三.解答題(共4小題)

　　17.(2012•定州市二模)不同的材料有不同的物理性質(zhì)，不同的條件和環(huán)境，對(duì)材料的要求不同.消防隊(duì)員所穿的消防服，就應(yīng)具備某些特殊性質(zhì).若讓你設(shè)計(jì)消防服裝，請(qǐng)你根據(jù)學(xué)過(guò)的初中物理知識(shí)和化學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)消防服的材料應(yīng)具備的條件提出三項(xiàng)要求：①　耐熱，防變形　;②　不善于傳熱　;　反射光和熱　.

　　考點(diǎn)： 物質(zhì)的基本屬性.

　　專題： 其他綜合題.

　　分析： 根據(jù)消防員所從事的高溫工作環(huán)境，消防服要對(duì)消防員起到保護(hù)作用，據(jù)此分析消防隊(duì)員所穿的消防服材料應(yīng)具備的特點(diǎn).

　　解答： 解：

　　消防員在進(jìn)行滅火戰(zhàn)斗搶險(xiǎn)救授時(shí)穿的多功能服裝，外層采用的性能有：①耐熱，防變形;②不善于傳熱;③反射光和熱;④抗燃、熔點(diǎn)高;⑤黃色，便于發(fā)現(xiàn)消防隊(duì)員的位置;⑥耐腐蝕、防化學(xué)品等等.

　　故答案為：①耐熱，防變形;②不善于傳熱;③反射光和熱.

　　點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵是對(duì)于物理屬性的理解和生活實(shí)際的聯(lián)系及應(yīng)用.

　　18.(2012春•碑林區(qū)期中)想一想，根據(jù)如圖所示說(shuō)出物質(zhì)的屬性　導(dǎo)熱性　、　磁性　、　導(dǎo)電性　、　彈性　.將“硬幣、兵乓球、橡皮、鉛筆芯、玻璃三菱鏡、瓷碗”這六種物品可分為兩類：一類包括　硬幣、鉛筆芯　，其特征是　都是導(dǎo)體　;另一類包括　乒乓球、橡皮、玻璃棱鏡、瓷碗　，其特征是　都是絕緣體　.

　　考點(diǎn)： 物質(zhì)的基本屬性.

　　專題： 粒子與宇宙、材料世界.

　　分析： 根據(jù)導(dǎo)體和絕緣體的定義進(jìn)行判斷.

　　容易導(dǎo)電的物體是導(dǎo)體，不容易導(dǎo)電的物體是絕緣體.

　　解答： 解：物質(zhì)的屬性有導(dǎo)熱性、磁性、導(dǎo)電性、彈性等.

　　硬幣是金屬制品容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體.

　　乒乓球是塑料制品，不容易導(dǎo)電，是絕緣體.

　　橡皮是橡膠制品，不容易導(dǎo)電，是絕緣體.

　　鉛筆芯是石墨制成的，容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體.

　　三棱鏡是玻璃制品，不容易導(dǎo)電，是絕緣體.

　　瓷碗是陶瓷制品，不容易導(dǎo)電，是絕緣體.

　　故答案為：導(dǎo)熱性;磁性;導(dǎo)電性;彈性;硬幣、鉛筆芯;都是導(dǎo)體;乒乓球、橡皮、玻璃棱鏡、瓷碗;都是絕緣體.

　　點(diǎn)評(píng)： (1)常見(jiàn)的導(dǎo)體包括：人體、大地、各種金屬、酸堿鹽的溶液等.常見(jiàn)的絕緣體包括：玻璃、塑料、橡膠、陶瓷、空氣等.

　　(2)物體可以按不同性質(zhì)進(jìn)行分類，按照導(dǎo)電性、食用性、物質(zhì)狀態(tài)等.

　　19.(2015•海淀區(qū)二模)1932年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到“記憶”效應(yīng)，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時(shí)，它又可以魔術(shù)般的變回到原來(lái)的形狀，人民把具有這種特殊功能和合金稱為形狀記憶合金.

　　記憶效應(yīng)分別有：?jiǎn)纬逃洃浶��?yīng)和雙程記憶效應(yīng).單程記憶效應(yīng)是指，材料在高溫下形成某種形狀，在較低的溫度下將其任意改變，再加熱后可恢復(fù)高溫時(shí)形狀，而重新冷卻時(shí)卻不能恢復(fù)低溫時(shí)的形狀.雙程記憶效應(yīng)是指，某些合金加熱時(shí)恢復(fù)高溫時(shí)形狀，冷卻時(shí)又能恢復(fù)低溫時(shí)形狀.

　　形狀記憶合金在航天方面的 應(yīng)用已取得重大進(jìn)展.美國(guó)國(guó)家航空、航體那句采用形狀記憶合金制造了月面天線.這種月面天線為半球形展開天線，體積較大.當(dāng)往運(yùn)載火箭或航天飛機(jī)上裝載時(shí)，先在低溫下對(duì)它進(jìn)行壓縮，形成便于裝運(yùn)的小球團(tuán);待發(fā)送到月球表面時(shí)，受太陽(yáng)光照射加熱而恢復(fù)記憶的原形，展開成正常工作的半球形天線.

　　根據(jù)上面提供的材料回答下列問(wèn)題：

　　(1)將不同類型的形狀記憶效應(yīng)對(duì)應(yīng)的形狀記憶合金的變化用圖象畫出來(lái)，填在表格內(nèi).

　　記憶類型 初始形狀 低溫變形 加熱形狀 冷卻形狀

　　形狀單程

　　記憶效應(yīng)

　　形狀雙層

　　記憶效應(yīng)

　　(2)仿照(1)的格式將月面天線的展開過(guò)程，按條件用簡(jiǎn)單的圖象表示出來(lái).

　　(3)若給你一個(gè)記憶合金材料， 將會(huì)用它來(lái)制作　自動(dòng)控制開關(guān)　元件.(選填在生活或生產(chǎn)中具有使用價(jià)值的元件)

　　考點(diǎn)： 物質(zhì)的基本屬性.

　　專題： 粒子與宇宙、材料世界.

　　分析： (1)根據(jù)“單程記憶效應(yīng)和雙程記憶效應(yīng)”的特點(diǎn)畫出相應(yīng)的形狀變化;

　　(2)根據(jù)單程記憶效應(yīng)變化規(guī)律畫出簡(jiǎn)單的變化圖象;

　　(3)記憶合金材料的最大特點(diǎn)是溫度變化后體積有明顯變化，據(jù)此提出設(shè)想.

　　解答： 解：

　　(1)單程記憶效應(yīng)是指材料在高溫下形成某種形狀，在較低的溫度下將其任意改變，再加熱后可恢復(fù)高溫時(shí)形狀，而重新冷卻時(shí)卻不能恢復(fù)低溫時(shí)的形狀.所以在單程記憶效應(yīng)下，物體加熱形狀、冷卻變形都與初始形狀一致;

　　雙程記憶效應(yīng)是指材料加熱時(shí)恢復(fù)高溫時(shí)形狀，冷卻時(shí)又能恢復(fù)低溫時(shí)形狀.所以物體加熱形狀與初始形 狀一致，冷卻形狀與低溫變形一致.據(jù)此得到圖形變化如下：

　　(2)月面天線首先在低溫條件下壓縮成任意形狀，送達(dá)月球后，在太陽(yáng)照射下，溫度升高，恢復(fù)成初始形狀.如下圖所示;

　　(3)合金材料在溫度變化時(shí)，體積成倍發(fā)生變化，所以可以用來(lái)制作自動(dòng)控制開關(guān)，放在設(shè)定溫度的空間內(nèi)，當(dāng)溫度異常升高或降低時(shí)，自動(dòng)接通或斷開電路報(bào)警.

　　故答案為：

　　(1)

　　記憶類型 初始形狀 低溫變形 加熱形狀 冷卻形狀

　　形狀單程

　　記憶效應(yīng) ○ △ ○ ○

　　形狀雙層

　　記憶效應(yīng) ○ △ ○ △

　　(2)

　　;

　　(3)自動(dòng)控制開關(guān).

　　點(diǎn)評(píng)： 此題的一道材料題，考查了合金記憶材料的特點(diǎn)和應(yīng)用，體現(xiàn)了物理規(guī)律與社會(huì)生活的密切聯(lián)系.

　　20.(2014•滄浪區(qū)二模)以下是ES一156型多功能蒸汽電熨斗說(shuō)明書的部分內(nèi)容.

　　產(chǎn)品特點(diǎn)：具有干濕兩用功能.干用功能是指在無(wú)水狀態(tài)下，通過(guò)電加熱管加熱底板，底板溫度上升，直接壓熨衣物;濕用功能是指在蒸汽狀態(tài)下熨燙.

　　技術(shù)參數(shù)：自身質(zhì)量：1.3kg;熨燙溫度：90±15℃～200±20℃;輸入功率：2 000W;額定電壓：220V;在額定電壓下工作時(shí)能達(dá)到的最大噴氣量是30g/min.

　　使用注意：在濕用狀態(tài)下，水位要達(dá)到觀察窗上的最低水位線;本產(chǎn)品是I類電器，請(qǐng)確認(rèn)您使用的電源接地良好.請(qǐng)勿在同一線路上使用大功率電器.

　　請(qǐng)認(rèn)真閱讀后解答下列問(wèn)題：(g取10N/kg)

　　(1)設(shè)計(jì)生產(chǎn)電熨斗時(shí)，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)不同部分的作用選用具有不同物理屬性的材料.你認(rèn)為“水位觀察窗”選用的材料應(yīng)具有的主要特點(diǎn)是　D　.

　　A.硬度很大 B.延展性很好

　　C.絕緣性很強(qiáng) D.透明度很好

　　(2)為了安全用電，該電熨斗的電源線插頭應(yīng)該是圖中的　甲　圖;“請(qǐng)勿在同一線路上使用大功率電器”是為了防止　總功率過(guò)大，導(dǎo)致電流過(guò)大　.

　　(3)師傅用該熨斗在水平工作臺(tái)上熨燙衣服時(shí)，用了17N豎直向下的壓力，如果熨斗底板的面積為200cm2，則熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)是　1500　Pa.

　　(4)已知該熨斗(額定電壓下)在最大噴氣量狀態(tài)下工作時(shí)消耗的電能中只有70%被水吸收，則該狀態(tài)下每克水吸收　2800　J的熱量變成水蒸氣.

　　考點(diǎn)： 物質(zhì)的基本屬性;壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;熱量的計(jì)算;插座的構(gòu)造與工作方式;家庭電路電流過(guò)大的原因.

　　專題： 其他綜合題.

　　分析： (1)根據(jù)題中提到在濕用狀態(tài)下水位要達(dá)到觀察窗上的最低水位線的要求來(lái)分析其物理屬性.

　　(2)三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來(lái)接地線的，三腳插頭中有一根導(dǎo)線要與用電器金屬外殼相連，目的就是為了防止觸電;大功率用電器不能同時(shí)使用，避免電路中電流過(guò)大.

　　(3)對(duì)水平工作臺(tái)上的電熨斗受力分析可知情況，根據(jù)力的平衡條件和相互作用力得出對(duì)桌面的壓力，再利用壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng).

　　(4)最大噴氣量狀態(tài)下工作時(shí)，先根據(jù)W=Pt求出每分鐘消耗的電能，再根據(jù)轉(zhuǎn)化效率求出水吸收的熱量，最后求出每克水變成水蒸氣吸收的熱量.

　　解答： 解：(1)在濕用狀態(tài)下水位要達(dá)到觀察窗上的最低水位線可知，應(yīng)用透明度很好的材料制造“水位觀察窗”;

　　(2)為了安全用電，大功率家用電器的電源插座都用三孔插座，三腳插頭的接地腳應(yīng)與用電器的金屬外殼相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬(wàn)一帶電，電流會(huì)通過(guò)地線導(dǎo)入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生;在同一線路上使用大功率電器，會(huì)造成電路中電流過(guò)大，保險(xiǎn)絲會(huì)被燒斷.

　　(3)水平工作臺(tái)上的電熨斗受：豎直向上的支持力N和豎直向下的重力G、師傅向下的壓力F，

　　則：N=G+F=mg+F=1.3kg×10N/kg+17N=30N，熨斗受到的支持力N和對(duì)桌面的壓力F是一對(duì)相互作用力，所以F=N=30N，

　　熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)P= = =1500Pa;

　　(4)最大噴氣量狀態(tài)下工作時(shí)：

　　每分鐘消耗的電能W=Pt=2000W×60s=120000J，

　　水吸收的熱量Q=Wη=120000J×70%=84000J，

　　每克水變成水蒸氣吸收的熱量 =2800J.

　　故答案為：(1)D;(2)甲;總功率過(guò)大，導(dǎo)致電流過(guò)大;(3)1500;(5)2800.

　　點(diǎn)評(píng)： 本題考查了物質(zhì)的物理屬性、安全用電原則、壓強(qiáng)的計(jì)算、效率的計(jì)算 等，涉及的知識(shí)較多，綜合性強(qiáng)，難度較大.