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太陽能熱水器能利用太陽能把水從低溫加熱到高溫，以滿足人們日常生活的需要．如圖甲所示，太陽能熱水器主要由兩部分構成：一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空．如圖乙所示是玻璃吸熱管的工作原理圖，它的結構與保溫瓶的玻璃內膽相似，只是在玻璃吸熱管的內表面涂了一層黑色的吸熱材料；另一部分是保溫儲水箱，保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通．
玻璃吸熱管工作原理如圖乙所示：當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉化為內能，將管內的水加熱．向光一側的水被加熱后體積增大，向上運動；背光一側的水由于溫度較低，向下運動，形成冷熱水循環，最終整箱水都升高至一定的溫度．玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用．
請回答以下問題：

（1）玻璃吸熱管內向光一側的水吸熱后體積增大、密度

變小

變小

（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（2）能否將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面上？簡單說明理由．

不能，因為玻璃是熱的不良導體，集熱管中又有真空層，不利于將熱量傳遞給管內的水

不能，因為玻璃是熱的不良導體，集熱管中又有真空層，不利于將熱量傳遞給管內的水

．
（3）將質量為100kg的初溫為20℃的水加熱到60℃，求這些水需要吸收多少熱量？[水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]
（4）某品牌太陽能熱水器集熱器面積為S=2m²，熱效率為η=40%（即熱水器能將照射到玻璃吸熱管上的太陽能的40%轉化為水的內能），該地點太陽能輻射到地面的平均功率為P=1.4×10³W/m²（即平均每平方米每秒鐘太陽輻射能為1.4×10³J）．在第（3）小題中水吸收的熱量由該熱水器提供，求需要加熱多長時間？

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說明：以下答案僅供參考，其他說法、解法正確參照給分

一、填空題

1. 能；光路是可逆的；轎車   2. 3×10⁸；激光   3. 光的反射；光的直線傳播；光的折射   4. 導體；N；磁場   5. 失去；得到；正   6. 電磁感應現象；磁場對電流作用   7. 機械；內；熱傳遞   8. 受到重力的作用；力能改變物體運動狀態；重力勢   9. 磁；保護電路；電流增大   10. 2；3；4

二、選擇題

題 號

11

12

13

14

15

16

17

18

19

答 案

B

D

C

D

D

B

ABD

AC

BC

評分標準：20題每圖1分，21題每力1分，22題燈2分、插座1分。

四、簡答題

23．當火車高速經過時，帶動沿鐵路線的空氣高速運動，氣流速度越大處壓強越小（2分），此時人若站在鐵路附近，因受空氣壓力差作用，就會有被“吸向”火車的危險（2分）。

五、計算題

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）串聯         ………………………………………………………………1分

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

      ………………………………………2分

（3）P_有=F v_正常=36N×2.5m/s=90W=0.09kW        ………………………2分

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

         ………………………………………1分

26．（1）圖略             …………………………………………………………2分

（2）       ………………………………3分

（3）設動滑輪重G₀，由2F＝G＋G₀，得G₀＝40N    ………………………1分

設提升的最大物重為G ¢，此時繩的拉力F ¢＝G_人=600N   ……………1分

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

六、實驗題

27．（1）溫度計的玻璃泡沒有插入水中；視線沒有與溫度計的液柱上表面相平 （2）不斷上升；不變 （3）水的初溫較高（或水量較少） （4）升高（每空1分）

28．（1）比較像與物體的大小；平面鏡不透明，無法確定像的位置 （2）無論怎樣調節B蠟燭，都不能與A蠟燭的像重合 （3）用燈光照亮跳棋（能使跳棋變亮的方法均可）（每空1分）

29．（1）向左側調節平衡螺母（1分） （2）偏大（1分）；將實驗步驟重新排序為bcdae （2分）

30．（1）電流表；A和C（每空1分） （2）如圖（2分） （3）只閉合S_A，讀出電流表的示數I_A；只閉合S_C，讀出電流表的示數I_C；將I_A和I_C的電流大小進行比較，電流大的導電性能好（2分） （4）D；C（每空1分）

31．（1）變小；不變 （2）電壓表不能測出小燈泡兩端的電壓；圖略 （3）0.30；2.8；0.9 （4）電阻隨電壓(或電流或溫度或燈泡亮度)的增大而增大（每空1分）

32．⑴浮力的大小與物體浸沒的深度無關 ⑵浮力的大小與液體的密度有關 ⑶F_金浮=3.8N-3.3N=0.5N；F_石浮=1.1N-0.6N=0.5N，所以浸沒在液體中的物體所受浮力與物體本身的密度無關（每問2分）