相关试卷

气凝胶

如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。

气凝胶﹣﹣它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/m³ ， 比氦气还要轻。如图乙所示，8cm³的“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz～20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻，但弹性却非常好。

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。

根据上述材料，回答下列问题：

（1）“全碳气凝胶”密度比氢气密度（选填“大”或“小”）；

（2）“全碳气凝胶”的吸音频段为Hz；

（3）10g气凝胶最高可以吸附g海上泄漏原油；

（4）“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，由此可判断，“全碳气凝胶”至少具有的特点是它的非常好；

（5）下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是；

A．清洗厨房的油烟机

B．吸除冰箱内的异味

C．做落地风扇的底坐

D．做电影场景中倒塌的“墙壁”

（6）已知原油的密度ρ＝0.9×10³kg/m³ ， 则100cm³的“全碳气凝胶”最多能吸收cm³的原油。

（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应先后三次将小球从斜面的 （同一/不同）高度处释放，比较小球在 （同一/不同）粗糙面上滑行的距离．

（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论： ；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将 ．

（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁ ， 小球克服木板的摩擦力做的功为W₂ ， 则W₁ W₂（选填“＞”、“＜”或“﹦”）．

（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B ， h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，同组的小红认为他的实验设计有问题，问题是： ．更正后完成实验，在如图乙所示的两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙 ， 则f_甲 f_乙（选填“＞”、“＜”或“﹦”）．

（1）在实验操作中应该使钩码(选填“快速”或“缓慢”)上升；

（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为(保留三位有效数字)；

（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为N，滑轮组做的有用功是J；

（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与有关；

（5）分析表中数据可知，$F\ne \frac{G_{\mathrm{动}}+G_{\mathrm{物}}}{\text{3}}$ ， 可能的原因是：；

（6）某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G^' ， 绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦．则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是。

A．$\eta =\frac{Gh}{Fs}$            B．$\eta =\frac{G}{F}$            C．$\eta =\frac{G}{G+G^{\mathrm{\text{'}}}}$          D．$\eta =1-\frac{Gh}{Fs}$

喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。

火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。

空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。

如图，作为三峡工程最大的难题之一，三峡升船机已于2016年9月成功通航。而这个被称为“船舶电梯”的升船机，是在没有先例和参考标准的情况下，我国企业大胆创新，攻坚克难，完成了这一世界奇迹。

三峡升船机位于三峡双线五级船闸右侧，由上游引航道、上闸首、承船厢室段、下闸首和下游引航道等部分组成，全线总长约7300米。船厢室段塔柱建筑高度146米，最大提升高度为113米、最大提升质量超过1.5万吨，相当于同时提升20万人。承船厢长132米、宽23.4米、高10米，可提升3000吨级的船舶过坝。三峡升船机型为“齿轮齿条爬升式垂直升船机”，整个船舶提升过程约8分钟，通过三峡升船机，船舶过坝时间由原来通过永久船闸的3.5小时缩短为约40分钟。升船机可升船也可降船，为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道。众多数据显示三峡升船机是世界上规模最大、技术难度最高的升船机工程。

牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为$q=k\left(t_{\mathrm{物}}-t_{\mathrm{环}}\right)$ ， 其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。