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会“拐弯”的声音

声音不但会“爬行”,而且会“拐弯”。1923年,荷兰的一个火药库发生了大爆炸,据调查,在100千米的范围内,人们清楚地听到了爆炸声,在100千米到160千米的地区内,人们却什么也没有听到,令人奇怪的是,在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声。

这真是件有趣而又奇怪的事!声音怎么会拐弯绕过中间地带呢?

原来声音有个“怪脾气”:它在温度均匀的空气里是笔直地走的,一旦碰到空气的温度有高有低时,它就尽挑温度低得地方走,于是声音就拐弯了。如果某个地区接近地面的温度变化得厉害,这儿高那儿低,那么声音拐到高空后又会往下,这样就会造成一些奇怪的现象。

(1)烈日炎炎,在沙漠或戈壁滩上,即使相距不太远的人也难听清对方的大声喊叫,其中一个主要原因是声音在传播时向______拐弯。

(2)“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,若枫桥到寒山寺的距离为1190m,客船里的乘客听到钟声至少是______s前僧人撞击钟面而传来的。

(3)你注意过高速列车通过时的声音吗?夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚,一到白天就不太清楚了,有时甚至听不见,请根据上面的知识你分析造成这种现象的主要原因是什么?______

 

上 3.5 早晚地表温度低,声音向地表附近传播;白天地表温度高,声音向空中传播 【解析】 略  
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石墨烯

石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料。新能源电池是石墨烯最早商用的一大重要领域。我国科学家研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的超强电池:充电只需7秒钟,即可续航35公里。

2018年平昌冬奥会闭幕式上,现场气温低至-3 ℃,舞台上演员衣服轻薄,脚踩轮滑鞋,动作舒展流畅,演员身着超薄保暖服采用了超级新型纳米材料——石墨烯发热膜,上场前对服饰内的电池进行充电,确保了演员穿着舒适和保暖要求。

(1)电动车超强电池充电时间极短,利用了氮掺杂有序介孔石墨烯极佳的____________特性;

(2)舞蹈演员穿着轮滑鞋表演可以________与表演场地之间的摩擦;保暖服通电发热的过程是将________能转化为内能。

 

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光伏发电

光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成.太阳能电池是一个半导体光电二极管,光电二极管受到光照射时,会把太阳能转化为电能.光伏发电被称为最理想的新能源之一,具有无枯竭危险、安全无噪声、无污染排放、无需消耗燃料等特点.

(1)光伏发电系统由______、蓄电池组、控制器、逆变器等设备组成.

(2)光电二极管的作用是______

(3)若某中学教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统,一天的有效光照时间按6h计算,该系统一天发电______J.

 

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新型发热材料——PTC

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。

(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,如图为其电阻随温度变化的图像,由图可知,该PTC材料的居里点温度为______

(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,电阻______,功率______,使其温度______(以上均填变化情况);反之,也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。

 

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把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路。当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点AB间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。(酒精灯外焰温度约450℃)请回答下列问题:

(1)如图所示,其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流_____其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电源_____(各空白均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”);

(2)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由_____能转化而来,热电偶电路可以把温度信号换成_____信号。

 

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自由落体运动

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气阻力的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力很小,可以忽略,物体的下落可以近似看做自由落体运动。比如,春雪消融,从屋檐落下的水滴就可以近似地看做自由落体运动。物体做自由落体运动时,其下落的高度h与时间t的关系为hgt2g10 m/s2

(1)自由落体运动必须满足两个条件是________________,②从静止开始运动;

(2)做自由落体运动的物体,在相同时间间隔内,通过的距离________(选填相等不相等);

(3)小明家住八楼,窗檐到地面的距离为20 m,请你计算一下窗檐的水滴落到地面上需要的时间约为________s

 

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