【題目】如圖甲，網(wǎng)上曾熱銷一種“55度杯”，稱“能很快將開水變成適飲的溫水，而后又能將涼水變成適飲的溫水”．為破解此中秘密，某中學(xué)物理小組設(shè)計了如圖乙模型．設(shè)此杯內(nèi)膽中被封存著300g水，室溫20℃；現(xiàn)向杯中倒入200g、100℃開水，搖一搖，杯內(nèi)水溫迅速降至t1，飲用后迅速將200g室溫礦泉水倒入該杯，搖一搖，礦泉水的溫度可升至t2，若忽略內(nèi)膽及空間的熱能消耗，嘗試通過計算說明其中的原理．

【答案】該杯利用熱傳遞可使開水的溫度降低到可以直接飲用，又可將室溫下的水的溫度升高

【解析】試題分析：①已知熱水和冷水的質(zhì)量、比熱容以及初溫、末溫，根據(jù)Q=cm（t﹣t0）和Q=cm（t0﹣t）求出冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量；

②熱水放出的熱量和涼水吸收的熱量相等，再根據(jù)Q水吸=Q熱水放求出混合后水的溫度．

解：

①熱水放出的熱量：Q放=cm（t0﹣t），冷水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）；

②忽略內(nèi)膽及空間的熱能消耗，熱水放出的熱量全部被涼水吸收，

所以Q吸=Q放，

即4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（100℃﹣t1）=4.2×103J/（kg℃）×0.3kg×（t1﹣20℃）；

解得t1=52℃．

③速將200g室溫礦泉水倒入該杯，搖一搖，礦泉水的溫度可升至t2，

即4.2×103J/（kg℃）×0.3kg×（52℃﹣t2）=4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（t2﹣20℃）；

解得t2=39.2℃．

答：該杯利用熱傳遞可使開水的溫度降低到可以直接飲用，又可將室溫下的水的溫度升高．

練習(xí)冊系列答案
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【題目】一個體重為500N的同學(xué)騎自行車上學(xué)，在水平路面上以4m/s的速度勻速行駛，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。求：

（1）在行駛過程中，車對地面的壓強(qiáng)是多大?

（2）該同學(xué)在騎車過程中最多還能搭載體重為多少的同學(xué)？

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（1）小東在測量質(zhì)量的過程中，發(fā)現(xiàn)指針靜止時的位置如圖甲所示，則接下去的正確操作應(yīng)是（ ）

A．向左調(diào)節(jié)平衡螺母

B．向右調(diào)節(jié)平衡螺母

C．向右調(diào)游碼或適當(dāng)增加右盤中的砝碼及調(diào)游碼

D．向左調(diào)游碼或適當(dāng)減少右盤中的砝碼及調(diào)游碼

（2）如圖乙顯示的是從燒杯中倒出部分鹽水后測得燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量；圖丙顯示的是將燒杯中部分鹽水倒入量筒后的情景。根據(jù)圖中情景幫小東將下表填寫完整。

燒杯和鹽水的總質(zhì)量m總1/g

燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m總2/g

倒出鹽水的質(zhì)量m總/g

倒出鹽水的體積V/ml

鹽水的密度ρ/kg·m-3

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【題目】小孩從滑梯上坐著滑下時，速度越來越快，是因?yàn)樗闹亓菽苻D(zhuǎn)化為 能；他感覺到臀部發(fā)燙，是因?yàn)樗牟糠謾C(jī)械能耐轉(zhuǎn)化為能．

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【題目】甲乙兩地相距40km，在甲乙兩地之間沿直線假設(shè)了兩條輸電線．已知每條輸電線每千米的電阻為0.2Ω，現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生了短路，為確定短路位置檢修員在甲地把電壓表、電流表、電源、開關(guān)和甲地輸電線的兩側(cè)接成“伏安法測電阻”的電路進(jìn)行測量．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把如圖甲所示的實(shí)物圖連接起來（導(dǎo)線不許交叉）．

（2）測量時電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為 A，電壓表示數(shù)為 V．

（3）短路位置離甲地的距離約為 km．

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【題目】小明設(shè)計了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路。其電路原理圖如圖（a）所示。其中，電源電壓U=4V（恒定不變）。電壓表的量程為0～3V，R0是定值電阻，R0=30Ω，R1是熱敏電阻，其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖（b）所示。閉合開關(guān)S后。求：

（1）根據(jù)圖像可知，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻R1的值________，電壓表示數(shù)________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（2）當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是________Ω

（3）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少？

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