图是17世纪一种原始热机的示意图,以下是它对外做一次功的简要概述:
①燃烧燃料,对锅炉里的水加热,产生大量的水蒸气;
②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸;
③关闭锅炉与汽缸间的阀门,打开水箱与汽缸间的阀门,向汽缸里注入冷水;
④汽缸里大量的水蒸气液化成水;
⑤活塞向下运动,对连杆产生巨大的向下的拉力,从而对外提供动力做功。
(2)④中水蒸气液化,要
(3)不计活塞质量,在④和⑤中,汽缸内大量水蒸气液化成水,导致汽缸内气压减小,在
如图甲所示,划船的时候,船桨会激起水波。在一列水波向前传播中,凸起的最高处,叫做波峰;凹下的最低处,叫做波谷。邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫做波长。在某确定位置,1s 内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。
水波不停地向远处传播,用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。跟水波类似,电磁波也 有自己的频率、波长和波速。
电磁波是个大家族,自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中,无线电波用于通信;红外线用于遥控、热成像等;可见光是生物用来观察事物的基础;紫外线用于医用消毒、验证假钞等;X射线用于CT照相,γ射线用于医疗。
无线电波有一种传播方式,就是沿着地球表面传播,如图乙所示。但地面上有许多障碍物,如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时,无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。
(2)如图丙所示的波,波长为
(3)波长为1m的无线电波
红外测温仪
红外测温仪是一种非接触式辐射能量探测仪,如图甲为某手持红外测温仪。红外测温仪工作时,会探测物体辐射的红外能量,并将红外能量转变为相应的电信号,最后将电信号转变为被测物体的温度值。红外测温仪具有测温范围大、测量精度高、响应时间短等特点,广泛应用于生产和生活中。
任何物体都会向外辐射红外能量,物体辐射红外能量的大小与物体的温度和辐射的红外波长有关,其关系如图乙所示。红外测温仪测量物体温度时,测温仪除了会接收到物体辐射的红外能量,还会接收到物体表面反射的红外能量,从而影响测量的准确度。测量物体温度时,红外测温仪通常会探测物体辐射的最佳红外波长,以便接受到更多的红外能量,提高测量的精度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/8/4d0b5888-1642-4c48-a959-26f047d10246.png?resizew=450)
(1)物体的温度越高,其辐射的红外能量越
(2)红外线测温仪通过探测
(3)物体的温度一定时,物体辐射能量的大小与波长的关系是
A.波长越长,辐射的能量越大
B.波长越长,辐射的能量越小
C.随着波长的增加,辐射能量减小
D.随着波长的增加,辐射能量先增大后减小
(4)测量高温物体的温度时,红外测温仪应探测波长
涡轮增压发动机
涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气,使之增压进入汽缸。汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功,从而对外输出功率。涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入汽缸,这样提高了进入汽缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/15/05191cb2-11e1-43ae-9a90-9b340d536fc1.png?resizew=380)
(1)使用涡轮增压发动机,燃料的热值
(2)涡轮增压器利用的是废气的
(3)吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力所做的功
(4)压缩冲程气缸内气体的压强为p,内能为E,温度为t,活塞距离气缸顶端(火花塞一端)距离为L,则下列图像中正确的是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/15/7357a591-7aa6-4cd4-804a-c63196993a25.png?resizew=94)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/15/18d8591f-d82e-483e-873c-6fa2ec6dc68c.png?resizew=94)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/15/758dd9b8-5af0-4a81-b06a-16f88eab5710.png?resizew=94)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/15/7597e8c4-fbf6-44a9-a8e9-84c7de8adb94.png?resizew=94)
空气(0![]() | 331 | 冰 | 3230 |
空气(15![]() | 340 | 铜 | 3750 |
煤油(25![]() | 1324 | 铝 | 5000 |
水(常温) | 1500 | 铁 | 5200 |
(1)从上表中看出,声音在介质中传播速度和哪些因素有关?(写出两条)
(2)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43s。
①其中一次声音是由空气传来的,那么,空气传送声音用了多少时间?(此时气温约为15
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa088a4729226b696c536845791d4c02.png)
②声音在金属管中的传播速度是多大?
③该金属管可能是由什么材料制成的?
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏.
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成.电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料.当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触摸屏上.通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹.如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离,无法形成有效电容,就不能正常操作触摸屏了.
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是
(2)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是
激光的应用
1958年,人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光,这就是激光.激光束的平行度特别好,在传播很远的距离后仍能保持一定的强度.激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距.对准目标发出一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔,就可以求出目标的距离.激光测距雷达就是根据这个原理制成的.
由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点上,让这一点照射到光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,经处理后还原成声音和图象,由于会聚点很小,光盘记录信息密度很高.
激光还有一个特点是亮度高,也就是说,它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上,可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度,最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了.因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔.医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤,切除肿瘤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜.强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器,在军事上有广泛的应用.
(1)激光在真空中的传播速度为
(2)激光测距与初中物理学到的
(3)用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜,是利用激光的
光强与光敏电阻
“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd),光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。将电压恒为6V的电源,9Ω的定值电阻R0,光敏电阻R接入图b所示电路中,测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图a所示,根据图像及物理知识解答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/4/9dc0a4e0-7bbc-499d-937f-dd285c4d2ab6.png?resizew=492)
(1)光敏电阻是用
(2)根据图a,当光强为E1时,光敏电阻的阻值为R1,当光强为E2时,光敏电阻的阻值为R2,那么它们之间的关系式为R1:R2=
(3)请在图b中加画上电压表,要求实现:光强越强,电压表的示数越大
(4)实验过程中,如果电流表的示数为0.4A,电压表示数为
太阳能路灯
太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。如图甲的太阳能路灯,灯杆顶端是太阳能电池板,白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电照明。其自动控制电路如图乙所示,R0为保护电阻,R为光敏电阻。太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料,它的基本原理是光电效应,光电效应分为外光电效应和内光电效应,外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象;内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。为了保证控制电路能正常供电,放电余留20%时即停止向LED灯供电。(不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗)则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/26/c3c591d6-297e-41f9-a980-098510f5a432.png?resizew=201)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/26/e427726e-72a0-4ab6-89de-dabe5489a379.png?resizew=256)
太阳能电池板 | 蓄电池组 | LED灯 | |||
电池板的总面积 | 0.4m2 | 电池电压 | 12V | 额定电压 | 12V |
光电转化效率 | 15% | 电池容量 | 30Ah | 额定总功率 | 20W |
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
(2)太阳能电池板是利用
(3)设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1000J,电池板对蓄电池充电的功率为
酒精测试仪
酒精测试仪是测试酒精含量的仪器,是交警常用的执法装备。通常,检测驾驶员酒后驾驶的方法:一是检测血液酒精浓度;二是检测呼气酒精浓度。在违法行为处理或者公路交通例行检查中,通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气体传感器,目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器,它具有气敏特性,当接触的敏感气体浓度增加时,它的电阻值就降低。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器,其原理是采用贵金属铂金为电极,进入燃料室的酒精经过特种催化剂催化,充分燃烧产生电压,此电压与进入燃料室内气体的酒精浓度成正比。与半导体型相比,燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好、精度高、抗干扰能力强等特点。上述两种传感器都是将酒精气体浓度的变化转换为其他量的变化,从而实现了现场快速测量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/58e42d01-e277-44ee-887f-deddfae262da.png?resizew=261)
(1)酒精测试仪内部的核心部件是
(2)材料中图示的是半导体型呼气酒精测试仪的简化工作电路,R0为定值电阻。以下关于电压表的示数U与酒精气体浓度C之间关系的图像,正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/c3ba2c15-f57c-4f54-b6d8-58e1b7522df2.png?resizew=520)
(3)酒精测试仪核心部件的工作原理是将酒精气体浓度的变化转换为其他量的变化进行观测,这是物理学中一种常用的方法: