9. (常州期末)科技小组的同学们在进行“比较水和盐水的沸腾特点”实验时,他们设计的实验方案:分别用相同的酒精灯给质量和初温都相同的水和盐水加热。

(1) 在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将(填“A向上”或“B向下”)调整为图甲的实验装置。
(2) 当水沸腾时,烧杯中产生大量气泡,沸腾时的情景如图乙中的(填“A”或“B”);烧杯内的水在加热过程中,某时刻温度计如图丙所示,读数为$°\mathrm{C}$。
(3) 根据实验数据画出水和盐水的温度—时间图像如图丁所示,从图像可知:水和盐水沸腾过程中温度都。
(4) 由同学们的探究结果可知,煮鸡蛋时在水中(填“加”或“不加”)盐更容易熟,原因是。
(5) 水在沸腾时,杯口附近出现“白气”,“白气”是(填“水蒸气”或“小水珠”)。室内温度越,产生“白气”越明显。
(1) 在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将(填“A向上”或“B向下”)调整为图甲的实验装置。
(2) 当水沸腾时,烧杯中产生大量气泡,沸腾时的情景如图乙中的(填“A”或“B”);烧杯内的水在加热过程中,某时刻温度计如图丙所示,读数为$°\mathrm{C}$。
(3) 根据实验数据画出水和盐水的温度—时间图像如图丁所示,从图像可知:水和盐水沸腾过程中温度都。
(4) 由同学们的探究结果可知,煮鸡蛋时在水中(填“加”或“不加”)盐更容易熟,原因是。
(5) 水在沸腾时,杯口附近出现“白气”,“白气”是(填“水蒸气”或“小水珠”)。室内温度越,产生“白气”越明显。
答案
A向上
A
96
不变
加
盐水的沸点高,煮鸡
蛋更容易熟
小水珠
低
A
96
不变
加
盐水的沸点高,煮鸡
蛋更容易熟
小水珠
低
解析
【分析】
要解决这道题,需结合热学实验的相关知识逐步分析:
1. 调整温度计:温度计使用时玻璃泡不能接触烧杯底,图甲中温度计玻璃泡碰底,需向上调整温度计的固定部件A,避免碰底。
2. 判断沸腾情景与温度计读数:水沸腾时,气泡上升过程中不断汽化补充,体积逐渐变大,对应图乙的A;温度计丙的分度值为1℃,液柱对应刻度为96℃。
3. 沸腾特点:液体沸腾时持续吸热,温度保持不变,因此水和盐水沸腾时温度都不变。
4. 沸点的应用:由图丁可知盐水沸点高于水,煮鸡蛋时沸点越高,加热温度越高,鸡蛋熟得越快,所以应加盐。
5. 液化现象:“白气”是水蒸气液化形成的小水珠;室内温度越低,水蒸气越容易液化,“白气”越明显。
【解析】
(1) 温度计使用要求玻璃泡浸没在液体中,不接触容器底或容器壁。图甲中温度计玻璃泡碰到烧杯底,需将温度计向上调整,即A向上。
(2) 水沸腾时,气泡上升过程中不断有新的水汽化补充,体积逐渐变大,对应图乙中的A;图丙温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为96℃。
(3) 由图丁可知,水和盐水沸腾时,温度达到一定值后不再升高,即沸腾过程中温度不变。
(4) 由图丁可知,盐水的沸点高于水的沸点,煮鸡蛋时,盐水能达到更高的温度,鸡蛋熟得更快,所以应在水中加盐。
(5) “白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠;液化需要遇冷,室内温度越低,水蒸气越容易液化,产生的“白气”越明显。
【答案】
A向上;A;96;不变;加;盐水的沸点高,煮鸡蛋更容易熟;小水珠;低
【知识点】
沸腾特点;温度计读数;液化现象
【点评】
本题围绕“比较水和盐水的沸腾特点”实验展开,考查热学基础知识点,涵盖实验操作、沸腾现象判断、温度计读数、沸点应用、液化原理等内容,注重对实验过程和核心知识的理解,属于热学常规基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合热学实验的相关知识逐步分析:
1. 调整温度计:温度计使用时玻璃泡不能接触烧杯底,图甲中温度计玻璃泡碰底,需向上调整温度计的固定部件A,避免碰底。
2. 判断沸腾情景与温度计读数:水沸腾时,气泡上升过程中不断汽化补充,体积逐渐变大,对应图乙的A;温度计丙的分度值为1℃,液柱对应刻度为96℃。
3. 沸腾特点:液体沸腾时持续吸热,温度保持不变,因此水和盐水沸腾时温度都不变。
4. 沸点的应用:由图丁可知盐水沸点高于水,煮鸡蛋时沸点越高,加热温度越高,鸡蛋熟得越快,所以应加盐。
5. 液化现象:“白气”是水蒸气液化形成的小水珠;室内温度越低,水蒸气越容易液化,“白气”越明显。
【解析】
(1) 温度计使用要求玻璃泡浸没在液体中,不接触容器底或容器壁。图甲中温度计玻璃泡碰到烧杯底,需将温度计向上调整,即A向上。
(2) 水沸腾时,气泡上升过程中不断有新的水汽化补充,体积逐渐变大,对应图乙中的A;图丙温度计的分度值为1℃,液柱对应刻度为96℃。
(3) 由图丁可知,水和盐水沸腾时,温度达到一定值后不再升高,即沸腾过程中温度不变。
(4) 由图丁可知,盐水的沸点高于水的沸点,煮鸡蛋时,盐水能达到更高的温度,鸡蛋熟得更快,所以应在水中加盐。
(5) “白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠;液化需要遇冷,室内温度越低,水蒸气越容易液化,产生的“白气”越明显。
【答案】
A向上;A;96;不变;加;盐水的沸点高,煮鸡蛋更容易熟;小水珠;低
【知识点】
沸腾特点;温度计读数;液化现象
【点评】
本题围绕“比较水和盐水的沸腾特点”实验展开,考查热学基础知识点,涵盖实验操作、沸腾现象判断、温度计读数、沸点应用、液化原理等内容,注重对实验过程和核心知识的理解,属于热学常规基础题。
【难度系数】
0.7
10. (常州期末)某厂家在一平直公路上对汽车的自动刹车功能进行测试。该功能在速度$v≥30\ \mathrm{km/h}$时被激活,当$60\ \mathrm{km/h}≥ v≥$$30\ \mathrm{km/h}$时,距离前方物体10 m自动刹车;当$80\ \mathrm{km/h}≥ v>60\ \mathrm{km/h}$时,距离前方物体15 m自动刹车。
(1)汽车①匀速通过相距18 km的两点,时钟显示如图甲所示。则通过这两点的时间为h,汽车①的速度为多少千米每小时?
(2)汽车①和②同时匀速通过如图乙所示的两个标志点[汽车①保持(1)中的速度]开始计时,同时汽车①向前发出一束超声波,再经过0.68 s接收到返回的超声波,则从计时开始算起,多少秒后自动刹车功能启动?(空气中超声波的速度取340 m/s)

(1)汽车①匀速通过相距18 km的两点,时钟显示如图甲所示。则通过这两点的时间为h,汽车①的速度为多少千米每小时?
(2)汽车①和②同时匀速通过如图乙所示的两个标志点[汽车①保持(1)中的速度]开始计时,同时汽车①向前发出一束超声波,再经过0.68 s接收到返回的超声波,则从计时开始算起,多少秒后自动刹车功能启动?(空气中超声波的速度取340 m/s)
答案
0.25
解:(1)通过两点的时间$ t_1 = 14:26 - 14:11 = 15 \, \mathrm{min} = 0.25 \, \mathrm{h} $,
汽车①的速度$ v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{18 \, \mathrm{km}}{0.25 \, \mathrm{h}} = 72 \, \mathrm{km/h} $。
(2)设超声波由汽车①发出到遇到汽车②的时间内汽车②行驶的距离为 s ,
根据题意得:$ v_{\mathrm{声}} t_0 = 2s_0 + 2s - v_1 t_0 $,
代入数据$ 340 \, \mathrm{m/s} × 0.68 \, \mathrm{s} = 2 × 117 \, \mathrm{m} - 20 \, \mathrm{m/s} × 0.68 \, \mathrm{s} + 2s $,解得$ s = 5.4 \, \mathrm{m} $。
超声波由汽车①发出到遇到汽车②的时间$ t_2 = \frac{s_0 + s}{v_{\mathrm{声}}} = \frac{117 \, \mathrm{m} + 5.4 \, \mathrm{m}}{340 \, \mathrm{m/s}} = 0.36 \, \mathrm{s} $,
汽车②的速度$ v_2 = \frac{s}{t_2} = \frac{5.4 \, \mathrm{m}}{0.36 \, \mathrm{s}} = 15 \, \mathrm{m/s} = 54 \, \mathrm{km/h} $。
因为$ 60 \, \mathrm{km/h} > 54 \, \mathrm{km/h} $,
所以汽车①距离汽车②15 m时自动刹车,
设从计时开始到自动刹车功能启动的时间为$ t_3 $,
则$ (v_1 - v_2) t_3 = s_0 - 15 \, \mathrm{m} $,
代入数据$ (20 \, \mathrm{m/s} - 15 \, \mathrm{m/s}) × t_3 = 117 \, \mathrm{m} - 15 \, \mathrm{m} $,解得$ t_3 = 20.4 \, \mathrm{s} $。
解:(1)通过两点的时间$ t_1 = 14:26 - 14:11 = 15 \, \mathrm{min} = 0.25 \, \mathrm{h} $,
汽车①的速度$ v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{18 \, \mathrm{km}}{0.25 \, \mathrm{h}} = 72 \, \mathrm{km/h} $。
(2)设超声波由汽车①发出到遇到汽车②的时间内汽车②行驶的距离为 s ,
根据题意得:$ v_{\mathrm{声}} t_0 = 2s_0 + 2s - v_1 t_0 $,
代入数据$ 340 \, \mathrm{m/s} × 0.68 \, \mathrm{s} = 2 × 117 \, \mathrm{m} - 20 \, \mathrm{m/s} × 0.68 \, \mathrm{s} + 2s $,解得$ s = 5.4 \, \mathrm{m} $。
超声波由汽车①发出到遇到汽车②的时间$ t_2 = \frac{s_0 + s}{v_{\mathrm{声}}} = \frac{117 \, \mathrm{m} + 5.4 \, \mathrm{m}}{340 \, \mathrm{m/s}} = 0.36 \, \mathrm{s} $,
汽车②的速度$ v_2 = \frac{s}{t_2} = \frac{5.4 \, \mathrm{m}}{0.36 \, \mathrm{s}} = 15 \, \mathrm{m/s} = 54 \, \mathrm{km/h} $。
因为$ 60 \, \mathrm{km/h} > 54 \, \mathrm{km/h} $,
所以汽车①距离汽车②15 m时自动刹车,
设从计时开始到自动刹车功能启动的时间为$ t_3 $,
则$ (v_1 - v_2) t_3 = s_0 - 15 \, \mathrm{m} $,
代入数据$ (20 \, \mathrm{m/s} - 15 \, \mathrm{m/s}) × t_3 = 117 \, \mathrm{m} - 15 \, \mathrm{m} $,解得$ t_3 = 20.4 \, \mathrm{s} $。
解析
【分析】
先计算汽车①通过两点的时间,再利用速度公式求其速度;第(2)问需通过超声波往返的路程关系求出汽车②的速度,结合自动刹车的速度条件确定刹车距离,最后用相对速度计算刹车启动时间。
【解析】
(1) 汽车①通过两点的时间:
$t_1 = 14:26 - 14:11 = 15\ \mathrm{min} = \frac{15}{60}\ \mathrm{h} = 0.25\ \mathrm{h}$
根据速度公式 $v = \frac{s}{t}$,汽车①的速度:
$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{18\ \mathrm{km}}{0.25\ \mathrm{h}} = 72\ \mathrm{km/h}$
(2) 已知超声波往返总时间$t_0 = 0.68\ \mathrm{s}$,初始两车距离$s_0 = 117\ \mathrm{m}$,超声波速度$v_{\mathrm{声}} = 340\ \mathrm{m/s}$,汽车①速度$v_1 = 72\ \mathrm{km/h} = 20\ \mathrm{m/s}$。
设超声波从汽车①发出到遇到汽车②的时间为$t_2$,汽车②在$t_2$时间内行驶的距离为$s$,由路程关系:
$v_{\mathrm{声}} t_0 = 2s_0 + 2s - v_1 t_0$
代入数据:$340×0.68 = 2×117 -20×0.68 +2s$,解得$s=5.4\ \mathrm{m}$。
超声波单程时间:$t_2 = \frac{s_0 + s}{v_{\mathrm{声}}} = \frac{117+5.4}{340}=0.36\ \mathrm{s}$,
汽车②的速度:$v_2 = \frac{s}{t_2} = \frac{5.4}{0.36}=15\ \mathrm{m/s}=54\ \mathrm{km/h}$。
汽车①速度72 km/h,满足$60\ \mathrm{km/h} < v <80\ \mathrm{km/h}$,自动刹车距离为15 m。
两车需缩短的距离:$\Delta s =117\ \mathrm{m} -15\ \mathrm{m}=102\ \mathrm{m}$,相对速度$\Delta v =v_1 -v_2=20-15=5\ \mathrm{m/s}$,
自动刹车启动时间:$t_3=\frac{\Delta s}{\Delta v}=\frac{102}{5}=20.4\ \mathrm{s}$。
【答案】
0.25;汽车①的速度为72 km/h;20.4 s
【知识点】
速度公式应用;超声波测距;相对运动
【点评】
本题结合匀速直线运动、超声波测距及自动刹车条件,需分步分析物理量关系,涉及单位换算和相对速度计算,考查学生综合分析能力,是运动学的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
先计算汽车①通过两点的时间,再利用速度公式求其速度;第(2)问需通过超声波往返的路程关系求出汽车②的速度,结合自动刹车的速度条件确定刹车距离,最后用相对速度计算刹车启动时间。
【解析】
(1) 汽车①通过两点的时间:
$t_1 = 14:26 - 14:11 = 15\ \mathrm{min} = \frac{15}{60}\ \mathrm{h} = 0.25\ \mathrm{h}$
根据速度公式 $v = \frac{s}{t}$,汽车①的速度:
$v_1 = \frac{s_1}{t_1} = \frac{18\ \mathrm{km}}{0.25\ \mathrm{h}} = 72\ \mathrm{km/h}$
(2) 已知超声波往返总时间$t_0 = 0.68\ \mathrm{s}$,初始两车距离$s_0 = 117\ \mathrm{m}$,超声波速度$v_{\mathrm{声}} = 340\ \mathrm{m/s}$,汽车①速度$v_1 = 72\ \mathrm{km/h} = 20\ \mathrm{m/s}$。
设超声波从汽车①发出到遇到汽车②的时间为$t_2$,汽车②在$t_2$时间内行驶的距离为$s$,由路程关系:
$v_{\mathrm{声}} t_0 = 2s_0 + 2s - v_1 t_0$
代入数据:$340×0.68 = 2×117 -20×0.68 +2s$,解得$s=5.4\ \mathrm{m}$。
超声波单程时间:$t_2 = \frac{s_0 + s}{v_{\mathrm{声}}} = \frac{117+5.4}{340}=0.36\ \mathrm{s}$,
汽车②的速度:$v_2 = \frac{s}{t_2} = \frac{5.4}{0.36}=15\ \mathrm{m/s}=54\ \mathrm{km/h}$。
汽车①速度72 km/h,满足$60\ \mathrm{km/h} < v <80\ \mathrm{km/h}$,自动刹车距离为15 m。
两车需缩短的距离:$\Delta s =117\ \mathrm{m} -15\ \mathrm{m}=102\ \mathrm{m}$,相对速度$\Delta v =v_1 -v_2=20-15=5\ \mathrm{m/s}$,
自动刹车启动时间:$t_3=\frac{\Delta s}{\Delta v}=\frac{102}{5}=20.4\ \mathrm{s}$。
【答案】
0.25;汽车①的速度为72 km/h;20.4 s
【知识点】
速度公式应用;超声波测距;相对运动
【点评】
本题结合匀速直线运动、超声波测距及自动刹车条件,需分步分析物理量关系,涉及单位换算和相对速度计算,考查学生综合分析能力,是运动学的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
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