热能转换| CIE IGCSE物理实践题2023(中等)|保存我的考试必威体育网址下载

问题1

分数:1

一个学生正在研究水在不同条件下的冷却速度。在同一段时间内，如果温度变化更大，冷却速度就会更快。

图3.1显示了部分装置。

p2-3a

(一)

图3.2中的温度计显示的是室温θ _R在实验开始的时候。记录θ _R．

p2-2aii

θ_R= ........................................................[1]

问题1 b

标志:4

(b)

学生倒200厘米^3.将热水倒入烧杯。

她记录温度θ热水的时间t= 0。她立刻开始计时。

她继续每隔30秒记录一次时间和温度读数。读数如表3.1所示。

表3.1

烧杯

t/	θ/
0	94
30.	93
60	92
90	91
120	90
150	89

表3.2

可以

t /	θ/
0	93
30.	91
60	90
90	89
120	88
150	87

这名学生用涂成哑光黑色的金属罐代替烧杯重复这一过程。

读数如表3.2所示。

(我)

填写表3.1和表3.2中的列标题。

[1]

(2)

请仔细阅读表3.1和表3.2中的读数。

在方框中打勾以显示你从阅读中得出的结论。

□{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="广场" style="vertical-align:-3px;height:19px;width:18px" loading="lazy">烧杯里的水比罐子里的水有更大的冷却速度。

□{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="广场" style="vertical-align:-3px;height:19px;width:18px" loading="lazy">烧杯里的水比罐子里的水的冷却速度要小。

□{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="广场" style="vertical-align:-3px;height:19px;width:18px" loading="lazy">烧杯和罐子里的水的冷却速度没有显著差异。

[1]

(3)

参考阅读资料来证明你的结论。

[２]

问题1 c

标志:4

(c)

另一所学校的一名学生进行了实验，并报告说，罐子里的水的冷却速度与烧杯里的水的冷却速度不同。他计划改变实验以找出这种冷却速度的差异是否是由

罐子的哑光黑色表面比烧杯的光泽表面能更好地散热
罐子的金属比烧杯的材料是更好的热能导体。

(我)

建议学生可以对仪器做两个适当的改变。

[２]

(2)

为了使实验成为一个公平的测试，建议控制两个变量。

[２]

问题1 d

分数:1

(d)

状态一个为了记录准确的温度读数而采取的预防措施。

[1]

问题2

标志:7

一个学生正在研究如何减慢容器内热液体的冷却速度。
这个学生知道盖盖子会降低冷却速度。他想弄清楚盖子的厚度是否会对冷却速度产生影响。

计划一个实验，使他能够比较不同厚度的盖子的效果。

在你的计划中，你应该:

列出所需设备
简要解释你将如何进行调查，包括要采取的措施
陈述任何需要保持不变的关键变量
绘制一个或多个合适的表格，并带列标题，以显示读数的显示方式(不需要在表格中输入任何读数)
解释你将如何利用阅读材料得出结论。

如果有助于解释你的计划，你可以画张图。

[7]

问题3

分数:1

学生们正在研究如何冷却烧杯中的热水。

他们使用的仪器如图2.1所示。 q2-a

(一)

创纪录的室温θ_R如图2.1中温度计所示。

θ_R= ........................................................[1]

关键概念

能量转移加热和冷却

问题3 b

分数:2

(b)

体积为150厘米^3.将大量的热水倒入烧杯中，达到初始温度θ记录在表2.1中。

每30秒记录一次水温。数值如表2.1所示。

(我)

完成表2.1中的标题。

[1]

(我)

描述一个你会采取的预防措施，以确保实验中的温度读数尽可能准确。

[1]

关键概念

能量转移加热和冷却

问题3 c

分数:3

(c)

(我)

计算平均冷却速率x ₁在实验的前90年代。使用表2.1的读数和公式

x1=θ0-θ90T{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="x下标1等于分子下标0 - 90除以分母T结束分数" style="vertical-align:-17px;height:53px;width:101px" loading="lazy">

在哪里T= 90秒和θ₀而且θ₉₀温度是t= 0和t= 90秒。

包括冷却速率的单位。

x₁= ........................................................[1]

(2)

计算平均冷却速率x₂在实验的90年代中期。使用表2.1的读数和公式

x2=θ90-θ180T{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="x下标2等于分子下标90 - 180除以分母T结束分数" style="vertical-align:-17px;height:53px;width:115px" loading="lazy">

在哪里T= 90秒和θ₉₀而且θ₁₈₀温度是t= 90和t= 180秒。

x₂= ........................................................[1]

(3)

计算平均冷却速率x_3.在实验的最后90秒。使用表2.1的读数和公式

x3=θ180-θ270T{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="x下标3等于分子下标180 - 270除以分母T的分数末端" style="vertical-align:-17px;height:53px;width:122px" loading="lazy">

在哪里T= 90秒和θ₁₈₀而且θ₂₇₀温度是t= 180和t= 270秒。

x_3.= ........................................................[1]

关键概念

能量转移加热和冷却

问题3 d

分数:2

(d)

(我)

水的温度随着时间的推移而下降。使用下面的结果(c)描述实验过程中水冷却速率的变化规律。

参考结果来证明你的答案。

[1]

(2)

估计一下可能的最终温度θ_F如果让水冷却好几个小时。

θ_F= ........................................................[1]

关键概念

能量转移加热和冷却

问题3 e

分数:3

(e)

(我)

另一所学校的一名学生进行了类似的实验。

她以较低的初始温度开始热水。

建议她的冷却速度如何可能与计算在(c)．

用结果解释你的答案。

[２]

(2)

除了学生应该控制的初始温度之外，陈述一个变量。

[1]

关键概念

能量转移加热和冷却

问题4

分数:1

学生们正在研究使用盖子或绝缘材料是如何影响烧杯中热水的冷却速度的。他们使用图2.1所示的装置。

p3-2a

(一)

记录室温θ _R如图2.1中温度计所示。

θ _R= ........................................................[1]

问题4 b

分数:2

(b)

100厘米^3.将一桶热水倒入烧杯一个初始温度θ记录在表2.1中。
温度θ有时会看到水t= 30 s, 60 s, 90 s, 120 s, 150 s, 180 s，见表2.1。
烧杯重复此过程B．

完成表2.1的标题和时间栏。

[２]

表2.1

p3-1b

问题4摄氏度

分数:2

(c)

写一个结论，说明在这个实验中，绝缘和盖子哪个更有效地降低烧杯中水的冷却速度。

参考结果来证明你的答案。

[２]

关键概念

热导体演示实验
液体和气体中的热传导

问题4 d

分数:2

(d)

一名学生认为，这个实验并没有显示隔热本身有多有效，也没有显示盖子本身有多有效。

建议一个额外的实验，可以用来显示如何有效的盖子或绝缘。

解释如何使用附加结果。

[２]

问题4 e

标志:4

(e)

(我)

计算x _一个，烧杯的平均冷却速度一个在整个实验中。使用烧杯的读数一个由表2.1和方程得到

xA = θ0 - θ180T{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="x下标A空间等于空间分数分子下标0空间减去空间下标180除以分母T端分数" style="vertical-align:-17px;height:53px;width:126px" loading="lazy">

在哪里T= 180秒和θ₀而且θ₁₈₀温度准时吗t= 0和时间t= 180秒。
包括冷却速率的单位。

x_一个= ........................................................[２]

(2)

另一所学校的学生正在使用相同的设备进行这个实验。

说明如果他们要获得与表2.1相同的平均冷却速率，为什么他们要使水的初始温度与本实验相同。
假设每种情况下的室温是相同的。

使用烧杯的结果一个解释为什么这个因素应该被控制。

[２]

问题5

标志:7

一个学生正在研究金属容器表面颜色对容器热量散失速率的影响。她知道黑色表面比白色表面能更好地散热，所以她想研究其他颜色的效果。

备有下列仪器:

每个金属容器的外表面都涂上了不同的颜色

一个温度计

一个停表

热水供应。

她也可以使用其他仪器和材料，通常可以在学校实验室。

计划一个实验，研究金属容器表面的颜色对容器热量散失速率的影响。

你应该:

画出所用仪器的示意图
简要解释你将如何进行调查
陈述要保持不变的关键变量
绘制一个或多个带有列标题的表格，以显示你将如何显示你的阅读(你不需要在表格中输入任何阅读)
解释你将如何利用阅读材料得出结论。

关键概念

热辐射
不同表面的效果

问题6

分数:3

一些学生正在研究水的体积如何影响烧杯中的水的冷却速度。

他们使用的仪器如图2.1所示。

(一)

(我)

200厘米^3.将一桶热水倒入烧杯一个初始温度上升到温度计上显示的值一个如图2.1所示。

在表2.1的第一行，记录此温度θ_一个时间t= 0。

100厘米^3.将一桶热水倒入烧杯B．温度上升到温度计上显示的值B如图2.1所示。

在表的第一行，记录这个温度θ_B时间t= 0。

[1]

(2)

的温度θ_一个而且θ_B在t = 30 s, 60 s, 90 s, 120 s, 150 s和180 s时，在每个实验中的水的变化如表所示。

完成表格中的标题和时间栏。

[２]

表2.1

	烧杯一个200厘米^3.的水	烧杯B100厘米^3.的水
t/	θ_一个/	θ_B/
0
	85.0	86.0
	83.0	83.0
	81.5	80.5
	80.0	78.0
	78.5	76.0
	77.5	74.5

问题6 b

分数:1

(b)

请描述一项应采取的预防措施，以确保实验中的温度读数尽可能准确。

[1]

问题6摄氏度

分数:2

(c)

写出一个结论，说明烧杯中水的体积如何影响水的冷却速度。参考结果来证明你的答案。

[２]

问题6 d

分数:2

(d)

(我)

使用结果为100厘米^3.计算水的平均冷却速率x ₁为第一个90秒的实验。使用表格和方程式中的读数

x1 = θ0 – θ90t{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="X下标1空间等于空间分数分子下标0空间-空间下标90除以分母t结束分数" style="vertical-align:-17px;height:53px;width:113px" loading="lazy">

t = 90 s和θ ₀而且θ ₉₀0时刻和90秒时刻的温度。包括冷却速率的单位。

x ₁= ...........................................................[ 1]

(2)

使用结果为100厘米^3.计算水的平均冷却速率x₂在最后的90秒的实验。使用表格和方程式中的读数

x2 = θ90 – θ180t{"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18","autoformat":true}" class="Wirisformula" role="math" alt="X下标2空间等于空间分数分子下标90空间-空间下标180除以分母t结束分数" style="vertical-align:-17px;height:53px;width:127px" loading="lazy">

t = 90 s和θ₉₀而且θ₁₈₀90秒和180秒时的温度。包括冷却速率的单位。

x₂= ............................................................[ 1]

问题6 e

分数:1

(e)

一个学生建议，两体积水的实验应该有相同的起始温度，这很重要。

说明你的价值观是否适合x ₁而且x ₂支持这个建议。参考你的结果来证明你的陈述。

[1]

问题6 f

分数:2

(f)

另一名学生计划研究是否水面损失的热能比烧杯两侧损失的热能更多。

请描述一个可以用来研究这个问题的实验。

你可以画个图表来帮助描述。

[２]

IGCSE物理

主题的问题

2.3热能的传递

问题1

问题1 b

问题1 c

问题1 d

问题2

问题3

关键概念

问题3 b

关键概念

问题3 c

关键概念

问题3 d

关键概念

问题3 e

关键概念

问题4

问题4 b

问题4摄氏度

关键概念

问题4 d

问题4 e

问题5

关键概念

问题6

问题6 b

问题6摄氏度

问题6 d

问题6 e

问题6 f

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