为何墨水在冷水和热水中扩散的实验滴在水中是扩散现象,墨水在冷水和热水中扩散的实验不是宏观物质吗那为什么烟从烟囱中冒出来不是扩散现象?

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目 录 Contents
第一讲 声 现 象 225第二讲 光 现 象 227第三讲 透镜及其应用 229
专题集训一 光学作图 232
第四讲 物态变化 234第五讲 分子热运动 内能 237第六讲 比热容 热量的计算 239第七讲 内能的利用 能源与可持续发展 241
声、光、热阶段检测卷 242第八讲 机械运动 245第九讲 力 运动和力 247
专题集训二 力学作图 250
第十讲 质量与密度 251
专题集训三 密度的测量 254
第十一讲 压 强 256
第 1 节 固体压强 液体压强 256第 2 节 大气压强 流体压强 259
第十二讲 浮 力 261
第 1 节 探究影响浮力大小的因素及浮力计算 261第 2 节 物体的浮沉条件及应用 264专题集训四 利用浮力测密度 266专题集训五 密度、压强和浮力综合应用 267
第十三讲 功和机械能 269第十四讲 杠杆及杠杆的平衡条件 272第十五讲 斜面、滑轮组及机械效率 275
力学阶段检测卷 278
第十六讲 电流和电路 电压和电阻 281
专题集训六 电路识别与分析 284第2页
Contents
第十七讲 欧姆定律 286
第 1 节 探究电流与电压、电阻的关系 286第 2 节 欧姆定律及其应用 288专题集训七 电阻的测量 291专题集训八 电路故障分析 294
第十八讲 电 功 率 295
第 1 节 电功 电功率 295第 2 节 测量小灯泡的电功率 298第 3 节 电流的热效应 焦耳定律 302专题集训九 动态电路分析 305
第十九讲 生活用电 307
专题集训十 家庭电路故障分析 309
第二十讲 电 与 磁 310
第 1 节 磁现象 电流的磁场 310第 2 节 电动机与发电机 312专题集训十一 电(磁)学作图 314
第二十一讲 信息的传递 315
电学阶段检测卷 316
题组滚动集训
选填题组滚动集训(一) 319滚动集训(二) 321
实验探究题组滚动集训(一) 323滚动集训(二) 324
计算应用题组滚动集训(一) 325滚动集训(二) 326
参考答案见《答案全解本》(第 327-358 页)第3页
第一讲 声 现 象
A 级 夯实基础
一、选择题
1.[2021·承德模拟]下列关于声现象的说法不正确的是 AB C D
() (第 5 题图)
A. 15 ℃时空气中的声速是 340 m/s A. 超声波的应用非常广泛,如图所示,B 超就是利用
B. 将要上钩的鱼会被岸上的说话声或脚步声吓 超声波检查身体
跑,是因为水能传播声音 B. 城市快速路方便快捷,如图是在靠近居民区的路
C.“低声细语”中的“低”描述的是声音的音调 段设置的声音屏障,目的是使声在声源处减弱
D.“闻其声而知其人”,主要是因为不同的人音色 C. 从上、下两个音叉振动的波形图中,可看出下面
不同 的音叉音调高
2.[2021·广东] 创新思维 如图是八个相同的玻璃瓶,装 D. 地震、台风、海啸、泥石流发生前,会发出超声波。
有高度不同的水,用筷子分别敲击瓶口,下列说法 利用超声检测仪进行监测,可以预报灾害,减少
正确的是 () 损失
6.[2020·唐山古冶区二模]下列有关声音的四幅图,说法正
确的是 ()
a bcde f g h(第 2 题图)
A. 声音主要是由瓶内空气振动产生的
B. 声音主要是由玻璃瓶振动产生的 甲乙 丙丁
C. a 瓶的音调最低 (第 6 题图)
D. d 瓶的音调最低 A. 甲:小明敲鼓时用力越大,鼓发出声音的音调越高
3.[2021·镇江]听到室外饱含深情的歌声“我和我的祖 B. 乙:瓶中的空气越稀薄,人听到手机的响声越大
国,一刻也不能分割……”,小明便说:“这是小芳在 C. 丙:硬纸板划得越慢,梳齿振动得越慢,发出的音
唱歌”,小明的判断主要是依据声音的 ( ) 调越低
A. 响度 B. 音色 D. 丁:安装“噪声监测仪”可以根治噪声污染
C. 音调 D. 振幅 7.[2021·唐山滦州一模]下列有关声与电磁波的说法正
4.[2021·毕节]智能音箱通过网络让用户以语言对话的 确的是 ()
交互方式,实现影音娱乐、生活服务、信息查询等多 A. 声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播B. 剧院内墙的吸音材料是在声源处减弱噪声的项功能的操作。 以下说法中错误的是 ( ) C. 地震、火山喷发等自然灾害会伴有超声波的产生D. 倒车雷达与军事雷达传播信息的媒介是不同的A. 用户对智能音箱发布指令“大点儿声”,目的是改 二、填空及简答题
变声音的音调
B. 智能音箱接收到传递来的信息后依靠扬声器的
振动才能发出声音 8.[2021·十堰]中国最年轻的兵种中特种兵被称为“陆
C. 智能音箱能根据语言指令来完成指定操作,说明 地猛虎、海底蛟龙、空中雄鹰”,他们装备着无声手
声音可以传递信息 枪,还有特种作战消音靴。 作战消音靴是在 ______
D. 人们能够分辨出智能音箱播放的二胡和笛子的 处减弱噪声,这样做主要是防止 ___________(选填
声音,根据的是声音的音色 “音调”或“响度”)过大而暴露目标;他们在越野拉
5.[2021·呼和浩特]关于声现象,下列说法正确的是 练时能听到指战员下达的各种口令, 声音是通过
() __________ 传到战士们的耳中。
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9.[2021·铁岭]云南北迁亚洲象群牵动全国人民的心, 3.[2021·唐山丰润区一模]关于声和电磁波,下列说法中如图是亚洲象迁移时的情景,象群之间通过频率________(选填“大于”或“小于”)20 Hz 的次声波相 正确的是 ()互交流,这是利用声传递 _________。为了监测亚洲象的行踪,云南有关部门使用无人机进行 24 h 不间 A. 利用声和电磁波都可以测量地球到月球的距离断监测,在夜晚无人机可以通过大象辐射的 _____线,对其行踪进行监测。 B. 我们无法区分音调和响度都相同的声音
(第 9 题图) C. β 射线、γ 射线、紫外线都属于电磁波,都能传递10.[2021·江西]为了庆祝建党 100 周年,学校在演播能量厅举办文艺汇报演出。 小明同学在演播厅外一听就知道是女生在演唱,这主要是根据声音的 _______ D. 用手机上网是利用电磁波传递信息的(选 填“音 调 ”“响 度 ” 或“音 色 ”)来 判 断 的 , 听 到 的歌声是通过 _________ 传入人耳的。 4.[2021·石家庄一模] 教材改编 下列有关声和电磁波的11.[2020·乐山]在花样游泳比赛中,运动员在水中也能听到音乐,这是因为 ______ 能传播声音;小华向着 说法正确的是 ()远处的山崖大喊一声,约 3 s 后听到回声,则小华距山崖大约 ______ m。 (在空气中声速为 340 m/s) A. 用力拨动古筝的琴弦,可以提高琴声的音调
B 级 能力提高 B. 汽车导航系统和倒车雷达系统,都是利用超声波
一、选择题 工作的1.[2021·唐山古冶区一模]下列关于声现象的说法正确的是C. 教室外植树和墙面安装隔音板,都是在传播过程()中减弱噪声的
D. 医院超声波洗牙和“B 超”检查,都是利用超声
波传递信息的
C 级 核心素养
1. 如图所示,微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。某同学想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。 他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三个直管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表:
图1 图2 图3 图4 (第 1 题图)
(第 1 题图) 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 声强级/dB
A. 图 1 中人在水面下能听到岸上的说话声,表明声 1 20.50 1.50 2 131 80
音的传播不需要介质 2 31.00 2.00 1 284 100
B. 图 2 中改变试管内的水量可以改变吹气时声音 3 48.50 2.50 656 60
的音调 (1)从表格数据可知,编号为 ________ 的风铃管发出声音的响度最大, 编号为 ________ 的风铃管发C. 图 3 中禁止鸣笛是在传播过程中减弱噪声 出声音的音调最低。(2)根据表中数据,________(选填“能”或“不能”)D. 图 4 中 B 超诊断仪是利用次声波工作的 得出“管子发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论。 在物理学中,探究多因素问题,需要用到控2. [2021·邯郸育华中学一模]下 列 关 于 声 和 电 磁 波 的 说 法 制变量法。 在此实验中,探究风铃管发声频率与风铃管长度的关系, 需要控制风铃管的 ________ 保正确的是 () 持不变。
A. 我国自主建立的北斗卫星定位系统是利用超声
波传递信息的
B. 红外线、紫外线、X 射线都是电磁波
C. 人们通过乐器发声时的音调,来辨别不同乐器
D. 声音在真空中传播的速度约为 340 m/s
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第二讲 光 现 象
A 级 夯实基础 B. 漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
一、选择题 C. 河底看起来变浅,是由于光从空气斜射入水中时
1.[2021·内江]2 000 多年前,《墨经》中就记载了如图所 发生了折射
示的小孔成像实验,小孔成像是下列哪种光现象形 D. 雨后彩虹是光的色散现象
成的 () 6.[2020·甘南州] 传统文化 中国的诗词歌赋蕴含丰富的
光学知识,下列说法正确的是 ()
A.“明月几时有? 把酒问青天”,酒中明月倒影是光
的折射
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于
光沿直线传播
(第 1 题图) C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月
A. 光的直线传播 B. 光的反射 亮是自然光源
C. 光的折射 D. 光的色散 D.“但愿人长久,千里共婵娟”,共赏的天上明月是
2.[2021·西宁]下列光现象中,属于光的折射现象的是 平面镜所成的像
() 二、填空及简答题
A. 人配戴凹透镜矫正近视眼 7.[2021·保定部分县模拟]仿照实例,请将以下各事例运
B. 平静的湖面可以看到蓝天白云 用到的光现象的知识写在右侧的横线上。
C. 光遇到不透明的物体后,形成影子 (1)射 击 瞄 准 时 要 做 到“三 点 一 线 ”———光 的 直 线
D. 阳光透过树叶间的缝隙射到地面上形成圆形光斑 传播;
3.[2020·徐 州]自 行 车 尾 灯 能 将 照 射 过 来 的 光 原 方 向 (2)太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带———__
反射回去,下列光路中正确的是 () ____________________;
(3)早 晨 的 太 阳 还 在 地 平 线 以 下 时 人 就 可 以 看 到
它———____________________________________。
8. [2021·连 云 港]如 图 所 示 , 一 支 固 定 好 的 激 光 笔 向 空
AB CD 水槽底部固定点 O 射出一束激光。 向水槽内加水使
4.[2021·德阳]德阳的清晨风景如画,旌湖湖面波光粼 水面上升至 A 点, 此时光斑在 O 激光笔
粼,岸边的高楼在水中呈现出清晰的倒影,一群红 点 _______ 侧, 这是因为发生了 A
嘴鸥欢快地从湖中捕捉食物。 对这些场景的形成解 __________ 现象。 打开水槽底部
释正确的是 () 水龙头缓慢放水, 同时观察到水 O
槽底部光斑向 ______ 移动。 (第 8 题图)
9. [2021·鞍山]如图 所 示 , 一 只 天 鹅 在 水 深 为 1.5 m
的水面上方水平飞行,它在水中的倒影是由于光的
_______ 形成的。 若此时的天鹅距水面 2 m,它在水
(第 4 题图) 中的倒影离天鹅 ______ m。A. 岸边高楼的“倒影”是光的直线传播形成的B. 路上的行人能看见红嘴鸥,是因为红嘴鸥是光源 若以水中的倒影为参照物,C. 红嘴鸥看见水中的“食物”是由于光的折射形成水面上方飞行的天鹅是 ___的虚像D. 湖面波光粼粼,是太阳光照在水面上发生了光的 ___________(选填“运动”或
色散形成的 “静止”)的。 (第 9 题图)5.[2021·鞍山]下列光现象中,解释正确的是 ( )10.[2020·唐 山 路 南 区 二 模]舞 蹈训 练 室 的竖 直 墙 壁 上A. 小孔成像中屏幕上出现的是倒立的虚像安装有平面镜,训练的学生能在镜中看到自己的舞
蹈动作,这属于光的 ____________ 现象;如图所示
的甲、乙两位同学站在平面镜前,请在图上作出甲
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同学通过平面镜看到乙同学的光路图。 2.[2021·沧州南皮县一模]有关生活中一些光现象解释正甲乙 确的是 ()
(第 10 题图) A. 光污染———光在物体表面发生了漫反射
B. 日晷作为古时计时工具———光的反射
C. 汽车的观后镜能够增大视野———光的折射
D. 我们在岸上用激光笔照射水中物体时应该瞄准
看到的物体照射———光路可逆
3.[2021·邯郸永年区育英三模]下列说法中正确的是( )
三、实验探究题 A. 老花镜对光线有发散作用
11.[2021·绥化]如图所示是“探究光反射时的规律”的 B. 反射光线在入射光线和法线所决定的平面内
部分实验装置。 C. 一束太阳光可以通过三棱镜分解为三种色光
纸板 A 纸板 B 纸板 A 纸板 B D. 镜面反射遵从反射定律,漫反射不遵从反射定律E NF EN QP 二、填空及简答题
4.[2020·石家庄 28 中二模] 传统文化 古诗词中有许多描
O O 述 光 学 现 象 的 诗 句 , 如“潭 清 疑 水 浅 ” 说 的 是 光 的平面镜 平面镜_____________ 现象,“池水映明月”说的就是光的甲乙______________ 现象;如图所示,河里 B 处有鹅卵(第 11 题图)石,人眼在 A 点,请在图中画出人眼看见鹅卵石的
实验次数 1 2 3 光路图。
入射角 30° 45° 60° A
反射角 30° 45° 60°
(1)如图甲所示,使纸板与水平桌面上的平面镜 ___ B________________。 (第 4 题图)(2)在图甲中,使一束光贴着纸板 A 沿 EO 射向平面镜上 O 点,观察反射光线和对应的入射光线。 改 5.[2020·唐山古冶区二模]小明站在竖直放置的平面镜前变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量 5 m 处,当他正对平面镜以 1 m/s 的速度靠近平面出入射角和反射角,记录如上表。 比较反射角和入 镜时,以镜中的像为参照物,小明是 ______(选填射角,可以得出结论,反射角 ________ 入射角。 “运动”或“静止”)的,他在镜中像的大小 ________(3)在图甲中,如果让光逆着 OF 的方向射向平面镜, (选填“变大”“变小”或“不变”),2 s 后小明到平面会看到反射光沿着 OE 方向射出。这表明,在反射现 镜中像的距离是 ______ m。象中,光路是 _______ 的。(4)在图乙中,将纸板 B 沿 PQ 剪开,把纸板 B 的上 三、实验探究题半部分向后折。 实验时在纸板 B 上观察到 _______ 6.[2021·石家庄 42 中模拟]小明利用如图所示的装置“探_______________ 现象,表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 究平面镜成像的特点”。
B 级 能力提高 B
一、选择题 A
1.[2021·桂林]4 月 30 日,桂林出现日晕天象奇观如图 (第 6 题图)(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是 _________所示,其彩色光环与彩虹的成因相同, ___________________。(2)如果有 5 mm 厚和 2 mm 厚的两块玻璃板,应都属于 () 选择 ______ mm 厚的玻璃板做实验。(3)实验时应在 _____(选填“A”或“B”)侧观察蜡A. 光的色散 烛 A 经玻璃板所成的像。(4)实验结束后,小明无意间从平面镜中看到对面B. 平面镜成像 墙上的电子钟的像如图所示,这时的实际时间是__________。C. 光的反射 (第 1 题图)D. 光的直线传播
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第三讲 透镜及其应用
A 级 夯实基础 的光线经透镜折射后沿水平方向平行照射到光屏
一、选择题 上。他再用一烛焰 S′,在图示位置上取代发光点 S,1.[2021·湘西州]下列透镜中凹透镜是() 这时如要使烛焰 S′在光屏 P 上成清晰的像, 以下
几种操作中可行的是 ()
P 右L左S
A BC D
2.[2021·绵阳]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm
蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得 (第 4 题图)
到清晰的像,则 () A. 保持烛焰 S′和光屏 P 不动,只将透镜 L 向右移
适当距离
B. 保持透镜 L 和光屏 P 不动, 只将烛焰 S′向左移
30 40 50 60 70 80 cm 适当距离
(第 2 题图) C. 保持透镜 L 不动,将烛焰 S′向左移适当距离;再
A. 透镜焦距一定在 10 cm 到 15 cm 之间 将光屏 P 向右移适当距离
B. 透镜焦距一定在 15 cm 到 20 cm 之间 D. 保持透镜 L 不动,将烛焰 S′向左移适当距离;再
C. 把蜡烛向左移动少许,光屏适当向左移动可得到 将光屏 P 向左移适当距离
大些的实像 5.[2020·鄂州] 创新装置 如图是小强用手机、透镜和纸
D. 把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移动可得到 盒自制的简易投影仪, 能将手机上的画面放大投
小些的实像 射到白色墙上。 下列说法正确的是 ()
3.[2021·百色]如图所示是“科学探究:凸透镜成像”的 A. 手机屏幕到透镜的距离
实验操作情景,下列说法错误的是 () 应大于透镜的二倍焦距
光屏 B. 白色墙上呈现的是手机
O 画面倒立、放大的实像C. 若用不透明的硬纸板遮(第 5 题图)
30 40 cm 住透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整甲
D. 从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是
因为墙对光发生了镜面反射
6.[2021·攀枝花]在探究凸透镜成像规律的实验中,将
0 cm10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 蜡烛放在凸透镜前适当位置,调节光屏位置得到清
乙 晰的像。 把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,如图所(第 3 题图)A. 从图甲中可知该透镜的焦距为 10.0 cm 示,屏上的像变得模糊,调节光屏的位置,适当靠近凸B. 如图乙所示,向左适当移动光屏可以得到缩小的实像 透镜,光屏上又可以得到清晰的像,则该镜片 ( )C. 如图乙所示,将蜡烛移至 30 cm 处,光屏上可得到等大的实像 (第 6 题图)D. 如图乙所示,将蜡烛移至 45 cm 处,移动光屏可 A. 是凹透镜,属近视眼镜以得到缩小的实像 B. 是凹透镜,属远视眼镜4.[2020·唐山丰南区一模](多选)小强同学把点光源(S)、 C. 是凸透镜,属近视眼镜凸透镜(L)、光屏(P)放在如图所示位置时,S 发射 D. 是凸透镜,属远视眼镜
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二、填空及简答题 凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座 50 cm7.[2021·邯郸育华中学四模]一幅如图甲所示的漫画立在 刻度处不变。
桌面上。 小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊 0 cm10 20 30 40 50 60 70 80 90 100奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。 小霞观察分析:装水的圆 (第 12 题图)柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 ________ (1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到(选 填“平 面 镜 ”“凸 透 镜 ” 或“凹 透 镜 ”)的 作 用 , 同一高度,目的是 ___________________________。使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 将蜡烛固定在 40 cm 刻度处时,移动光屏,在光屏_______(选填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯 上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦的距离满足 ________(选填“f<u<2 f ”或“u<2 f ”)。 距为 _______ cm;(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光(第 7 题图) 屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制8.[2021·烟台]现代生活中人们越来越离不开手机,其 成的光学仪器是 _______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。 此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利,景 移动到 ______ cm 刻度处时,仍能在光屏上成清晰物通过手机镜头成倒立、缩小的 ___________(选填 的像;“实像”或“虚像”)。 如图所示,小明利用自拍杆进行 (3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜自拍,与手拿手机自拍相比,利用 上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? ________自 拍 杆 可 以 ___________ 物 距 , _________(选填“像部分消失”“像完整,亮度不变”从而 ________ 取景范围,取得更 或“像完整,亮度变暗”);好的拍摄效果。 (后两空均选填 (第 8 题图) (4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,“增大”或“减小”) 其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可9. [2021·张家界]把带双箭头的图片放在圆柱形透明 以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 ________ (选填玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水, “凸”或“凹”)透 镜 ,所 放 置的 透 镜 可以 用 来 矫 正看到的情景如图所示, 图甲与 ________, 图乙与 _________(选填“近视眼”或“远视眼”)。__________ 光学仪器成像的原理相同。(两空均选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”) B 级 能力提高
一、选择题
1.[2021·唐山遵化一模](多选)如图所示是“探究凸透镜
未放玻璃杯前 成像的规律”的装置图,凸透镜的焦距为 10 cm,下
甲乙 列说法正确的是 ()(第 9 题图)10.[2020·淮安]画出图中平行于主光轴的入射光线经 A. 若图 中 光 屏上 能 够凸透镜折射后的光线。成清晰的像则一定
是放大的实像 30 20 10 0 10 20 30 cmB. 把蜡烛向右移 4 cm,(第 1 题图)
O 再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立、放大的FFF OF 实像,成像规律可以应用于照相机
C. 实验中,不小心用指尖触摸到了凸透镜,这时光
(第 10 题图) (第 11 题图) 屏上的像变残缺
11.[2020·郴州]画出经过凹透镜后的折射光线。 D. 若蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛
三、实验探究题 和凸透镜之间放一个老花镜,为了在光屏上重新
12.[2021·鞍山]小明同学利用如图所示的装置做“探究 得到清晰的像,光屏应向左移动
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2.[2021·张家口模拟](多选)如图所示,在探究凸透镜成 蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、 _______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图 实像。 若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜 ________所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。 下列说法 (选填“注水”或“抽水”)。
正确的是 () 注射器
0cm 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 蜡烛 透明胶膜 光屏水透镜(第 2 题图)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cmA. 该凸透镜的焦距可能为 14 cm(第 5 题图)B. 只将凸透镜向右移动, 还可以在光屏上得到清 三、实验探究题6. 某小组同学利用如图甲所示的装置,做“探究凸透晰的像镜成像规律”的实验。C. 当蜡烛由于燃烧而变短时,为了使烛焰的像再次0 cm10 20 30 40 50 60 70 80 90 100成在光屏的中心,应向上移动光屏甲D. 若只在贴近凸透镜的左侧加一个远视镜片,为A BC O F 2f了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜 M A′ B′
3.[2020·石家庄 28 中二模](多选)在“探究凸透镜成像的 2f F
规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据, C′乙并绘制成如图所示的图象,根据图象可知 ( )(第 6 题图)u/cm50 (1)为使凸透镜所成的像位于光屏的中央,应调节4540 烛焰、 凸透镜、 光屏三者的中心大致在同一高度3530 上,该实验在光线较 ___________ 的环境中进行更2520 便于观察。1510 (2)小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所
5 v/cm 示,A′、B′、 C′分别是烛焰 A、B、C 在光屏上所成的0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50像。 在此之前调节仪器时,曾在光屏上看到窗外景(第 3 题图)A. 该凸透镜的焦距 f=20 cm 物所成的清晰的像,这个像与图乙中烛焰 _______B. 当物距 u=30 cm 时,成倒立、缩小的实像,照相(选填“A”“B”或“C”)的成像原理相同。 当把蜡烛机利用了这条规律移动到 M 点时,在光屏上找不到烛焰的像,因为此C. 当物距小于像距时,成正立、放大的实像,“刷脸支付”利用了这条规律 时烛焰 ____________(选填“成实像”“成虚像”或
D. 若把物体从距凸透镜 8 cm 处向凸透镜移动过 “不成像”)。程中,所成的像会逐渐变小(3)分析图乙中信息,凸透镜所成的实像都是 ____二、填空题4. 小梅去商场购物排队结账时前面的墙壁上有一面 (选填“正”或“倒”)立的。 蜡烛远离凸透镜时,烛焰
镜子,在靠近镜子的过程中,他在镜中的像将 _____ 所成的像 __________(选填“靠近”或“远离”)凸透(选 填“变 大 ”“变 小 ” 或“不 变 ”), 结 账 时 小 梅 采 用“刷脸”支付,支付过程中摄像头相当于凸透镜,面 镜。 因此用相机拍照,拍完近景再拍远景时,应将
部经摄像头成倒立、_________(选填“缩小”“放大” 相机的镜头向 __________(选填“靠近”或“远离”)或“等大”)的实像。景物的方向调一些,才能拍出清晰的照片。5. 创新装置 为了研究眼睛的成像原理,小科自主研
制了如图所示的实验装置。 用水透镜模拟眼的晶
状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。 光
屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。 点燃
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专题集训一 光学作图
光学作图题分为光现象作图和透镜作图,主要考查同学们作图的基本技能和应用作图解决物理问题的能力。 常考知识点有:光的直线传播作图、光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射作图、凸(凹)透镜的三条特殊光线作图、近视眼和远视眼矫正作图。
类型一 光的直线传播作图 (第 6 题图)1. 画出在墙壁 MN 右侧通过中间的窗户能看到物体
AB 全部的空间范围,并用斜线涂上。
M墙
A
类型三 平面镜成像作图
B 室内 室外 7.[2021·绥化]请根据平面镜成像特点作出物体 AB 在N
(第 1 题图) (第 2 题图) 平面镜 MN 中的像。 (保留作图痕迹)
2. 室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞,透出两 M MAA B条细小光束(如图所示)。 请根据这两条光束的方向B
确定室内电灯的位置。 (保留作图痕迹)
3. 如下图所示为青蛙“坐井观天”的示意图,设点 A NN
为青蛙的眼睛, 请利用光的直线传播知识画出它 (第 7 题图) (第 8 题图)
能看到天空的范围。 8. [2021·黔东南州]如图所示,A、B 是镜前一点光源 S
发 出 的 光 线 经 平 面 镜 MN 反 射 后 的 两 条 反 射 光
线,请在图中画出点光源 S 的位置。
A 9.[2021·河南]如图甲为开封铁塔及其倒影的美景。 请(第 3 题图)在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光类型二 光的反射作图4.[2021·淮安]请根据光的反射定律,在图中画出入射 路图,其中 A 点表示水中“塔尖”的位置。
光线。
(第 4 题图) 水面5.[2021·攀枝花]如图是自行车尾灯的示意图,一条光 A甲乙线射向尾灯,请画出该光线经尾灯反射的完整光 (第 9 题图)路图。 10. 小明探究“平面镜成像特点”的实验时,玻璃板没有与桌面垂直,而是如图所示倾斜,小明的眼睛在A 点,请画出烛焰最高点 S 发出的光经玻璃板后进入人眼 A 点的光路图。 (保留作图痕迹)玻璃板
AS
(第 5 题图) (第 10 题图)6. 如图,红梅想要利用一块平面镜使斜射的太阳光能类型四 光的折射作图够沿水平方向射入隧道中,请在图中画出平面镜的 11. [2021·梧 州]如 图 所 示 , 某 喷 水 池 的 池 底 安 装 有 一位置以及反射光线。
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只射灯,射灯射出一束光在水面发生折射,请在图 类型六 凹透镜作图中画出这束光的折射光线大致位置。 18. [2021·恩施州]请在图中补画出穿过透镜的光线。
40° 空气 FF水
(第 11 题图) (第 12 题图) (第 18 题图)19.[2020·广安]请将图中的光路图补充完整。12. [2021·内江]如图 所 示 ,一束 光 从 空 气斜 射 向 水面 ,
请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。
13.[2020·鞍山]一束光线从空气垂直射向玻璃砖,穿过
玻璃砖后从另一表面射出。 请在图中画出该光路图。 FO F
(不考虑光的反射) (第 19 题图)20. [2021·眉山]如图所示,从点光源 S 射出的一条光(第 13 题图)类型五 凸透镜作图 线经 P 处的平面镜反射后,反射光线射向凹透镜的14. [2021·襄阳]请画出图中对应的折射光线。 焦点方向,请画出平面镜和作出反射光线经过凹透镜折射后的光线。FFS
P
FOF
(第 20 题图)21. 根据图中入射光线和折射光线的情况在方框内
填上一个适当透镜。
(第 14 题图) (第 21 题图)15. [2021·邵阳]请你将图中的光路补充完整。
类型七 近视眼和远视眼矫正
FF 22. [2021·玉林]如图所示,请在图中画出近视眼能看
清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后
对应的光线。
(第 15 题图) 视网膜 晶状体 视网膜16.[2021·无锡]图中物体 AB 在凸透镜两倍焦距以外,S请画出 AB 经凸透镜所成像 A′B′的大致位置。
A
BF F (第 22 题图) (第 23 题图)
O 23. 如图所示,请你根据近视眼的矫正方法,完成光路图。
24. 如图所示,是矫正远视眼的光路示意图,请在虚线
(第 16 题图) 方框内画出相应的透镜。17. 在下图的方框中填入适当的透镜。晶状体
视网膜
(第 17 题图) (第 24 题图)
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第四讲 物态变化
A 级 夯实基础 C.“荷尽已无擎雨盖,菊残犹有傲霜枝”霜的形成是
一、选择题 凝华现象,需要放热
1.[2021·原创]以下是小明估计的常见温度值,其中合 D.“风吹雪片似花落,月照冰文如镜破”雪的形成是
理的是 () 凝固现象,需要吸热
A. 让人感觉舒适的房间温度是 15 ℃ 6.[2021·营口]下列关于物态变化的说法中正确的是
B. 冰箱保鲜室中矿泉水的温度约为-5 ℃ ()
C. 洗澡时淋浴水温约为 70 ℃ A. 北方冬天在菜窖里放几桶水,利用水凝固吸热使
D. 健康成年人的腋下体温约为 37 ℃ 菜不被冻坏
2.[2021·绵阳]为确保 2022 年北京冬奥会顺利举行,需 B. 冬天户外冰冻的衣服也会干,是汽化现象
要进行人工造雪。 造雪机在工作时,不断将水吸入, C. 夏天在教室地面洒水降温,利用水蒸发吸热
并持续从前方喷出“白雾”,在“白雾”下方沉积成一 D. 舞台上“干冰”制造的“烟雾”,是“干冰”升华形成的
层“白雪”,如图所示。 造雪机在造雪过程中,水发生 7.[2020·湘潭]如图是某物质熔化时温度随加热时间
的最主要物态变化是 () 变化的图象,由图可知 ( )A. 该物质是晶体 DB. 该物质的熔点为 60 ℃ 温度/℃C. 该物质熔化过程经历 60
了 10 min 50 B CD. 该物质在 B 点时全部 48
变成了液态 40
(第 2 题图) 30 A 时间/min200 5 10
(第 7 题图)
A. 凝华 B. 凝固 C. 升华 D. 液化 8.[2020·荆州]歌曲《云在飞》唱道:“水是流淌的云,云
3.[2021·常德]电饭煲煮饭煮熟后,揭开锅盖时往往会 是飞翔的水”“水是前世的云,云是来生的水”。 歌
有水从锅盖上流下,锅盖上的水经历的物态变化是 词描绘了大自然美丽的轮回。 下列关于“水循环”中
() 的物态变化,说法不正确的是 ()
A. 先熔化后凝华 B. 先凝固后汽化 A. 阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升
C. 先汽化后液化 D. 先熔化后液化 到空中
4.[2021·福建] 创新装置 缺电地方的人们发明了一种陶 B. 云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷液化形
制的罐中罐“冰箱”,内外罐之间填有沙子,如图,盛夏季 成的
节里,有利于给“冰箱”中食物降温的做法是 ( ) C. 小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流,就会凝
内罐 ····················· 固成小冰珠,有可能形成冰雹落到地面
D. 冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝固
外罐 成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来,变成雪花飘
(第 4 题图) 落大地
A. 换用铁质材料制作内外罐 二、填空题
B. 经常给两罐间的沙子浇水 9.[2021·徐州]在“观察水的沸腾”实验中,沸腾时水中
C. 把“冰箱”放在密闭房间内 有大量气泡产生,气泡内的气体主要是 _________,
D. 把“冰箱”放在湿热环境中 此时温度计示数如图所示为 _______ ℃。 要让水持
5.[2021·滨州] 传统文化 以下对中华古诗中有关物态 续沸腾,能不能停止加热? _________。

变化的分析,正确的是 ()
A.“僧舍清凉竹树新,初经一雨洗诸尘”雨的形成是 10090汽化现象,需要放热 80
B.“炎炎暑退茅斋静,阶下丛莎有露光”露的形成是
液化现象,需要吸热 (第 9 题图)
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10. C919 首飞成功后,将进入适航认证阶段,其中非 化的主要原因是试管中水温较高时, 水的蒸发变____(选填“快”或“慢”),相同时间试管中的水从沸常重要的一项就是结冰试验。飞机表面结冰是由于 水中吸收的热量几乎等于试管中水蒸发吸收的热量。14.[2021·唐山路北区一模]在探究固体熔化时温度的变飞机飞行过程中过冷水滴或降雨碰到机体后 化规律实验中,实验装置如图甲所示。
__________(填 物 态 变 化 名 称)而 形 成 的 , 也 可 由 温度/℃
水蒸气在机体表面 __________(填物态变化名称) 7850而成。 飞机表面结冰后,会破坏其空气动力学外形,0 5 10 时间/min使飞机升力减小,阻力变大,影响飞机的稳定性和 甲乙
操控性。
11.[2020·无锡]如图所示,用电蒸锅蒸馒头时,电 热
丝加热使水 ______(填物态变
化名称),产生高温水蒸气。 水
蒸气接触到馒头时液化, 同时
______(选填“吸收”或“放出”)
大量的热,从而把馒头蒸熟。 (第 11 题图) AB C
12.[2020·济 宁]生 产 和 生 活 中 使 用 的 某 些 合 金 , 是 不 丙
同种金属经过 ________(填物态变化名称)再冷却 (第 14 题图)
后得到的。 下面表格中的几种金属,难以与其他金 (1)此实验中使用水浴法加热是为了 ___________
属形成合金的是 ______。 _________________________________。
金属 铁 铜 银 金 钨 铝 (2)图乙是该物质熔化时温度随时间变化的图象。
分析图象发现:该物质是 ________(选填“晶体”或
熔点/℃ 1 525 1 083 962 1 064 3 410 660 “非晶体”), 熔化过程中该物质的内能 __________
沸点/℃ 2 750 2 596 2 212 2 707 5 627 2 327 (选填“增大”或“减小”)。
三、实验探究题 (3)图丙中 ________ 模型可以形象表示该物质在
第 12 min 所处状态的分子排布。
13.[2021·盐城]如图甲所示,小亮在做“观察水的沸腾”实验。
温度/℃ ℃ B 级 能力提高99 B 100C 一、选择题901.[2021·保定定兴一模]毛泽东的《卜算子·咏梅》中写到
A 时间/min “风雨送春归,飞雪迎春到,已是悬崖百丈冰,犹有
花枝俏”其中“飞雪迎春到”所涉及的物态变化是
甲乙 丙 ()
(第 13 题图) A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 熔化
(1)为了缩短实验时间,小亮向烧杯中注入适量的 2.[2020·十堰]炎热夏天,剥开雪糕包装纸时,常会看到
_______ 水。 雪糕周围冒“白气”,随后消失。 该现象中所包含的
(2)水沸腾时停止加热,不能继续沸腾。 可见,沸腾 物态变化依次是 ()
过程需要 ________。 A. 液化、汽化 B. 升华、汽化
(3)绘制出温度随时间的变化图象,如图乙所示。 根 C. 汽化、液化 D. 液化、熔化
据图象可知水的沸点为 _______℃;沸腾时,水的温 3.[2021·唐山古冶区一模]关于生活中的热现象,下列说
度变化特点是 ______________________。 法正确的是 ()
(4)小明猜想沸腾的水也能将图丙试管中的水加热 A. 水银体温计是利用玻璃热胀冷缩的性质制成的
至沸腾。 实验时,用烧杯中沸水给试管的水加热。 一 B. 夏天从冰箱里取出的饮料瓶外有小水珠出现是
段时间后,试管中的温度计示数上升到图丙所示的 凝华现象
值后不再变化, 其读数为 ______℃, 试管中的水 C. 水沸腾时吸收热量,温度升高
__________(选填“沸腾”或“不沸腾”)。 温度不再变 D. 夏天超市里用冰块给食材保鲜利用了冰熔化吸热
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4.[2020·唐山一模]关于下列四幅图的说法正确的是 ℃ 90()80℃ 温度/℃0 乙乙乙乙乙乙
bc 甲 70a10 乙温度/℃O 时间/min
甲乙 丙丁 水
(第 4 题图)
A. 图甲中,温度计的示数为-4 ℃ 液体
B. 图乙中,某晶体熔化图象中 bc 段,晶体内能不变 AB O 时间/s
C. 图丙中,花儿上的露珠是水蒸气凝华而成的 丙丁
D. 图丁中,烈日下小狗伸出舌头降温,是因为水汽 (第 8 题图)
化放热
二、填空题 (1)安 装 好 实 验 器 材 后 , 小 明 在 烧 杯 中 倒 入 热 水 ,
5.[2021·安徽]在我国“祝融号”火星车的顶部,有一个 热水中温度计的示数如图乙所示,示数为 ____℃。
叫集热窗的装置, 里面装有一种叫正十一烷的物 (2)下表是某次实验过程中记录的实验数据。 根据
质。 这种物质在白天温度高时为液态,夜间温度低 表中数据可知水在沸腾过程中,温度 ___________
时会 _________(填物态变化名称)放热,从而起到 (选填“逐渐升高”或“保持不变”)。
控温作用。 时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 …6. 寒冬,坐满人的汽车门窗紧闭,水蒸气 __________ min
(填物态变化名称)成水珠附着在玻璃车窗上,小水
珠会出现在车窗 _______(选填“内侧”或“外侧”)。 温度/ 83 86 89 92 95 98 98 98 98 …小彤把干冰放入烧杯里一段时间,她发现烧杯外壁 ℃
结了一层霜,如图,这层霜是由水蒸气经过 _______
(填物态变化名称)形成的。
干冰 (3)沸腾时水中气泡的情形应为图丙中的 ________················ 霜 (选填“A”或“B”)图所示。(第 6 题图) (4)小红利用相同装置对质量相同的另一种液体进7. 创新思维 小明在观察“碘锤”中的物态变化之前, 行实验。 小红和小明根据自己的实验数据分别绘制查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为 800 ℃,碘的 了如图丁所示的图象。 由图象可知,两种液体不同的熔点为 113.7 ℃,采用图中的两种方式加热,图甲的 是:①水的沸点比另一种液体高;②_____________碘颗粒吸热会________(填物态变化名称,下同), _____________。图乙中的碘颗 粒 吸 热 除 了 发 生 图 甲 中 的 物 态 变化外,还可能会 ___________;两种方式停止加热 C 级 核心素养后,“碘锤”中的碘蒸气会 ________。1. 有霜的季节,农作物常被冻坏,这就是人们常说的遭碘锤 到霜冻,实际上,农作物不是因为霜而受冻的,0 ℃以水 下的低气温才是真正的凶手。 当空气干燥时,即使温度降低到-20 ℃~-10 ℃,也不会出现霜,但此时乙乙乙乙乙乙 农作物早就被冻坏了,农民们称这种情况为“黑霜”。(1)请根据短文,小红对“霜”形成的条件提出猜想:甲乙 “霜”形成的条件是 __________ 和 _____________。(第 7 题图) (2)小明为了验证小红的上述猜想,做了如下实验:三、实验探究题 从冰箱取出一些-10 ℃的冰块,放在不锈钢杯子里,8.[2021·石家庄新华区模拟]图甲所示是小明探究“水沸 一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶腾时温度变化特点”的实验装置。 请完成下列问题。 (即霜)。你认为该实验 _______(选填“能”或“不能”)验证上述猜想。 理由是 ________________________236 __________________________________________。第15页
第五讲 分子热运动 内能
A 级 夯实基础 下列描述正确的是 ()
一、选择题 A. 试管中的水是靠做功的方式增
1.[2021·淮安]下列现象中,能说明分子在做无规则运动 加内能的
的是 () B. 水蒸气对木塞做功,把机械能
A. 麦浪起伏 B. 尘土飞扬 转化为内能C. 水蒸气对木塞做功,与汽油机做 (第 6 题图)C. 花香四溢 D. 大雪纷飞功冲程的原理相同2.[2021·随州]初三总复习阶段,善于思考的乐乐同学结D. 水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加合生活现象对分子动理论有了一些新的思考。 其中7.[2021·宿迁]关于温度、热量和内能,下列说法正确的是说法错误的是 ()()A. 春雨润万物,冬雪披素衣。 由于水分子间距不同A. 物体吸收了热量,温度一定升高表现为雨雪不同物态B. 温度高的物体含有热量多B. 5 月的街头,杨花飞絮随风舞,好似雪花满天飞,C. 温度相同的物体,内能不一定相同这不属于分子热运动D. 物体内能增加,一定从外界吸收了热量C. 临近中午,食堂菜香四溢,香味分子跑到空气分8.[2021·赤峰]关于温度、热量和内能,下列说法正确的是子的间隙中去了()D. 我看着照片中满池的荷花,仿佛闻到了荷花的芬A. 温度相同的物体内能一定相等芳,这属于扩散现象B. 汽油机的做功冲程中燃气的内能减小3. [2021·益阳]如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一C. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水热量较多不沾。 关于荷叶上水珠的一些说法,正确的是D. 摩擦生热过程将机械能转化为内能,这些内能又()可以自发的转化为机械能A. 当水珠静止不动时,水珠中的水分二、填空题子也静止不动9.[2020·大连]将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹B. 很小的水珠就是一个水分子果的香味, 这说明分子在不停地 _____________。C. 荷叶不沾水, 是因为水珠与荷叶 (第 3 题图)的分子之间只有斥力没有引力 苹果很难被掰开,这说明分子间有 _____________
D. 两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分 (选填“引力”或“斥力”)。
子之间存在引力 10.[2021·锦州“] 拔丝地瓜”是很多人喜欢的菜品。 刚出
4.[2020·无锡]关于内能,下列说法中正确的是 ( ) 锅的“拔丝地瓜”香气特别浓,这是因为温度越高,
A. 0 ℃的冰块没有内能 分子的无规则运动越 ___________(选填“剧烈”或
B. 物体内能大小与温度无关 “缓慢”);夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是因为
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 分子间存在 ________;地瓜由生到熟,主要是通过
D. 金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传 __________ 的方式改变内能。
递的方式改变内能 11.[2021·石家庄新华区一模]夏天,将厚衣物和樟脑丸装入
5.[2020·贵港]下列实例中,改变物体内能的途径与其 带有排气孔的塑料收纳袋内,用抽气筒向外抽气,
他三项不同的是 () 收纳袋在 ____________ 作用下体积缩小;抽气时,
A. 用力搓手,手会发热 抽气筒壁因摩擦而发热, 这是通过 ____________
B. 把冰冷的手放到嘴边哈气,手会变暖 的方式改变了它的内能, 冬天打开收纳袋会闻到
C. 用锯条锯木头,锯条温度升高 樟脑丸的气味,说明了分子 __________________。
D. 用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热 12.[2020·朝阳]如图,在一个厚壁玻璃筒里放一块有少
6.[2021·百色] 教材原图 用酒精灯给试管内的水加热至 量乙醚的棉花,用力把活塞迅速下压,棉花就会立
一定程度,发现在试管口的木塞被冲出,如图所示。 即燃烧。 因为空气分子间的间隔较大,分子间作用
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力较 ________(选填“大”或“小”),所以容易被压 3.[2021·原创] 教材原图 如图所示,下列对应说法中正缩。 这是通过 ________ 的方式使筒内气体内能增加的,温度越高,分子无规则运动越 ________。 确的是 ()
空气
二氧化氮 冷水 热水
甲 乙 丙丁
(第 3 题图)
(第 12 题图) (第 13 题图) A. 图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度, 因此
13.[2020·营口]如图所示,小刚从滑梯下滑的过程中, 不能发生扩散现象
他的重力势能 __________(选填“增大”“不变”或 B. 图乙中红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说
“减小”),在此过程中,小刚感觉到臀部发热,这说 明液体扩散快慢与温度有关
明通过 ________ 的方式可以改变物体的内能。 C. 图丙中两个铅块没有被重物拉开, 说明分子之
14.[2021·镇江]中医拔火罐能有效治疗某些疾病,使用 间存在斥力
时先加热火罐中气体,再按图示方法迅速将火罐按 D. 图丁中冬天搓手取暖,是通过热传递的方式改变
到皮肤上。 一段时间后,罐内气体的内能 _______, 物体内能的
这是通过 ________ 来改变罐内气体内能的。 4. [2021·河北三市模拟]以下关于内能的说法中,正确的是
CK ()
A. 100 ℃的物体具有内能一定比 0 ℃的物体多
A B. 温度相同的物体含热量也相等BC. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
(第 14 题图) (第 15 题图) D. 一块 0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水,整体内能增加
15. 创新装置 如图所示,在汽缸 A 中密封有压缩空气,B 二、填空及简答题
是一种被销钉 K 锁住的活塞,C 是一个温度计。 若 5. 用洗手液洗手时,会 闻 到 酒精的气味儿,这是 ____
活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,将看 _______ 现象。寒冷天气,人们常常使用热水袋来取
到的现象:活塞将向 ______(选填“左”或“右”)运 暖,这是利用 ________ 的方式使身体的内能增加。
动 ;温 度计 的 示 数 将 __________(选 填“升 高 ” 或 6. 如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,当瓶
“降低”),因为 _____________________________。 塞从瓶口跳出时, 看到瓶中出现了
白雾,根据这一现象回答下列问题。
B 级 能力提高 (1)问题:塞子被推出的过程中,能量
一、选择题 是如何转化的? (第 6 题图)
1.[2021·唐山丰润区一模]用分子的观点对下列现象进行解 回答:________________________________;
释,其中正确的是 () (2)提出一个与物态变化有关的问题并回答。
A. 酒精燃烧———分子在化学变化中可以再分 问题:________________________________?
B. 矿石能被粉碎成粉末———分子很小 回答:____________________________。
C. 压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起———分子质 C 级 核心素养
量增大 1. 请你设计实验用图钉、铅笔和粗糙的硬纸板来验证做功是否可以改变物体的内能。D. 空气能被压缩———分子间有引力 操作的方法:_______________________________。实验现象:________________________________。2. [2021·邢台一模]下列事例中,不能用分子观点解释的是 实验结论:做功 _____(选填“可以”或“不可以”)改变物体的内能。() 此实验的实质是能量的 _____(选填“转化”或“转移”)。
A. 打开香水瓶盖,满屋飘香
B. 水和酒精混合,总体积变小
C. 时间久了,衣柜中的樟脑球消失
D. 有阳光照射时,打扫房间看到空中灰尘飞舞
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第六讲 比热容 热量的计算
A 级 夯实基础 二、填空题5. 传统文化 农村在早春育秧时, 农民早上将秧田里一、选择题的水放掉,阳光照射使秧田的温度尽快升高;而晚1. 图为济南五龙潭的“清泉石上流”景点,在夏日吸引 上秧田则要蓄水保温,有利于秧苗的成长,这样做是利用了水的 _________ 较大的原理。 农谚说“霜着众多市民前来亲水纳凉。 阳光下石板路热得烫 前冷,雪后寒,”其中蕴含的道理是,气温低的时候水蒸气会形成霜, 雪熔化形成水的过程中需要脚,而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽,这主要是 _______ 热。6.[2021·玉林]若质量为 2 kg 的某种物质温度从 20 ℃升因为水和石板具有不同的 () 高到 40 ℃时,吸收的热量是 1.84×104 J,则该物质的比热容为 _________________ J(/ kg·℃);比热容A. 热量 是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均_________(选填“有关”或“无关”)。B. 热值 7. [2021·绵阳]周末,小明用热水为家人热盒装 牛 奶,他把 3 盒牛奶放入装有温度是 90 ℃、 质量是 2 kg 热C. 内能 (第 1 题图) 水的盆中, 经过一段时间,3 盒牛奶的温度都从 10 ℃D. 比热容 变成了 45 ℃, 这段时间内每盒牛奶从水中吸收了______ J 的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是2.[2021·原创]经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气 50%,则此时盆中水的温度是 _____℃。 已知:每盒牛奶的质量 0.25 kg,牛奶的比热容 4.0×103 J(/ kg·℃),灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温 水的比热容 4.2×103 J(/ kg·℃)。8.[2020·铜仁]质量为 1.4 kg 的干木柴完全燃烧,所放度总是升高得快些。 这是因为 () 出的热量为 _____ J,如果这些热量的 50%被质量为 50 kg 的水吸收,则水的温度将升高 ______ ℃。A. 水的比热容小,吸热后温度升高得快 [已知:干木柴的热值为 1.2×107 J/kg,水的比热容为 4.2×103 J(/ kg·℃)]B. 油的比热容小,吸热后温度升高得快 三、实验探究题9.[2020·甘南州] 教材原图 在研究“不同物质的温度变C. 在相同的时间内,水吸收的热量较多 化与吸热关系”实验中,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加D. 在相同的时间内,油吸收的热量较多 热器加热,如图 A 所示,两液体温度随时间变化关系如图 C 所示。3. [2021·常德]如图所示,是根据“探究不同物质 吸 热能 (1)图 B 为某时刻的温度,其示数为 _______ ℃。(2)分析图 C 可知,吸收相同热量,_______ 液体升力”实验数据绘制的 a、b 两种物质的温度—时间图 温更高;________ 液体更适合作汽车发动机的冷却液。象,实验中两种物质的质量相同,初温相同,选用的 (3)若甲 、乙 液 体从 图 C 所 示 的初 温 分 别升 高 到40 ℃和 35 ℃,吸收热量之比为 2∶1,则甲、乙液体加热器相同,由图象可知 () 的比热容之比为 _______。
温度/℃ 239
a
T2
bT1
O t1 时间/min
(第 3 题图)
A. 加热相同时间,a 物质吸收热量多,比热容小
B. 加热时间相同,a 物质的末温度高,比热容大
C. 吸收热量相同,b 物质温度升高慢,比热容小
D. 吸收热量相同,b 物质的末温度低,比热容大
4.[2020·朝阳]下列说法正确的是 ()
A. 物体的比热容跟物体的质量、吸收的热量和升
高的温度均有关
B. 即使煤炭没有完全燃烧,其热值也不会改变
C. 一个物体的内能增加了,一定是它吸收了热量
D. 因为沙石的比热容比水小,所以吸收相同的热
量,沙石比水升温快第18页
温度计 温度计
加热器 加热器 液体 1 液体 1 液体 2
甲 乙 )))))) )))))) ))))))
℃ 燃料 a 燃料 b 燃料 a40A 甲乙丙
60 温度/℃ (第 2 题图)乙50 甲40 A. 燃料 b 放出热量最多
30 B. 液体 2 吸收的热量最少
20 C. 燃料 a 的热值比燃料 b 的大
30 0 10 20 30 40 50 加热时间/s D. 液体 1 的比热容比液体 2 的大B C二、填空题
(第 9 题图) 3.[2020·泰安]质量相同的水、沙石和铜(已知 c 水>c 沙石>c 铜),放出了相同的热量,温度下降最大的是 ____四、计算应用题 ______。
10.[2021·河北三市模拟]冬天即将来临,学校积极创造条件
为学生供应开水。 在这个过程中,若用锅炉将 300 kg 4.[2021·邯郸部分县一模]天气晴朗时,小明测得家里的太
的水从 20 ℃加热到 100 ℃,燃烧了 11.2 kg 的煤[c 水= 阳能热水器 1 h 内使质量为 25 kg 的水从 30 ℃4.2×103 J(/ kg·℃),煤的热值为 3×107 J/kg],则:升高到 50 ℃,则水吸收的热量是 ______ J。 热水(1)锅炉内 300 kg 的水吸收的热量是多少?器中的水是通过 _______________(选填“做功”或(2)此锅炉的效率是多少?
(3)某同学从开水房打了 3 kg 的 100 ℃的开水,为了 “热传递”)的方式增加内能的。 若用液化气灶加
便于使用, 他将这 100 ℃的开水和质量为 5 kg 的 热使同质量的水升高相同的温度,液化气燃烧放
20 ℃的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混 出的热量 有 50 % 被 水 吸 收,则至少需要燃烧 ___
合后温水的温度为多少? _______m3 的液化气。[c 水=4.2×103 J(/ kg·℃),液化气的热值是 4.2×107 J/m3]
三、实验探究题
5.[2021·唐山路北区二模]某小组的同学做“比较不同物质
吸热情况” 的实验, 他们使用了如图甲所示的装
置。 用电加热器加热,如图所示。
温度计 温度计 60 温度/℃50 A加热器 加热器B 级 能力提高 水 煤油 40 B30甲2010 加热时间/s一、选择题0 10 20 3040 50
1.[2021·保定一模](多选)下列事例中利用水的比热容大 乙
的特性的是 () (第 5 题图)
A. 夏天,在地上洒水会感到凉快 (1)在装置中,分别给初温相同且 __________ 相等
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质 的水和煤油加热。
C. 海边昼夜温差比沙漠中小 (2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 _____
D. 生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度 _____(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较。
2. 如图所示装置甲、乙和丙完全相同,燃料质量均为
10 g,烧杯内液体初温和质量都相等,燃料完全燃烧 (3)分析图乙可知,A 种物质是 ___________。 质量
完后,液体均未沸腾,液体的末温分别为 t 甲、t 乙和 t 丙, 相同的水和煤油,升高相同的温度,__________ 吸
且 t 甲>t 乙>t 丙,则下列说法正确的是 () 热更多。
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第七讲 内能的利用 能源与可持续发展
一、选择题 B. 使用太阳能路灯C. 分类回收垃圾1. [2021·湘西州] 教材原图 随着人民生活水平的不断提 D. 加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空二、填空题高,小汽车已进入了千家万户,小汽车的发动机一 6.[2021·阜新]2021 年 6 月 17 日,我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。 火箭工作时般都是四冲程汽油机。 以下是四冲程汽油机工作 将 _______ 能转化为机械能;火箭 _______(选填“属于”或“不属于”)热机。示意图,其中做功冲程是 ()
A BCD
2. [2020·枣庄]关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗
的燃料越多 (第 6 题图)7.[2021·石家庄 43 中二模]热机一个工作循环有四个冲程,B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高请你判断图中表示的是其中的 _________ 冲程;小C. 热机的效率越高说明做功越快 明通过上网查阅得知某款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示;小明又通过父亲了解到,D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要 当车速是 100 km/h 时,发动机转速是 2 000 r/min,平均油耗为 9 L/100 km。 分析上述信息可知:当这是由于机械摩擦损失的 辆汽车以 100 km/h 匀速行驶时,1 小时发动机所做的有用功为 _________ J, 此时发动机的效率约3. [2021·邵阳]电动机已广泛应用到现代化生活了,如电 为 _________。 (已知汽油的热值为 4.6×107 J/kg,密度为 0.8×103 kg/m3)动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等,对其P/kW工作过程中能量转换表述正确的是 () 100
A. 电能转化成机械能 B. 机械能转化成电能 8060C. 太阳能转化成机械能 D. 内能转化成机械能 40204. [2021·广州]如图,太阳能汽车利用太阳能电池将太阳0 1 2 3 4 5 n/×103 r/min能转化为电能,储存在车上的蓄电池内,为汽车提 甲乙
供动力。 下列说法正确的是 () (第 7 题图)8. [2020·石 家庄 一 模]石油属于 _______________(选填(第 4 题图)A. 太阳能是一种不可再生能源 “可再生”或“不可再生”)能源,________ 也属于这B. 蓄电池为汽车提供动力时,将电能转化为化学能 种能源。 归根结底,石油中蕴含的能量是由 ______C. 太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为 能转化来的。
机械能 9.[2021·秦皇岛海港区一模]核电站是利用核 _________D. 太阳能汽车将太阳能转化为内能,再将内能转化 (选填“裂变 ”或“聚 变”)过 程 中 释 放的 ________能最终转化为电能;如果日本把福岛核电站的核为动能 废水排到太平洋中,核废水对海洋环境 ________5.[2021·唐山滦州一模]每年 6 月 5 日是世界环境日,保护 (选填“有”或“无”)影响。
环境人人有责,下列做法不符合这一主题的是 241()
A. 开发氢燃料电池客车第20页
声、光、热阶段检测卷
(时间:90 分钟 分值:100 分)
一、选择题(每小题 3 分,共 39 分) 个清晰的烛焰的像。 下列说法不正确的是( )
1. 声现象与我们的生活息息相关,下列关于声现象说
法中正确的是 ()
A. 关闭门窗是为了在声源处减弱噪声 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm
B. 超声波粉碎结石是利用声波具有能量 (第 6 题图)
C. 声音在真空中传播速度是 3×108 m/s A. 此时成倒立、放大的实像,与投影仪的原理相同
D.“闻其声知其人”是根据声音的响度来区分的 B. 将蜡烛远离凸透镜,光屏应靠近凸透镜才能再次
2. 很多人听完自己的录音,都会有点奇怪,感觉不像 接收到清晰的像
是自己的声音。 能听出其中的差别,主要是因为两 C. 透镜右移,眼睛在光屏和透镜间,通过透镜看到
者之间具有不同的 () 正立的像
A. 响度 B. 音色 D. 若在透镜左侧附近放一近视镜片,应将光屏适当
C. 音调 D. 音速 右移,可再次出现清晰的像
3. 教材改编 下列有关声和电磁波的说法正确的是 7. 随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”
() 时 人 脸 面 对 摄 像 头(相 当 于 一 个 凸 透 镜), 经 系 统
A. 用力拨动古筝的琴弦,可以提高琴声的音调 自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成
B. 汽车导航系统和倒车雷达系统, 都是利用超声 身份认证。 在系统拍照过程中 ()
波工作的 A. 人脸是光源
B. 人脸经摄像头成缩小、倒立的实像
C. 教室外植树和墙面安装隔音板, 都是在传播过 C. 人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
程中减弱噪声的 D. 人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
D. 医院超声波洗牙和“B 超”检查,都是利用超声 8. 下列措施中,为了使蒸发变快的是 ()
波传递信息的 A. 香水用完之后盖上瓶子盖
4. 下列光现象中与小孔成像原理相同的是 ( ) B. 将地面上的积水向周围扫开
C. 将新鲜蔬菜存放在保鲜袋里
D. 春季植树时剪除大量枝叶
9. 甲乙两图分别是根据探究冰的熔化和水的沸腾实
验数据绘制的图象,根据图象信息,下列分析正确
A.“手影”游戏 B. 水中“折筷” 的是 ()
温度/℃ 100 温度/℃
6 984D2 960 B C 94
C. 山的“倒影” D. 雨后“彩虹” -2 2 4 6 8 101214 时间/min 92-4 90-6 A 0 2 4 6 8 10 时间/min5. 如图,能正确表示光从玻璃射入空气的光路是( )甲乙
(第 9 题图)
空气 空气 空气 空气 A. 图甲:冰在 BC 段处于液态玻璃 玻璃 玻璃 玻璃B. 图甲:冰熔化的时间为 10 min
C. 图乙:水的沸点为 98 ℃
A BC D D. 图乙:实验地点的大气压强高于 1 个标准大气压
6. 在探究凸透镜成像规律的实验中, 当蜡烛、 凸透 10. 下列事例中通过做功改变物体内能的是 ( )
镜、 光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一 A. 在火炉上烧水,水温升高
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B. 把不锈钢的汤匙放入热汤中,过一会儿汤匙变 相当于给二维码拍了一张照片, 照相机镜头相当于一个 ______ 透镜, 二维码经摄像头扫描成倒得烫手 立、______(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
C. 把冰块放在果汁里,饮用时感觉很凉爽
D. 火柴头在火柴盒上轻轻划过,火柴被擦燃
11. 关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是
()
A. 0 ℃的冰没有内能,分子不运动 (第 16 题图)
B. 物体的温度越低,所含的热量越少 17. 现在许多地区将原来的水泥路面改成了有许多
C. 一个物体温度升高,它的内能增大 空隙的“海绵”沥青路面,这样可以在 ___________
D. 用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其原因 减弱噪声,但是沥青路面在烈日下会变软,这是沥
之一是水的比热容较小 青吸热发生 _______(填物态变化名称)的缘故。
12.(多选)下列说法中正确的是 () 18. 如图所示为锡熔化或凝固的图 象,根据图象可
A. 花香袭人说明构成物质的分子不停地做无规则 知,锡是 _______(选填“晶体”或“非晶体”)。 CD、
运动 DE 段锡所处的 状 态为 _______ , 锡 的 凝 固 点 为
B. 搓手取暖是通过热传递的方式改变内能的 _____ ℃。 C 点的内能 _____________(选填“大于”
C. 电动车在行驶过程中将电能转化为机械能 “小于”或“等于”)B 点的内能。
D. 四冲程内燃机工作时,做功冲程将机械能转化 温度/℃250 D为内能
13. 创新装置 如图是一款太阳能座 240 EFBC椅,椅子顶部安装的硅光电池板, 230
可储备能量供晚间使用。 下列说 220 A G
法正确的是 () 0 5 10 15 时间/min
A. 太阳能属于二次能源 (第 13 题图) (第 18 题图) (第 19 题图)
B. 硅光电池板可以将太阳能转化为电能 19.“退热贴”属于物理降温用品,被广泛应用于小儿
C. 太阳能来源于太阳内部氢核的裂变 发热退烧、消夏及高温作业等情况,如图所示,退
D. 太阳能属于不可再生能源 烧贴中的水分通过 _________(填物态变化名称)
二、填空题(每空 1 分,共 23 分) 吸收体表热量,可以起到降温作用,退热贴在使用
14. 传统文化 京剧有“国剧”之称,是中华民族传统文 过程中还会散发出一股清新的薄荷香味,这是
化的重要表现形式,京剧伴奏分文场和武场两大类, ________ 现象。
文场以胡琴为主奏乐器,胡琴声是由琴弦的 _____ 20. 1 m3 可燃冰可分解释放约 168 m3 的天然气。 可
产生;武场以鼓板为主奏乐器,鼓板为单皮鼓和檀
板两种乐器的组合,鼓皮绷的越紧,其发出声音的 燃冰属于 ________(选填“可 ”或“不 可”)再 生 能
_______ 越高;能区分开鼓和板的声音,主要是因 源。 完全燃烧 168 m3 的天然气可以释放的热量为
为它们的 _______ 不同。 _______ J,若这些热 量 全 部 被 水 吸 收 , 可 以 将 质
15. 商场里,身高 1.6 m 的小红站在平面镜前 3 m 处, 量为 _____ t 的水 由 20 ℃加热到 70 ℃。 [q 天然气=4×107 J/m3,c 水=4.2×103 J(/ kg·℃)]她的像到她的距离为 ______ m, 她向平面镜走近 21. 走近加油站,会闻到一股汽油味,这是因为汽油
的过程中,像的大小 ______(选填“变大”“不变”或
“变小”)。 现将一块和镜面一般大的木板放在镜子 分子在 ___________________ ;完全燃烧 10 g 汽油
后面 1 m 处,这时她 ____________(选填“仍能”或 可以放出 _________ J 的热量;汽油机是把内能转
“不能”)在镜中看到自己的像。 商场里的保洁员在 化为 _______ 能的动力设备。(汽油的热值为 4.6×
拖地后,用电风扇对着地面吹,这样的目的是通过 107 J/kg)
加快空气流动来加快水 ______ (填物态变化的名 三、作图题(每小题 3 分,共 6 分)
称),使地面尽快变干。 22. 请画出发光点 S 经平面镜 MN 反射后过 P 点的
16. 如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形,这 光路图,并画出过 P 点的反射光线在水面发生折射
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时,折射光线的大致方向。 M 量的水,甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的S 温度。
PN 乙甲
空气水
(第 22 题图) (第 25 题图)23. 在如图中有平行于薄透镜主光轴和通过光心 O 的 (1)安装该实验装置的顺序是 ______________(选填“自上而下”或“自下而上”)。两条入射光线,一条通过 2f 点的折射光线,请在图 (2)点 燃 酒 精 灯 时 , 打 开 灯 帽 , 可 闻 到 淡 淡 的 酒 精中作出相应的折射光线或入射光线。 味,这是 ______ 现象,说明液态酒精发生 _______(填物态变化名称)。2f F OF 2f (3)当甲温度计的示数达到 99 ℃时,烧杯中的水开始沸腾,说明当时大气压可能 _________(选填(第 23 题图) “高于”“低于”或“等于”)1 个标准大气压。四、实验探究题(每小题 12 分,共 24 分) (4)当乙温度计示数达到 99 ℃后,示数保持不变,24. 如图是小明和同学们在“探究凸透镜成像规律”的 但试管中的水始终没有沸腾,其原因是 ____________________________。实验情景。 (5)当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后,光屏 发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点 _______(选填“升高”“降低”或“不变”)。O 五、计算应用题(8 分)光具座 26. 天然气灶使用方便、经济环保。 在 1 个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为 3 kg、温度为 20 ℃的水50 60 cm 加热至沸腾,大约需要 10 min,已知水的比热容为甲 4.2×103 J(/ kg·℃),天然气的热值为 3.5×107 J/m3。 求:(1)水吸收的热量;A (2)若天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气?0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm
乙(第 24 题图)(1)根据图甲可以测出该透镜的焦距 f= ______ cm。(2)他们将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整烛焰的中心和光屏的中心位于凸透镜的 _______ 上。(3)器材组装好后,小明移动蜡烛 A 和光屏到图乙所示位置时,恰好在光屏上成清晰、倒立、放大的实像;保持蜡烛和光屏位置不动,仅将凸透镜向 _____移 _____ cm 便可在光屏上得到清晰倒立、 缩小的实像。(4)接着,小明将一块眼镜片竖直于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变模糊了,将光屏向左移动适当距离,光屏上的像又清晰了,由此可知,该眼镜片是 _____ 透镜,可用于矫正 _____(选填“近视”或“远视”)眼。25. 小李同学为进一步探究液体沸腾规律, 设计了如图所示的实验装置。 烧杯与试管内分别装入适
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北极星环保网讯:摘要:针对目前电厂湿法脱硫入口烟温高、脱硫耗水量大、脱硫效率低、烟囱腐蚀严重、及烟囱周围石膏雨等现象,本文对湿法脱硫装置前后设置烟气再热系统方案进行研究,提出设置烟气再热系统对湿法脱硫、烟道烟囱腐蚀的影响及对环境的影响。
关键词:湿法脱硫,烟气再热,石膏雨扩散
一、引言
目前,我国电厂石灰石一石膏湿法脱硫(FGD)仍是主要脱硫方法,占92%以上。大多数不设置烟气再热系统。脱硫吸收塔入口烟气温度约在120~160℃之间,吸收塔出口净烟气温度一般在45~55℃之间。吸收塔入口烟温高,造成的主要影响有湿法脱硫装置耗水量大,脱硫效率低,吸收塔直径增大,投资造价升高。
吸收塔出口烟温低,一是烟气抬升的扩散能力低,在烟囱附近形成水雾,污染环境。二是烟气温度在露点以下,会有酸性液滴从烟气中凝结出来,既所谓的“石膏雨”现象,又会造成吸收塔出口下游设备低温腐蚀[1]。
二、烟气再热系统原理
目前电厂使用的烟气再热系统根据换热方式的不同可分为两种,一种是气―气换热器(GGH),另一种是热媒水作为介质循环的气―水―气换热器(MGGH)。
GGH主要有两种形式:
传统的回转式GGH和管式GGH。相较于回转式GGH,管式GGH没有烟气泄露。
传统的回转式GGH换热系统无换热介质,不是靠传导作用传热,而是通过回转的换热结构在原烟气区吸热,转至净烟气区时放热来实现热量传递的,结构上比较紧凑,烟气处理量大,但漏气量大。导致净烟气被污染,脱硫效率降低。另外,低温区的结垢和腐蚀也是一个常见的问题。目前电厂的超低排放改造中基本不再采用此种换热形式。
管式GGH原烟气通过管壁的热传导作用加热净烟气,无烟气泄露,但传热系数较小,烟气处理量小,易发生低温腐蚀。堵灰和磨损问题。
MGGH一般以水作为换热介质进行冷热烟气的换热。工质在密封的热管内部,在热流体端吸热,至冷流体段放热,同时热量通过管壁传导给管外的冷流体。该换热系统无泄漏,占地面积小,烟气冷却段和再热段可分别布置于脱硫前后烟道上,布置相对灵活,是一种很有发展前途的换热器。
以下以湿法脱硫装置前后设置MGGH系统对电厂的设计、运行影响进行分析。
三、设置MGGH对湿法脱硫系统水耗量的影响分析
目前电厂锅炉的排烟温度约在120~160℃之间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这么高的排烟温度,对于大部分电厂均采用的石灰石一石膏湿法脱硫系统而言,需要在喷淋吸收塔内用大量的工艺水来降温,最终使烟气温度平衡到45―50℃左右后排放,这部分热量对于脱硫系统来说没有起到任何作用,属于白白浪费掉。
以某2×300MW电厂为例,进入FGD烟气温度原设计值为120℃时,脱硫系统耗水量为2×60t/h,后进行超低排放改造,增设MGGH系统后,脱硫入口烟气温度由120℃降低至90℃时,脱硫系统耗水量减少至2×40t/h.以年利用小时数5000小时计算,2×300MW机组年节约用水量约20万吨,以每吨脱硫用水3元计算,可年节约费用60万元。
四、设置MGGH对湿法脱硫效率的影响分析
设置MGGH可以降低吸收塔入口烟气温度。烟气温度对脱硫效率的影响主要是:脱硫效率随吸收塔进口烟气温度的降低而增加,这是因为一方面脱硫反应是放热反应,温度升高不利用脱除SO2化学反应的进行,另一方面,吸收塔的烟气温度越低,越有利于SO2气体溶于浆液,形成HSO3-;因此,石灰石湿法烟气脱硫系统中,可采用MGGH装置,降低吸收塔入口烟气温度,以提高脱硫效率。
增设MGGH烟气温度由120℃降低至90℃,经计算,进入FGD工况下烟气量减少约8%,对改造项目,不改变吸收塔直径的情况下,烟气流速降低,烟气与吸收塔浆液反应时间增加,有利于提高脱硫效率。另外,烟气流速降低有利于吸收塔除雾器的性能保证,烟气携带液滴含量减小,石膏雨产生几率减小,同时会减少吸收塔内压力损失。对新建项目,则可以减小吸收塔直径,从而减小吸收塔的体积,投资造价会降低。
五、设置MGGH对湿法脱硫后烟囱防腐的影响分析
湿法脱硫后烟气应为强腐蚀性湿烟气;湿法脱硫烟气经过MGGH再加热后的烟气应为强腐蚀性潮湿烟气。2008年以来,湿烟气(烟囱脱硫改造工程或新建脱硫烟囱工程)单筒式烟囱出现了较严重的渗漏腐蚀现象,有的已威胁到了烟囱钢筋混凝土筒壁的安全可靠性。基于此,新颁布的中华人民共和国国家标准《烟囱设计规范》(GB50051-2013),明确规定单筒式烟囱中排放的烟气类型限定于干烟气和潮湿烟气。
因此,对于原设计为单筒式钢筋混凝土类型烟囱,本着不改变原烟囱结构型式的前提下,应对脱硫后湿烟气设置MGGH(烟气再热系统)系统,将湿法脱硫后湿烟气加热为潮湿性烟气排放。配合烟囱内壁防腐,使烟囱安全可靠运行。增设MGGH对按套筒式设计的湿烟囱防腐压力也会大大减轻,延长烟囱使用寿命。
六、设置MGGH对污染物扩散及减少“石膏雨”的影响分析
由于湿法烟气脱硫后烟气处于湿饱和状态,易形成“石膏雨”现象,但“石膏雨”不会对环境增加总的污染物排放量,因此从宏观上对整个环境不会造成影响,不会造成环境污染的加大。不过由于烟气温度较低,烟气的抬升高度会降低,会造成烟囱周围局部范围(通常在电厂围墙内)的污染物浓度升高,而远处污染物浓度会降低。
设置MGGH将脱硫后温度为45~60℃的烟气加热到70―80℃,使烟气远离水的露点温度,从而避免水蒸气凝结而形成石膏雨。
七、结语
综上所述,湿法脱硫系统设置MGGH系统降低脱硫入口烟温,升高脱硫出口烟温,会减少脱硫系统水耗,提高脱硫效率。减少电厂周围会产生“石膏雨”现象,有利于烟气污染物扩散。有利于烟囱防腐,尤其是对改造项目的单筒式钢筋混凝土烟囱,很有必要设置MGGH系统加热烟囱排烟温度。
参考文献
[1]孙克勤,钟秦.火电厂烟气脱硫系统设计建造及运行[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2]杜雅琴.火电厂烟气脱硫脱硝设备及运行[M].北京:中国电力出版商,2014..
作者简介
杨涛(1980-),男,工程师,硕士研究生,主要从事电厂机务设计工作。
延伸阅读:
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