Q水吸,即c沙m水t沙=c水m水t水,由圖象可知，t0=20C,t水=70C,t沙=270C,X4.2x103J/(kg?C)=皿水h水-豌)0I0_2kgxC70C-20C)cc1n沙Ct沙tu)llcgX(27Qr-2QlC)0.84x103J/(kg?C).【精練強化】我國北方地區(qū)冬季用燃煤取暖所造成的大氣污染，已越來越引起人們的關(guān)注.現(xiàn)在有些家庭已經(jīng)改用燃油取暖，以降低對大氣的污染.小明家的住房面積約110m2,若將住房的

13、門窗關(guān)閉好，用燃燒柴油來取暖，并使室溫升高10C,已知柴油的熱值為4.3X107J/kg,空氣的密度約為1.3kg/m3,空氣的比熱容為1.0x103J/(kg?C)所需的柴油約為(B)A.0.0lkgB.0.1kgC.1kgD.10kg【精練強化】隨著人們生活水平的提高，越來越多的家庭采用“水地暖”進行取暖.其原理是：在房間地面裝飾層下鋪設散熱管道，通過管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫.當供水溫度為45c時，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對應關(guān)系見下表:散熱管地面裝飾層材料聚乙烯(PE-RT)聚丁烯(PB)若該地暖系統(tǒng)的總水量為熱量？陶瓷2136.6W/m_2125.7W/m2X1

14、03kg,將全部的水從塑料木地板103.5W/m293.5W/m296.9W/m290.0W/m25c加熱至45C,水至少需要吸收多少c水=4.2X103J/(kg?C)解答：水吸收的熱量：Q吸=cm(t10)=4.2X103J/(kg?C)X2X103kgX(45C-5C)=3.36X108J；某家庭木地板的面積為80nt散熱管材料為聚丁烯(PB),供水溫度為45C,則該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量為多少焦耳?解答：由題知，散熱管材料為聚丁烯，用木地板，該家庭地面單位面積上的散熱功率P=290.0W/m,該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量：Q=PSt=90.0W/m2x80nfx3600s=2.592X10

15、7J；“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關(guān)外，你認為還與哪些因素有關(guān)？請至少寫出兩點.解答：“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關(guān)外，還與地面裝飾層材料、散熱管材料、裝飾層厚度、供水溫度、管間距離等有關(guān).訓練5新能源、新材料【精選例題】在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器擔負著信息采集的重要任務，可以實現(xiàn)“提醒”和“報警”功能.其中熱敏傳感器主要運用了熱敏電阻來測量溫度的變化.熱敏電阻主要是由半導體材料制成的(選填“導體”、“半導體”、“超導體”或“絕緣體”)。熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線如下圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻R作為傳感器制作的簡單自動報警線路圖，圖中a、b為兩個固定的金屬片，d為鐵片。為了使溫度過高

16、時發(fā)送報警信息，開關(guān)c應該接在a處（選填"a”或"b”）。若使報警的最低溫度提高些，應將P點向左移動（選填“左”或“右”）。港訥發(fā)電大用暗發(fā)電風力電COg描效量（千克，千瓦時）【精練強化】在漁船上安裝“風光互補發(fā)電”裝置，利用太陽能電池板和風力發(fā)電機發(fā)電，以節(jié)省燃油，在東南漁區(qū)成為現(xiàn)實.某市將在1000艘漁船上安裝“風光互補發(fā)電”裝置。“風光互補發(fā)電”裝置由風力發(fā)電機、太陽能電池板、充電器、蓄電池等組成，太陽能電池板、風力發(fā)電機的設計壽命為20年，蓄電池約4年更換一次,項目價格如下表：充電器蓄電池1000元2000元安裝費2000元項目風力發(fā)電機太陽能電池板價格（g）500

17、0元4000元“風光互補發(fā)電”裝置中的風力發(fā)電機是根據(jù)什么的原理來工作的；“風光互補發(fā)電”裝置的發(fā)電功率為500瓦，正常工作1小時可產(chǎn)生多少電能？如圖是不同發(fā)電方式的CQ排放量，若在1000艘漁船上安裝這套“風光互補發(fā)電”裝置，則與燃油發(fā)電相比，一天（正常發(fā)電8小時）至少減少CQ排放多少千克？某同學想在自己家的屋頂上安裝這套“風光互補發(fā)電”裝置，若該裝置平均每天正常工作8小時，目前電費價格約為0.54元/千瓦時，請你幫他通過計算決定是否安裝這套裝置.解答：該題中的風力發(fā)電，即消耗風能，推動發(fā)電機的輪片轉(zhuǎn)動，進而產(chǎn)生電能，故是將風能（機械能）轉(zhuǎn)化為電能的過程，所以風力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應的原理制

18、成的；“風光互補發(fā)電”裝置正常工作1小時可產(chǎn)生的電能：W=Pt=0.5kwX1h=0.5kw?h;由題意得，一天至少減少CO排放量，應該是在無風的晴天時減少的排放量，所以，減少二氧化碳的排放量=1000X8X0.5kw?hx（0.42-0.16）kg/kw?h=1040kg；二十年電費為：20X365X8X0.5kw?hX0.54元/kw?h=15768元；風光互補發(fā)電成本：5000元+4000元+1000元+2000元X5+2000元=22000元；因為風光互補發(fā)電成本高于二十年電費，所以不經(jīng)濟，建議不安裝該裝置.答：“風光互補發(fā)電”裝置中的風力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應的原理來工作的；一天（正常

19、發(fā)電8小時）至少減少CQ排放1040kg；建議不安裝該裝置。訓練6熱力綜合問題【精選例題】閱讀以下材料，回答下列問題：我國瓦良格號航母于2012年1月8日進行了第四次出海試航并順利返航.瓦良格號航母的滿載排水量為67500t,4臺蒸汽輪機共提供約1.5X105kW的動力，最大航速30節(jié)（1節(jié)=1海里/小時），航母上安裝有衛(wèi)星通訊天線、有源相控陣雷達等設備，配備近防武器系統(tǒng)和各型艦載機。甲蒸汽輪機利用重油（原油提取汽油、柴油后的剩余重質(zhì)油）做燃料，通過鍋爐把水加熱成蒸汽，由蒸汽推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動.重油是不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源；蒸汽輪機工作時將燃料燃燒獲得的內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為機械能。

20、若航母以最大航速航行100海里，消耗120t重油，則行駛時間為3.33h;完全燃燒120t重油可產(chǎn)生4.8X1012J的熱量，4臺蒸汽輪機的效率約為37.5%。（重油的熱值q=4X107J/kg）某艦載機在靜止的航母上，通過彈射裝置獲得一定的初速度后，在水平跑道上以6X106W的恒定功率沿直線加速，行駛過程中所受阻力不變，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖甲所示，飛機運動過程中受到的阻力是6X104NN.艦載機機翼的橫截面設計成如圖乙所示的形狀，是利用了在氣體中流速越大的地方壓強越小的原理,為飛機提供升力。為了獲得更大的升力，飛機起飛時應讓飛機逆風（選填“逆風”或“順風”）起飛?！揪殢娀科囋?/p>

21、行駛中，由于路況和車速的不同，發(fā)動機的實際功率也不同，通常行駛時，實際功率要小于它的最大功率.某型號轎車的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表.（某標號汽油的熱值約為4.5X107J/kg、密度約為0.7x103kg/m3）。90kW6.0L（某標號汽油）170km/h發(fā)動機最大功率百公里耗油（100km/h勻速行駛）最大車速求：若轎車以100km/h的速度勻速行駛1h,則轎車消耗了多少千克的汽油？若轎車發(fā)動機的效率是40%當轎車以100km/h的速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率是多少瓦特？解答：（1）-v=士1，轎車1h行駛的路程s=vt=100km/hx1h=100km,根據(jù)題意可知，行駛100km耗油6L=6X103n3,p-不，耗油的質(zhì)量為：m=pV=0.7x103kg/m3x6X103n3=4.2kg;（2）設汽車運行時間為：t=1h.消耗汽油的總熱量Q總=mq=4.5x107J/kgx4.2kg=1.89X108J,股有由刀=不得,Q總轎車做的有用功為：慌=打Q總=40%X1.89X108J=7.56X107J,發(fā)動機的實際功率：P實=T.56X10叮市03s=21000W答：（1）轎車消耗汽油的質(zhì)量為4.2Kg;（2）發(fā)動機的實際功率是21000W