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太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通．
玻璃吸热管工作原理如图乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大，向上运动；背光一侧的水由于温度较低，向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用．
请回答以下问题：

（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度

变小

变小

（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
（2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上？简单说明理由．

不能，因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水

不能，因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水

．
（3）将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量？[水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃）]
（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m²，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×10³W/m²（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×10³J）．在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多长时间？

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说明：以下答案仅供参考，其他说法、解法正确参照给分

一、填空题

1. 220；不高于36   2. 能；光路是可逆的；静止；轿车   3. 光的反射；光的直线传播；光的折射   4. 磁；保护电路；电流增大   5. 失去；得到；正   6. 电磁感应现象；磁场对电流作用   7. 机械；内；热传递   8. 受到重力的作用；力能改变物体运动状态；重力势   9. 0.5；36；72

题 号

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

答 案

B

D

C

C

D

A

ACD

AB

AC

BC

二、选择题

评分标准：20题每图1分，21题每力1分，22题灯2分、插座1分。

四、简答题

23．从嘴中吹出的气体温度较高，密度较小，使肥皂泡所受浮力大于重力，所以上升(2分)；温度降低以后，体积减小，浮力小于重力，所以下降(2分)。

五、计算题

24．（1）m＝V＝1.0×10³kg/m³×160×10^-3m³＝160kg  ………………………2分

Q_水吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃)×160kg×（70℃-20℃）=3.36×10⁷J

…………………………2分

（2）           ……………………………2分

25．（1）图略             …………………………………………………………1分

（2）       ………………………………2分

（3）设动滑轮重G₀，由2F＝G＋G₀，得G₀＝40N    ………………………1分

设提升的最大物重为G ¢，此时绳的拉力F ¢＝G_人=600N   ……………1分

由2 F ¢＝G ¢＋G₀，得G ¢＝2F ¢－G₀＝1160N         …………………1分

26．（1）串联         ………………………………………………………………1分

（2）v_最大=18km/h=5m/s，v_正常=9km/h=2.5m/s       …………………………1分

       ………………………………………1分

（3）P_有=F v_正常=36N×2.5m/s=90W=0.09kW         ………………………1分

W_有= W_总×60%=1.2kWh×60%=0.72kWh         ……………………1分

          ………………………………………1分

27．（1）闭合开关S、S₁、S₂，灯L与R₁并联、R₂被短路

   ………………………………………………1分

I₁=0.35A-0.25A=0.1A    …………………………………………………1分

        ……………………………………………1分

（2）S闭合，S₁、S₂断开时，灯L与电阻R₂串联，U₂=3.2V

     …………………………………………1分

U_L¢= U ?U₂=16V-3.2V=12.8V     ……………………………………1分

     ……………………………………………1分

P_总= I_L¢U=0.2A×16V=3.2W   …………………………………………1分

六、实验题

28．（1）温度计玻璃泡碰了容器底；视线没有与温度计中液柱的上表面相平 （2）不断上升；不变 （3）升高（每空1分）

29．（1）比较像与物体的大小；平面镜不透明，无法确定像的位置 （2）无论怎样调节蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合 （3）用灯光照亮跳棋（每空1分）

30．（1）电磁铁吸引大头钉的数目 （2）左；电磁铁线圈匝数越多磁性越强 （3）D；C（每空1分）

31．（1）变小；不变 （2）电压表不能测出灯泡两端的电压；图略 （3）0.30；2.8；0.9 （4）电阻随温度(或灯泡亮度、或电压、或电流)的增大而增大（每空1分）

32．向左侧调节平衡螺母（1分） （1）偏大（1分）；将实验步骤重新排序为bcdae （2分）（2）实验器材：弹簧测力计、体积已知的铁块、烧杯、细线、盐水；实验步骤：①用细线将铁块拴好，用弹簧测力计测出铁块的重力G ②在烧杯中装入适量的盐水，让铁块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数F；盐水密度的表达式：（每项2分）