三.解答题(共4小题)

　　17.(2012•定州市二模)不同的材料有不同的物理性质，不同的条件和环境，对材料的要求不同.消防队员所穿的消防服，就应具备某些特殊性质.若让你设计消防服装，请你根据学过的初中物理知识和化学知识，设计消防服的材料应具备的条件提出三项要求：①　耐热，防变形　;②　不善于传热　;　反射光和热　.

　　考点： 物质的基本属性.

　　专题： 其他综合题.

　　分析： 根据消防员所从事的高温工作环境，消防服要对消防员起到保护作用，据此分析消防队员所穿的消防服材料应具备的特点.

　　解答： 解：

　　消防员在进行灭火战斗抢险救授时穿的多功能服装，外层采用的性能有：①耐热，防变形;②不善于传热;③反射光和热;④抗燃、熔点高;⑤黄色，便于发现消防队员的位置;⑥耐腐蚀、防化学品等等.

　　故答案为：①耐热，防变形;②不善于传热;③反射光和热.

　　点评： 解决本题的关键是对于物理属性的理解和生活实际的联系及应用.

　　18.(2012春•碑林区期中)想一想，根据如图所示说出物质的属性　导热性　、　磁性　、　导电性　、　弹性　.将“硬币、兵乓球、橡皮、铅笔芯、玻璃三菱镜、瓷碗”这六种物品可分为两类：一类包括　硬币、铅笔芯　，其特征是　都是导体　;另一类包括　乒乓球、橡皮、玻璃棱镜、瓷碗　，其特征是　都是绝缘体　.

　　考点： 物质的基本属性.

　　专题： 粒子与宇宙、材料世界.

　　分析： 根据导体和绝缘体的定义进行判断.

　　容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体.

　　解答： 解：物质的属性有导热性、磁性、导电性、弹性等.

　　硬币是金属制品容易导电，是导体.

　　乒乓球是塑料制品，不容易导电，是绝缘体.

　　橡皮是橡胶制品，不容易导电，是绝缘体.

　　铅笔芯是石墨制成的，容易导电，是导体.

　　三棱镜是玻璃制品，不容易导电，是绝缘体.

　　瓷碗是陶瓷制品，不容易导电，是绝缘体.

　　故答案为：导热性;磁性;导电性;弹性;硬币、铅笔芯;都是导体;乒乓球、橡皮、玻璃棱镜、瓷碗;都是绝缘体.

　　点评： (1)常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等.常见的绝缘体包括：玻璃、塑料、橡胶、陶瓷、空气等.

　　(2)物体可以按不同性质进行分类，按照导电性、食用性、物质状态等.

　　19.(2015•海淀区二模)1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的变回到原来的形状，人民把具有这种特殊功能和合金称为形状记忆合金.

　　记忆效应分别有：单程记忆效应和双程记忆效应.单程记忆效应是指，材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状.双程记忆效应是指，某些合金加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状.

　　形状记忆合金在航天方面的 应用已取得重大进展.美国国家航空、航体那句采用形状记忆合金制造了月面天线.这种月面天线为半球形展开天线，体积较大.当往运载火箭或航天飞机上装载时，先在低温下对它进行压缩，形成便于装运的小球团;待发送到月球表面时，受太阳光照射加热而恢复记忆的原形，展开成正常工作的半球形天线.

　　根据上面提供的材料回答下列问题：

　　(1)将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来，填在表格内.

　　记忆类型 初始形状 低温变形 加热形状 冷却形状

　　形状单程

　　记忆效应

　　形状双层

　　记忆效应

　　(2)仿照(1)的格式将月面天线的展开过程，按条件用简单的图象表示出来.

　　(3)若给你一个记忆合金材料， 将会用它来制作　自动控制开关　元件.(选填在生活或生产中具有使用价值的元件)

　　考点： 物质的基本属性.

　　专题： 粒子与宇宙、材料世界.

　　分析： (1)根据“单程记忆效应和双程记忆效应”的特点画出相应的形状变化;

　　(2)根据单程记忆效应变化规律画出简单的变化图象;

　　(3)记忆合金材料的最大特点是温度变化后体积有明显变化，据此提出设想.

　　解答： 解：

　　(1)单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状.所以在单程记忆效应下，物体加热形状、冷却变形都与初始形状一致;

　　双程记忆效应是指材料加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状.所以物体加热形状与初始形 状一致，冷却形状与低温变形一致.据此得到图形变化如下：

　　(2)月面天线首先在低温条件下压缩成任意形状，送达月球后，在太阳照射下，温度升高，恢复成初始形状.如下图所示;

　　(3)合金材料在温度变化时，体积成倍发生变化，所以可以用来制作自动控制开关，放在设定温度的空间内，当温度异常升高或降低时，自动接通或断开电路报警.

　　故答案为：

　　(1)

　　记忆类型 初始形状 低温变形 加热形状 冷却形状

　　形状单程

　　记忆效应 ○ △ ○ ○

　　形状双层

　　记忆效应 ○ △ ○ △

　　(2)

　　;

　　(3)自动控制开关.

　　点评： 此题的一道材料题，考查了合金记忆材料的特点和应用，体现了物理规律与社会生活的密切联系.

　　20.(2014•沧浪区二模)以下是ES一156型多功能蒸汽电熨斗说明书的部分内容.

　　产品特点：具有干湿两用功能.干用功能是指在无水状态下，通过电加热管加热底板，底板温度上升，直接压熨衣物;湿用功能是指在蒸汽状态下熨烫.

　　技术参数：自身质量：1.3kg;熨烫温度：90±15℃～200±20℃;输入功率：2 000W;额定电压：220V;在额定电压下工作时能达到的最大喷气量是30g/min.

　　使用注意：在湿用状态下，水位要达到观察窗上的最低水位线;本产品是I类电器，请确认您使用的电源接地良好.请勿在同一线路上使用大功率电器.

　　请认真阅读后解答下列问题：(g取10N/kg)

　　(1)设计生产电熨斗时，技术人员会根据不同部分的作用选用具有不同物理属性的材料.你认为“水位观察窗”选用的材料应具有的主要特点是　D　.

　　A.硬度很大 B.延展性很好

　　C.绝缘性很强 D.透明度很好

　　(2)为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应该是图中的　甲　图;“请勿在同一线路上使用大功率电器”是为了防止　总功率过大，导致电流过大　.

　　(3)师傅用该熨斗在水平工作台上熨烫衣服时，用了17N竖直向下的压力，如果熨斗底板的面积为200cm2，则熨斗对衣服的压强是　1500　Pa.

　　(4)已知该熨斗(额定电压下)在最大喷气量状态下工作时消耗的电能中只有70%被水吸收，则该状态下每克水吸收　2800　J的热量变成水蒸气.

　　考点： 物质的基本属性;压强的大小及其计算;热量的计算;插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因.

　　专题： 其他综合题.

　　分析： (1)根据题中提到在湿用状态下水位要达到观察窗上的最低水位线的要求来分析其物理属性.

　　(2)三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，三脚插头中有一根导线要与用电器金属外壳相连，目的就是为了防止触电;大功率用电器不能同时使用，避免电路中电流过大.

　　(3)对水平工作台上的电熨斗受力分析可知情况，根据力的平衡条件和相互作用力得出对桌面的压力，再利用压强公式求出压强.

　　(4)最大喷气量状态下工作时，先根据W=Pt求出每分钟消耗的电能，再根据转化效率求出水吸收的热量，最后求出每克水变成水蒸气吸收的热量.

　　解答： 解：(1)在湿用状态下水位要达到观察窗上的最低水位线可知，应用透明度很好的材料制造“水位观察窗”;

　　(2)为了安全用电，大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生;在同一线路上使用大功率电器，会造成电路中电流过大，保险丝会被烧断.

　　(3)水平工作台上的电熨斗受：竖直向上的支持力N和竖直向下的重力G、师傅向下的压力F，

　　则：N=G+F=mg+F=1.3kg×10N/kg+17N=30N，熨斗受到的支持力N和对桌面的压力F是一对相互作用力，所以F=N=30N，

　　熨斗对衣服的压强P= = =1500Pa;

　　(4)最大喷气量状态下工作时：

　　每分钟消耗的电能W=Pt=2000W×60s=120000J，

　　水吸收的热量Q=Wη=120000J×70%=84000J，

　　每克水变成水蒸气吸收的热量 =2800J.

　　故答案为：(1)D;(2)甲;总功率过大，导致电流过大;(3)1500;(5)2800.

　　点评： 本题考查了物质的物理属性、安全用电原则、压强的计算、效率的计算 等，涉及的知识较多，综合性强，难度较大.