请根据材料,回答下列问题:
2022年2月4日,第24届冬奥会在北京隆重开幕,奥运火炬再次在“鸟巢”点燃,北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示,是北京冬奥会火炬“飞扬”,它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约,激情飞扬,照亮冰雪,温暖世界”。
火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸,它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的,这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一,但强度却是钢的7至9倍,这使得火炬不仅手感轻,而且还很坚固。
另外,为了使火炬“飞扬”不仅环保,还能在极寒天气中使用,“飞扬”采用氢作燃料,但氢的燃烧温度能达到800℃,一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂,经过测试与工艺调整,这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料,兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点,同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身,达到了奥运火炬的设计要求。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/25/2965880431296512/2965948547342336/STEM/d5d20a70-b93f-4556-9671-f3b9fdae6d7c.png?resizew=105)
(1)火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成,这是因为碳纤维具有__________ 小、硬度大的特点;
(2)火炬“飞扬”的燃料是氢,当氢燃烧时,__________ 能转化为内能;已知氢的热值为1.4×108J/kg,若完全燃烧20g的氢,所放出的热量为__________ J;
(3)第三代树脂材料一聚硅氮烷树脂具备哪些优势,达到了奥运火炬的设计要求_________ 。
北京冬奥火炬的科技“外衣”
2022年2月4日,第24届冬奥会在北京隆重开幕,奥运火炬再次在“鸟巢”点燃,北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示,是北京冬奥会火炬“飞扬”,它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约,激情飞扬,照亮冰雪,温暖世界”。
火炬“飞扬”不仅造型优美飘逸,它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的,这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一,但强度却是钢的7至9倍,这使得火炬不仅手感轻,而且还很坚固。
另外,为了使火炬“飞扬”不仅环保,还能在极寒天气中使用,“飞扬”采用氢作燃料,但氢的燃烧温度能达到800℃,一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂,经过测试与工艺调整,这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料,兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点,同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身,达到了奥运火炬的设计要求。
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(1)火炬“飞扬”的外壳采用碳纤维材料制成,这是因为碳纤维具有
(2)火炬“飞扬”的燃料是氢,当氢燃烧时,
(3)第三代树脂材料一聚硅氮烷树脂具备哪些优势,达到了奥运火炬的设计要求
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2022年北京市西城区中考物理一模试题(已下线)【专题】5年(2018-2022)中考1年模拟物理分项汇编(北京专用)专题11 内能及应用(已下线)【专题】5年(2018-2022)中考1年模拟物理分项汇编(北京专用) 专题20 综合题
更新时间:2022-04-25 20:20:40
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【推荐1】小强家购置了一台油电混合动力汽车,该车利用内燃机和电动机共同提供动力,其蓄电池最多储存44 kW·h的电能,电动机将电能转化为机械能的效率可达60%。
(1)电动机的工作原理是________ ;
(2)该车某次在平直公路上匀速行驶受到的阻力为720 N,则该车匀速行驶100 km牵引力做了多少功?( )
(3)蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,若汽车受到的阻力不变,该车持续行驶的最大路程是多少?( )
(4)假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值5.0×107 J/L,汽油机的效率为30%,则汽车匀速行驶100 km耗油多少升?( )
(1)电动机的工作原理是
(2)该车某次在平直公路上匀速行驶受到的阻力为720 N,则该车匀速行驶100 km牵引力做了多少功?
(3)蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,若汽车受到的阻力不变,该车持续行驶的最大路程是多少?
(4)假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值5.0×107 J/L,汽油机的效率为30%,则汽车匀速行驶100 km耗油多少升?
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【推荐2】在“新冠肺炎”期间为了解决同学们饮水问题,学校安装了某种即热式节能饮水机,下图是安装在学校内的某种即热式节能饮水机的原理图。烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管里的冷水给出水管中的开水降温。同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。如图所示,当节能饮水机的出水流量为1.9L/min时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出。
(1)该饮水机的热交换器是采用____________ 方式增大了自来水的内能,电加热腔内发生的能量转化是电能转化为________ ;
(2)可供直接饮用的温开水的温度是多少℃______ ?(不计热损失)
(3)若将电热器用一个热效率为50%的烧煤锅炉代替,则该锅炉每分钟需要燃烧多少千克煤______ ?(q=3.0×107J/kg)
(1)该饮水机的热交换器是采用
(2)可供直接饮用的温开水的温度是多少℃
(3)若将电热器用一个热效率为50%的烧煤锅炉代替,则该锅炉每分钟需要燃烧多少千克煤
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解题方法
【推荐1】某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,用一水槽装6kg的水,经过太阳光照射一段时间后,水温升高了5℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q燃化气=5×107J/m3]求:
(1)此过程是将_________ 能转化为_________ 能;
(2)此过程中水吸收了多少的热量_________ ?
(3)若用效率是30%的液化气灶加热,使同质量的水升高相同的温度,则需要完全燃烧多少立方米的液化气_________ ?
(1)此过程是将
(2)此过程中水吸收了多少的热量
(3)若用效率是30%的液化气灶加热,使同质量的水升高相同的温度,则需要完全燃烧多少立方米的液化气
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解题方法
【推荐2】阅读短文,回答问题:
中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F-T2火箭将天宫二号空间实验室成功发射升空。长征二号F-T2火箭通过燃烧固态氢燃料,喷出高压燃气从而使火箭获得推力,天宫二号空间实验室在火箭的顶部,火箭由于高速行驶与大气发生剧烈的摩擦而产生高温,所以天宫二号外部用整流罩包住,以防因温度过高而损坏,当离开大气整流罩包与天宫二号分离,最后整流罩坠落在陕西并压坏陕西民居。
(1)火箭利用固态氢作为燃料,主是是利用了它的___________ 大(选填“比热容”“密度”或“热值”)的特性;
(2)火箭发射升空时,燃料燃烧将___________ 能转化为燃气的___________ 能,再转换为火箭的___________ 能:能量的转化和转移是有___________ 的;
(3)本次长征二号F-T2火升空共燃烧了
的因态氢,若固态氢的热值是
,则能够放出热量___________ J。
中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F-T2火箭将天宫二号空间实验室成功发射升空。长征二号F-T2火箭通过燃烧固态氢燃料,喷出高压燃气从而使火箭获得推力,天宫二号空间实验室在火箭的顶部,火箭由于高速行驶与大气发生剧烈的摩擦而产生高温,所以天宫二号外部用整流罩包住,以防因温度过高而损坏,当离开大气整流罩包与天宫二号分离,最后整流罩坠落在陕西并压坏陕西民居。
(1)火箭利用固态氢作为燃料,主是是利用了它的
(2)火箭发射升空时,燃料燃烧将
(3)本次长征二号F-T2火升空共燃烧了
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综合题
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【推荐3】目前杭州垃圾发电有三张“大嘴”,杭州锦江环保能源有限公司“胃口”最大,可日吞800吨垃圾,日发电量43万千瓦时;杭州生活垃圾焚烧发电厂潜力最大,现在日吞垃圾600吨,日发电量11万千瓦时;杭州余杭锦汇环保能源有限公司日吞垃圾200吨,日发电14万千瓦时.这意味着目前杭州每天3000多吨城市生活垃圾有一半被垃圾发电“吞吃”.据悉剩下的垃圾则全部拉到天子岭垃圾填埋场进行填埋,并通过填埋产生的沼气进行发电.填埋是目前全球垃圾处理的主要方式,传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋,让其自行发酵.在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气、易造成常规污染,请利用所学科学知识回答下列问题:
(1)垃圾焚烧发电时能转化情况是:化学能→__________ →__________ →电能.
(2)若垃圾焚烧发电时的总效率为η,焚烧m吨垃圾发电w千瓦时,则生活垃圾的平均燃烧值约为__________ .
(3)若以(C6H10O5)n代表垃圾中有机物的化学式,请写出它与水发酵成二氧化碳和甲烷的化学方程式:__________ .
(4)目前世界能源供应渐趋紧张,我们现在应当大力响应习近平主席“构建人类命运共同体”的号召,尽量节约能源,力行低碳生活,你觉得你能够的事是__________ .
(1)垃圾焚烧发电时能转化情况是:化学能→
(2)若垃圾焚烧发电时的总效率为η,焚烧m吨垃圾发电w千瓦时,则生活垃圾的平均燃烧值约为
(3)若以(C6H10O5)n代表垃圾中有机物的化学式,请写出它与水发酵成二氧化碳和甲烷的化学方程式:
(4)目前世界能源供应渐趋紧张,我们现在应当大力响应习近平主席“构建人类命运共同体”的号召,尽量节约能源,力行低碳生活,你觉得你能够的事是
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【推荐1】2024年3月4日,中国石油塔里木油田钻探深度突破一万米,刷新亚洲最深井记录,使我国深地油气钻探能力及配套技术跻身国际先进水平。
(1)此次钻井发现每往下钻进100m,地下温度会升高
至
,其热量属于______ 能。石油钻探的钻头用金刚石制成,这是利用了金刚石的______ 大的物质属性。
(2)塔中一井是塔里木油田的第一口发现井。工程师取15mL的原油,测得质量为12.15g,则原油的密度是多少?( )
(3)原油经过炼制可以制成汽油,50kg汽油完全燃烧能使发动机效率为35%、功率为50kW的汽车匀速直线行驶多长时间?( ) (
)
(1)此次钻井发现每往下钻进100m,地下温度会升高
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(2)塔中一井是塔里木油田的第一口发现井。工程师取15mL的原油,测得质量为12.15g,则原油的密度是多少?
(3)原油经过炼制可以制成汽油,50kg汽油完全燃烧能使发动机效率为35%、功率为50kW的汽车匀速直线行驶多长时间?
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【推荐2】2023年10月23日上午9点,杭州第4届亚残运会自行车项目正式在淳安界首体育中心自行车馆拉开帷幕,运动员用“速度与激情”放飞梦想,用车轮丈量赛道。选手们所用的自行车部分材料采用碳纤维,碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的密度不到钢的四分之一,但碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般是钢的7-9倍,利用碳纤维可以制造轻便自行车,这种自行车登坡顺利而爽快,目前,碳纤维越来越显示出在工业上的广阔应用前景。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/5/44598e14-2caa-47e1-8b25-facdef2eecfa.jpg?resizew=254)
(1)碳纤维材料已被广泛应用在羽毛球拍上,这种应用与下列碳纤维的哪种物理属性无关________ ;
A.密度小 B.弹性好 C.导电性好 D.韧性好
(2)小明想利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度,他测得该碳纤维材料的质量为0.038kg,体积为
,则碳纤维材料的密度为多少__________ ;
(3)若某品牌碳纤维自行车架的质量只有3.8kg,若用密度为
锰钢材料制作同一车架,车架的质量为多少____________ ?
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(1)碳纤维材料已被广泛应用在羽毛球拍上,这种应用与下列碳纤维的哪种物理属性无关
A.密度小 B.弹性好 C.导电性好 D.韧性好
(2)小明想利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度,他测得该碳纤维材料的质量为0.038kg,体积为
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(3)若某品牌碳纤维自行车架的质量只有3.8kg,若用密度为
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【推荐3】一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”,是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池。如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此,其应用前景十分广阔。
(1)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成___________ ;
A.保温隔热材料
B.冲击钻的钻头
C.高压输电线
D.电饭锅的锅胆
(2)最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的___________ ;
A.透光性好
B.导热性好
C.硬度大
D.导电性强
(3)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度___________ (选填“大”或“小”);
(4)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为___________ 。
(1)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成
A.保温隔热材料
B.冲击钻的钻头
C.高压输电线
D.电饭锅的锅胆
(2)最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的
A.透光性好
B.导热性好
C.硬度大
D.导电性强
(3)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度
(4)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为
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