【专项培优】第二十一章 能源·材料与社会（含答案）
文档属性
| 名称 | 【专项培优】第二十一章 能源·材料与社会（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-10-21 19:31:16 | ||
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文档简介
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【专项培优】第二十一章 能源·材料与社会
一、单选题
1．关于能源及其利用的下列说法正确的是（ ）
A．所有能源都是一次能源
B．太阳能是可再生能源
C．能量转化装置的效率可以达到100%
D．目前核能发电主要是利用核聚变方式
2．下面所说的不是太阳能的优点的是（ ）
A．清洁，对环境不造成污染 B．总能量大，可以取之不尽
C．分布广阔，获取方便 D．受天气影响大
3．用民用小型无人机航拍时，从能量转化的角度来看，其能量的转化过程类似于：（ ）
A．扬声器扩音 B．风力发电 C．内燃机工作 D．钻木取火
4． 近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（ ）
A．固态可燃冰属于二次能源
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
5．在国际单位制中，能量的单位是（ ）
A．牛顿（N） B．帕斯卡（Pa）
C．焦耳（J） D．瓦特（W）
6．下列四种机器中，可以把机械能转化为电能的是（ ）
A．发电机 B．电视机 C．热机 D．电暖器
7．下面四个说法中，不正确的是（）
A．冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的
B．秋天路旁的树叶在当一辆高速行驶的汽车驶过时，会从路旁吸向汽车
C．2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”．空间站所使用的供电装置最可行的是太阳能电池
D．滑冰运动员穿冰刀鞋，是因为接触面积小摩擦力小
8．如图是送餐机器人工作时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．机器人送饮料时，突然停下，饮料会向前洒出，此时惯性做功
B．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，需要克服餐盘的重力做功
C．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，没有力对餐盘做功
D．机器人端着餐盘水平启动时，将重力势能转化为动能
9．关于材料、能量、能源的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．能量的转移与转化不具有方向性
B．目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理建成的
C．太阳能电池是把太阳能转化为机械能
D．纳米材料统指合成材料的基本单元大小在1～100nm范围内的材料
10．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（）
A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气
二、填空题
11．科学家设想把一种多酚乙烯聚合物涂料刷到屋顶上，在阳光照射下涂料正面温度高背面温度低，利用温度差就可以发电．这种发电方式是将 能转化为 能，再转化为电能．
12．近些年，我国的航天事业突飞猛进，取得了举世瞩目的伟大成果，中国空间站的建立就是其中之一。宇航员在空间站内是通过 与地面联系的。空间站外的太空机械臂本身就是一个智能机器人，具备精准的识别能力和操作能力，当机械臂工作时，关节处的电动机将电能转化为 能。
13．2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。“神舟十四号”火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是 能转化为机械能。
14．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据 （选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，这个过程 能转化为电能，产生的电能储存于魔方内．魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）
15．小红乘坐旅游巴士去旅游，她观察到前方大卡车尾部冒“黑烟”，这是因为柴油没有完全燃烧，若柴油没有完全燃烧，则柴油的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；柴油在燃烧过程中将 能转化为 能。
16．太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，发光二极管主要由 材料制造。太阳能清洁无污染，属于 能源（选填“一次”或“二次”），是在太阳内部氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能。
17．如图所示，当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端由静止开始滑到底端时，具有的动能为E1；若在虚线区域内加上一个方向为“×”的垂直纸面的磁场，其他条件不变，金属框滑到底端时，具有的动能为E2.请判断E1与E2的大小关系： ，并简要说明判断理由：
18．某兴趣小组为了比较节能灯与白炽灯的使用情况，查询了很多资料，归纳结果如表所示．请根据表中的数据，回答下列问题：
名称 功率（瓦） 光通量（流明） 光效（流明/瓦） 寿命（小时） 售价（元）
白炽灯 60 550 9.16 1000 1.43
节能灯 10 550 55 5000 31.20
①表中的光效是指光通量和 的比值．
②60瓦的白炽灯与10瓦的节能灯亮度相同，若60瓦的白炽灯将电能转化为光能的效率约为3%，那么10瓦的节能灯将电能转化为光能的效率约为
三、计算题
19．用太阳能热水器不仅经济方便，还能节约能源，一热水器水装有20℃的水60kg，经阳光照射5h后，水温升高到65℃，问水吸收的热量为多少焦耳？若液化石油气燃烧效率为60%，问这相当于节约了多少m3的液化气？（液化气热值为4.2×107J/m3）
20．一个天气晴朗的正午，阳光直射，小明同学利用实验粗略测定太阳的辐射功率．他取一个截面积s=3×10-2m2的薄壁金属圆筒竖直在水平地面上，向筒内注入质量m=0.6kg的凉水，在阳光下照射2min后，水的温度上升了1℃.
（1）求水吸收的热量Q吸，C=4.2×103J/ (kg·℃)]
（2）计算在阳光直射下，地球表面1m2的面积上1s内获得的太阳能
（3）已知日地距离约为r=1.5×1011m，照射到大气顶层的太阳能只有约40%到达地面，请你估算太阳的辐 射功率 (半径为r的球其表面积为4πr2)
四、作图题
21．如图所示物体在拉力F的作用下沿粗糙的斜面做匀速直线运动，斜面的长为S，高为h，试解答一下问题：
⑴作出物体还受到其它力的示意图
⑵请利用功和能的知识证明物体受到的拉力F大于物体在斜面受到的摩擦力f
五、实验探究题
22．学习了电学知识后，小虹对水果电池和发光二极管都非常感兴趣，如图甲所示，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池”与电压表连接在一起，电压表示数为0.3V。小刚了解到：发光二极管具有单向导电性，其电学符号与正负极，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“-”极流入时二极管不能发光。
（1）若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，要使二极管发光，金属片 （选填“A”或“B”）要接二极管负极；水果电池连接好二极管后，二极管发出微弱的光， 此时水果电池主要实现了把化学能转化为 能。
（2） 妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光 ，则该变光二极管的内部结构可能是图中的 。
（3）小虹还发现用电器可以并联或串联，开关也能并联或串联，从而达到不同的控制效果。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时，“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能，需要将两个开关 （选填“串联”或“并联”）起来。以下情景中开关也需如此安装的有 。
A. 楼道里的电灯，夜间有人走动发出声音时会亮
B. 卧室门口有开关，床头也有开关，都能单独控制卧室里灯的亮与灭
C.电扇除了电源开关，里有还有保护装置，也相当于一个开关，运行的电扇倾倒时，这个开关会断开，电扇停止转动，避免危险发生
D.烟雾报警器有两个触发开关，一个是探测烟雾的，浓度达到一定程度，开始报警：另一个是探测温度的，温度达到一定的程度，也会开始报警
（4） 小虹家电冰箱门框上有一个通过冰箱门来控制的开关，当冰箱门打开时，与开关相连的弹簧伸长，开关闭合使冰箱内的照明灯发光；当冰箱门关闭时，弹簧被压缩，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。下列符合要求的电路是 。
六、综合题
23．如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。
（1）拉动绳子克服摩擦 ，将机械能转化为 能。
（2）现象：塞子被弹起，原因是筒内气体膨胀对活塞做功， 能转化为 能。
（3）请说出该实验中的另一现象，并简述其原因 。
24．最近，一项“中国原创”重大发明成为世界关注的焦点！它被称为“空中奔跑的巴士”（又称巴铁），预计今年7月进行测试，其模型如图所示，巴铁依次靠电力驱动在钢轨上行驶，相当于40辆柴油公交车的运量，若1辆柴油公交车日常行驶时发动机的平均输出功率为60kW，发动机的效率为30%，每消耗1kg柴油排放二氧化碳约为3kg，柴油的热值近似取q=4.0×107J/kg．、
（1）若巴铁在100s内沿直线行驶了1500m，求这段时间内巴铁的平均速度；
（2）按柴油公交车每日行驶10h计算，镇江若引进1辆巴铁取代40辆柴油公交车，则每日可减少二氧化碳排放量多少千克？
（3）巴铁车内电器每天需消耗60kW h的电能，若这些电能全部由车顶上的太阳能电池板来提供，已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW，光电转化效率为20%，每天日照时间按6h计算，求需太阳能电池板的最小面积．
七、科普阅读题
25．阅读短文，回答问题。
DMI5.0双模混合动力技术
2024年5月28日，我国某新能源汽车生产厂家自主研发的第五代DM技术发布会暨两款新车发布会在陕西西安举行，作为插电式混合动力的研发成果，该第五代DM技术可实现发动机的效率最高达，最低百公里亏电油耗3L和最长综合续航2100公里，这些数据在全球汽车市场首屈一指。
DMI5.0是该厂家的最新一代的双模混合动力技术，该动力系统的汽车，在电池电量充足的情况下，电池为电动机供电，当电池电量不足时，系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。
为节约能源，该混合动力汽车采用再生制动器，开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中。普通汽车刹车时可看作动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除了用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，开启再生制动器，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。
（1）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，汽车用水冷却发动机是因为水的 较大。
（2）发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于简单电路中的 。
（3）当电池电量不足时，插电式混合动力汽车的动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，发动机产生动力的冲程是________（填选项）。
A． B． C． D．
（4）在测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程与对应的速度大小，计算出动能，画出随变化的图像如图乙所示。图乙中， （选填“①”或“②”）表示开启再生制动器的图线。
（5）若汽车亏电时在平直道路上匀速行驶100km，消耗汽油3L，在此过程中所受阻力为400N，发动机的效率为，且剩余能量全部用于为电池充电。则消耗的汽油完全燃烧放出的能量为 J，电池所增加的电能为 J。（汽油密度取，汽油热值取）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】能源及其分类；核裂变；太阳能及其利用与转化
2．【答案】D
【知识点】太阳能及其利用与转化
3．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
4．【答案】B
【知识点】能源及其分类；超导体特点及作用
5．【答案】C
【知识点】能量的存在形式
6．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
7．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；太阳能及其利用与转化；增大或减小摩擦的方法；流体压强与流速的关系
8．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；惯性及其现象；是否做功的判断
9．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；核裂变；太阳能及其利用与转化；纳米材料及其应用
10．【答案】A
【知识点】能源及其分类；能源与可持续发展
11．【答案】太阳；内
【知识点】太阳能及其利用与转化
12．【答案】电磁波；机械
【知识点】能量的转化或转移；电磁波的传播
13．【答案】热值；内
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
14．【答案】电磁感应；机械能；电源
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
15．【答案】不变；化学；内
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
16．【答案】半导体；一次；聚变
【知识点】能源及其分类；核聚变；半导体特点及作用
17．【答案】E1>E2；因为金属框是导体，当它在通过磁场的过程中 会切割磁感线产生感应电流，使一部分机械能转化为电能(电能转化为内能)，故E1>E2
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
18．【答案】功率；18%
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算
19．【答案】解：水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（65℃﹣20℃）=1.134×107J；
液化石油气燃烧放出的热量：
Q放= = =1.89×107J，
∵Q=Vq
∴燃烧液化石油气的体积：
V= = =0.45m3．
【知识点】热量的计算；太阳能的相关计算
20．【答案】（1）解：水吸热Q＝cm△t＝4.2×103×0.6×1J＝2.52×103J
（2）解：地面每平方米每秒钟获得的能量E＝ 700J/(m2 s)
（3）解：每平方米每秒钟，在大气顶层得到的太阳能为E0＝ ＝1750J/(m2 s) ，太阳辐射功率P＝E0 4πr2＝1750J/(m2 s)×4×3.14×(1.5×1011)2W＝4.95×1026W
【知识点】热量的计算；太阳能的相关计算
21．【答案】解：如图所示：
【知识点】能量的转化或转移
22．【答案】（1）B；电
（2）C
（3）串联；AC
（4）B
【知识点】能量的转化或转移；串、并联电路的设计；电压的测量及电压表的使用
23．【答案】（1）做功；内
（2）内；机械
（3）筒口出现 “白气”， 筒内气体膨胀对塞子做功，气体内能减少，温度降低，水蒸气液化成小液滴，所以在筒口出现白气
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
24．【答案】（1）解：巴铁的平均速度：
v= = =15m/s；
（2）解：根据P= 可得，发动机做的功：
W=Pt=60×103W×10×3600s=2.16×109J，
根据η= 可得，放出的热量：
Q= = =7.2×109J，
根据Q=mq可得，燃油的质量：
m= = =180kg，
减少的二氧化碳排放量：
m′=（180×40×3）kg=21600kg；
（3）解：根据η= 可得，接收的太阳能：
E光= = =300kW h，
接收光的功率P光= = =50kW，
已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW
则电池板的面积S=50kW×1kW h/m2=50m2．
【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率；太阳能的相关计算；速度公式及其应用
25．【答案】（1）比热容
（2）用电器
（3）B
（4）②
（5）；
【知识点】密度公式及其应用；热机的效率；热机的四个冲程；能量的转化或转移；电路的构成及电路图
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【专项培优】第二十一章 能源·材料与社会
一、单选题
1．关于能源及其利用的下列说法正确的是（ ）
A．所有能源都是一次能源
B．太阳能是可再生能源
C．能量转化装置的效率可以达到100%
D．目前核能发电主要是利用核聚变方式
2．下面所说的不是太阳能的优点的是（ ）
A．清洁，对环境不造成污染 B．总能量大，可以取之不尽
C．分布广阔，获取方便 D．受天气影响大
3．用民用小型无人机航拍时，从能量转化的角度来看，其能量的转化过程类似于：（ ）
A．扬声器扩音 B．风力发电 C．内燃机工作 D．钻木取火
4． 近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（ ）
A．固态可燃冰属于二次能源
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
5．在国际单位制中，能量的单位是（ ）
A．牛顿（N） B．帕斯卡（Pa）
C．焦耳（J） D．瓦特（W）
6．下列四种机器中，可以把机械能转化为电能的是（ ）
A．发电机 B．电视机 C．热机 D．电暖器
7．下面四个说法中，不正确的是（）
A．冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的
B．秋天路旁的树叶在当一辆高速行驶的汽车驶过时，会从路旁吸向汽车
C．2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”．空间站所使用的供电装置最可行的是太阳能电池
D．滑冰运动员穿冰刀鞋，是因为接触面积小摩擦力小
8．如图是送餐机器人工作时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．机器人送饮料时，突然停下，饮料会向前洒出，此时惯性做功
B．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，需要克服餐盘的重力做功
C．机器人端着餐盘水平匀速行走过程中，没有力对餐盘做功
D．机器人端着餐盘水平启动时，将重力势能转化为动能
9．关于材料、能量、能源的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．能量的转移与转化不具有方向性
B．目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理建成的
C．太阳能电池是把太阳能转化为机械能
D．纳米材料统指合成材料的基本单元大小在1～100nm范围内的材料
10．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用（）
A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气
二、填空题
11．科学家设想把一种多酚乙烯聚合物涂料刷到屋顶上，在阳光照射下涂料正面温度高背面温度低，利用温度差就可以发电．这种发电方式是将 能转化为 能，再转化为电能．
12．近些年，我国的航天事业突飞猛进，取得了举世瞩目的伟大成果，中国空间站的建立就是其中之一。宇航员在空间站内是通过 与地面联系的。空间站外的太空机械臂本身就是一个智能机器人，具备精准的识别能力和操作能力，当机械臂工作时，关节处的电动机将电能转化为 能。
13．2022年6月5日上午，神舟十四号载人飞船搭载长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。“神舟十四号”火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是 能转化为机械能。
14．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据 （选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，这个过程 能转化为电能，产生的电能储存于魔方内．魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）
15．小红乘坐旅游巴士去旅游，她观察到前方大卡车尾部冒“黑烟”，这是因为柴油没有完全燃烧，若柴油没有完全燃烧，则柴油的热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；柴油在燃烧过程中将 能转化为 能。
16．太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，发光二极管主要由 材料制造。太阳能清洁无污染，属于 能源（选填“一次”或“二次”），是在太阳内部氢原子核发生 （选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能。
17．如图所示，当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端由静止开始滑到底端时，具有的动能为E1；若在虚线区域内加上一个方向为“×”的垂直纸面的磁场，其他条件不变，金属框滑到底端时，具有的动能为E2.请判断E1与E2的大小关系： ，并简要说明判断理由：
18．某兴趣小组为了比较节能灯与白炽灯的使用情况，查询了很多资料，归纳结果如表所示．请根据表中的数据，回答下列问题：
名称 功率（瓦） 光通量（流明） 光效（流明/瓦） 寿命（小时） 售价（元）
白炽灯 60 550 9.16 1000 1.43
节能灯 10 550 55 5000 31.20
①表中的光效是指光通量和 的比值．
②60瓦的白炽灯与10瓦的节能灯亮度相同，若60瓦的白炽灯将电能转化为光能的效率约为3%，那么10瓦的节能灯将电能转化为光能的效率约为
三、计算题
19．用太阳能热水器不仅经济方便，还能节约能源，一热水器水装有20℃的水60kg，经阳光照射5h后，水温升高到65℃，问水吸收的热量为多少焦耳？若液化石油气燃烧效率为60%，问这相当于节约了多少m3的液化气？（液化气热值为4.2×107J/m3）
20．一个天气晴朗的正午，阳光直射，小明同学利用实验粗略测定太阳的辐射功率．他取一个截面积s=3×10-2m2的薄壁金属圆筒竖直在水平地面上，向筒内注入质量m=0.6kg的凉水，在阳光下照射2min后，水的温度上升了1℃.
（1）求水吸收的热量Q吸，C=4.2×103J/ (kg·℃)]
（2）计算在阳光直射下，地球表面1m2的面积上1s内获得的太阳能
（3）已知日地距离约为r=1.5×1011m，照射到大气顶层的太阳能只有约40%到达地面，请你估算太阳的辐 射功率 (半径为r的球其表面积为4πr2)
四、作图题
21．如图所示物体在拉力F的作用下沿粗糙的斜面做匀速直线运动，斜面的长为S，高为h，试解答一下问题：
⑴作出物体还受到其它力的示意图
⑵请利用功和能的知识证明物体受到的拉力F大于物体在斜面受到的摩擦力f
五、实验探究题
22．学习了电学知识后，小虹对水果电池和发光二极管都非常感兴趣，如图甲所示，他把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池”与电压表连接在一起，电压表示数为0.3V。小刚了解到：发光二极管具有单向导电性，其电学符号与正负极，当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光，当电流从“-”极流入时二极管不能发光。
（1）若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管，要使二极管发光，金属片 （选填“A”或“B”）要接二极管负极；水果电池连接好二极管后，二极管发出微弱的光， 此时水果电池主要实现了把化学能转化为 能。
（2） 妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光 ，则该变光二极管的内部结构可能是图中的 。
（3）小虹还发现用电器可以并联或串联，开关也能并联或串联，从而达到不同的控制效果。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时，“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能，需要将两个开关 （选填“串联”或“并联”）起来。以下情景中开关也需如此安装的有 。
A. 楼道里的电灯，夜间有人走动发出声音时会亮
B. 卧室门口有开关，床头也有开关，都能单独控制卧室里灯的亮与灭
C.电扇除了电源开关，里有还有保护装置，也相当于一个开关，运行的电扇倾倒时，这个开关会断开，电扇停止转动，避免危险发生
D.烟雾报警器有两个触发开关，一个是探测烟雾的，浓度达到一定程度，开始报警：另一个是探测温度的，温度达到一定的程度，也会开始报警
（4） 小虹家电冰箱门框上有一个通过冰箱门来控制的开关，当冰箱门打开时，与开关相连的弹簧伸长，开关闭合使冰箱内的照明灯发光；当冰箱门关闭时，弹簧被压缩，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。下列符合要求的电路是 。
六、综合题
23．如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。
（1）拉动绳子克服摩擦 ，将机械能转化为 能。
（2）现象：塞子被弹起，原因是筒内气体膨胀对活塞做功， 能转化为 能。
（3）请说出该实验中的另一现象，并简述其原因 。
24．最近，一项“中国原创”重大发明成为世界关注的焦点！它被称为“空中奔跑的巴士”（又称巴铁），预计今年7月进行测试，其模型如图所示，巴铁依次靠电力驱动在钢轨上行驶，相当于40辆柴油公交车的运量，若1辆柴油公交车日常行驶时发动机的平均输出功率为60kW，发动机的效率为30%，每消耗1kg柴油排放二氧化碳约为3kg，柴油的热值近似取q=4.0×107J/kg．、
（1）若巴铁在100s内沿直线行驶了1500m，求这段时间内巴铁的平均速度；
（2）按柴油公交车每日行驶10h计算，镇江若引进1辆巴铁取代40辆柴油公交车，则每日可减少二氧化碳排放量多少千克？
（3）巴铁车内电器每天需消耗60kW h的电能，若这些电能全部由车顶上的太阳能电池板来提供，已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW，光电转化效率为20%，每天日照时间按6h计算，求需太阳能电池板的最小面积．
七、科普阅读题
25．阅读短文，回答问题。
DMI5.0双模混合动力技术
2024年5月28日，我国某新能源汽车生产厂家自主研发的第五代DM技术发布会暨两款新车发布会在陕西西安举行，作为插电式混合动力的研发成果，该第五代DM技术可实现发动机的效率最高达，最低百公里亏电油耗3L和最长综合续航2100公里，这些数据在全球汽车市场首屈一指。
DMI5.0是该厂家的最新一代的双模混合动力技术，该动力系统的汽车，在电池电量充足的情况下，电池为电动机供电，当电池电量不足时，系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。
为节约能源，该混合动力汽车采用再生制动器，开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中。普通汽车刹车时可看作动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除了用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，开启再生制动器，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。
（1）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，汽车用水冷却发动机是因为水的 较大。
（2）发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于简单电路中的 。
（3）当电池电量不足时，插电式混合动力汽车的动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，发动机产生动力的冲程是________（填选项）。
A． B． C． D．
（4）在测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程与对应的速度大小，计算出动能，画出随变化的图像如图乙所示。图乙中， （选填“①”或“②”）表示开启再生制动器的图线。
（5）若汽车亏电时在平直道路上匀速行驶100km，消耗汽油3L，在此过程中所受阻力为400N，发动机的效率为，且剩余能量全部用于为电池充电。则消耗的汽油完全燃烧放出的能量为 J，电池所增加的电能为 J。（汽油密度取，汽油热值取）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】能源及其分类；核裂变；太阳能及其利用与转化
2．【答案】D
【知识点】太阳能及其利用与转化
3．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
4．【答案】B
【知识点】能源及其分类；超导体特点及作用
5．【答案】C
【知识点】能量的存在形式
6．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
7．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；太阳能及其利用与转化；增大或减小摩擦的方法；流体压强与流速的关系
8．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；惯性及其现象；是否做功的判断
9．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；核裂变；太阳能及其利用与转化；纳米材料及其应用
10．【答案】A
【知识点】能源及其分类；能源与可持续发展
11．【答案】太阳；内
【知识点】太阳能及其利用与转化
12．【答案】电磁波；机械
【知识点】能量的转化或转移；电磁波的传播
13．【答案】热值；内
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
14．【答案】电磁感应；机械能；电源
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
15．【答案】不变；化学；内
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
16．【答案】半导体；一次；聚变
【知识点】能源及其分类；核聚变；半导体特点及作用
17．【答案】E1>E2；因为金属框是导体，当它在通过磁场的过程中 会切割磁感线产生感应电流，使一部分机械能转化为电能(电能转化为内能)，故E1>E2
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
18．【答案】功率；18%
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算
19．【答案】解：水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（65℃﹣20℃）=1.134×107J；
液化石油气燃烧放出的热量：
Q放= = =1.89×107J，
∵Q=Vq
∴燃烧液化石油气的体积：
V= = =0.45m3．
【知识点】热量的计算；太阳能的相关计算
20．【答案】（1）解：水吸热Q＝cm△t＝4.2×103×0.6×1J＝2.52×103J
（2）解：地面每平方米每秒钟获得的能量E＝ 700J/(m2 s)
（3）解：每平方米每秒钟，在大气顶层得到的太阳能为E0＝ ＝1750J/(m2 s) ，太阳辐射功率P＝E0 4πr2＝1750J/(m2 s)×4×3.14×(1.5×1011)2W＝4.95×1026W
【知识点】热量的计算；太阳能的相关计算
21．【答案】解：如图所示：
【知识点】能量的转化或转移
22．【答案】（1）B；电
（2）C
（3）串联；AC
（4）B
【知识点】能量的转化或转移；串、并联电路的设计；电压的测量及电压表的使用
23．【答案】（1）做功；内
（2）内；机械
（3）筒口出现 “白气”， 筒内气体膨胀对塞子做功，气体内能减少，温度降低，水蒸气液化成小液滴，所以在筒口出现白气
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
24．【答案】（1）解：巴铁的平均速度：
v= = =15m/s；
（2）解：根据P= 可得，发动机做的功：
W=Pt=60×103W×10×3600s=2.16×109J，
根据η= 可得，放出的热量：
Q= = =7.2×109J，
根据Q=mq可得，燃油的质量：
m= = =180kg，
减少的二氧化碳排放量：
m′=（180×40×3）kg=21600kg；
（3）解：根据η= 可得，接收的太阳能：
E光= = =300kW h，
接收光的功率P光= = =50kW，
已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW
则电池板的面积S=50kW×1kW h/m2=50m2．
【知识点】功率的计算；燃料的热值；热机的效率；太阳能的相关计算；速度公式及其应用
25．【答案】（1）比热容
（2）用电器
（3）B
（4）②
（5）；
【知识点】密度公式及其应用；热机的效率；热机的四个冲程；能量的转化或转移；电路的构成及电路图
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