【答案】(1)①像距 ②稳定 ③大小 (2)①用茶色玻璃代替凸透镜 ②探究平面镜成像是实像还是虚像 ③用一副近视眼镜放在LED灯与凸透镜之间 ④探究近视眼的成因 【解析】(1)以凸透镜的位置作为零刻度,有利于直接读出物距和像距;用LED灯替代蜡烛,有利于成像更清晰、更稳定;使光源“A”状LED灯所在面板的格子与光屏面板的格子完全一样,有利于准确得出像与物的大小关系。(2)把凸透镜更换为茶色玻璃,可以探究平面镜成像的虚实问题;用一副近眼镜放在LED灯与凸透镜之间,可以探究近视眼的成因。
【点评】此题重点考查了凸透镜的成像原理以及实验设计创新等问题,是一道对考生实验技能要求较高的实验题。能否做好此题,关键是考生平时是否对实验课给予足够重视,同时要求考生在进行实验题训练时,不能只停留于实验结论型的训练,也要注意设计型或改进型实验题的强化训练。 22.(6分)阅读下列短文,回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所
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示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m的可燃冰分解后可释放出约0.8m的水
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和164m的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃左右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
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请回答下列问题:[1个标准大气压取1×10Pa,海水的密度取1×10kg/m,g取10N/kg,c水=4.2373
×10J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×10J/m] (1)可燃冰的主要成份是_________。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_________m。
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(3)如图所示,海底上有一块体积为100m且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为_______N。
(4)0.5m的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为______kg温度为20℃的水加热至沸腾。
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【答案】(1)甲烷和水 (2)290 (3)0 (4)8.2×10 【解析】(1)由短文知,可燃冰的主要成份是甲烷和水;(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,需要海水产
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生29个标准大气压,即海水的压强为p=29×1×10Pa=2.9×10Pa,由p??gh得需要的海水的深度为
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p2.9?106Pah???290m;(3)由于可燃冰A的底部与海底紧密相连,所以海水对其底
?g1?103kg/m3?10N/kg部没有向上的压力,故可燃冰A受到的浮力为0N;(4)由短文知,1m的可燃冰分解后可释放出约0.8m
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的水和164m的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。可见,0.5m的可燃冰分解后,至少可以分解
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出甲烷为0.5×164×0.8m=65.6m,这些甲烷完全燃烧释放出的热量为Q放?qV,由Q吸?Q放得
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qV4.2?107J/m3?65.6m33c水m?t?qV,即m???8.2?10kg。 3c水?t4.2?10J/(kg?℃)?(100℃?20℃)【点评】此题考查了浮力的产生条件、液体压强公式、热量公式、热值公式等,是一道力热综合题。由于难度不大,所以考生只需要熟记相关知识,并学会运用相关公式即可。 23.(6分)如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图,它既能遮阳,还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板),其工作电路示意图如图乙所示,电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%),为蓄电池充电,蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量
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为1.2×10J(即为1.2×10W/m),电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后,能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则: (1)电池板对蓄电池充电,是将电能转化为_______能的过程。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关_________。 (3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为________W。
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电_______小时,若充电电压为20V,则充电电流为______A。
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(5)该百叶窗电池板的面积为_______m。
【答案】(1)化学 (2)S1 (3)30 (4)1.5 3 (5)0.5 【解析】(1)电池板对蓄电池充电时,是将电能转化为化学能的过程;(2)由图乙知,要给蓄电池充电,需要闭合开关S1;(3)一盏节能灯正常工作时消耗的电功率为3W,则10盏同样的节能灯正常工作时的总电功率为10×3W=30W;(4)因为蓄电池充满电后,能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时,说
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明充满电后的蓄电池具有的能量为W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×10J,当蓄电池的电量只有一半时,
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若要给蓄电池充满电,则需要充电能量为W?=0.5×6.48×10J=3.24×10J,又由W??Pt得电池板需对
W?3.24?105J??5400s?1.5h,若充电电压为U=20V,则充电电流为蓄电池充电的时间为t?P60WI?P60WP60W??3A;??600W,设太阳辐射到每平方米电(5)太阳的辐射功率为P辐射?U20V10%0.1P辐射600W??0.5m2。 池板的功率为P1,则百叶窗电池板的面积为S?32P11.2?10W/m【点评】此题考查了能量转化与守恒定律、电功率的计算公式等,是一道比较新颖的电学综合题。要求
考生要懂得由题意分析出各个功率以及能量等,还要善于分析各个未知量与已知量之间的联系,灵活运用相应公式求出未知量。
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