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初三下物理第11章物理學的發(fā)展與能源技術創(chuàng)新單元測試（教科版附答案）
(時間：45分鐘，滿分：100分)
一、選擇題(每小題3分，共30分)
1. 如圖所示的四個現象中，屬于內能轉化為機械能的是(    )。
 
2．如圖所示是某火力發(fā)電站結構示意圖，火力發(fā)電，“吃”進的是煤，“吐”出的是電，在這個過程中能量的轉化是(    )。
 
A．機械能?→內能?→化學能?→電能
B．化學能?→內能?→機械能?→電能
C．化學能?→重力勢能?→動能?→電能
D．內能?→化學能?→機械能?→電能
3．(2011•北京中考)小陽打排球，排球離開手后向上運動到一定高度又落回地面。不計空氣阻力，關于排球離開手后的運動過程，下列說法中正確的是(    )。
A．排球在上升過程中，小陽對排球做功
B．排球在下落過程中，排球的重力勢能變小
C．排球在上升過程中，排球受到的力的方向豎直向下
D．排球在下落過程中，排球所受的重力做功越來越快
4. 2009年3月，北京開始在長城附近的延慶縣建設太陽能熱發(fā)電站，如圖所示。該項目在208畝地上將建100面定日鏡用以收集太陽光，反射到100米高的太陽能吸熱塔的吸熱器里，收集的熱能加熱水，產生水蒸氣，從而作為動力發(fā)電。這種能量轉化的方式是(    )。
 
A．太陽能轉化為內能，再轉化為電能
B．太陽能轉化為電能，再轉化為化學能
C．太陽能轉化為內能，再轉化為化學能
D．太陽能轉化為電能，再轉化為光能
5．(2011•四川廣安中考)在一次參觀中，外地游客丁先生從渠江公園乘電梯到思源廣場，在電梯勻速上升的過程中，丁先生的(    )。
A．重力勢能不斷增大       B．動能不斷增大
C．機械能保持不變     D．動能轉化為重力勢能
6．19世紀與20世紀之交，物理學中的放射現象和電子的先后發(fā)現，不僅將人們的視線引入到原子的內部，而且更進一步地驅使人類積極探索原子核的內部組成。某學習小組的同學在關于原子和原子核的討論中，有以下四種說法：(1)原子是由位于中心的原子核和核外電子組成的；(2)帶負電荷的電子在原子核外空間繞核高速運轉； (3)原子的全部正電荷和全部質量都集中在原子核里；(4)原子核是由質子和中子組成的，質子的個數一定不等于中子的個數。下列組合中，都正確的是(    )。
A．(1)(2)         B．(2)(4)   C．(1)(3)       D．(3)(4)
7．1964年人類制成了世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標燈。它的氣室示意圖如右圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。那么(    )。
 
A．當海水下降時，閥門K1開啟，閥門K2關閉
B．當海水上升時，閥門K1關閉，閥門K2開啟
C．航標燈消耗的電能是空氣的內能轉化來的
D．航標燈消耗的電能是海水的機械能轉化來的
8．“能源危機”是當今世界共同面臨的問題，以下解決危機問題措施切實可行的是(    )。
A．人人都要節(jié)約用水、用電，不浪費能源和人為毀壞物品
B．關閉全部現有的火力發(fā)電站
C．停止使用石油、煤炭資源，而改用核能和太陽能
D．各地都要大力興建水力和風力發(fā)電站
9. 不同的物理現象往往反映出相同的物理規(guī)律，如圖所示的現象中在能量轉化方面的共同點是(    )。
 
A．物體的機械能轉化為其他形式的能量
B．物體的動能全部轉化為重力勢能
C．其他形式的能量轉化為物體的機械能
D．物體的重力勢能轉化為其他形式的能量
10．(2011•山東聊城中考)聊城市為了殺滅美國白蛾調動了直升機，在災區(qū)上空噴灑生物農藥，飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥的過程中，飛機的(    )。
A．動能減小，重力勢能減小   B．動能不變，重力勢能不變
C．動能減小，重力勢能不變   D．動能增大，重力勢能減小
二、填空題(每空1分，共20分)
11. 核電站是利用________的，目前已建成的核電站，都是利用________產生的能量來發(fā)電的，核電站的核心是________，它以________為燃料。
12．能量的轉化和轉移是有方向性的。例如，冬天烤火的時候，人們燃燒煤等燃料獲得________能，火爐把這些能量自動傳給周圍空氣，這些能量________(選填“能”或“不能”)自動聚集起來再次利用。
13．如圖所示，為一輛行駛中的太陽能汽車，該車的頂部裝有由磚晶制成的太陽能電池，它將太陽能轉化為電能，電能再轉化為________能，你認為太陽能汽車與普通燃油汽車相比有什么優(yōu)點？____________________________________________________________
(說出一點即可)。
 
14．我國古書《物原》中有“夏禹作舵加以蓬碇帆檣”的記載。這說明________時代已經發(fā)明帆船，距今有4 000多年的歷史。鼓帆行船可能是人類有意識地利用________能的開始，這是利用的________次能源，它屬于____________(選填“可再生”或“不可再生)能源。
15．(2010•宿遷中考)上海世博會的主題館和中國館利用了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，年均發(fā)電近300萬度，這意味著每年可節(jié)約標準煤約________噸(設標準煤完全燃燒，q煤＝3.0×107 J/kg)。太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點是________________(寫出一條即可)。
16．調查你家里的常用電器 是怎樣把電能轉化為其他形式的能？請你從中選出能量轉化形式不同的兩種用電器，并填入下表中。
用電器名稱 主要能量轉化
 
 
17.如圖所示，運載火箭將“神舟”七號飛船平地托起，直沖云霄，將三名航天員同時送上太空。夢圓浩瀚，更是魂牽每個炎黃子孫。根據你對這一過程的了解，列舉出此事件與能量轉化相關的兩個不同的物理知識。
 
(1)________________________________________________________________________；
(2)____________________________________________________________________ ____。
三、簡答題(18題8分，19、20題各12分，共32分)
18．如圖所示釋放 小球后在地面上彈跳的頻閃照片，從圖中可以看出隨著小球不停地彈跳，它的高度會逐漸變低，你認為這是什么原因？
 
19．(1)在上海的主要道路兩旁，可以看到新設置的不銹鋼分類垃圾筒。在筒的一側壁上畫有啤酒瓶、報紙等圖案，另一側的筒壁上畫有魚骨、果皮等圖案，前者表示用于投放________垃圾，后 者表示用于投放________垃圾。(選填“有機”或“無機”)
(2)目前，上海已新建四大綠地，大面積綠地對緩解城市“熱島效應”，改善城市局部氣候有明顯的效果，其原因是多方面的，以下分析中不可能的是________。
A．減少了城市工業(yè)溫室氣體和汽車尾氣的排放
B．植物的蒸騰作用使綠地周邊地區(qū)的平均氣溫降低
C．促進了空氣流通
D．改善了空氣質量
(3)隨著生活水平的提高，一些高科技成果已逐步走進人們的生活。如圖所示是我國西北地區(qū)某城市使用的一種太陽能路燈，你能從它的相關說明中獲得哪些信息(寫出三條即可)?
太陽能路燈說明
RE—TZ13
1.太陽能電池：40 W
2.發(fā)光光源：高效節(jié)能燈
3.系統(tǒng)電壓：12 V
4.連續(xù)陰雨：3 ～5天
5.環(huán)境溫度：－20 ℃～70 ℃
6.照明時間：12 h
 
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
④該燈工作的實質，是將太陽能最終轉化為________。
20．閱讀下面的文字，然后回答問題：
核能的利用不僅用于發(fā)電，核供熱堆也日益受到重視，它同樣可以取代其他化石燃料。我國已開始推廣低溫核供熱堆，首先在清華大學建立了一座500千瓦的核供熱堆，它是直接提供熱能，以替代燃煤供熱、采暖，解決生產和生活中所需的熱水或蒸汽。利用核供熱可以進行海水淡化，以解決世界上日益缺乏的淡水。法國已設計一個小功率的核反應堆用于海水淡化，每天可產淡水8萬立方米，足夠15萬人使用。美國為了解決南極考察站的需要，也設計了一個日產淡水53噸的核反應堆。我國應摩洛哥的請求，將設計一座1萬千瓦的核能淡化海水工廠。因此，一些缺乏淡水的沙漠地帶和海島，可以指望利用核能來提供淡化的海水或苦咸水，為人類開辟更好的生存與開發(fā)條件。核能作為動力早已有核動力潛艇和核能破冰船，在其他動力裝置上也都有利用的可能。核能的孿生兄弟——各種放射性同位素和射線，應用天地也日益廣闊。人們已享受到核醫(yī)學的恩惠，各種放射治療和診斷，已是人類與癌癥作斗爭的重要手段。工業(yè)生產中的射線探傷和精密測量等技術，都離不開放射性同位素，這些都是能在核反應堆中制造的。農業(yè)上的示蹤原子輻射育種及病蟲害防治，材料工業(yè)的輻射改進和許多高技術的開拓，無不與核科學緊密聯(lián)系。人類邁進了原子時代，顯得世界更加廣闊，人們將以無窮的智慧去探索更美好的未來。
(1)你認為核供熱堆應建在與需供熱地區(qū)距離遠還是距離近的地方？說出你的理由。
(2)為什么說各種放射線是核能的“孿生兄弟”？放射線有哪些應用？請你舉出至少三個方面的例子。
(3)核能的應用很廣泛，請你舉出至少四個方面的例子。
四、綜合題(共18分)
21．社會發(fā)展到今天，能源危機開始困擾人類，人們正在尋找各種未來能源，以維持人類社會的持續(xù)發(fā)展，熱核聚變是在上億攝氏度的高溫條件下，利用氫的同位素氘、氚在可控情況下發(fā)生的核聚變。聚變反應中釋放出來的核能提供大量的熱量，就像造出一個“人造太陽”。反應后的生成物是無放射性污染的氦。
若建成一個實驗反應堆，可以在16 min產生1.44×1012 J的熱量。據媒體報道：1 L海水提取的氫的同位素，在完全聚變反應中釋放的能量，相當于300 L汽油完全燃燒所釋放的熱量。
請根據所提供的數據進行估算，并回答以下問題：
(1)若汽油的密度約為0.7×103 kg/m3,300 L汽油的質量是多少？( 1 L＝1×10－3m3)
(2)若汽油的熱值約為5×107 J/kg,300 L汽油完全燃燒能釋放多少熱量？
(3)需要從多少升海水中提取氫的同位素，在發(fā)生聚變時才可以產生1.44×1012 J的熱量？若這些熱量轉化為電能的效率為50% ，則它可以供給一臺功率是2 kW的空調正常工作多少小時？
(4)新華網北京2009年6月11日電，位于成都的核工業(yè)西南物理研究院在受控核聚變實驗裝置——中國環(huán)流器二號A裝置上近日首次實現了偏濾器位形下高約束模式運行(如圖)。 專家指出，這是中國磁約束聚變實驗研究史上具有里程碑意義的重大進展，標志著中國磁約束聚變能源開發(fā)研究綜合實力與水平得到了極大提高。閱
讀了上述材料和數據后，你一定會有很多感受，談談
你對“人造太陽”的認識。
 
 

參考答案
1. 答案：C  A選項彎折鐵絲，對鐵絲做功，使鐵絲的內能增加 ，是機械能轉化為內能；B、D選項都是通過熱傳遞的方式改變物體的內能，是內能從一個物體轉移到另一個物體上；C選項汽油機的做功沖程，燃氣對外做功，把內能轉化為機械能。
2. 答案：B  煤的燃燒將化學能轉化為內能，傳遞給水產生高溫、高壓的水蒸氣；水蒸氣推動汽輪機轉動，將內能轉化為機械能；汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉化為電能。所以能量的轉化過程是：化學能→內能→機械能→電能，故B項正確。
3. 答案：BCD  排球在上升的過程中，小陽對排球已經沒 有力的作用，故不可能做功，A選項錯誤；排球下落的過程中，高度降低，排球的重力勢能轉化為動能，故變小，B選項正確；排球在上升的過程中，受到的力只有重力，故方向仍然是豎直向下，C選項正確；排球在下落的過程中，速度越來越大，即重力做功的功率變大，做功越來越快，D選項正確。
4. 答案：A  用收集的太陽能加熱水，再用水蒸氣發(fā)電，能量的轉化為太陽能→內能→電能。
5. 答案：A  電梯勻速上升時，丁先生的動能不變，重力勢能增加，機械能增加，這一過程是電能轉化為機械能，因此只有選項A正確。
6. 答案：A  依據原子的核式結構模型可知：原子是由位于中心的原子核和核外電子組成的，帶負電荷的電子在原子核外空間繞核運動。原子的質量主要集中在原子核上，但不是全都集中在原子核上，因為電子也有質量。原子核是由質子和中子組成的，質子的質量近似等于中子的質量。質子和中子靠核力結合，但質子的個數不一定等于中子的個數。
7. 答案：D  航標燈在海面上飄動，將海水的機械能轉化為電能。
8. 答案：A  B、C項不符合實際，水力和風力資源在地球上的分布是不均勻的，應根據當地實際。故 選A項。
9. 答案：A  跳傘員在空中勻速下降是將機械能轉化為內能；風力發(fā)電是將空氣的機械能轉化為電能；制動后的火車速度越來越慢，最后停在站臺是將機械能轉化為內能；水力發(fā)電是將水的機械能轉化為電能。所以它們的共同點是將機械能轉化為其他形式的能。
10. 答案：A  物體的動能與物體的質量及物體的速度有關，質量越大，速度越大，物體的動能就越大；重力勢能與物體的質量和高度有關，質量越大，提升的高度越大，物體的重力勢能就越大。飛機在某一高度水平勻速飛行時，飛機的高度和速度都不變，但噴灑農藥后，飛機的質量變小，所以飛機的動能和勢能都減小。本題答案為A。
11. 解析：核電站的核心是核反應堆，是通過控制裂變反應釋放核能的設備，鈾核發(fā)生裂變時會釋放出能量。
答案：核能發(fā)電  核裂變  核反應堆  鈾
12. 答案：內  不能
13. 解析：太陽能汽車是通過光電轉化將太陽能轉化為電能，再將電能轉化為機械能，太陽能汽車沒有排放物，無污染、節(jié)能、環(huán)保等。
答案：機 械   無污染(其他合理答案均可)
14. 解析：風能是可再生能源，是一次能源。
答案：原始  風  一  可再生
15. 解析：由太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能與標準煤完全燃燒放出的熱量相等知，mq＝W，則有m＝W/q＝3×106×3.6×106/3.0×107(kg)＝360 t，太陽能發(fā)電無污染，不會產生噪音，且太陽能是可再生能源，利用太陽能可大大減小不可再生能源的消耗。
答案：360  節(jié)能、減少不可再生能源的消耗、污染少(環(huán)保)、減少噪聲等
16. 解析：通過探索生活中能量轉化的物理現象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，使物理課程更貼近我們的日常生活。
答案：電風扇：電能→機械能；電飯鍋：電能→內能；白熾燈：電能→光能和內能。
17. 解析：火箭是利用 燃料燃燒釋放的內能做功的機器。它自帶燃料和氧化劑，可以在大氣層外工作，能夠用來發(fā)射人造衛(wèi)星和宇宙飛船。宇宙飛船脫離火箭后，繞地球沿橢圓形軌道運行，從發(fā)射、在軌運行到返回地面，運動狀態(tài)以及對應的能量狀態(tài)都在不斷變化。因此，可以從能量轉化、運動和相互作用角度列舉與此事件相關的物理知識。
答案：(1)火箭點火升空過程中，燃料燃燒把化學能轉化為內能
(2)火箭點火后，燃料燃燒生成的高溫高壓燃氣膨脹推動火箭做功，把燃氣的一部分內能轉化為機械能，使火箭騰空而起
(3)火箭升空過程中，克服火箭和大氣之間的摩擦做功，把機械能轉化為內能，使火箭外殼內能增加，溫度升高
(4)宇宙飛船入軌后，從近地點向遠地點運動過程中做減速運動，動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能
(5)宇宙飛船從遠地點向近地點運動過程中做加速運動，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能
(6)宇宙飛船在軌運行過程中，太陽能電池板將太陽能轉化為電能供飛船內儀器設備使用(任選兩項)
18. 解析：小球在不斷地彈跳過程中，動能與彈性勢能、重力勢能相互轉化，高度越來越低是 機械能轉化成了內能。
答案：小球在手中具有重力勢能，當它離開手落向地面時，重力勢能轉化為動能，當它撞擊地面發(fā)生彈性形變時，動能轉化為彈性勢能，它在恢復原狀的過程中，彈性勢能又轉化為動能，使它離開地面，向上彈起。由于存在空氣阻力，小球的機械能有一部分要克服空氣阻力做功，即要轉化為內能，且小球在每次撞擊地面時也有部分機械能轉化為內能，所以機械能的總量在減少，所以小球每次彈起的高度也都比前一次要低。
19. 解析：太陽能的廣泛應用，對緩解能源危機和環(huán)保都有很大好處，太陽能電池在接受日光照射時，先由太陽能電池把太陽能轉化為電能，再由電能轉化為化學能，在使用時，把儲存的化學能轉化為電能。
答案：(1)無機   有機  (2)A  (3)①太陽能電池最大輸出功率為40 W  ②使用的燈泡為高效節(jié)能燈  ③電源電壓是12 V(連續(xù)陰雨時可工作3～5天；環(huán)境溫度在－20 ℃～70  ℃之間；連續(xù)照明時間為12 h  ④光能(內能)
20. 解析： 人類對核能的研究逐步深入，人們在和平使用核能的同時應注意安全保障，尤其是放射性物質對人類的危害。我們在閱讀中，不僅要領略人類的智慧，更應由此而努力學習，成為未來社會的科技人才。
答案：(1)核供熱堆應建在與需供熱地區(qū)距離近的地方。因為熱能不像電力，長距離輸熱損失大，在需要供熱的地方就近建核供熱堆。但是，在居民區(qū)建核裝置，安全必須保證。
(2)核反應堆在釋放能量的同時，也產生了放射線，因此說各種放射線與核能是“孿生兄弟”。放射線的應用：①醫(yī)學上進行各種放射治療和診斷；②工業(yè)生產中進行射線探傷和精密測量；③農業(yè)上進行輻射育種及病蟲害防治。
(3)①核能發(fā)電；②核能供熱；③核能作為動力；④核能進行海水淡化。
21. 解析：(1)m＝ρV＝0.7×103×300×10－3kg＝210 kg；
(2)Q＝mq＝210×5×107 J＝1.05×1010 J(或1×1010J)；
(3)因1 L海水可產生的熱量是1.05×1010 J，所以1.44×1012 J的熱量需要海水體積：V＝  L＝1.37×102 L(或1.44×102 L)，時間t＝  s＝3.6×108 s＝1×105 h。
答案：(1)210 kg  (2)1.05×1010 J   (3)1.37×102 L
105 h   (4)從人類的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保、對中國國力的認識、安全等各方面回答均可，答出一點即可正確。