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第11章 能源与可持续发展 单元综合突破卷
一、单选题
1．为了节能环保，提高效率，下列措施正确的是（ ）
A．增大汽油机的油箱容量，可以提高效率
B．将家里的白炽灯更换为LED灯
C．把电饭锅的电阻器改为超导体，以使减少热量损失
D．为了节能降耗，应将铝导线改用银导线
2．如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电是将电能转化为化学能
C．蓄电池放电时将化学能转化为电能
D．小风扇工作时将机械能转化为电能
3．关于能量及其转化的描述，说法正确的是（ ）
A．物体发生热传递时，内能小的物体的内能一定会增大
B．因为能量在转移或转化的过程中是守恒的，所以不需要节约能源
C．电能可以转化为多种形式的能量，也可以从其他形式的能量转化而来
D．目前有些新能源汽车，实现了"零排放"，故电动机的能量效率可达100%
4．雾和霾是有区别的，“霾”是指大量烟、尘等微粒悬浮空中而形成的空气浑浊现象，它和“雾”一起称为“雾霾”．有关雾和霾的说法正确的是（ ）
A．雾是液化现象引起的，液化过程中要吸收热量
B．霾是分子无规则运动的结果
C．汽油燃烧将内能转化成化学能，燃烧不充分排出的尾气是造成霾的原因之一
D．电能清洁无污染，电动汽车的使用将减少霾的产生
5．下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．滑下滑梯 B．弯折铁丝
C．做功冲程 D．压缩点火
6．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（ ）
A．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
7．目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具﹣冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化
8．近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法正确的是( )
A．白鹤滩水电站利用不可再生能源发电
B．“无侦-8”无人机利用电磁波传递信息
C．新能源汽车充电时把化学能转化为电能
D．新能源汽车使用的电能是一次能源
9．下列关于热机和环境保护的说法正确的是 （ ）
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有热机都是用汽油作为燃料的
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
10．如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置，在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（ ）
A．只存在着内能转化为机械能
B．给水加热的过程中，水含有的热量增多
C．蒸汽被喷出后内能减小
D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
二、填空题
11．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号的运载火箭顺利发射升空。火箭所用燃料为液态的氢，之所以使用液态氢，是由于液态氢的 比较大的缘故；火箭发射前，发射台下的水池内需注入大量的水，点火升空时，发射台周围会出现大量的“白雾”，这是由于水蒸气 (填物态变化名称)的结果；火箭加速升空的过程中，飞船的机械能将 (选填“变大”、“变小” 或“保持不变”)；火箭外表涂有一层特殊物质，该物质在发生物态变化时会 (选填“吸收”或“放出”)热量，从而保障火箭内部人体的安全。
12．冬天围坐在篝火旁感觉暖和，是因为木柴燃烧放出了 使周围空气的 增加，温度升高．
13．能量的多少可以用 的多少来衡量，正在做功的物体一定具有能量，但是有能量的物体不一定正在做功．
14．汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能 （选填“能”或“不能”）自动地再次开动汽车．能量的转化和转移 方向性（选填“具有”或“不具有”）．
15．电动汽车节能环保，越来越受人们青睐，它的主要动力装置是驱动电动机．在行驶过程中，驱动电动机主要将 能转化为 能．
16．我国国内汽油价格变动与国际石油期货价格变动息息相关。石油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，生活中常用的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。经科学研究，石油中蕴含的能量是由 能转化来的。
17．我们今天使用的煤、石油和天然气正面临枯竭，它们属于 （选填“可”或“不可”）再生能源；开发核能主要是利用原子核的裂变和聚变获得能量，其中当今的核电站是通过原子核的 变来释放核能．
18．盛夏时节，百花绽放，四溢花香，这说明 。如图1所示将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧压一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面一个重物都不能把它们拉开，此现象说明 ；如图2所示，这是汽油机的 冲程，汽油机使用的燃料是汽油，它由煤、石油提炼而得，煤和石油 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
三、计算题
19．燃气热水器具有高效、节能、安全等优势，是家庭应用的理想选择。小聪家用燃气热水器将质量为50kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为( (假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为 水的比热容为 求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量；
（2）此过程中水吸收的热量；
（3）该热水器的热效率。
20．在秋季社会实践活动中，好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备，只让电炉子工作：给体积为2L、温度为20℃的自来水加热，使其温度提升了 。发现用时5min，家里电能表的转盘转了300转。
求：该烧水过程中
（1）水吸收的热量：
（2）电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳；
（3）电炉子烧水的效率。
四、作图题
21．在试管里注入少量水，用软木塞塞紧管口，酒精灯对试管底部加热。试管里的水沸腾一会儿后，水面上方聚集的大量水蒸气使软木塞冲出（如图所示），此时立即撤走酒精灯，试管中水继续沸腾一会儿后停止。请画出从室温开始加热至水刚好停止沸腾的这段时间，水的温度随时间变化关系的大致图像。（外界环境为1个标准大气压）
22．如图甲所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。（环境温度为t0）
五、实验探究题
23．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。
表
室温：
时间/ 0 20 40 60 80
甲瓶水温/ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 。水温会先降到的是 瓶。
（2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。
24．在物理综合实践活动课上，某小组制作了一个可调节亮度的小台灯，他们选用了一种叫电位器的变阻器，图1是电位器的结构图，其工作原理跟滑动变阻器一样，都是通过调节接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小，电位器通过机械式旋钮来调节阻值的大小。他们设计的电路原理图如图2甲所示，并测得通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图2乙所示，电源电压为4.5V，灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）如图1所示，当接线柱a、b接入电路时，顺时针旋转滑片旋钮时，电位器接入电路中的阻值 ，灯泡L的亮度 （均选填“变大”“变小”或“不变”） ；
（2）调试过程中，他们发现灯泡L越亮，其表面就越烫，这种现象叫做电流的 效应。电流通过导体时，把电能转化为 能；
（3）小灯泡正常发光时的功率为 W；
（4）为了电路安全，滑动变阻器R连入电路的阻值不小于 Ω（结果保留一位小数）。
25．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
26．阅读下列材料，回答问题。
新能源汽车的崛起
常见的车辆能源类型有汽油、柴油、油电混动、纯电动等。目前我国民用汽车保有量约为26亿辆，传统燃油车仍然占据大部分市场，但近两年，新能源汽车在我国汽车市场占有率有显著提升。
传统燃油车的动力机械是内燃机，通过燃料在汽缸内燃烧，向车轮输出能量。
油电混动汽车全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。某次测试人员驾驶一辆传统燃油车在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶2h，消耗燃油10kg，行驶时汽车所受阻力为1400N。
纯电动汽车是指完全由蓄电池提供动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。目前，电动汽车的充电方式一般分为慢充、快充和换电，利用快速充电桩可以在1小时左右将一部家用小轿车的电从零充到满。
（1）一传统燃油车的内燃机是一台四冲程汽油机，如题图所示是汽油机的 冲程；若飞轮转速是3000r/min，则每秒对外做功 次；
（2）新能源汽车在正常行驶时可将电池的化学能转化为机械能，减速时又可以将机械能转化为化学能给电池充电，该过程 （选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律，新能源车不断的技术升级后 （选填“可能”或“不可能”）成为永动车。
（3）快速行驶的汽车紧急刹车时，让车轮停止转动是通过 来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦。
（4）该传统燃油车测试过程中的能量利用率为 ；（燃油热值）
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第11章 能源与可持续发展 单元综合突破卷
一、单选题
1．为了节能环保，提高效率，下列措施正确的是（ ）
A．增大汽油机的油箱容量，可以提高效率
B．将家里的白炽灯更换为LED灯
C．把电饭锅的电阻器改为超导体，以使减少热量损失
D．为了节能降耗，应将铝导线改用银导线
【答案】B
【解析】【解答】解：A、增大汽油机的油箱容量，使加一次油，行驶更大的距离，但由于增大了汽油机的质量，做的额外功增多，效率会降低，A不符合题意；
B、家里的白炽灯将其更换为LED灯，可以节约用电，B符合题意；
C、把电饭锅的电阻器是利用电流的热效应工作的，若改为超导体，不能产生热量，无法工作，C不符合题意；
D、由于银的电阻率较小，将铝导线改用银导线后，可以较小电阻，节能降耗，但由于银比较贵重，此方案不可行，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据低碳的理念进行分析，低碳就是减少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低开支的生活方式.
2．如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电是将电能转化为化学能
C．蓄电池放电时将化学能转化为电能
D．小风扇工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【解析】【解答】A、 太阳能电池板可将太阳能转化为电能，A正确。
B、 给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，B正确。
C、 蓄电池放电时，化学能转化为电能向外供电，C正确。
D、 小风扇工作时，是消耗电能转化为机械能（使风扇转动），并非机械能转化为电能，D错误。
故选D。
【分析】本题核心考查能量转化的判断，涉及太阳能电池、蓄电池、用电器的能量转化形式：
太阳能电池板：太阳能→电能；
蓄电池充电：电能→化学能；
蓄电池放电：化学能→电能；
用电器（如小风扇）：电能→机械能（或其他形式能）。
常见易错点：
混淆蓄电池“充电”与“放电”的能量转化方向；
误判小风扇的能量转化（小风扇是消耗电能的用电器，而非产生电能的装置）。
解题关键：明确每个装置在能量“吸收”和“释放”时的形式变化，逐一分析选项的能量转化逻辑。
3．关于能量及其转化的描述，说法正确的是（ ）
A．物体发生热传递时，内能小的物体的内能一定会增大
B．因为能量在转移或转化的过程中是守恒的，所以不需要节约能源
C．电能可以转化为多种形式的能量，也可以从其他形式的能量转化而来
D．目前有些新能源汽车，实现了"零排放"，故电动机的能量效率可达100%
【答案】C
【解析】【解答】A．内能少的物体温度可能高，故内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体，内能小的物体的内能会减小，A不符合题意；
B．自然界的能量守恒，但能直接应用的能源使用后品质降低，不能直接应用，所以可利用能源越来越少，生活中需要节约能源，B不符合题意；
C．生活中，通过不同的用电器将电能转化为多种形式的能量，也可以将自然界中各种形式的能量转化为电能，如水能发电，火力发电，核能发电，太阳能发电等，C符合题意；
D．目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，新能源汽车工作过程中不可避免地由于机件间的摩擦而做额外功，因此能量效率不会达到100%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】）发生热传递时，能量从温度高的物体向温度低的物体转移，或从物体的高温部分转向低温部分。
在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化；任何机器都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%。
4．雾和霾是有区别的，“霾”是指大量烟、尘等微粒悬浮空中而形成的空气浑浊现象，它和“雾”一起称为“雾霾”．有关雾和霾的说法正确的是（ ）
A．雾是液化现象引起的，液化过程中要吸收热量
B．霾是分子无规则运动的结果
C．汽油燃烧将内能转化成化学能，燃烧不充分排出的尾气是造成霾的原因之一
D．电能清洁无污染，电动汽车的使用将减少霾的产生
【答案】D
【解析】【解答】解：
A、雾是空气中的水蒸气液化形成的，液化过程中要放出热量，故A错误；
B、雾霾天气主要是由空气中固体颗粒物造成的，雾霾不属于分子的运动现象，故B错误；
C、燃料燃烧时将化学能转化为内能，不是内能转化成化学能，故C错误；
D、电能清洁无污染，电动汽车的开发利用是有效减少霾的产生的措施，故D正确．
故选：D．
【分析】（1）物体由固态变为液态的过程叫熔化；物体由液态变为固态的过程叫凝固；物体由固态变为气态的过程叫升华；物体由气态变为固态的过程叫凝华；（2）雾霾天气主要是由空气中固体颗粒物造成的；（3）燃料燃烧时把化学能转化为内能；（4）电能属于清洁能源．
5．下列图形中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．滑下滑梯 B．弯折铁丝
C．做功冲程 D．压缩点火
【答案】C
【解析】【解答】解：A、滑下滑梯感觉热，是一种摩擦生热，是机械能转化为内能，不符合题意．
B、弯折铁丝，铁丝发热，是对物体做功，物体的内能增大，是机械能转化为内能，不符合题意．
C、内燃机正在工作，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，符合题意．
D、压缩点火，是对空气做功使空气的内能增加，温度升高达到了棉花的燃点，是机械能转化为内能，不符合题意．
故选C．
【分析】其它形式的能转化为机械能的事例有个共同的特点，最后使物体运动．例如：电能转化为机械能的电动机；内能转化为机械能的做功冲程，燃气推动活塞运动等．
6．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（ ）
A．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
【答案】D
【解析】【解答】A.高山上滚落的石头，高度降低重力势能减小，速度加快，动能增大，所以是重力势能转化为动能，A不符合题意；
B.酒精燃烧时温度升高，所以是得到了内能，故是化学能转化为内能，B不符合题意；
C.发电机发电是把机械能转化为电能，C不符合题意；
D.能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能．
能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，在转化的过程中能的总量保持不变．
7．目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具﹣冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化
【答案】D
【解析】【解答】解：
（1）当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；
（2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；
由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化．
故选D．
【分析】（1）冲击钻在工作时，有电流通过电动机，电流做功，消耗电能转化为机械能，同时也转化为内能，电动机发热；
（2）钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，使钻头内能增加、温度升高，用手摸，烫手！
8．近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法正确的是( )
A．白鹤滩水电站利用不可再生能源发电
B．“无侦-8”无人机利用电磁波传递信息
C．新能源汽车充电时把化学能转化为电能
D．新能源汽车使用的电能是一次能源
【答案】B
【解析】【解答】 A、白鹤滩水电站利用水能发电，水能是可以从自然界源源不断获取的可再生能源，并非不可再生能源，该说法错误。
B、无人机与地面的信息传递依靠电磁波（电磁波可以在真空中传播，且传播速度快），该说法正确。
C、新能源汽车充电时，是将电网的电能转化为电池内部的化学能储存起来，并非化学能转化为电能，该说法错误。
D、电能是由其他形式的能（如水能、热能、风能等）转化而来的，属于二次能源，并非一次能源（直接从自然界获取的能源），该说法错误。
故答案为：B。
【分析】1、能源的分类：可再生能源：水能、太阳能、风能等，可从自然界源源不断获取。
不可再生能源：化石能源、核能等，短期内无法补充。
一次能源：直接从自然界获取的能源（如煤、石油、水能）。
二次能源：由一次能源转化而来的能源（如电能、汽油）。
2、电磁波的应用：电磁波可以传递信息和能量，广泛用于通信（如无人机、手机、卫星通信），且不需要介质即可传播。
3、能量的转化：充电过程是电能转化为化学能，放电（行驶）过程是化学能转化为电能再转化为机械能。
9．下列关于热机和环境保护的说法正确的是 （ ）
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有热机都是用汽油作为燃料的
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
【答案】A
【解析】【解答】A、热机都是靠燃烧燃料获得能量的，汽油、柴油等燃料燃烧时都会放出有害气体，污染环境，A符合题意；
B、热机中有燃烧汽油的（汽油机），有燃烧柴油的（柴油机），有燃烧液态氢的（火箭喷气发动机），B不符合题意；
C、汽车排出的气体中有二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、氮氢化合物等，其中二氧化碳和水蒸气是无害的，C不符合题意；
D、消声器只是减弱噪声，而不是消除噪声，D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】利用热机会燃烧燃料，会产生有害气体，对环境有影响.
10．如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置，在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（ ）
A．只存在着内能转化为机械能
B．给水加热的过程中，水含有的热量增多
C．蒸汽被喷出后内能减小
D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】C
【解析】【解答】A．简易汽轮机工作过程中，酒精灯燃烧，化学能转化为内能，故A错误；
B．给水加热的过程中，水含有的内能增大，不能说水含有的热量增多，故B错误；
C．蒸汽喷出后，推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，则水蒸气的内能减小，故C正确；
D．蒸汽的内能不能全部转化为风车的机械能，因为一部分内能散失在空气中，故D错误。
故选 C。
【分析】A.根据能量转化的知识判断；
B.热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有；
C.物体对外做功，则内能减小；
D.根据热量有散失判断。
二、填空题
11．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号的运载火箭顺利发射升空。火箭所用燃料为液态的氢，之所以使用液态氢，是由于液态氢的 比较大的缘故；火箭发射前，发射台下的水池内需注入大量的水，点火升空时，发射台周围会出现大量的“白雾”，这是由于水蒸气 (填物态变化名称)的结果；火箭加速升空的过程中，飞船的机械能将 (选填“变大”、“变小” 或“保持不变”)；火箭外表涂有一层特殊物质，该物质在发生物态变化时会 (选填“吸收”或“放出”)热量，从而保障火箭内部人体的安全。
【答案】热值；液化；变大；吸收
【解析】【解答】 运载火箭之所以使用液态氢做燃料。 是由于液态氢与其它燃料相比，液态氢的热值较大，相同质量的液态氢与其它燃料在完全燃烧时，液态氢放出的热量多； 火箭点火后，发射台周围出现大量“白雾”，这是由于水蒸气液化的结果； 在火箭加速上升过程中，对于火箭搭载的卫星来说，其质量不变，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，因此飞船的机械能将变大；火箭外表涂有一层特殊物质，该物质在熔化和汽化时可以吸收大量热量，从而达到保护火箭的目的。
【分析】 热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多；物质由气态变成液体叫液化； 机械能是动能和势能之和；熔化和汽化要吸热。
12．冬天围坐在篝火旁感觉暖和，是因为木柴燃烧放出了 使周围空气的 增加，温度升高．
【答案】热量；内能
【解析】【解答】解：干木柴具有化学能，燃烧时放出了热量，使周围空气温度升高，内能增加；从能的转化角度看是干木柴的化学能转化为内能．
故答案为：热量；内能．
【分析】燃料燃烧是能量的转化过程，实质是燃料的化学能转化为内能的过程．
13．能量的多少可以用 的多少来衡量，正在做功的物体一定具有能量，但是有能量的物体不一定正在做功．
【答案】功
【解析】【解答】解：
能量的多少可以用功的多少来衡量，正在做功的物体一定具有能量，但是有能量的物体不一定正在做功．
故答案为：功．
【分析】能量是物体做功多少的基础，物体做功多少是能量多少的量度．但做功多，能量一定多，做功少，能量不一定少．
14．汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能 （选填“能”或“不能”）自动地再次开动汽车．能量的转化和转移 方向性（选填“具有”或“不具有”）．
【答案】不能；具有
【解析】【解答】解：由于能量转化和转移具有方向性；汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车．
故答案为：不能；具有．
【分析】能量转化和转移是有方向性，如：热传递时内能从高温物体转移向低温物体的；植物生长的过程中，总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反，否则会引起其他能量的变化，消耗别的能量．
15．电动汽车节能环保，越来越受人们青睐，它的主要动力装置是驱动电动机．在行驶过程中，驱动电动机主要将 能转化为 能．
【答案】电；机械
【解析】【解答】驱动电动机是利用电动机来工作的，故其是据通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，它工作时消耗电能，产生机械能，故其是将电能转化为机械能的装置．
【分析】电动机是据通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，工作时，将电能转化为机械能。
16．我国国内汽油价格变动与国际石油期货价格变动息息相关。石油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，生活中常用的电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。经科学研究，石油中蕴含的能量是由 能转化来的。
【答案】不可再生；二次；太阳
【解析】【解答】石油是化石燃料的一种，属于不可再生能源。
电能由其它形式的能量转化而来，属于二次能源的一种。
石油是古代生物质在地底经过长时间的掩埋转化而来，它的能量是由古代生物质所吸收的太阳能转化而来。
【分析】石油是不可再生能源；电能属于二次能源；石油的能量是由太阳能转化而来。
17．我们今天使用的煤、石油和天然气正面临枯竭，它们属于 （选填“可”或“不可”）再生能源；开发核能主要是利用原子核的裂变和聚变获得能量，其中当今的核电站是通过原子核的 变来释放核能．
【答案】不可；裂
【解析】【解答】解：煤、石油、天然气等都属于不可再生能源；核电站是利用铀核裂变发生链式反应释放出大量的核能来发电的，是可控链式反应；
故答案为：不可；裂．
【分析】（1）像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；（2）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上．
18．盛夏时节，百花绽放，四溢花香，这说明 。如图1所示将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧压一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面一个重物都不能把它们拉开，此现象说明 ；如图2所示，这是汽油机的 冲程，汽油机使用的燃料是汽油，它由煤、石油提炼而得，煤和石油 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
【答案】分子做无规则运动；分子之间存在引力；压缩；不可再生
【解析】【解答】百花绽放时，花香四溢是分子在不停地做无规则运动。
将两个底面削平、削干净的铅柱紧压在一起，在下面挂上重物也不能把它们拉开的原因是，两个铅柱结合在一起的距离足够小，分子之间的力表现为引力，将两个铅柱紧紧结合起来。
由图2知，气缸的进气门和排气门都闭合，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程。
煤和石油是化石能源，不可再生能源。
【分析】闻到气味，说明分子在不停地做无规则运动；分子间存在引力和斥力；汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程；化石能源是不可再生能源。
三、计算题
19．燃气热水器具有高效、节能、安全等优势，是家庭应用的理想选择。小聪家用燃气热水器将质量为50kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为( (假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为 水的比热容为 求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量；
（2）此过程中水吸收的热量；
（3）该热水器的热效率。
【答案】（1）解： 已知天然气的热值为
则0.5m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放=qV=3.5×107J/m3×0.5m3=1.75×107J。
（2）解： 将质量为50kg、温度为20℃的自来水加热到50℃， 则水吸收的热量：
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（50℃-20℃）=6.3×106J。
（3）解：综上所述，该热水器的热效率：。
【解析】【分析】（1）利用Q放=Vq计算0.5m3天然气完全燃烧放出的热量；
（2）利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量；
（3）根据计算热水器的效率。
20．在秋季社会实践活动中，好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备，只让电炉子工作：给体积为2L、温度为20℃的自来水加热，使其温度提升了 。发现用时5min，家里电能表的转盘转了300转。
求：该烧水过程中
（1）水吸收的热量：
（2）电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳；
（3）电炉子烧水的效率。
【答案】（1）解：水的体积：
根据 可得，水的质量：
水吸收的热量：
答：水吸收的热量为4.2×105J；
（2）解：“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能， 电能表的转盘转3000转，
由此可知，电能表的转盘转了500转时，电磁炉工作 5min消耗的电能：
答：电磁炉烧水时消耗电能为6×105J，
（3）解： 电磁炉烧水的效率：
答：电磁炉烧水的效率为70%
【解析】【分析】（1）根据密度公式计算水的质量，结合热量的计算公式 计算水吸收的热量；
（2）电能表的转盘转了500转时，电磁炉工作 5min消耗的电能：；
（3）电磁炉烧水的效率：。
四、作图题
21．在试管里注入少量水，用软木塞塞紧管口，酒精灯对试管底部加热。试管里的水沸腾一会儿后，水面上方聚集的大量水蒸气使软木塞冲出（如图所示），此时立即撤走酒精灯，试管中水继续沸腾一会儿后停止。请画出从室温开始加热至水刚好停止沸腾的这段时间，水的温度随时间变化关系的大致图像。（外界环境为1个标准大气压）
【答案】
【解析】【解答】当水从室温加热到100℃的过程中，部分液态水转变为水蒸气。在木塞未被冲开前，试管内部气压持续上升，导致水的沸点相应提高，温度继续上升超过100℃。当木塞被冲开后立即移走酒精灯，水的内能减少使其温度下降。同时随着气压逐渐降低，水的沸点也随之下降，直到温度降至100℃时沸腾停止。水温随时间变化的趋势如下图所示：
【分析】涉及知识点：1.沸腾的特点：沸腾时温度保持沸点不变，且需要持续吸热；
2.沸点与气压的关系：气压越高，液体沸点越高；气压越低，液体沸点越低。
考点： 沸点与气压的关联规律、沸腾条件在实验场景中的应用，以及温度-时间图像的绘制逻辑。
解题关键： 抓住“封闭试管→气压升高→沸点升高”“软木塞冲出→气压骤降→沸点降低”的核心逻辑，结合沸腾的温度特点，划分温度变化的三个阶段，进而完成图像设计。
22．如图甲所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。（环境温度为t0）
【答案】
【解析】【解答】用打气筒向瓶内打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，温度升高，高于t0；
一段时间后瓶塞从瓶口冲出，瓶内气体的内能转化为塞子的动能，内能减小，温度降低，知道温度等于t0， 玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象如图所示：
【分析】外界对物体做功，内能增大，温度升高；
物体对外界做功，内能减小，温度降低。
五、实验探究题
23．小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。
表
室温：
时间/ 0 20 40 60 80
甲瓶水温/ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 。水温会先降到的是 瓶。
（2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。
【答案】（1）62.5；乙
（2）甲；空气
（3）羽绒服很蓬松
【解析】【解答】（1）分析表格中的数据可知62.5℃属于错误，在相同的时间内，甲瓶中的水温比乙瓶中的水温降低得更慢，因此水温会先降到41.0℃的是乙瓶；
（2）根据表格中的数据分析可知，甲瓶中用两层灰棉布包裹时，热量散失得比较慢，因此将瓶中热水换成冰块，甲瓶中的冰块熔化也会较慢，经过分析结合猜想，可能是两件薄衣服中间有空气；
【分析】根据表格中的数据分析，知道错误与误差的区别，知道热量的传递条件即可求解。
24．在物理综合实践活动课上，某小组制作了一个可调节亮度的小台灯，他们选用了一种叫电位器的变阻器，图1是电位器的结构图，其工作原理跟滑动变阻器一样，都是通过调节接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小，电位器通过机械式旋钮来调节阻值的大小。他们设计的电路原理图如图2甲所示，并测得通过灯泡L的电流与其两端电压的关系如图2乙所示，电源电压为4.5V，灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）如图1所示，当接线柱a、b接入电路时，顺时针旋转滑片旋钮时，电位器接入电路中的阻值 ，灯泡L的亮度 （均选填“变大”“变小”或“不变”） ；
（2）调试过程中，他们发现灯泡L越亮，其表面就越烫，这种现象叫做电流的 效应。电流通过导体时，把电能转化为 能；
（3）小灯泡正常发光时的功率为 W；
（4）为了电路安全，滑动变阻器R连入电路的阻值不小于 Ω（结果保留一位小数）。
【答案】（1）变大；变小
（2）热；内
（3）0.75
（4）6.7
【解析】【解答】（1）若将a、b接入电路，左侧电阻接入电路，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过灯泡的流变小，灯泡亮度变小。
（2）调试过程中，他们发现灯泡L越亮，其表面就越烫，说明导体产生了热量，将电能转化为内能，这种现象叫做电流热效应。
（3）当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光；由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡正常发光时的功率为PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V
此时滑动变阻器的阻值为
故为了电路安全，滑动变阻器R连入电路的阻值不小于6.7Ω。
【分析】(1)根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析通过灯泡电流的变化和灯泡亮度的变化；
(2)电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，发生电流的热效应时，电能转化为内能；
(3)当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P = UI求出小灯泡正常发光时的功率；
(4)根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出当灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值。
25．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 。
【答案】（1）B；电
（2）C
（3）串联；AC
（4）B
【解析】【解答】（1）①根据电压表的使用方法可知，与“3”相连的A为正极，B为负极。那么要使二极管发光，则二极管的负极要与电源的负极B相连；
②水果电池主要实现了把化学能转化为电能。
（2）发光二极管具有单向导电性，如果两个二极管串联，那么电流方向是一定的，那么要么二者同时发光，要么二者都不光，与题意不符。让两个二极管并联，然后连接方向相反，即可实现题目的要求，故选C。
（3）根据题意可知，只有两个开关都闭合时灯泡才能发光，即两个灯泡相互影响，那么二者串联。
A.分析可知，只有光控开关和声控开关同时闭合时，灯泡才能发光，即二者相互影响，应该为串联，故A符合题意；
B.卧室里的两个开关为单刀双掷开关串联，故B符合题意；
C.根据题意可知，只有两个开关同时闭合，风扇才能转动，则二者相互影响，那么为串联，故C符合题意；
D.根据题意可知，两个开关独立控制报警器，二者不相互影响，应该为并联，故D符合题意。
故选ABC。
（4）根据图片A、C、D可知，当冰箱门打开时弹簧伸长，此时开关断开，故A、C、D不合题意；
根据图片B可知，当冰箱门打开时弹簧伸长，此时开关闭合，故B符合题意。
故选B。
【分析】（1）①电压表的“+”接线柱与正极相连，“-”接线柱与负极相连，据此确定水果电池的正负极方向，再根据二极管的接线方法分析解答。
②根据能量转化的知识解答；
（2）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，结合二极管的单向导电性分析解答；
（3）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此分析开关的串并联关系即可。
（4）对各个选项中的装置进行分析，推测工作过程，与题目描述一致的就是正确选项。
六、综合题
26．阅读下列材料，回答问题。
新能源汽车的崛起
常见的车辆能源类型有汽油、柴油、油电混动、纯电动等。目前我国民用汽车保有量约为26亿辆，传统燃油车仍然占据大部分市场，但近两年，新能源汽车在我国汽车市场占有率有显著提升。
传统燃油车的动力机械是内燃机，通过燃料在汽缸内燃烧，向车轮输出能量。
油电混动汽车全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。某次测试人员驾驶一辆传统燃油车在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶2h，消耗燃油10kg，行驶时汽车所受阻力为1400N。
纯电动汽车是指完全由蓄电池提供动力，用电机驱动车轮行驶的车辆。目前，电动汽车的充电方式一般分为慢充、快充和换电，利用快速充电桩可以在1小时左右将一部家用小轿车的电从零充到满。
（1）一传统燃油车的内燃机是一台四冲程汽油机，如题图所示是汽油机的 冲程；若飞轮转速是3000r/min，则每秒对外做功 次；
（2）新能源汽车在正常行驶时可将电池的化学能转化为机械能，减速时又可以将机械能转化为化学能给电池充电，该过程 （选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律，新能源车不断的技术升级后 （选填“可能”或“不可能”）成为永动车。
（3）快速行驶的汽车紧急刹车时，让车轮停止转动是通过 来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦。
（4）该传统燃油车测试过程中的能量利用率为 ；（燃油热值）
【答案】（1）做功；25
（2）符合；不可能
（3）增大压力
（4）40％
【解析】【解答】 （1）①根据图片可知，此时进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。
②已知飞轮转速 3000r/min=50r/s，因为四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次，所以每秒对外做功次。
（2）①新能源汽车正常行驶和减速时的能量转化过程，只是能量的形式发生了改变，能量的总量保持不变，符合能量守恒定律。
②根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，新能源车不断技术升级后也不可能不消耗能量而永远运动，所以不可能成为永动车。
（3）快速行驶的汽车紧急刹车时，用用力踩制动踏板，是通过增大压力来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦。
（4） 某次测试人员驾驶一辆传统燃油车在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶2h，消耗燃油10kg，行驶时汽车所受阻力为1400N。
汽车行驶的路程为：s=vt=60km/h×2h=120km=1.2×105m；
有用功为：W=Fs=1400N×1.2×105m=1.68×108J；
燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J；
能量利用率：。
【分析】 （1）①根据活塞的运行方向和气门的开合确定冲程名称；
②四冲程内燃机的一个工作循环，飞轮转速转2周，对外做一次功；
（2）能量守恒定律是自然界的基本定律，任何能量的转化和转移过程都遵循能量守恒定律，新能源汽车行驶和充电过程中的能量转化也不例外，所以符合能量守恒定律。永动机违背了能量守恒定律；
（3）摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关，接触面积相同时，增大压力可增大摩擦力；
（4）由速度公式求出汽车行驶的路程，再求出有用功W；燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq，则能量利用率。
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