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初三下物理第11章物理學的發展與能源技術創新單元測試（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電站結構示意圖，火力發電，“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電機發電。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電站
9. 不同的物理現象往往反映出相同的物理規律，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電系統，年均發電近300萬度，這意味著每年可節約標準煤約________噸(設標準煤完全燃燒，q煤＝3.0×107 J/kg)。太陽能光伏發電的優點是________________(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.發光光源：高效節能燈
3.系統電壓：12 V
4.連續陰雨：3 ～5天
5.環境溫度：－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。農業上的示蹤原子輻射育種及病蟲害防治，材料工業的輻射改進和許多高技術的開拓，無不與核科學緊密聯系。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發展，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，位于成都的核工業西南物理研究院在受控核聚變實驗裝置——中國環流器二號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；汽輪機帶動發電機發電，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，鈾核發生裂變時會釋放出能量。
答案：核能發電  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、節能、環保等。
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：由太陽能光伏發電系統發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  節能、減少不可再生能源的消耗、污染少(環保)、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，能夠用來發射人造衛星和宇宙飛船。宇宙飛船脫離火箭后，繞地球沿橢圓形軌道運行，從發射、在軌運行到返回地面，運動狀態以及對應的能量狀態都在不斷變化。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能燈  ③電源電壓是12 V(連續陰雨時可工作3～5天；環境溫度在－20 ℃～70  ℃之間；連續照明時間為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醫學上進行各種放射治療和診斷；②工業生產中進行射線探傷和精密測量；③農業上進行輻射育種及病蟲害防治。
(3)①核能發電；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)從人類的可持續發展、環保、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。