沪科版九年级物理第二十章能源、材料与社会专题测试试卷（含答案详解）

沪科版九年级物理第二十章能源、材料与社会专题测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图是“神州十三号”发射时的情境，关于飞船发射，下列说法正确的是（　　）
A．火箭在发射升空的过程中，机械能守恒
B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的密度小
C．返回舱返回时，返回舱与大气层摩擦做功将外壳烧黑
D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能直接转化成机械能
2、关于导体和绝缘体，下列说法中正确的是（　　）
A．金属、大地、陶瓷都是导体
B．绝缘体不易导电是因为绝缘体中没有自由电荷
C．导体比绝缘体用处更大
D．导体和绝缘体间没有绝对界限，有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
3、如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（　　）
A．食用油
B．氯化钠注射液
C．玻璃杯
D． 塑料尺
4、如图是胡老师做的“静电章鱼”实验，已知毛皮比塑料更容易失去电子。用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后，将塑料管放在下面，此时塑料丝散开静止在空中，形状像章鱼。下列分析不正确的是（　　）
A．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带负电
B．塑料丝间带同种电荷相互排斥而像章鱼状
C．塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起
D．塑料丝与毛皮摩擦时发生了机械能和电能之间的相互转换
5、下列一组全是导体的是（　　）
A．金属、人体、塑料 B．大地、食盐水溶液、橡胶
C．石墨、人体、玻璃 D．金属、人体、大地
6、水汽包子是云梦胡金店特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，皮薄馅大，香而不腻。在水汽包子的制作过程中，以下说法正确的是（　　）
A．木柴燃烧时将内能转化为化学能
B．水汽包子“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动
C．水汽包子能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低
D．往热锅内倒入水会产生大量的“白气，“白气”是水汽化形成的
7、如图所示，碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管表现出良好的导电性，也有良好的导热性能，被巨大的压力压扁后，撤去压力，碳纳米管能立即恢复原状。根据上述信息判断，碳纳米管可以制作（　　）
A．电线的外皮 B．潜艇外壳 C．高铁的减震装置 D．消防外套
8、以下说法正确的是（　　）
A．同一物体，温度越高，内能越大
B．根据能量守恒定律可知能的总量是不变的，所以我们不需要节约能源
C．酒精燃烧时，内能转化为化学能
D．中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容比沙子的比热容小
9、12月20日国家卫生健康委疾控局副局长雷正龙表示：我国天津、广州、长沙等地报告发现奥密克戎变异株输入病例，这提示我们对于奥密克戎变异株的防范丝毫不能放松。如图所示，是该变异株结构，该病毒一般呈球形，直径在75﹣160nm之间，是由分子构成的。下列关于病毒的说法正确的是（　　）
A．奥密克戎变异株主要通过咳嗽或打喷嚏产生的飞沫传播，说明分子在永不停息地运动
B．温度恒定时，构成奥密克戎变异株的所有分子运动速度大小都相同
C．温度降低时，构成奥密克戎变异株的分子无规则运动剧烈程度降低
D．制作口罩的中间吸附层材料——熔喷布是导体
10、下列说法正确的是（　　）
A．物质的比热容随物体的质量、吸收的热量、物质的状态发生改变
B．燃料的热值与燃料的种类有关，若燃料燃烧不完全，热值仍不变
C．热机消耗的燃料越少，该热机的效率越高
D．从高处落下的篮球，接触地面反复跳起的过程中，高度越来越低，是由于能量在不断消失
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、如图所示是发光二极管，当电流从较长的引脚流入时，发光二极管中有电流通过且发光；如果将较短的引脚连接电源的正极，电路处于_______（填“短路”或“断路”）状态，这说明发光二极管具有________导电性．
2、清洁能源——氢气公交已在很多城市投入运营，它将氢气压缩后存储在钢瓶中作为车载燃料。氢气燃烧时，可以将_______能转化为_______能。已知氢的热值为，其物理意义是___________。
3、炒菜的锅体一般是铁质材料构成，其中一个重要原因是铁的___________性能很好，方便加热食物。导线芯一般是用铜质的材料构成，主要原因是铜的___________性能很好。
4、如图是小峰自制的调光小台灯，物体a应选择________（选填“铅笔芯”或“塑料细棒”）。闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，说明电阻的大小与导体的________有关。
5、气凝胶是当今世界上密度最小的固体。小晨对它很感兴趣，做了如图所示的实验。甲图中，她用酒精灯直接给树叶加热，发现树叶很快被烧焦；乙图中，她在树叶下放了一块气凝胶，然后用酒精灯给气凝胶加热，经过相同时间后，发现气凝胶的状态没有变化，而且树叶完好。这一实验现象说明：气凝胶具有______的特性。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、现在许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水。某同学家安装了天然气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是10℃，流出热水器热水的温度为40℃，所用水的质量为20kg。求：
(1)分析天然气燃烧加热水的过程中，能量的转化和转移情况。
(2)水从热水器中吸收了多少热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气？(天然气的热值q＝4×107J/m3)
2、有种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为2000w，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳别能为2.8×107J，能将水箱内80kg初温为20℃的水加热到70℃ c水=4.2×103J/（kg℃）．求
（1）80kg水吸收的热量是多少？
（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？
（3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间（假设所消耗电能全部转化为内能）？
（4）用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度，实际用时1×104s，通过电能表测得此过程共耗电1.8×107J，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大（假设热水器所消耗电能全部转化为内能）？
3、学校淋浴用的简易太阳晒水箱内装20℃的水60kg，水箱玻璃盖的面积为0.84m2，从有关资料查得，地球上与光线垂直的表面接收太阳辐射能为7.56×104J/（min m2）．这类水箱吸收太阳能的效率为50％，且水散热损失约为20％，若太阳光总能垂直射入玻璃盖，试计算4h后箱中的水的温度．[水的比热容为4.2×103 J/（kg ℃）]
4、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃）]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收）
5、2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自行流入罗布泊。此路经中最高海拔约为h1=1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近h2=1000m 的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。取g=10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。
(1)若通过管道提升海水，电能效率η=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为多少？
(2)若每年调4×109m3海水入疆，即使把从罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水，也还需要额外提供电能；
①若利用水的落差发电，发电效率也为η=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为多少？
②已知三峡水电站年平均流量Q=5.0×1011m3，水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率η=60%。若“引渤入疆”工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送，求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、请阅读《核电技术》并回答题。
核电技术
核电与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱，在世界能源结构中占有重要地位。核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室应的二氧化碳；核能发电能量密集，功率高，为其它能源所不及：核电比火电“经济”，核能发电成本要比火电厂低15％～50％。诚然，核能发电会产生废料，具有放射性，如果在事故中发生泄漏，会对生态及民众造成伤害。
我国核电事业学始于20世纪50年代，历经近70年的发展已经跻身核电强国之列，自主研发了拥有完全自主知识产权和出口权的三代核电技术“华龙一号”和“国和一号”，核电运营管理水平位居世界前列。至2019年6月底，我国大陆在运核电机组47台，装机容量4873万千瓦，位居全球第三，在建核电机组11台，位居全球第一。
我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核又是由质子和中子组成的。有的原子核的质子和中子个数比较少，像氦（读hai）原子核，其结构面示意图如图所示，它有两个质子和两个中子，像这样的原子核我们称之为轻核；而有的原子核是由比较多的质子和中子组成，像某种钍（读tu）核，它有90个质子和144个中子，我们把这样的原子核叫作重核。重核在其它粒子的责击下分裂成中等质量原子核的核反应，叫作重核裂变。科学家用中子轰击铀核（铀核是重核），发生了重核裂变。裂变不但可以释放出能量，同时还发射出几个中子，这些中子又会去轰击其它的核，继续发生裂变，从而产生巨大的能量。可以测算1kg铀全部变时放出的能量就相当于2800吨标准煤完全燃烧时放出的能量。
为了控制反应堆中重核裂变的速度，人们用容易吸收中子的某种材料做成足够长的控制棒插入反应中心，控制棒插入深一些，吸收的中子就多一些，而去轰击核的中子就会少ー些，发生裂变的轴核就会减少，产生的能量就会减少。裂变产生的核能转变为内能加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮转动，从而带动发电机发电，最终转变为电能。
在高铁成为“中国创造”代表的同时，中国核电依靠其领先国际的技术和安全水准，也成为与高铁并驾齐驱的一张“中国创造”的新名片。
请根据上述材料，回答下利间题
（1）核能发电的优点___________（出一条即可）
（2）从核能到我们用到的电能，其中经历的能量转化过程是：___________
（3）若想使反应堆中裂变产生的能量增加，可以进行的操作是______________
（4）如图所示是重核裂变过程的截面示意图（中子用●表示，质子用Ο表示）其中合理的是_____。（选填选项前的字母）
A B
C D
2、小刚在电了元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻阻值大小与温度的关系，就买了一个热敏电阻进行探究。
（提出问题）这个热敏电阻阻值大小与温度有什么关系？
（猜想与假设）
猜想一：这个热敏电阻的阻值随温度的升高而升高；
猜想二：这个热敏电阻的阻值随温度的升高而降低；
（设计实验）
为了验证猜想是否正确，小刚计划用如图所示的装置实验，验证上述猜想是否正确；
（进行实验与收集证据）
小刚组装好装置后，点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如下表。
温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70
电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55
（分析论证）
通过分析实验数据，验证了猜想______是正确的；
（评估）
(1)烧杯中的液体应该选择________；
A．自来水 B．煤油 C．食盐水
(2)这个热敏电阻可能是_______制成的；
A．金属导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体
(3)不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻能完成这个实验吗？______，因为____________；
(4)如果想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值，还需要增加一个__________；
（拓展应用）
小刚想用这个热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计，设计的电路如图所示，要能直接在电压表刻度盘上读出相应的温度，若要使电压表的示数随温度的升高而增大，则应在图中的选填____（“ab” “bc”或“ac”）两端接入电压表。
3、阅读图文，回答问题。
与伟大同行
这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置！
仔细观察后回答：
(1)装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度______（填变化情况），原因是________。
(2)实验中科学家某次测得了的数据如下：小配重G小=100N，大配重G大=520N，每升降一次配重各自移动的距离h=1m，热量计中水的质量m=500g，升降次数与水温变化的关系：
升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的！请你帮他补出计算、判断过程_______（只需分析一次实验）：
(3)本实验中的误差主要来源于________。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．火箭在发射升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，所以机械能增加，故A错误；
B．发射火箭用液体氢作燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢可以释放更多的热量，故B错误；
C．返回舱返回时，由于空气阻力，返回舱与大气层摩擦做功，外壳内能增大，外壳被烧黑，故C正确；
D．燃料燃烧过程中，将燃料的化学能先转化为内能，内能再转化成机械能，故D错误。
故选C。
2、D
【详解】
A．金属、大地是导体，陶瓷是绝缘体，故A错误；
B．绝缘体不易导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷，故B错误；
C．导体是有用的，绝缘体也是有用的，故C错误；
D．导体和绝缘体间没有绝对的界限，有些绝缘体在一定条件下可以变为导体，如玻璃在常温下是绝缘体，在红炽状态下是导体，故D正确。
故选D。
3、B
【详解】
A．食用油不容易导电，食用油是绝缘体，故A不符合题意；
B．氯化钠注射液是盐溶液，能够导电，是导体，故B符合题意；
C．玻璃杯不容易导电，玻璃杯是绝缘体，故C不符合题意；
D．塑料尺不容易导电，塑料尺是绝缘体，故D不符合题意。
故选B。
4、C
【详解】
A．因为毛皮易失去电子，所以在与塑料管摩擦后，塑料管得到电子带负电，故A正确，不符合题意；
B．塑料丝和塑料管带同种电荷，塑料丝之间由于摩擦后带同种电荷而相互排斥，故B正确，不符合题意；
C．用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，塑料丝和塑料管所带电荷相同，同种电荷相互排斥，故C错误，符合题意；
D．在摩擦起电的过程中，发生了机械能和电能之间的相互转换，故D正确，不符合题意。
故选C。
5、D
【详解】
容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等。
A．金属、人体、塑料中，金属和人体属于导体，塑料属于绝缘体，故A错误；
B．大地、食盐水溶液、橡胶中，大地和食盐水溶液属于导体，橡胶属于绝缘体，故B错误；
C．石墨、人体、玻璃中，石墨和人体属于导体，玻璃属于绝缘体，故C错误；
D．金属、人体、大地均易导电，都属于导体，故D正确。
故选D。
6、B
【详解】
A．木柴燃烧时将化学能转化为内能，故A错误；
B．水煎包“香气四溢”，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故C错误；
D．往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的，故D错误。
故选B。
7、C
【详解】
A．碳纳米管表现出良好的导电性，而制作电线的外皮必须是绝缘体，故A错误；
BC．碳纳米管被巨大的压力压扁后，撤去压力，碳纳米管能立即恢复原状，其弹性很好，所以可以制作高铁的减震装置，潜艇外壳需要硬度大的材料，不能具有弹性，所以不能制作潜艇外壳，故B错误，C正确；
D．碳纳米管有良好的导热性能，消防外套的材料的隔热性很好，所以不能制作消防外套，故D错误。
故选C。
8、A
【详解】
A．同一物体，温度升高，内能增大，故A正确；
B．能量是守恒的，但能量的转化是有方向性的，可利用的能源会越用越少，所以需要节约能源，故B错误；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；
D．沙子比水热是因为沙子的比热容小于水的比热容，质量相等的沙子和水吸收相同的热量沙子升高的温度要大，故D错误。
故选A。
9、C
【详解】
A．飞沫是宏观的物体，用肉眼能看到，不是单个分子，分子是微观的肉眼看不见，所以飞沫传播是机械运动，故A错误；
B．在温度恒定时，分子具有各种各样的速度，大部分分子的速度基本相等，少数分子有较大和较小的速率，故B错误；
C．温度是分子无规则运动激烈程度的标志，温度降低，大多数分子无规则运动速度减慢，分子无规则运动程度较低，故C正确；
D．熔喷布是绝缘体，故D错误。
故选C。
10、B
【详解】
A．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、吸收的热量等因素无关，故A错误；
B．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否完全等因素无关，故B正确；
C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，当有效利用的能量一定时，热机消耗的燃料越少，热机的效率越高，但选项中没有说明有效利用的能量一定，故C错误；
D．篮球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变，故D错误。
故选B。
二、填空题
1、断路 单向
【详解】
[1][2]在电路中，电流只能从二极管的正极（较长的引脚）流入，负极（较短的引脚）流出。当电流从较长的引脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光，如果电流从较短接线脚流入，二极管将不发光，处于断路状态，说明二极管的单向导电性。
2、化学 内 1kg氢完全燃烧放出的热量是
【详解】
[1][2]氢气燃烧时，消耗化学能，产生内能，故氢气的化学能通过燃烧转化为内能。
[3]氢的热值是，表示的物理意义是：1kg氢完全燃烧放出的热量是。
3、导热 导电
【详解】
[1]炒菜的过程是利用热传递对食物进行加热，锅体一般是铁质材料构成，一个重要原因是因为铁的导性热好。
[2]铜的电阻率低，即导线芯一般是用铜质的材料构成，主要原因是铜的导电性好。
4、铅笔芯 长度
【详解】
[1]因为铅笔芯是导体，塑料棒是绝缘体，所以应该将铅笔芯接入电路，灯泡才能发光。
[2]闭合开关，向左移动小夹子，小灯泡变亮，铅笔芯接入的长度变短，连入的铅笔芯电阻变小，电路中的电流变大，说明电阻大小与长度有关。
5、隔热且耐高温
【详解】
普通酒精灯燃烧时的外焰温度为400℃～500℃，用酒精灯直接给树叶加热，发现树叶很快被烧焦，而在树叶下放了一块气凝胶，然后用酒精灯给气凝胶加热，经过相同时间后，树叶完好，说明气凝胶具有良好的隔热性；气凝胶的状态没有变化，说明气凝胶具有耐高温的特点。
三、计算题
1、 (1)天然气燃烧时，化学能转化为内能；给水加热时，属于内能的转移，即热传递。(2)2.52×106J。(3)0.09m3。
【解析】
【详解】
解答：(1)天然气燃烧时，化学能转化为内能；给水加热时，属于内能的转移，即热传递；(2)水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(40℃ 10℃)＝2.52×106J；(3)由题知,Q放×70%＝Q吸，Q放＝＝3.6×106J， Q放＝vq，需要天然气的体积：v＝＝0.09m3
答：(1)天然气燃烧时，化学能转化为内能；给水加热时，属于内能的转移，即热传递；(2)水从热水器中吸收了2.52×106J的热量；(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗0.09m3的天然气。
【点睛】
(1)分析天然气燃烧加热水的过程中，能量的转化和转移情况。（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm△t求水吸收的热量；（3）如果水吸收的热量用天然气来提供，由题知，Q放×70%＝Q吸，再利用Q放＝vq求需要完全燃烧多少天然气．
2、（1）1.68×107J；（2）60%；（3）8400s；（4）1680W和120W
【详解】
（1）根据Q吸=cm△t知道， 80kg水吸收的热量是：
Q吸=cm△t=4.2×4.2×103 J/（kg ℃）×80kg×（70-20）℃=1.68×107 J；
（2）这种热水器一天内吸收的太阳能是：Q总=2.8×107J，所以，该热水器将太阳能转化为内能的效率是：
η=Q吸/Q总×100%=1.68×107J/2.8×107J×100%=60%；
（3）假设热水器所消耗电能全部转化为内能，则W电=Q吸=1.68×107 J；
因为W电=Q吸=Pt，所以
t=W电/P额=1.68×107J/2000W=8400s；
（4）根据题意知道，热水器实际吸收的热量是=1.68×107 J，实际用时1×104s，所以，热水器的实际功率是：
P热=W热/t=1.68×107J/1×104s=1680W，
故液晶电视机消耗的电能是：
W液=W总-W热=1.8×107 J-1.68×107 J=1.2×106 J；
所以，液晶电视机的实际功率是：
P液=W液/t=1.2×106J/1×104s=120W．
【点睛】
本题考查的是太阳能热水器中的热量的计算，是一道电学与热学的综合应用题，在解题时要注意应结合题意选择合适的计算公式．
3、44.2℃
【分析】
太阳向地球辐射热量，辐射的热量没有全部被水吸收，吸收了50%，又损失了20%，也就是水吸收了太阳辐射热的50%的80%，列出等式求出水的温度变化量．
【详解】
7.56J/（min m2）表示每平方米的面积上，每分钟太阳辐射的热量为7.56所以0.84m2的面积上，4h太阳辐射到水箱处的能量：E＝7.56J/（min m2）240min0.84m2,
水吸收的热量为：Q吸＝cmt＝60kg4.2J/（kg ℃）,
Q吸＝E＝E，所以60kg×4.2×J/（kg ℃）× t＝7.56×J/（min m2）×240min×0.84m220），所以＝24.2.4h后水箱中水的温度是t＝2024.2＝44.2．
4、（1）1.68×107J；（2）2.1×107J；（3）80%；（4）0.4kg．
【解析】
(1)热水器中的水吸收的热量：Q＝cm(t t0)＝4.2×103J/(kg ℃)×100kg×40℃＝1.68×107J，(2)热水器5小时内接收到的太阳能：E＝4.2×106J/h×5h＝2.1×107J；(3)热水器的效率：η＝＝80%(4))∵煤气燃烧放出的热量80%被水吸收，∴煤气燃烧放出的热量：Q放＝＝2.1×107J，∵Q＝mq∴完全燃烧煤气的质量：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放＝Q＝1.68×107J，由Q＝mq可知完全燃烧煤气的质量：
m′＝ ＝＝0.4kg.
5、 (1) 2×107J；(2)1.4×107J，18.7%
【分析】
能量是守恒的，只是形式的转换，解题时考虑能量转换的占比问题；利用公式E=mgh得到水的重力势能，通过能量的利用得到需要消耗的电能。
【详解】
(1)将一吨海水提升到海波1200m，重力势能增加
由于电能的利用率为60%，所以需要耗电
(2)①利用1000m落差，根据能量的利用率可知1t水可以发电
将1t海水输送到艾丁湖，需要额外耗电
②1t海水的体积为1m3，则每年从渤海湾调4×109m3海水入疆需要额外用电
已知年平均流量
Q=V=5.0×1011m3
由以及可得这些水的重力
已知平均高度差h=100m，则水的重力做功
已知发电站的发电效率为60%，可得，三峡水电站的年发电
“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例为
答：(1)若通过管道提升海水，电能效率η=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为2×107J；
(2)①若利用水的落差发电，发电效率也为η=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为1.4×107J；
②在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例18.7%。
四、实验探究
1、能量巨大 核能→内能→机械能→电能 让控制棒插入的浅一些 D
【详解】
(1)[1]由材料可知，核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室应的二氧化碳；核能发电能量密集，功率高，为其它能源所不及：核电比火电“经济”，核能发电成本要比火电厂低15％～50％。核裂变不但可以释放出能量，同时还发射出几个中子，这些中子又会去轰击其它的核，继续发生裂变，从而产生巨大的能量；
(2)[2]裂变产生的核能转变为内能加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮转动，从而带动发电机发电，最终转变为电能。故从核能到我们用到的电能，其中经历的能量转化过程是核能→内能→机械能→电能；
(3)[3]为了控制反应堆中重核裂变的速度，人们用容易吸收中子的某种材料做成足够长的控制棒插入反应中心，控制棒插入深一些，吸收的中子就多一些，而去轰击核的中子就会少ー些，发生裂变的轴核就会减少，产生的能量就会减少。故若想使反应堆中裂变产生的能量增加，可以进行的操作是让控制棒插入的浅一些；
(4)[4]由于重核在其它粒子的责击下不仅分裂成中等质量原子核，同时还发射出几个中子，故应选D。
2、二 B C 不能 不能准确测量热敏电阻的温度 电压表 ab
【详解】
[1]由实验数据可知，温度越高，通过电路的电流越大，由I=可知电路中的电阻越小，热敏电阻的阻值随温度的增加而减小，可以验证猜想二。
(1)[2]因为导线和电阻组成了电路，因此烧杯中的液体应该为绝缘体，因此应该选择煤油，故选B。
(2)[3]热敏电阻是由半导体材料制成的，故选C。
(3)[4][5]不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻，不能完成实验，因为不能准确测量热敏电阻的温度。
(4)[6]想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值，由欧姆定律可知需要测量电阻两端的电压，需要增加一个电压表。
[7]因为热敏电阻随温度的升高而减小，而电压表的读数随温度的升高而增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即ab两端。
3、升高 机械能转化为内能 见解析，解得，说明能量守恒 克服摩擦做功，消耗一部分能量
【分析】
(1)动叶轮不停的转动，叶轮对水做功，机械能转化成内能，水的温度升高。
(2)利用计算消耗的机械能，来计算转化为的内能。
(3)机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能。
【详解】
(1)[1][2]通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度升高，因为对水做功，机械能转化为内能。
(2)[3]小配重重力G小=100N，大配重重力G大=520N，合力为420N，每升降一次配重各自移动的距离为1m，即绳子一端移动的距离是1m，对水做的功为
由表格知，升降一次水温升高0.2℃，水吸收的热量是
可见：，故机械能转化为内能的过程中，能量是守恒的。
(3)[4]机械能转化为内能时，转化为水的内能的同时，要克服摩擦消耗一部分机械能，即要摩擦生热消耗一部分能量，是实验误差的主要来源。