2019年苏教版九下物理《第18章 能源与可持续发展》单元测试卷（解析版）

2019年苏教版九下物理《第18章 能源与可持续发展》单元测试卷
一．选择题（共10小题）
1．下列说法不正确的是（　　）
A．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一
B．一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的
C．实际过程中，能量经转化后，可利用的能量只会减少，不会增加
D．发电机把机械能转化为电能，电动机又可以把电能转化为机械能。因此，自然界中所有的能量转化都是可逆的
2．下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　）
A．用电炉加热水 B．衣服在阳光下曝晒升温
C．火箭升空的过程 D．双手摩擦发热
3．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（　　）

A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④②
4．科学技术不断发展，物理知识的应用也越来越广泛，下列说法错误的是（　　）
A．月球上夜晚温度很低，为防止设备冻坏，玉兔号月球车会开启核能电池，给月球车提供热量，核能属于不可再生能源
B．光纤通信使用的是光传播信号，光也是一种电磁波
C．汽车的前大灯安装了远光和近光两种灯丝，以适应不同的路面要求，这两种灯丝是并联安装的
D．军用夜视仪可以在漆黑的夜晚“看见”敌人，夜视仪是利用紫外线工作的
5．新华网成都讯：8月24日上午，目前世界上最大的单机容量核能发电机﹣﹣台山核电站1号1750兆瓦核能发电机由中国东方电气集团东方电机有限公司完成制造，并从四川德阳市顺利发运。下列关于核能的说法，不正确的是（　　）
A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B．核电站与原子弹在利用核能方面的根本区别是对链式反应的速度是否能人为控制
C．原子核聚变反应的速度尚不能人为控制
D．氢弹的工作原理与原子弹相同
6．下列说法正确的是（　　）
A．核裂变只能用于制造原子弹，在其他方面没有什么用处
B．目前，核聚变只能用于制造氢弹
C．核裂变既可用于核发电，又可用于制造氢弹
D．核裂变既可用于制造氢弹，又可用于核潜艇
7．关于核反应，下列说法正确的是（　　）
A．只有裂变才能释放出核能
B．氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D．原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
8．太阳释放着大量的能量，这些能量来自（　　）
A．太阳内部可燃性物质的燃烧过程
B．太阳内部大规模的核裂变过程
C．太阳内部大规模的核聚变过程
D．太阳内部电能转化为热能过程
9．如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（　　）

A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
10．近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东效民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是（　　）
A．太阳能转化为内能，再转化为电能
B．太阳能转化为内能，再转化为化学能
C．太阳能转化为电能，再转化为内能
D．太阳能转化为电能，再转化为化学能
二．多选题（共5小题）
11．如图为核电站的结构图，以下说法正确的是（　　）

A．核能是可再生能源
B．在核反应堆中核燃料发生核裂变
C．蒸汽机驱动涡轮机旋转时，内能转化为机械能
D．涡轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能
12．关于如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中正确的是（　　）

A．小明：直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量
B．小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核裂变释放的能量，它属于一种新能源
C．小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的吃水深度将减小
D．小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的
13．旅游路两侧安装了多盏“风光互补”景观节能灯。如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯解释合理的是（　　）

A．小风扇的作用是用来给太阳能电池板散热的
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能
C．小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能
D．蓄电池在夜晚供电时，将电能转化为化学能
14．从所用资源的能量形式分析，下列各种发电方式与“水力发电”不同的是（　　）
A．火力发电 B．风力发电 C．核能发电 D．地热发电
15．“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。关于家用电器的使用，下面做法符合这一理念的是（　　）
A．用智能开关确保人走灯灭
B．冰箱使用中要做到及时除霜
C．家用电视机日夜处于待机状态
D．用太阳能热水器替换电热水器
三．填空题（共5小题）
16．手机已经成为人们必备的通讯工具。它是通过　 　传递信息的。随着手机充电技术的不断发展，无线充电、太阳能充电等先进技术逐步走入我们日常生活之中。右图是一款手机无线充电实物图，在给手机充电的过程中，电能转化为　 　能。人类是在能量的转化或转移的过程中利用能量，而能量的转化和转移是有　 　的，因此可利用的能源是有限的。

17．火力发电站，“吃”的是煤，“发”的是电。在整个发电过程中能量转化的情况如下。请将其中的空处填写完整：

18．许多物理过程都是有方向性的，例如：水总是由高处向低处流动。根据你所学物理知识，再写出一个相似的句子。　 　。
19．释放核能的方式有　 　和　 　两种，太阳内部和氢弹都是通过　 　释放核能的。
20．核电池是一种通过换能器将核能最终转化成　 　能的装置，具有体积小、重量轻、寿命长等特点。请列举一个将来有可能利用核电池供电的产品：　 　。
四．实验探究题（共1小题）
21．阅读下面的短文，回答问题，
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要，它具有安全、节能、环保等优点，如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空，如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。

请回答以下问题：
（1）当太阳光入射到黑色的吸热层上时，这是通过　 　的方式改变内能，将管内的水加热的。
（2）你认为　 　（填“能”或“不能”）将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上，理由是：　 　。
（3）这台太阳能热水器的水箱容积为120L，那么水箱内装满水时，在一般的光照条件下。太阳能每天可将满箱20℃的水加热到70℃，则水吸收的热量为　 　。[水的比热容是4.2×103J（kg?℃）]
（4）如果热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P＝1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么热水器上集热器的面积至少要是　 　。



2019年苏教版九下物理《第18章 能源与可持续发展》单元测试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．下列说法不正确的是（　　）
A．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本规律之一
B．一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的
C．实际过程中，能量经转化后，可利用的能量只会减少，不会增加
D．发电机把机械能转化为电能，电动机又可以把电能转化为机械能。因此，自然界中所有的能量转化都是可逆的
【分析】解决本题应掌握：能量守恒定律的内容及意义、能量转化具有方向性。
【解答】解：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。这就是能量守恒定律。它是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。故A正确；但在实际过程中，能量经过转化后，可利用的能量只会减少，不会增加。因此，我们要节约和有效利用能源。自然界自发的过程中，能量的转化和转移是有方向的，一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的。所以，不是所有的能量转化都是可逆的，故B、C正确，D错误；
故选：D。
【点评】本题考查能量守恒定律的内容及意义以及能量转化的方向性，应熟练掌握。
2．下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　）
A．用电炉加热水 B．衣服在阳光下曝晒升温
C．火箭升空的过程 D．双手摩擦发热
【分析】内能转化为机械能也就是利用内能来做功。
【解答】解：A、电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能；
B、衣服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能；
C、火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能；
D、双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能。
故选：C。
【点评】本题考查了能量的转化过程，我们要能够分析生活中的能量转化现象。
3．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是（　　）

A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④②
【分析】根据一次能源和二次能源概念进行排列。
【解答】解：各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，地球上所有能量直接或间接来自于太阳能，所以下列能量的转化顺序为：太阳﹣﹣树林﹣﹣燃煤电厂﹣﹣空调。
故选：C。
【点评】本题难度不大，主要是理解地球上的能量都是直接或间接来自于太阳能。
4．科学技术不断发展，物理知识的应用也越来越广泛，下列说法错误的是（　　）
A．月球上夜晚温度很低，为防止设备冻坏，玉兔号月球车会开启核能电池，给月球车提供热量，核能属于不可再生能源
B．光纤通信使用的是光传播信号，光也是一种电磁波
C．汽车的前大灯安装了远光和近光两种灯丝，以适应不同的路面要求，这两种灯丝是并联安装的
D．军用夜视仪可以在漆黑的夜晚“看见”敌人，夜视仪是利用紫外线工作的
【分析】（1）核能中的核燃料用完后也不能重复使用，属于不可再生能源；
（2）光本身就是一种电磁波，所谓光纤通信，即是利用携带大量信息的激光在光导纤维中传递信息的；
（3）远光灯丝和近光灯丝可以独立工作、互不影响，所以两灯丝并联；
（4）红外线，它的主要特性是热效应；红外线的主要应用有：红外线照相、红外线夜视仪、红外线加热、红外线摇控等。
【解答】解：
A、核能中的核燃料用完后也不能重复使用核能属于不可再生能源，所以A正确；
B、光是电磁波，由于光的频率很高，可以用光来传递信息，光纤通信实际上是利用激光在光导纤维里传递信息的，所以B正确；
C、因远光灯丝和近光灯丝可以独立工作、互不影响，所以两灯丝并联，所以C正确；
D、军用夜视仪可以在漆黑的夜晚“看见”敌人，夜视仪是利用了红外线工作的，所以D错误。
故选：D。
【点评】本题是一道综合性题目，考查的知识点较多，需要学生对物理知识全面掌握才能正确作答。
5．新华网成都讯：8月24日上午，目前世界上最大的单机容量核能发电机﹣﹣台山核电站1号1750兆瓦核能发电机由中国东方电气集团东方电机有限公司完成制造，并从四川德阳市顺利发运。下列关于核能的说法，不正确的是（　　）
A．核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B．核电站与原子弹在利用核能方面的根本区别是对链式反应的速度是否能人为控制
C．原子核聚变反应的速度尚不能人为控制
D．氢弹的工作原理与原子弹相同
【分析】核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变﹣﹣裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的；氢弹是利用轻核的聚变制成的，目前还不能实现人为控制反应速度。
【解答】解：
A、核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。此选项正确；
B、核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的。此选项正确；
C、目前人类还不能控制核聚变反应的速度。此选项正确；
D、氢弹是利用轻核的聚变制成的，原子弹是利用核裂变制成的。此选项错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对核能的理解和掌握。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。
6．下列说法正确的是（　　）
A．核裂变只能用于制造原子弹，在其他方面没有什么用处
B．目前，核聚变只能用于制造氢弹
C．核裂变既可用于核发电，又可用于制造氢弹
D．核裂变既可用于制造氢弹，又可用于核潜艇
【分析】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。
【解答】解：A、核裂变还应用在核能发电上，不符合题意；
B、目前，核聚变只能用于制造氢弹，符合题意；
C、核裂变既可用于核发电，又可用于制造原子弹，不符合题意；
D、核裂变既可用于制造原子弹，又可用于核潜艇，不符合题意；
故选：B。
【点评】本题主要考查学生对核能的理解和掌握。核能的利用分为裂变和聚变，分别应用在不同的地方。
7．关于核反应，下列说法正确的是（　　）
A．只有裂变才能释放出核能
B．氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D．原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
【分析】（1）核聚变和裂变都能释放能量。
（2）原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短时间内释放出巨大能量的原理制成的；而氢弹则是利用轻核的聚变制成的；
（3）核电站的核反应堆是进行核反应并能控制和反应速度的装置，它是核电站的核心；
（4）如果原子核的链式反应在可控制的核反应堆中进行，就可和平利用核能发电，若不加控制，就会发生原子弹爆炸。
【解答】解：A、原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能，故A错误；
B、原子弹是利用核裂变的链式反应原理，氢弹是利用的核聚变，故B错误；
C、核电站的核反应堆发生的链式反应是可以控制的，故C错误；
D、如果原子核的链式反应不加控制，核能会瞬时释放出来，就会发生原子弹爆炸，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了核能应用的相关知识，为近几年考查的热点应熟练掌握。
8．太阳释放着大量的能量，这些能量来自（　　）
A．太阳内部可燃性物质的燃烧过程
B．太阳内部大规模的核裂变过程
C．太阳内部大规模的核聚变过程
D．太阳内部电能转化为热能过程
【分析】核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核时，产生能量，太阳内部每时每刻发生着核聚变。
【解答】解：太阳的能量来自于内部的核聚变反应，这一反应在太阳内部每时每刻都在进行着，不断向外释放大量的能量。
故选：C。
【点评】核聚变反应需要高温高压，太阳内部进行着核聚变反应，人类目前还不能利用可控的核聚变反应。
9．如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（　　）

A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
【分析】自然界中的风能和太阳能是能量巨大的资源，现在科学家都在设计装置利用它们的能量；
风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；
太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
【解答】解：A、这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，所以A正确；
B、小风扇的作用可以把风能转化为电能，不是用来散热的，所以B错误；
C、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，所以C错误；
D、蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，所以D错误。
故选：A。
【点评】风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽用之不竭，能够巧妙的设计利用是关键。
10．近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东效民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是（　　）
A．太阳能转化为内能，再转化为电能
B．太阳能转化为内能，再转化为化学能
C．太阳能转化为电能，再转化为内能
D．太阳能转化为电能，再转化为化学能
【分析】太阳能电池板能量转化的过程要分成发电和储存电能两部分分析。
【解答】解：
太阳能电池板把太阳能转化成电能，它还能把多余的能量储存在蓄电池里，是指把多余的电能转化成化学能储存在蓄电池里，故D正确。
故选：D。
【点评】照明时，太阳能转化成电能，电能再转化成光能；不照明时，太阳能转化成电能，电能再转化成化学能，储存在蓄电池里。
二．多选题（共5小题）
11．如图为核电站的结构图，以下说法正确的是（　　）

A．核能是可再生能源
B．在核反应堆中核燃料发生核裂变
C．蒸汽机驱动涡轮机旋转时，内能转化为机械能
D．涡轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能
【分析】（1）从能量的来源可否再生产对能源进行分类，短时期内无法再生产的能源为不可再生能源。
（2）核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的。
（3）（4）据发电过程，分析消耗了哪种形式的能，进而产生了哪种形式的能即可；
【解答】解：A、核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源，故错误；
B、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，故正确；
C、蒸汽机驱动涡轮机旋转时，消耗蒸汽的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能，故正确；
D、涡轮机带动发电机发电时，消耗机械能，产生电能，故错误；
故选：BC。
【点评】知道核能的利用和能量的转化是解决该题的关键。
12．关于如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中正确的是（　　）

A．小明：直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量
B．小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核裂变释放的能量，它属于一种新能源
C．小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的吃水深度将减小
D．小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的
【分析】A、直升机的螺旋桨只要转动，就要消耗燃料；
B、目前我们利用的可控制的核能是重核裂变时产生的核能；
C、航母在大海中始终处于漂浮状态，根据沉浮条件判断出浮力的变化，然后根据阿基米德原理判断出排开海水体积的变化，进而得出吃水深度的变化；
D、雷达是靠发射、接收电磁波来工作的。
【解答】解：A、直升机悬浮在空中，螺旋桨依然在转动，需要发动机提供动力，需要消耗燃料，所以A是错误的；
B、航母利用的核能是可控制的核能，是重核裂变产生的能量，核能是一种新能源，所以B是正确的；
C、航母上在海面上处于漂浮状态，受到的浮力等于航母的自身重力，飞走部分飞机时，航母重力减小，浮力减小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g，海水密度一定时，浮力减小，排开海水的体积减小，航母就会浮起一些，所以C是正确的；
D、雷达是靠发射和接收电磁波来发现敌方军事目标的，所以D是正确的。
故选：BCD。
【点评】新型的航母用到的物理知识非常多，我们要能够根据我们所学的物理知识来改变我们的生活，这也是我们学习物理知识的最终目的。
13．旅游路两侧安装了多盏“风光互补”景观节能灯。如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯解释合理的是（　　）

A．小风扇的作用是用来给太阳能电池板散热的
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能
C．小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能
D．蓄电池在夜晚供电时，将电能转化为化学能
【分析】自然界中的风能和太阳能是能量巨大的资源，现在科学家都在设计装置利用它们的能量；
风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；
太阳能电池可以把太阳能转化为电能。
【解答】解：A、小风扇的作用可以把风能转化为电能，不是用来散热的。错误。
B、太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，正确。
C、小风扇是一个风扇式发电机，它可以把风能转化为电能。这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用。正确。
D、蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能。错误，
故选：BC。
【点评】风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽用之不竭，能够巧妙的设计利用是关键。
14．从所用资源的能量形式分析，下列各种发电方式与“水力发电”不同的是（　　）
A．火力发电 B．风力发电 C．核能发电 D．地热发电
【分析】火力发电、核能发电都是靠化学反应释放出来的能量发电；风力发电、地热发电都是直接利用大自然的能量发电。据此分析答题。
【解答】解：
水能、风能、地热发电是利用从自然界直接获得的能量发电；
火力发电使用的是煤做燃料，核能发电使用的是核做燃料，煤和核能不能直接发电，要经过化学变化才能发电，故AC与“水力发电”不同。
故选：AC。
【点评】本题考查了判断能源的种类，是一道基础题，知道再生与不可再生能源的概念即可正确解题。
15．“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。关于家用电器的使用，下面做法符合这一理念的是（　　）
A．用智能开关确保人走灯灭
B．冰箱使用中要做到及时除霜
C．家用电视机日夜处于待机状态
D．用太阳能热水器替换电热水器
【分析】“低碳经济”指的是生产时所耗用的能量要尽量减少，特别是减少二氧化碳的排放量，减缓生态恶化；可以从节电、节能等环节来改变生产细节，据此进行分析解答即可。
【解答】解：A、用智能开关确保人走灯灭，可以节约电能，故符合题意；
B、冰箱使用中要做到及时除霜，可以减少电能的浪费，符合题意；
C、家用电视机日夜处于待机状态，这样浪费电能，故不合题意；
D、太阳能热水器替换电热水器，可以节约电能，故符合题意；
故选：ABD。
【点评】低碳经济、节能减排理念已成为人们的共识，节能减排的措施和观念是化学考查的热点，要用低碳理念指导自己的活动，把节能减排的措施运用到生产、生活中去。
三．填空题（共5小题）
16．手机已经成为人们必备的通讯工具。它是通过　电磁波　传递信息的。随着手机充电技术的不断发展，无线充电、太阳能充电等先进技术逐步走入我们日常生活之中。右图是一款手机无线充电实物图，在给手机充电的过程中，电能转化为　化学　能。人类是在能量的转化或转移的过程中利用能量，而能量的转化和转移是有　方向　的，因此可利用的能源是有限的。

【分析】（1）有线电话是靠电流来传递信息的，无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的。
（2）判断清楚该过程中消耗了哪种形式的能，进而产生了哪种形式的能即可；
（3）自然界中的能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的转化和转移是有方向的；
【解答】解：手机既是无线电发射台又是无线电接收台：在你讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波。
在给手机充电的过程中，消耗电能，产生化学能，所以是将电能转化为化学能的过程；
冬天，火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖；到了春天，不能把这些内能重新收集起来，来年再用，说明能量的转移有方向性；
故答案为：电磁波；化学；方向。
【点评】此题考查了电磁波的应用、能量的转化判断和能量转化的方向性的理解，是一道综合题。
17．火力发电站，“吃”的是煤，“发”的是电。在整个发电过程中能量转化的情况如下。请将其中的空处填写完整：

【分析】自然界中的能量都以各种形式的能储存起来，在一定条件下可以相互转化。
【解答】解：煤与空气混合物在锅炉中燃烧，产生的化学能转化为气体内能，气体内能增大，温度升高，压力增大，高温高压气体将活塞向下猛压（对活塞做功），活塞带动相连机械部位运动将内能转化为机械能，机械能通过对发电机做功，转化为电能。
火力发电厂整个发电过程中能量转化是：化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能﹣﹣电能；
故答案为：内；机械，电。
【点评】能量既不能产生也不能消失，它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。
18．许多物理过程都是有方向性的，例如：水总是由高处向低处流动。根据你所学物理知识，再写出一个相似的句子。　热量总是由高温物体向低温物体传递　。
【分析】能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量恒守定律。 自然界的一切物质都具有能量，能量有不同的形式，它可以由一种形式转化为另一种形式，由一个系统转移到另一个系统，在转化和转移的过程中能的总数值不变。
【解答】解：由于能量转化和转移都有方向性，
故答案为：热量总是由高温物体向低温物体传递，电流总是由电源正极流向负极。
【点评】本题主要考查了能量转化和转移的方向性。
19．释放核能的方式有　核裂变　和　核聚变　两种，太阳内部和氢弹都是通过　核聚变　释放核能的。
【分析】（1）原子核结构发生变化时会释放出大量能量，这种能量称核能；核能的主要途径为核裂变和核聚变；
（2）在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。
【解答】解：
1938年，物理学家用中子轰击铀，使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核，同时放出大量的能量，这种原子核反应叫做重核裂变，核裂变是目前利用核能的主要形式。后来，物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核，同时也能放出大量的能量，这种反应称为轻核聚变。两种核反应都可产生很大的能量；
在太阳内部不断发生核聚变，释放出大量的能量，给我们带来光和热。
故答案为：核裂变；核聚变；核聚变。
【点评】本题考查了学生对核聚变和核裂变是近阶段原子能利用的主要方法，以及太阳能的理解，属于基础知识的考查应重点把握。
20．核电池是一种通过换能器将核能最终转化成　电　能的装置，具有体积小、重量轻、寿命长等特点。请列举一个将来有可能利用核电池供电的产品：　电动车　。
【分析】核电池发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；
所有用电器都可以用核电池供电。
【解答】解：
核电池是一种通过换能器将核能最终转化成电能的装置，所有用电器都可以用核电池供电，比如电动车。
故答案为：电；电动车。
【点评】本题考查学生对核电的能量转化，是对能源问题的比较基本的考查，相对比较简单。
四．实验探究题（共1小题）
21．阅读下面的短文，回答问题，
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要，它具有安全、节能、环保等优点，如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空，如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。

请回答以下问题：
（1）当太阳光入射到黑色的吸热层上时，这是通过　热传递　的方式改变内能，将管内的水加热的。
（2）你认为　不能　（填“能”或“不能”）将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上，理由是：　因为双层玻璃管（集热管）中间是真空层，不利于将热量传递给管内　。
（3）这台太阳能热水器的水箱容积为120L，那么水箱内装满水时，在一般的光照条件下。太阳能每天可将满箱20℃的水加热到70℃，则水吸收的热量为　2.52×107J　。[水的比热容是4.2×103J（kg?℃）]
（4）如果热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P＝1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么热水器上集热器的面积至少要是　2.5m2　。
【分析】（1）改变内能的方式有两种：做功和热传递；
（2）玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料，吸收太阳辐射热，传递给水，水吸热温度升高；若将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面，因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水；
（3）根据ρ＝求出水的质量；知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；
（4）利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率，计算出太阳能热水器接受的热量；然后再利用功率的公式P＝计算出1m2所接受的热量，最后计算出热水器上集热器的面积S。
【解答】解：
（1）当太阳光入射到黑色的吸热层上时，将内能传递给管内的水，使水的内能增大；
（2）玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水，不能将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面；
（3）水的体积V＝120L＝0.12m3，
由ρ＝得水的质量：
m＝ρ水V＝1×103kg/m3×0.12m3＝120kg；
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×120kg×（70℃﹣20℃）＝2.52×107J；
（4）设热水器上集热器的面积为S，
则这台太阳能热水器获得的辐射功率：P太＝S×1400W/m2；
由P＝可得太阳照射5h获得的太阳能：
W总＝P太t＝S×1400W/m2×5×3600s；
由η＝可得：
Q吸′＝W有＝W总η＝S×1400W/m2×5×3600s×40%；
所以，热水器上集热器的面积：
S＝＝＝2.5m2。
故答案为：（1）热传递；（2）不能；双层玻璃管中间是真空，不利于热量传递给管内的水；
（3）2.52×107 J；（4）2.5 m2。
【点评】本题考查了学生对密度公式、吸热公式和热值公式的运用，要学会审题，从复杂的题干中搜集有用信息，计算时注意温度升高了（△t）、升高（△t）和升高到（末温）的区别。