20.2能源的开发和利用 同步习题 2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

能源的开发和利用 同步习题 一．选择题（共5小题） 1．关于粒子、宇宙及信息与能源的描述中，正确的是（　　） A．导航仪利用了超声波与卫星通信 B．太阳是恒星，它是宇宙中心 C．花香四溢说明分子在不停地运动 D．水能和核能都是可再生能源 2．分类是认识和研究问题的重要方法之一，下列分类正确的是（　　） A．氮气、生铁、金刚石都属于单质 B．氨水、火碱、熟石灰都属于碱 C．风能、太阳能、核能都属于可再生能源 D．羊角锤、镊子，钓鱼竿都是省力杠杆 3．机动车尾气是机动车运行时产生的废气，其中包括一氧化碳，氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，是引发大气污染的元凶之一。下列关于减少机动车尾气排放及环境保护的做法正确的是（　　） A．加大燃油机动车的推广力度 B．鼓励使用热效率低的老旧汽车 C．选择步行、公共交通等绿色出行 D．不断改进和创新制造大功率热机 4．我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护做出了巨大贡献。以下利用可再生能源发电的是（　　） A．燃气发电 B．风能发电 C．核能发电 D．煤炭发电 5．2023年10月26日上午，神舟十七号载人飞船点火升空，并于下午与空间站组合体成功对接，“太空之吻”再现苍穹。下列说法正确的是（　　） A．对接后在太空运动过程中，以空间站为参照物，神舟十七号飞船是静止的 B．在微重力环境下的空间站内，航天员是漂浮的，说明此时他们的质量变小了 C．空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能是不可再生能源 D．地面控制中心是通过超声波与空间站内的航天员相互交流信息的 二．填空题（共5小题） 6．小丽爸爸最近在纠结“现在买车，买油车还是电车？”，如图所示，假如你是小丽同学，请你列举一条传统燃油车或新兴的电动车的优点：　 　。 7．2023年4月29日，我市“水韵琅琊•夜游沂河”文旅项目试营业、游客可乘船观看全国首部东夷和魏晋文化主题行进式实景演出，如图所示。 （1）该项目所在三河口处宽阔的水面能对气温起到一定的调节作用是因为水的比热容较 　 　； （2）岸边的太阳能景观灯利用的太阳能属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （3）一阵风吹来，游客感到凉爽是因为汗液蒸发时 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量。 8．5G基站利用 　 　（选填“电磁波”或“声波”）传递信息。天然气作为清洁能源深受人们的青睐，天然气是 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 9．“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气属于 　 　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 　 　J，若这些能量50%被水吸收，能使 　 　kg的水温度升高40℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 10．智能光伏公交站可以提供无线电快充、冷饮、wifi等，如图甲是可以提供无线电快充的装置。 （1）此公交站台的能源是 　 　； （2）如乙图中手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生 　 　，无线充电工作原理与 　 　（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似； （3）某款手机锂电池上标有“电压：4V容量：5000mA•h”字样。该手机电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。文中锂电池最好在电能还剩 　 　J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 　 　W。 三．解答题（共4小题） 11．如图所示是某品牌柴油发电机组，部分参数如表所示。（ρ柴油＝0.85×103kg/m3，q柴油＝4.3×107J/kg） 动力类型 油耗 油箱容量 额定电压 额定功率 机组重量 单缸立直式直喷四冲程 0.6L/h 16L 220V 3000W 80kg （1）柴油发电机组实际就是一台柴油机带动一台发电机，在发电过程中，柴油机把燃料燃烧释放的 　 　能转化为机械能，提供动力带动发电机发电，发电机原理是 　 　。柴油属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）此款柴油发电机组正常工作1h，需消耗多少kg的柴油？这些柴油完全燃烧可释放多少热量？ （3）此款柴油发电机组正常工作时的能量转化效率是多少？（计算结果精确至1%） 12．如图甲所示是小华家冬天取暖购买的油汀电暖气，该油汀电暖气有高、中、低三个挡位，图乙是其电路原理图，已知电阻R1＝22Ω，R2＝44Ω。请解答下列问题： （1）当开关S、S1闭合、S2断开时油汀电暖气处在 　 　挡（选填“高温”“低温”或“中温”）。 （2）求当该油汀电暖气处在低温挡工作时电路中的电流大小； （3）请你计算该油汀电暖气高温挡连续工作一晚上（按九个小时计算）大约需缴纳多少电费？（电费为每度电约0.6元） （4）请你就节约用电提出一条合理化建议：　 　。 13．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小张的爸爸最近也购买了一辆轿车，其相关参数如下 参数 车身质量 1200kg 每个轮胎与地面接触面积 200cm2 变速器形式 自动型 最高速度 160km/h 油箱容积 50L 理论油耗 6L/100km （1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的 　 　大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会 　 　，这是通过 　 　方式来改变内能的； （2）上面四个实验中（图2所示），其能量转化方式与图1所示汽油机对应冲程类似的是 　 　； （3）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功。在推动活塞做功的过程中水蒸气的温度将 　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”），内能将 　 　。如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 　 　次； （4）如果小张家的汽车正常行驶100km（已知：汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg），则：①查阅表格中的汽车参数可知，理论情况下该车行驶100km所消耗的汽油质量为 　 　kg，汽油完全燃烧所产生的热量是 　 　J； ②若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图3所示，则在0～5s时间内轿车发动机做功 　 　J，轿车以30m/s速度匀速直线运动时受到的阻力是 　 　N； （5）汽车上带有胎压报警系统，其控制电路的原理图如图4。电源电压为4.0V，R0为定值电阻，R为压敏电阻，阻值与所受压力F的大小关系为R＝10﹣0.3F（Ω），当F＝0时电路电流I＝0.25A；当I≥0.4A时会报警，则报警时压敏电阻受到的压力至少为 　 　N； （6）小张利用测距传感器为轿车设计了一款速度测距仪，测距传感器的阻值R1与速度v的关系如图5所示，设计的速度检测电路如图6所示，R0为定值电阻，要使电表（实质是电流表或电压表）示数能随速度的增大而增大，则应将 　 　（选填“电流”或“电压”）表改装成速度表；若电池用久后电压减小，将会使测得的速度值与实际速度值相比 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）。 14．小军寒假从启东坐车到南京参加二胡等级考试，一路上，小军观察到很多有关物理的现象。由于没有学过物理，他百思不得其解。让我们来满足小军的好奇心吧！ （1）汽车开动时小军向后倒，出启东车站时，车向左转弯，小军向　 　偏，发生这种现象是　 　的原因。 （2）汽车行驶一会儿，车窗的玻璃上出现了水雾，这是一种　 　现象。 （3）汽车下桥时，小军发现司机并没有踩油门，但汽车却越来越快，告诉小军这是因为　 　。 （4）路过南通时，小军看到华能火电厂几个大烟囱冒着浓浓的烟雾，小军想这多么污染空气啊！请你告诉小军，火电厂用的煤是　 　能源。（选填“可再生”或“不可再生”） （5）过了南通，小军在江阴大桥上远望到长江，烟波浩淼，江面上漂着的船只是由于受到　 　的作用，才不会沉入湖底。 （6）到了高速公路服务区，汽车加油又加水，加油是让油在内燃机内燃烧，使内能转化为　 　能，驱动汽车前进，小军想知道：加水的目的是利用水　 　给汽车发动机降温。这是利用了水的　 　大特点。 （7）快到南京，天渐渐暗下来，司机打开车灯，小军看到路面和护栏上亮着各种颜色的“小灯”，这些亮着的“小灯”其实是不同颜色的反光膜　 　了车灯光形成的，这时，小军旁边的一大哥哥不停地用手机和别人聊天影响小军的思考，但是小军还是想知道：这位大哥哥说话的声音是声带的　 　产生的，用手机和对方聊天是靠　 　传递信息的。 （8）到了南京，小军更好奇了，五颜六色的灯光使得南京更加美丽，特别是街道两旁的路灯和高楼上的那一串串的小彩灯。请你告诉小军：路灯是　 　联电路，小彩灯是　 　联电路（选填“串”或“并”） 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．关于粒子、宇宙及信息与能源的描述中，正确的是（　　） A．导航仪利用了超声波与卫星通信 B．太阳是恒星，它是宇宙中心 C．花香四溢说明分子在不停地运动 D．水能和核能都是可再生能源 【分析】（1）电磁波的传播不需要介质，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的； （2）太阳是宇宙中的一颗恒星，但不是宇宙的中心； （3）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，扩散运动是分子热运动的宏观体现； （4）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，例如，水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如，化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 【解答】解：A、导航仪是利用电磁波与卫星通信，故A错误； B、太阳是宇宙中的一颗恒星，但不是宇宙的中心，故B错误； C、花香四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确； D、水能可以从自然界源源不断的获取，是可再生能源，核能是不可再生能源，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电磁波的应用、人类探究太阳系及宇宙的历程、分子热运动、能源的分类等，属于基础题。 2．分类是认识和研究问题的重要方法之一，下列分类正确的是（　　） A．氮气、生铁、金刚石都属于单质 B．氨水、火碱、熟石灰都属于碱 C．风能、太阳能、核能都属于可再生能源 D．羊角锤、镊子，钓鱼竿都是省力杠杆 【分析】结合能源的分类方法及杠杆的分类判断。 【解答】解：A．氮气、金刚石都是由同一种元素组成的纯净物，属于单质；生铁是铁的合金，属于混合物，分类错误，故A错误； B．火碱俗名氢氧化钠，熟石灰俗名氢氧化钙，故氨水、火碱、熟石灰都属于碱，分类正确，故B正确； C．太阳能和风能是可再生能源；核能是不可再生能源，故C错误； D．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，分类错误，故D错误。 故选：B。 【点评】此题考查了能源的分类方法及杠杆的分类，属于基础知识。 3．机动车尾气是机动车运行时产生的废气，其中包括一氧化碳，氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，是引发大气污染的元凶之一。下列关于减少机动车尾气排放及环境保护的做法正确的是（　　） A．加大燃油机动车的推广力度 B．鼓励使用热效率低的老旧汽车 C．选择步行、公共交通等绿色出行 D．不断改进和创新制造大功率热机 【分析】燃油车对环境的影响较大，使用清洁能源，提倡公交优先、绿色出行可以减少机动车尾气排放对环境的影响。 【解答】解：A、加大燃油机动车的推广力度会加剧尾气对环境的影响，故A错误； B、鼓励使用热效率低的老旧汽车，会加剧尾气的排放，故B错误； C、选择步行、公共交通等绿色出行，可以减少尾气的排放，故C正确； D、大功率的热机会加剧尾气的排放，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查的是热机的大量使用对环境的影响，属于基础题目。 4．我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护做出了巨大贡献。以下利用可再生能源发电的是（　　） A．燃气发电 B．风能发电 C．核能发电 D．煤炭发电 【分析】（1）可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。 （2）不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。 【解答】解：A．燃气发电，燃气属于不可再生能源，故A不正确； B．风能发电，风能属于可再生能源，故B正确； C．核能发电，核能属于不可再生能源，故C不正确； D．煤炭发电，煤炭属于不可再生能源，故D不正确。 故选：B。 【点评】理解可再生能源和不可再生能源的概念，可解答此题。 5．2023年10月26日上午，神舟十七号载人飞船点火升空，并于下午与空间站组合体成功对接，“太空之吻”再现苍穹。下列说法正确的是（　　） A．对接后在太空运动过程中，以空间站为参照物，神舟十七号飞船是静止的 B．在微重力环境下的空间站内，航天员是漂浮的，说明此时他们的质量变小了 C．空间站利用太阳能帆板提供能量，太阳能是不可再生能源 D．地面控制中心是通过超声波与空间站内的航天员相互交流信息的 【分析】（1）与参照物之间没有位置变化的物体相对参照物静止； （2）质量是物体的属性，质量不随物体的形状、状态、温度、空间位置的改变而改变； （3）能够从自然界源源不断得到补充的能源叫可再生能源； （4）广播、电视、卫星、无线通信都是通过电磁波来传播信息的。 【解答】解：A、对接后在太空运动过程中，空间站与飞船之间没有位置变化，以空间站为参照物，神舟十七号飞船是静止的，故A正确； B、物体的质量不随空间位置而改变，故B错误； C、太阳能可以源源不断地从自然界获得，属于可再生能源，故C错误； D、面控制中心是通过电磁波与空间站内的航天员相互交流信息的，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了运动和静止的相对性、能源的分类、质量的特性、信息的传播，属于基础内容，难度不大。 二．填空题（共5小题） 6．小丽爸爸最近在纠结“现在买车，买油车还是电车？”，如图所示，假如你是小丽同学，请你列举一条传统燃油车或新兴的电动车的优点：　电动车环保、节能；结构简单、效率高　。 【分析】电动车节能、环保，结构简单；传统燃油车对环境污染较大，消耗化石能源，续航里程较长。 【解答】解：电动车使用的是电能，不排放废气，环保、节能；电动机作为动力机，结构简单、效率高。 【点评】本题考查的是电动车和燃油车的优点和缺点，属于基础题目。 7．2023年4月29日，我市“水韵琅琊•夜游沂河”文旅项目试营业、游客可乘船观看全国首部东夷和魏晋文化主题行进式实景演出，如图所示。 （1）该项目所在三河口处宽阔的水面能对气温起到一定的调节作用是因为水的比热容较 　大　； （2）岸边的太阳能景观灯利用的太阳能属于 　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （3）一阵风吹来，游客感到凉爽是因为汗液蒸发时 　吸收　（选填“吸收”或“放出”）热量。 【分析】（1）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多； （2）像风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源； （3）蒸发需要吸热。 【解答】解：（1）因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，对周围气温起到很好的调节作用。 （2）太阳能指的是太阳的热辐射能，可以源源不断的获得，是一种可再生能源。 （3）游客感到凉爽是因为汗液蒸发时吸收身体的热量，从而感到凉爽。 故答案为：（1）大；（2）可再生；（3）吸收。 【点评】本题考查多个知识点，属于典型的综合题，但难度不大。 8．5G基站利用 　电磁波　（选填“电磁波”或“声波”）传递信息。天然气作为清洁能源深受人们的青睐，天然气是 　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【分析】（1）电磁波可以传递信息。 （2）能源从是否可再生角度划分： 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 【解答】解：5G基站利用电磁波传递信息。天然气消耗后不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。 故答案为：电磁波；不可再生。 【点评】本题考查的是电磁波的应用；知道能源的分类。 9．“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气属于 　不可再生　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 　8.4×106　J，若这些能量50%被水吸收，能使 　25　kg的水温度升高40℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源，短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源； （2）知道天然气的热值，根据Q＝Vq求出完全燃烧0.21m3天然气放出的热量； （3）由题知，Q吸＝ηQ放，再利用Q吸＝cmΔt求水的质量。 【解答】解：天然气随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源； 完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量： Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J； 这些热量50%被水吸收Q吸＝ηQ放＝50%×8.4×106J＝4.2×106J； 由Q吸＝cmΔt可得水的质量： m＝＝＝25kg。 故答案为：不可再生；8.4×106；25。 【点评】本题考查了能源的分类、燃料完全燃烧释放热量公式和吸热公式的应用，是一道基础题目。 10．智能光伏公交站可以提供无线电快充、冷饮、wifi等，如图甲是可以提供无线电快充的装置。 （1）此公交站台的能源是 　光能　； （2）如乙图中手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生 　感应电流　，无线充电工作原理与 　发电机　（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似； （3）某款手机锂电池上标有“电压：4V容量：5000mA•h”字样。该手机电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。文中锂电池最好在电能还剩 　1.44×104　J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 　2　W。 【分析】（1）智能光伏公交站，是将光能转化为其他形式的能，所以此公交站台的能源是光能。 （2）智能手机放在无线充电板上时，受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充电，这是利用电磁感应原理工作的，发电机是利用电磁感应原理工作的，无线充电工作原理与发电机工作原理相似； （3）电能与电功率的简单计算。 【解答】解：（1）智能光伏公交站，是将光能转化为其他形式的能，所以此公交站台的能源是光能。 （2）智能手机放在无线充电板上时，受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充电，这是利用电磁感应原理工作的，发电机是利用电磁感应原理工作的，无线充电工作原理与发电机工作原理相似； （3）屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航，即剩余的电能为 W＝20%UIt＝20%×4V×5A×3600s＝1.44×104J 手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 故答案为：（1）光能；（2）感应电流；发电机；（3）1.44×104；2。 【点评】考查了常见的能源，电功及电功率的简单计算，电磁感应现象及发电机的工作原理。 三．解答题（共4小题） 11．如图所示是某品牌柴油发电机组，部分参数如表所示。（ρ柴油＝0.85×103kg/m3，q柴油＝4.3×107J/kg） 动力类型 油耗 油箱容量 额定电压 额定功率 机组重量 单缸立直式直喷四冲程 0.6L/h 16L 220V 3000W 80kg （1）柴油发电机组实际就是一台柴油机带动一台发电机，在发电过程中，柴油机把燃料燃烧释放的 　内　能转化为机械能，提供动力带动发电机发电，发电机原理是 　电磁感应　。柴油属于 　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）此款柴油发电机组正常工作1h，需消耗多少kg的柴油？这些柴油完全燃烧可释放多少热量？ （3）此款柴油发电机组正常工作时的能量转化效率是多少？（计算结果精确至1%） 【分析】（1）柴油发电机主要是通过燃烧柴油，将化学能转化为内能，再通过做功冲程，将内能转化为机械能，从而带动发电机来发电的； 发电机的工作原理：电磁感应现象； 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能； （2）计算出此款柴油发电机组每小时消耗柴油体积，根据密度公式求出每小时消耗的柴油质量，再根据Q放＝mq求出这些柴油完全燃烧可释放的热量； （3）根据计算出此款柴油发电机组每小时做的功，根据η＝×100%可求出柴油发电机组的能量转化效率。 【解答】解：（1）柴油发电机组在发电过程中，柴油机把燃料燃烧释放的内能转化为机械能，提供动力带动发电机发电，发电机原理是电磁感应。柴油属于不可再生能源； （2）此款柴油发电机组每小时消耗柴油体积为：V＝0.6L＝0.6×10﹣3m3， 根据密度公式得，每小时消耗的柴油质量为：m＝ρ柴油V＝0.85×103kg/m3×0.6×10﹣3m3＝0.51kg， 这些柴油完全燃烧可释放的热量为：Q放＝mq柴油＝0.51kg×4.3×107J/kg＝2.193×107J； （3）此款柴油发电机组每小时做功：W＝Pt＝3000W×3600s＝1.08×107J， 柴油发电机组的能量转化效率是：η＝×100%＝×100%＝49%。 故答案为：（1）内；电磁感应；不可再生； （2）这些柴油完全燃烧可释放的热量为2.193×107J； （3）柴油发电机组的能量转化效率是49%。 【点评】其实本题就是考查了发电机的原理、能量的转化、燃料燃烧热量的计算、柴油发电机组的能量转化效率的计算等，难度不大。 12．如图甲所示是小华家冬天取暖购买的油汀电暖气，该油汀电暖气有高、中、低三个挡位，图乙是其电路原理图，已知电阻R1＝22Ω，R2＝44Ω。请解答下列问题： （1）当开关S、S1闭合、S2断开时油汀电暖气处在 　中温　挡（选填“高温”“低温”或“中温”）。 （2）求当该油汀电暖气处在低温挡工作时电路中的电流大小； （3）请你计算该油汀电暖气高温挡连续工作一晚上（按九个小时计算）大约需缴纳多少电费？（电费为每度电约0.6元） （4）请你就节约用电提出一条合理化建议：　不使用用电器时，及时关掉（答案合理即可）　。 【分析】（1）当开关S、S1闭合、S2断开，电路为R1的基本电路；当开关S、S2闭合、S1断开，电路为R2的基本电路；当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联；比较三种情况下电阻的大小，再根据P＝判断功率大小关系，并据此作答； （2）由（1）中分析可知R2＞R1＞R并，再结合P＝判断该油汀电暖气处在低温挡工作时开关的开闭情况，再根据欧姆定律R＝可计算出此时的电流大小； （3）由（1）中分析可知R2＞R1＞R并，再结合P＝判断该油汀电暖气处在高温挡工作时开关的开闭情况，并计算出对应的电功率大小，再根据W＝Pt计算出总耗电量，并结合每度电的单价计算出总电费； （4）根据W＝UIt分析即可得知如何节约用电，如：不使用用电器时，及时关掉。 【解答】解：（1）当开关S、S1闭合、S2断开，电路为R1的基本电路；当开关S、S2闭合、S1断开，电路为R2的基本电路；当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联；因为并联电路的总电阻小于任一支路电阻，并且R2＞R1＞R并，再根据P＝可知P2＜P1＜P并，则当开关S、S1闭合、S2断开时油汀电暖气处于中温挡； （2）由（1）中分析可知R2＞R1＞R并，再结合P＝判断该油汀电暖气处在低温挡工作时开关S、S2闭合、S1断开，电路为R2的基本电路，根据欧姆定律R＝可得： I＝； （3）由（1）中分析可知R2＞R1＞R并，再结合P＝判断该油汀电暖气处在高温挡工作时开关S、S1、S2闭合时，R1、R2并联，则此时高温挡功率为： kW， 油汀电暖气高温挡连续工作一晚上的耗电量为W＝P高t＝3.3kW×9h＝29.7kW•h， 则总电费为：0.6元/（kW•h）×29.7kW•h＝17.82元； （4）节约用电根据W＝UIt可知：由于电源电压不变，增大电阻从而减小电流，或减小通电时间，所以建议是：不使用用电器时，及时关掉（答案合理即可）。 答：（1）中温； （2）当该油汀电暖气处在低温挡工作时电路中的电流5A； （3）该油汀电暖气高温挡连续工作一晚上（按九个小时计算）大约需缴纳17.82元电费； （4）不使用用电器时，及时关掉（答案合理即可）。 【点评】本题考查电路开关的闭合情况和电功率的计算以及欧姆定律的应用，还涉及了节约用电知识的考查，难度一般。 13．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小张的爸爸最近也购买了一辆轿车，其相关参数如下 参数 车身质量 1200kg 每个轮胎与地面接触面积 200cm2 变速器形式 自动型 最高速度 160km/h 油箱容积 50L 理论油耗 6L/100km （1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是 　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的 　比热容　大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会 　增大　，这是通过 　热传递　方式来改变内能的； （2）上面四个实验中（图2所示），其能量转化方式与图1所示汽油机对应冲程类似的是 　A　； （3）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功。在推动活塞做功的过程中水蒸气的温度将 　降低　（选填“升高”、“降低”或“不变”），内能将 　减小　。如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 　40　次； （4）如果小张家的汽车正常行驶100km（已知：汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg），则：①查阅表格中的汽车参数可知，理论情况下该车行驶100km所消耗的汽油质量为 　4.2　kg，汽油完全燃烧所产生的热量是 　1.932×108　J； ②若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图3所示，则在0～5s时间内轿车发动机做功 　4.5×105　J，轿车以30m/s速度匀速直线运动时受到的阻力是 　3000　N； （5）汽车上带有胎压报警系统，其控制电路的原理图如图4。电源电压为4.0V，R0为定值电阻，R为压敏电阻，阻值与所受压力F的大小关系为R＝10﹣0.3F（Ω），当F＝0时电路电流I＝0.25A；当I≥0.4A时会报警，则报警时压敏电阻受到的压力至少为 　20　N； （6）小张利用测距传感器为轿车设计了一款速度测距仪，测距传感器的阻值R1与速度v的关系如图5所示，设计的速度检测电路如图6所示，R0为定值电阻，要使电表（实质是电流表或电压表）示数能随速度的增大而增大，则应将 　电压　（选填“电流”或“电压”）表改装成速度表；若电池用久后电压减小，将会使测得的速度值与实际速度值相比 　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）。 【分析】（1）能在自然界源源不断的获得的是可再生能源；在短时间内不能在自然界获得补充的属于不可再生能源。 与其它液体相比，水的比热容较大大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多。 改变物体内能有两个方法：做功和热传递。其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化，热传递改变内能本质是内能的转移。 （2）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。 （3）改变物体内能的方法：一是做功，对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减小；二是热传递； 单缸六冲程内燃机一个工作循环，6个冲程，飞轮转动3转，燃气对外做功2次。 （4）①知道该车行驶100km所消耗的汽油的体积，利用密度公式求质量，再利用燃料完全燃烧放热公式Q放＝qm求汽油完全燃烧放出的热量； ②知道轿车以90kW的恒定功率做直线运动，利用W＝Pt求轿车发动机做功，再利用P＝Fv求汽车牵引力，而汽车匀速行驶、受平衡力，根据二力平衡条件求汽车受到的阻力； （5）根据R＝10﹣0.3F（Ω）求出F＝0时压敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R0的阻值；报警时，电路中的最小电流为0.4A，此时压敏电阻受到的压力最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出此时压敏电阻的阻值，利用R＝10﹣0.3F（Ω）求出压敏电阻受到的最小压力。 （6）检测电路采用了“稳流电源”由此知高度表应是电压表；结合图丙分析高度表示数刻度是否均匀。 【解答】解：（1）从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源； 汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q＝cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。 发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加。这是通过热传递的方式改变内能的。 （2）图1进气门和排气门都关闭，活塞下行，火花塞放电，是汽油机的做功冲程，此冲程中内能转化成机械能。 A、电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化机械能，与图1所示汽油机对应冲程类似，故A正确； B、滚摆向下运动，动能增加，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故B错误； C、向下压缩空气引火仪，即将机械能转化为仪器内部空气的内能，所以是将机械能转化为内能的过程，故C错误； D、酒精灯加热杯中冷水，这是通过热传递的方式改变内能的，故D错误； 故选A。 （3）在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，使水蒸气的内能减小，温度降低； 由题干可知：单缸六冲程内燃机一个工作循环，6个冲程，飞轮转动3转，燃气对外做功2次，则单缸六冲程内燃机飞轮转速是3600r/min，则每秒钟飞轮转动60转，对外做功40次； （4）①查阅上面表格中的汽车参数可知，该车行驶100km所消耗的汽油为6L＝6×10﹣3 m3， 根据ρ＝可得： 汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×6×10﹣3m3＝4.2kg； 汽油完全燃烧放热： Q放＝qm＝4.6×107J/kg×4.2kg＝1.932×108J； ②轿车以90kW的恒定功率做直线运动，在5s内做功：W＝Pt＝90×103W×5s＝4.5×105J； 由于轿车匀速运动，则根据P＝Fv可得：汽车牵引力F＝＝＝3000N， 汽车受到的阻力：f＝F＝3000N； （5）由R＝10﹣0.3F（Ω）可得，当F＝0时，R＝10Ω， 此时电路电流I＝0.25A，由I＝可得， 电路的总电阻R总＝＝＝16Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，定值电阻R0的阻值R0＝R总﹣R＝16Ω﹣10Ω＝6Ω； 报警时，电路中的最小电流为0.4A，此时压敏电阻受到的压力最小， 由I＝可得，此时电路的总电阻R总′＝＝＝10Ω， 此时压敏电阻的阻值R′＝R总′﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω， 由R＝10﹣0.3F（Ω）可得，F＝20N； （6）由图6可知：R0与R1串联，由图5说明R1与速度v成一次函数关系，则速度增大时，R1的阻值增大，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，即电流表示数减小，根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压增大，由于要使速度表示数能随速度的增大而增大，所以速度计应是电压表； 电池用的时间长了，电压降低，内阻变大，电路中电流变小，将会使测得的速度值与实际速度值相比偏小。 故答案为：（1）不可再生；比热容；增大；热传递；（2）A；（3）降低；减小；40；（4）①4.2；1.932×108；②4.5×105J；3000；（5）20；（6）电压；偏小。 【点评】本题通过家用轿车为载体，考查了学生对有关热机的计算和能量的转化、水的比热容较大的特点、改变内能的方法、功率公式的应用、总功、效率公式以及串联电路的特点和欧姆定律的应用等，知识点多、综合性强，属于难题，要求灵活运用所学知识！ 14．小军寒假从启东坐车到南京参加二胡等级考试，一路上，小军观察到很多有关物理的现象。由于没有学过物理，他百思不得其解。让我们来满足小军的好奇心吧！ （1）汽车开动时小军向后倒，出启东车站时，车向左转弯，小军向　右　偏，发生这种现象是　物体具有惯性　的原因。 （2）汽车行驶一会儿，车窗的玻璃上出现了水雾，这是一种　液化　现象。 （3）汽车下桥时，小军发现司机并没有踩油门，但汽车却越来越快，告诉小军这是因为　汽车下坡时重力势能转化为动能，所以速度越来越快　。 （4）路过南通时，小军看到华能火电厂几个大烟囱冒着浓浓的烟雾，小军想这多么污染空气啊！请你告诉小军，火电厂用的煤是　不可再生　能源。（选填“可再生”或“不可再生”） （5）过了南通，小军在江阴大桥上远望到长江，烟波浩淼，江面上漂着的船只是由于受到　浮力　的作用，才不会沉入湖底。 （6）到了高速公路服务区，汽车加油又加水，加油是让油在内燃机内燃烧，使内能转化为　机械　能，驱动汽车前进，小军想知道：加水的目的是利用水　吸热　给汽车发动机降温。这是利用了水的　比热容　大特点。 （7）快到南京，天渐渐暗下来，司机打开车灯，小军看到路面和护栏上亮着各种颜色的“小灯”，这些亮着的“小灯”其实是不同颜色的反光膜　反射　了车灯光形成的，这时，小军旁边的一大哥哥不停地用手机和别人聊天影响小军的思考，但是小军还是想知道：这位大哥哥说话的声音是声带的　振动　产生的，用手机和对方聊天是靠　电磁波　传递信息的。 （8）到了南京，小军更好奇了，五颜六色的灯光使得南京更加美丽，特别是街道两旁的路灯和高楼上的那一串串的小彩灯。请你告诉小军：路灯是　并　联电路，小彩灯是　串　联电路（选填“串”或“并”） 【分析】（1）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，据此解答； （2）物质从气态变为液态的过程叫液化； （3）从重力势能与动能转化的角度可解释汽车为什么越来越快； （4）化石能源一旦消耗在短时间内不能再获得，属不可再生能源； （5）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力的作用； （6）热机工作时将内能转化为机械能；同时发动机利用水比热容大的性质，用水来作冷却剂； （7）从光的反射，声音由振动产生，电磁波的传递等角度可做出解答； （8）并联电路中各用电器互不影响可独立工作，串联电路中各用电器互相影响。 【解答】解： （1）车向左转弯，小军由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以小军会向右偏； （2）汽车行驶一会儿，车窗的玻璃上出现了水雾，这是水蒸气液化形成的小水珠； （3）汽车下桥时越来越快，这是因为汽车下坡时重力势能转化为动能，所以速度越来越快。 （4）火电厂用的煤属于化石能源，是不可再生能源； （5）江面上漂着的船只，是由于受到浮力的作用，才不会沉入湖底； （6）燃油在内燃机内燃烧，释放的内能转化为机械能，驱动汽车前进； 汽车加水的目的是利用水吸热给汽车发动机降温，这利用了水的比热容大特点； （7）路面和护栏上亮着的“小灯”是不同颜色的反光膜反射了车灯光形成的； 人说话的声音是声带的振动产生的，用手机通话是靠电磁波传递信息的。 （8）街道两旁的路灯在工作时互不影响，它们是并联的；高楼上的一串串小彩灯不能独立工作，一只损坏，其余全部停止工作，它们是串联的。 故答案为： （1）右； 物体具有惯性；（2）液化；（3）汽车下坡时重力势能转化为动能，所以速度越来越快； （4）不可再生； （5）浮力；（6）机械；吸热；比热容；（7）反射；振动； 电磁波；（8）并；串。 【点评】本题以生活中的经历和现象为背景，考查了多个知识点的应用，体现了物理在生活中的无处不在，总体难度不大。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/25 10:19:02；用户：资源；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$