第18章 能源与可持续发 拔尖测评-【拔尖特训】2024-2025学年九年级下册物理（苏科版）

长λ=1.02m3 =0.34m ,频率f= v λ= 340m/s 0.34m=1000Hz ,周期T= 1 f = 11000Hz=0.001s. 13. 电磁波 不会 14. 电磁波 微波 15. 8.82×107 接收 发射和接收 [解析]某电台节目的发射频率为 88.2MHz,即8.82×107Hz,因为交 变电流每秒周期性变化1次时发射的 电磁波频率为1Hz,所以发射频率为 8.82×107Hz,说明交变电流每秒周 期性变化8.82×107 次;收音机是通 过接收广播电台发射的电磁波进行工 作的;手机既能发射电磁波,也能接收 电磁波,从而实现远距离通话. 16. 电磁波 模拟信号 17. 电磁波 红外线 三、 18. (1) 电磁波 金属材质的密 闭容器对电磁波(手机信号)有屏蔽作 用,非金属材质的密闭容器对电磁波 (手机信号)没有屏蔽作用(合理即可) (2) 对电磁波的屏蔽效果是否与金属的 厚度有关(合理即可) [解析](1) 手 机是人们常用的通信工具,它传递信 息依靠的是电磁波;根据表格中的数 据可知,纸盒、塑料盒、木盒(非金属) 对手机信号没有屏蔽作用,而铁盒、铝 盒和锡箔纸盒(金属)对手机信号有屏 蔽作用,所以可得出初步结论:金属材 质的密闭容器对电磁波(手机信号)有 屏蔽作用,非金属材质的密闭容器对 电磁波(手机信号)没有屏蔽作用. 19. (1) 反射 (2) 分析仪到路由器 的距离大小 铝 (3) 粗糙程度 [解析](1) 凹面镜信号增强器能增强 信号的原因是“黑管”发出的电磁波可 以在它表面发生反射.(2) 实验中可 以通过分析仪到路由器的距离大小来 反映它的增强效果,距离越大,增强效 果越强;通过对表格中数据的分析,相 同条件下,使用铝材质的信号增强器 时,分析仪到路由器的距离最大,可 知:相同条件下,铝材质信号增强器的 增强效果比其他材质更好.(3) 第③ 步的操作改变了凹面镜信号增强器反 射面的粗糙程度,其他条件相同,是为 了探究其增强效果与它表面粗糙程度 的关系. 20. (1) 短 3×108m/s (2) 微波 能使人体中的水、脂肪、蛋白质、糖等 极性分子发生高速振动而受到损伤 (3) 不能 微波能穿透塑料,对人体 造成伤害 21. (1) ③ (2) 如 图 所 示 (3) 0.482 (第21题) [解析](1) 由于微波的性质更接近于 光波,大致沿直线传播,不能沿地球表 面绕射,同时在传输过程中信号存在 衰减等.因此,人们在用微波传输信息 时,需每隔一定距离建一个微波中继 站,来放大上一站传来的信号并发射. (2) 根据题意,从a处发出的微波经 平面镜反射后到达Ⅱ位置,连接a、Ⅰ 即为入射微波,连接Ⅰ、Ⅱ则为反射微 波,用直尺和量角器作出入射微波和 反射微波的角平分线,即为法线,再过 反射点垂直法线画出在Ⅰ位置的平面 镜;同理可画出在Ⅱ位置的平面镜,同 时 完成微波传播的路径和方向. (3) 首先计算微波从a处发出经过两 次反射后到达b处所通过的总路程 s=3.58×104 km×2+7.30× 104km=144600km,电磁波在真空 中的传播速度v=3×108m/s=3× 105km/s,根据速度公式v=st ,得 t=sv= 144600km 3×105km/s=0.482s. 22. (1) 大于 增大 (2) 不可能 (3) A (4) B [解析](1) 光从玻璃 斜射入空气中时,折射角大于入射角. 当入射角增大时,折射角也随之增大. (2) 光从空气进入玻璃时,折射角小 于入射角,所以光从空气进入玻璃时 不可能发生全反射.(3) 根据题图乙 可知,光从玻璃进入空气且当入射角 为42°时,折射角为90°,所以入射角大 于42°时,会发生全反射.(4) 传光束 中的光导纤维在两端端面上的位置不 需要严格对应,传像束中的光导纤维 在两端端面上的位置必须严格对应. 第十八章拔尖测评 一、 1. B [解析]核燃料在自然界中 的储量有限,会越用越少,不可能在短 时间内得到补充,核能是不可再生能 源,故B不正确,符合题意. 2. B [解析]核武器是人类利用核能 的消极的一面,有很大的破坏性,并不 是人类利用核能的主要目的,A错误; 核废料具有很强的放射性,应将其放 入特制的容器内深埋封存,B正确;建 造核电站,只要做好防护措施,还是能 够避免核泄漏的,不能由于有了这种 可能性,就谈“核”色变,去一味地限制 核电站的发展,这显然是极端的做法, C错误;核电站中将核能先转化为介 质的内能,再推动发电机的转子转动, 转化为机械能,并通过发电机最终转 化为电能,D错误. 3. C [解析]太阳能转化为其他形式 的能量的方式有三种:一是光热转换, 例如用太阳能集热器加热水;二是光 化转换,把太阳能转化为化学能;三是 光电转换,把太阳能转化为电能,故C 符合题意. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 95 4. D [解析]当K1开启,K2开启时, 空气一边进,一边出,海水的升降不对 空气起作用,故A错误;当K1 关闭, K2开启时,海水下降,气室体积增大, 内部气体的压强减小,将空气“吸入” 气室,没有能量的转化,故B错误;当 K1开启,K2 关闭时,海水上升,气室 体积减小,内部气体的压强增大,压缩 后将空气推入工作室,空气的内能转 化为涡轮机的机械能,故C错误,D 正确. 5. D [解析]风能和太阳能都属于可 再生能源,故A错误;用电低峰时,重 物上升,电能转化为机械能,故B错 误;用电高峰时,重物下降,机械能转 化为电能,故C错误;机械能与质量、 速度和高度有关,重物质量一定,井越 深,能储存的电能越多,故D正确. 6. B [解析]小球从A 点开始向C 点摆动过程中,由于要克服空气阻力 做功,机械能转化为内能,机械能会减 小,所以小球摆到右侧最高点C 时, 其距离地面的高度要小于A 点,在此 过程中小球的高度减小了10cm;随 后小球由C 点再次摆到左侧最高点 D,在此过程中小球依然要克服空气 阻力做功,机械能转化为内能,机械能 会继续减小;但是在此过程中,小球摆 动的幅度比小球从A 点向C点摆动 的幅度小,即消耗的机械能小,所以小 球的高度的减小量小于10cm,即D 点离地面的高度在30cm和40cm之 间,故B正确. 7. A [解析]热量只能自发地从高温 物体转移到低温物体,但在一定的条 件下,热量可以从低温物体转移到高 温物体,如电流通过电冰箱中的压缩 机做功,将热量从温度较低的冰箱内 “搬运”到温度较高的冰箱外,故A正 确;能量的转移和转化具有方向性,如 电取暖器辐射到房间里的热量不能自 发集中起来再利用,汽车由于刹车散 失的热量也无法自动地转化为机械能 再用来驱动汽车,故B、C、D错误. 8. B [解析]由图可知,活塞向上运 动,进气门和排气门都关闭,因此是压 缩冲程,故A错误;完全燃烧5kg的 汽油放出的热量Q放=mq=5kg× 4.6×107J/kg=2.3×108J;由η= W有用 Q放 ×100% 可得,有用功W有用 = Q放η=2.3×108J×30%=6.9× 107J,故B正确;曲轴每转两圈对外 做功一次,所以1min转动1800周, 要做功900次,则该汽油机在1s内做 功900次 60 =15 次,故C错误;热机消 耗的燃料越少,其做的有用功也可能 少,其效率不一定就越高,故D错误. 9. C [解析]太阳能可以在自然界源 源不断地得到补充,属于可再生能源, 故A错误;由于在能量的转化或转移 的过程中存在能量的散失,所以太阳 能电池不能将接收的太阳能全部转化 为电能,故B错误;太阳能热水器将 太阳能转化为内能,故C正确;太阳 能热水器的工作效率为η,每小时可 接收的太阳能为Q,则水吸收的太阳 能Q吸=ηQ,根据Q吸=cmΔt可知, 该热水器内水的质量m= Qηc水Δt ,故D 错误. 10. D [解析]重复使用节能环保购 物袋,减少使用一次性用品,符合节能 环保要求,故A不符合题意;短距离 上下楼不乘电梯,尽量减少电梯的使 用,锻炼身体的同时减少了能源的消 耗,符合节能环保要求,故B不符合 题意;夏天室内空调设置的温度不低 于26℃,既能降温,又能减少电能的 消耗,符合节能环保要求,故C不符 合题意;手机充完电后,不拔下充电 器,会造成电能浪费,不符合节能环保 要求,故D符合题意. 二、 11. 不可再生 核裂变 核聚变 12. 太阳 电动机 13. 暗 电能有损耗 [解析]能量在 转化和转移的过程中,能的总量是守 恒的.用电池组先给电动机供电,电能 转化为机械能的同时,一部分能量克 服摩擦做功和由于电流的热效应转化 为内能;而电动机带动发电机发电的 过程中,机械能再转化为电能,同样有 一部分能量克服摩擦做功和由于电流 的热效应转化为内能,因此最终给小 灯泡提供的电能变少,电压和电流比 直接用电池供电时都小,使小灯泡的 亮度变暗. 14. 不可行 违背了能量守恒定律 15. 内能 方向 16. 2.8×106 75% [解析]氢气完 全燃烧放出的热量 Q放 =qm氢 = 1.4×108J/kg×0.02kg=2.8× 106J.氢能自行车骑行时受到的阻力 f=0.05G=0.05mg=0.05×84kg× 10N/kg=42N,由二力平衡的条件可 知,骑行时发动机的牵引力F=f= 42N,氢能自行车牵引力所做的有用 功W =Fs=42N×50×103 m= 2.1×106J;氢气的利用效率η= W Q放×100%= 2.1×106J 2.8×106J×100%= 75%. 17. 化学能 二氧化碳 三、 18. (1) 小明 (2) 水的质量 使水的初温相同 不可行,因为用三 个相同的电热水壶同时加热不同质量 的水,仅有一只电能表,无法测出同时 工作的三个电热水壶分别消耗的电能 (3) 高 水的质量相同时,电热水壶 的功率越大,电热转化效率越高 (4) 电热水壶的使用过程中,使用功 率较大的,并且多装水,这样电热转化 效率较高 [解析](1) 小明的方法 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 06 中,关闭家中其他用电器,只让电热水 壶工作,记录时间t内电能表表盘转 动的圈数n,由圈数和电能表的参数 Nr/(kW·h)得到消耗的电能W= n NkW ·h;小亮的方法中,无法保证 实际功率与额定功率相同,所以小亮 的方法不可行.(2) 为了探究电热水 壶的电热转化效率与功率的关系,保 持被加热的水的质量一定,选用功率 不同的电热水壶进行实验;探究电热 水壶电热转化效率与被加热的水的质 量的关系,保持功率不变,水的质量不 同,水的初温相同;B方案不可行,用 三个相同的电热水壶同时加热不同质 量的水,仅有一只电能表,无法测出同 时工作的三个电热水壶分别消耗的电 能.(3) 由第1、2、3组数据可知,电热 水壶的功率相同时,水的质量越大,电 热转化效率越高.由第1、4、5组数据 可知,水的质量相同时,电热水壶的功 率越大,电热转化效率越高.(4) 电热 水壶的使用过程中,使用功率较大的, 并且多装水,这样电热转化效率较高. 19. (1) 低温 (2) 1000W (3) 80% [解析](2) R1的阻值R1=4R2=4× 60.5Ω=242Ω,且电炖锅处于高温挡 时,R1、R2 并联,则电炖锅高温挡的 额 定 功 率 P高 = U 2 R1 + U 2 R2 = (220V)2 242Ω + (220V)2 60.5Ω = 1000W. (3) 汤吸收的热量Q吸=cm(t-t0)= 4×103 J/(kg·℃)×1.5kg× (100℃-20℃)=4.8×105J,电炖锅 使用高温挡加热10min消耗的电能 W=P高t'=1000W×10×60s=6× 105J,电炖锅的加热效率η= Q吸 W × 100%=4.8×10 5J 6×105J×100%=80%. 20. [解析](1) ① 0.5h内行驶的路 程s=vt=54km/h×0.5h=27km= 2.7×104 m.② 车受到的重力G= mg=300kg×10N/kg=3000N;车 受到的牵引力F=f=0.02G= 0.02×3000N=60N;车行驶所需的 机械功率P=Fv=60N×54km/h= 60N×15m/s=900W.(2) 方法一: 车实 际 获 得 的 机 械 功 率 P机 = 700W/m2×6.5m2×20%×90%= 819W,因为819W<900W,所以方案 不合理;方法二:需要的太阳能电池板 面积S= 900W700W/m2×90%×20% ≈ 7.14m2,因为7.14m2>6.5m2,所以 方案不合理;方法三:1s内需要的太阳 能E需= Pt'90%×20%= 900W×1s 90%×20%= 5000J,1s内可以获得的太阳能 E获=700W/m2×6.5m2×1s=4550J, 因为4550J<5000J,所以方案不 合理. 21. (1) 机 械 内 (2) 吸 (3) 5.51×1015 (4) 72 8.3 (5) 增大地下盐穴容积,增大集热装置 集热容量(合理即可) [解析](1) 电 动机工作时将电能转化为机械能,再 通过空气压缩机将空气压缩,空气的 温度升高,将机械能转化为内能. (2) 常温高压空气在“换热器2”处吸 收热量,变为高温高压空气.(3) 完全 燃烧1.9×108kg的煤放出的热量 Q放=mq=1.9×108kg×2.9× 107J/kg=5.51×1015J.(4) 由题意 可知,储存1度电能释放出0.72度 电,故该项目的能量转化效率η= 0.72kW·h 1kW·h ×100%=72% ;该项目 每年发电6亿度,则消耗低谷时段电 网 的 多 余 电 能 W总 = W电 η = 6×108kW·h 72% ≈8.3×10 8kW·h= 8.3亿度. 期末拔尖测评 一、 1. B [解析]在如图甲所示的电 路中,闭合开关S后,R1、R2与 串 联, 与R1并联, 与R2并联,在 将滑动变阻器R2的滑片P从最左端 移到 最 右 端 的 过 程 中,R2 减 小 R总=R1+R2 →R总 减小 I= U源 R总 →I增 大, 的示数U1=IR1,U1随I的增 大而增大; 的示数U2=U源-U1= U源-IR1,U2随I的增大而减小,所 以图乙中的图线①对应U1-I,图线② 对应U2-I,A错误;由图乙可知,当滑 动变阻器的滑片P 位于最右端时, U1右=Uc,U2右=0,U源=U1右+U2右= Uc ①,当滑动变阻器的滑片P 位 于最左端时,U1左 =Ua,U2左 =Ua', U源=U1左+U2左=Ua+Ua' ②,由 ①②可知,Uc=Ua+Ua',B正确;据 串联电路的分压特点和Ua<Ua'可知 R2max>R1,C错误;当电路中的电流 为Ib 时,U1b=U2b=Ub,U源=U1b+ U2b=2Ub ③,由①③可知,Uc= 2Ub,电路的最大总功率 P总max= U源Ic=2UbIc>2UbIb,D错误. 2. D [解析]由电路图可知,闭合开 关S,定值电阻R1 与滑动变阻器R2 串联,电压表测R2两端的电压,电流 表测电路中的电流,当滑片P从a端 移动到b端的过程中,滑动变阻器R2 接入电路中的电阻变小,电路的总电 阻变小,由I=UR 可知,电路中的电流 变大,设滑片P在a端和b端时电路 中的电流分别为Ia、Ib,因串联电路 中总电压等于各分电压之和,所以电 压表示数的变化量 ΔU = (U - IaR1)-(U-IbR1)=(Ib-Ia)R1= ΔIR1,即 ΔU ΔI=R1 ,R1为定值电阻,其 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 16 物理(苏科版)九年级下 9 第十八章拔尖测评 ◎ 满分:100分 ◎ 时间:60分钟 姓名: 得分: 一、 选择题(每小题3分,共30分) 1. 关于能源和能源的分类,下列说法中不正确的是 ( ) A. 人类社会前进的每一步都和能源的利用息息相关 B. 某些原子核的结构发生变化时会释放出巨大的能量,这种能量 叫作核能,核能是可再生能源 C. 常规能源也叫传统能源,是指目前已经实现大规模生产和广泛 利用的能源 D. 清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源 2. 下列说法中,正确的是 ( ) A. 人类利用核能的主要目的是制造核武器 B. 核废料具有很强的放射性,应将其放入特制的容器内深埋封存 C. 由于核电站易造成核泄漏,所以应停止开发核能源 D. 核电站发电的能量转化过程是核能—机械能—内能—电能 3. 人类利用太阳能的实质,是将太阳能转化为其他形式的能量供人们 使用,在现有技术下,太阳能不可以直接转化为 ( ) A. 内能 B. 电能 C. 机械能 D. 化学能 4. 1964年人类制成世界上第一盏用海浪发电的航标灯,如图所示为它 的气室示意图.它是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压 缩后再推入工作室,然后推动涡轮机转动(带动发电机发电).下列 说法中,正确的是 ( ) A. 当K1开启,K2开启时,空气的内能转化为涡轮机的机械能 B. 当K1关闭,K2开启时,海水的机械能转化为空气的内能 C. 当K1开启,K2关闭时,空气的内能转化为海水的机械能 D. 当K1开启,K2关闭时,空气的内能转化为涡轮机的机械能 (第4题) (第5题) 5. 近年来,用风能和太阳能发电的现象逐渐增多.为增加供电稳定性, 需要储能系统进行调节.研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电 能,还能实现废旧矿井的再利用.如图所示,用电低峰时,电动机利 用多余电能将重物提升至高处;用电高峰时,重物下降带动发电机 发电.下列说法中,正确的是 ( ) A. 风能和太阳能都属于不可再生能源 B. 用电低峰时,重物上升,机械能转化为电能 C. 用电高峰时,重物下降,电能转化为机械能 D. 重物质量一定,井越深,能储存的电能越多 6. 如图所示,一根细绳上端固定,下端系一金属小球,制成一个单摆. 现将小球拉到离地面50cm高的位置A后由静止释放,小球摆到右 侧最高点C,C点离地面的高度为40cm,随后小球由C点再次摆到 左侧最高点D(D 点未标出),则D 点离地面的高度可能是 ( ) A. 40cm B. 35cm C. 30cm D. 25cm (第6题) (第8题) 7. 关于能量的转移和转化,下列判断中正确的是 ( ) A. 热量可以从低温物体转移到高温物体 B. 能量的转移和转化没有方向性 C. 电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用 D. 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车 8. 内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就. 如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效 率为30%,飞轮每分钟转动1800圈,则下列说法中,正确的是(q汽油= 4.6×107J/kg) ( ) A. 如图所示的冲程是做功冲程 B. 若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为6.9× 107J C. 该汽油机在1s内做功30次 D. 汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高 9. 某居民楼的楼顶安装有太阳能电池板和太阳能热水器.太阳能热水 器的工作效率为η,每小时可接收的太阳能为Q,使热水器内水温升 高Δt,水的比热容为c水,下列说法中,正确的是 ( ) A. 太阳能是不可再生能源 B. 太阳能电池将接收的太阳能全部转化为电能 C. 太阳能热水器将太阳能转化为内能 D. 该热水器内水的质量为 Q ηc水Δt 10. 节约资源和保护环境是我国的基本国策,2024年5月13日至19日 为全国节能宣传周,主题是“绿色转型,节能攻坚”.下列叙述中,不 符合节能环保要求的是 ( ) A. 重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品 B. 短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯的使用 C. 在夏天,公共建筑的室内空调温度设置一般不低于26℃ D. 手机充完电后,不必拔下充电器 二、 填空题(每空2分,共30分) 11. 核能是一种 (可再生/不可再生)能源.我国在核能利用方 面取得了巨大成就,其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核 电站是通过 (核裂变/核聚变)发电;中国“人造太阳”——— 大型核实验装置“东方超环”是通过 (核裂变/核聚变)释 放巨大的能量. 12. 某市积极探索建立绿色能源体系,在阳光充足的地方铺设光伏发 电板,将 能转化为电能.电能充足时,利用富余的电能驱 动 (电动机/发电机)工作,将空气压缩后储存起来;电能 不足时,再利用压缩空气发电,充分发挥新能源的利用价值. 13. 小明同学在学习了“电磁转换”的知识后突发奇想,制作了如图所 示的“小实验”.在实验中,小灯泡的亮度总比直接用该电池组给小 灯泡供电时 (亮/暗),其主要原因是 . (第13题) 14. 如图所示为一位“发明家”设计的一种永动机.他的大致设计思路 是利用上面水池中的水从管中流出的冲力使水轮发电机发电,然 后利用发电机发出的电能驱动抽水机把下面水池中的水再抽回上 面水池,如此循环往复,永动机就可以不停地转动.你认为这种思 路 (可行/不可行),原因是 . (第14题) (第15题) 15. 小球在摆动过程中(如图所示),由于摩擦的存在,一部分机械能会 转化为 ,这部分能量不可能自动地再转化为机械能,如果 没有能量的补充,小球最终会停止运动.研究表明,自然界的能量 是守恒的,能量的转化与转移具有 性. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 10 16. 氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业的发展成为实现“碳达 峰、碳中和”的重要举措.市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满 0.02kg氢气,2h能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总质量 为84kg,骑行时受到的阻力为总重的5%,氢气热值为1.4× 108J/kg.氢气完全燃烧产生的热量是 J,氢气的利用效率 是 .(g取10N/kg) 17. 人类在现代生活中广泛使用化石燃料,燃料燃烧时发热,将 转化为内能,同时产生了大量的 气体,加剧了地 球的温室效应.因此减少化石燃料的使用,开发新能源是未来理想 能源的发展方向. 三、 解答题(共40分) 18. (14分)学校开展“我为节能献一计”活动,小明想探究影响电热水 壶电热转化效率的因素,他提出两个猜想: 猜想1:与电热水壶的功率有关. 猜想2:与被加热的水的质量有关. 继而在家中进行实验探究. (1) 关于电热水壶消耗电能的测量,小明提出用电能表直接测量; 因为家中只有一只电能表,小亮提出用秒表测出烧水时间,再用额 定功率与时间的乘积求得消耗的电能.正确的测量方法是 的方法. (2) 为了探究猜想1,应该保持 一定,选用功率不同的 电热水壶进行实验. 为了探究猜想2,小明设计了2个方案: A方案:用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水,直至烧开. B方案:找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水,直至烧开. 小亮认为A方案可行,但实验时要注意 . 你认为B方案是否可行? 请说明理由: . (3) 按照正确的方案进行实验,数据如表所示. 实验次序 1 2 3 4 5 电热水壶的功率/W 800 800 800 1000 1200 水的质量/kg 1 0.6 0.3 1 1 水的初温/℃ 25 25.5 25 24 24.5 水的末温/℃ 99 99.5 99 99 99 消耗的电能/105J 3.731 2.285 1.171 3.604 3.354 水吸收的热量/105J 3.108 1.865 0.932 3.150 3.129 电热转化效率η/% 83.3 81.6 79.6 87.4 93.3 第1、2、3组数据表明:电热水壶的功率相同时,水的质量越大,电 热转化效率越 ;第1、4、5组数据表明: . (4) 结合以上结论,请你对电热水壶的使用提出一点建议: . 19. (6分)小华查看家中电炖锅的说明书后发现:电炖锅有低温、中温、 高温三挡;该电炖锅的原理图如图所示,电阻R2=60.5Ω,R1= 4R2,请回答下列问题: (1) 闭合开关S、S1,电炖锅处于 挡. (2) 电炖锅高温挡的额定功率为多大? (3) 正常工作时,使用电炖锅高温挡加热10min,可将一锅1.5kg 的汤从20℃加热到100℃,电炖锅的加热效率是多少? [汤的比热 容取4×103J/(kg·℃)] (第19题) 20. (6分)某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车,其设计方案中有如 下描述: ◆整车质量为300kg,最高速度为54km/h. 当该车在平直公路上以最高速度匀速行驶时,所受阻力为车重 的2%. ◆所铺设太阳能电池板的面积为6.5m2,该太阳能电池的能量 转化效率为 20%,太阳能电池直接给电机供电,电机将输入电 功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率. (1) 当该车以最高速度在平直公路上匀速行驶时,求:(g取10N/kg) ① 该车在0.5h内行驶的路程. ② 维持该车行驶所需的机械功率. (2) 在晴好的夏天,当太阳光垂直照射时,太阳能电池板每平方米 的面积上接收的太阳辐射功率为700W.请通过计算说明该车的 设计方案是否合理. 21. (14分)阅读短文,回答问题. 2024年4月30日,全球最大的压缩空气储能项目并网发电, 这是我国新型储能技术应用的一个里程碑.该项目工作原理如图 所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压 缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐 穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电. (第21题) 该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度 电,装机功率300兆瓦.每年发电量可达6亿度,能够保障超过 20万户家庭的用电需求.每年可节约标准煤约1.9×108kg,减少 二氧化碳排放约4.9×108kg.可连续放电6小时,使用期长达40年. (1) 该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为 能,再通过空气压缩机转化为 能. (2) 换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压 空气在“换热器2”处 热. (3) 若该项目每年节约的标准煤完全燃烧,则会释放 J的 能量.(标准煤热值为2.9×107J/kg) (4) 该项目的能量转换效率为 %.该项目每年发电可达 6亿度,则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能(计算 结果保留一位小数). (5) 从工程建设角度,要增加项目储存的能量,请提出一条合理的 建议: . 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈