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第二十章测试卷
物 理
本试卷满分90分，考试时间80分钟
一、填空题(第1～8题每空1分，第9～10题每空2分，共22分；将答案直接写在横线上，不必写出解题过程)
1．化石燃料、太阳能、地热能、核能中，化石燃料和核能属于不可再生能源，太阳能和地热能属于可再生能源。
2．水电站修建拦河大坝，提高了上游水位。水从上游流下来冲击水轮机，水轮机带动发电机发电。这一过程中，水的机械(或重力势)能最终转化为电能。
3．目前人们直接利用太阳能的方式有两种：一是把太阳能转化为内能，如太阳能热水器；二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池。
4．目前，有些农村地区还存在大量焚烧农作物秸秆的现象，这种做法不仅污染环境，还常引发火灾，是应当禁止的行为。根据所学知识可知，农作物秸秆燃烧时，其主要生成物除了粉尘、一氧化碳外，还有二氧化碳，因此大量焚烧秸秆增加了温室气体的排放，危害环境。另外，秸秆燃烧时其化学能转化为内能，白白损失掉了。
5．100℃的水能自动地把内能转移给低温的空气，但不能相反；汽车制动时，由于摩擦，汽车的机械能转变为地面、空气的内能，这些散失到空气和地面的内能，不能自动地用来再次开动汽车，这说明能量的转化和转移具有方向性。
6．月球是一个核聚变原料宝库，仅其表面尘埃中的聚变材料——氦核，就够人类使用上万年。目前，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它是不可(选填“可”或“不可”)再生能源。与火力发电相比，核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料，最后可以产生大量的电能。
7．天然气是一种清洁能源，我国“西气东输”重点工程的建设，对保护环境和解决沿海地区能源问题都有重大意义。天然气的热值是5.2×107J/kg，从新疆吐一哈油田往上海每输送100kg天然气，相当于输送了5.2×109J的能量。
8．我国可燃冰的总资源是常规天然气、页岩气资源总和的两倍，它与天然气、石油一样，都是不可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源；可燃冰燃烧时将化学能转化成为内能。
9．汽车大多用汽油作燃料，汽油是二次(选填“一次”或“二次”)能源。自去年起，某市车用汽油按季节分品种供应，原因是温度相同时，不同品种汽油的蒸气压不一样，所谓蒸气压是汽油汽化(填物态变化的名称)成气体所产生的压强。蒸气压过高，对环境污染大，反之汽车不易启动。因此，夏季应选用蒸气压相对较低(选填“较高”或“较低”)的汽油。
10．从你的生活实际出发，举出一条有效措施，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展。措施：合理开采使用化石燃料(答案不唯一，合理即可)。
二、选择题(每小题3分，共21分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将该选项的标号填在题后的括号内)
11．国际上控制固体垃圾数量的主要模式有减少(Reduce)、再使用(Reuse)、回收利用(Recycle)三种。我国实施的“限塑令”(即在所有商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度)应用的模式是( A )
A．减少 B．再使用
C．回收利用 D．以上三项都不是
12．下列能源中，属于二次能源的是( D )
A．风能 B．石油
C．核能 D．电能
13．太阳每时每刻都在释放大量的能量，这些能量来自( C )
A．太阳内部电能转化为内能的过程
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．太阳内部可燃性物质的燃烧过程
14．关于核电站，小明总结了以下四种说法，其中正确的是( A )
A．核电站内的核裂变是可控制的
B．核电站的核心是核反应堆，它是以氢为燃料的
C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D．核电站不适用于缺少煤、石油、水能等能源的地区
15．关于能源的描述，下列说法中正确的是( B )
16．为减轻大气污染，下列措施错误的是( D )
A．建热电站，集中对企业或居民供热
B．改进消烟和除尘装置，提高其性能
C．大力推广使用太阳能
D．放弃内能的利用，停止使用一切化石燃料
17．大规模地开发和利用太阳能时，下列困难中难度最大且无法克服的是( B )
A．单位面积上功率较小 B．地球自转
C．光电、光热转化装置效率低 D．光电不均匀
三、综合应用题(第18小题5分，第19小题9分，第20小题8分，共22分)
18．随着生活水平的提高，一些高科技成果已逐步走进人们的生活。如图所示是一种太阳能路灯，你能从它的相关说明中获得哪些信息(写出三条即可)?
(1)太阳能电池最大输出功率：40W；
(2)使用的灯泡为高效节能灯；
(3)电源电压是12V(连续阴雨时可工作3～5天；环境温度在－20～＋70℃之间；连续照明时间为12小时)(说出任意三条即可)；
(4)该灯工作的实质是将太阳能最终转化为光能(或内能)(光能和内能均正确)。
19．如图所示是煤的形成示意图，看图后探究下列问题。
(1)古代植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能存储起来，因此，煤燃烧释放出的能量最初来源于太阳能。
(2)在植物→泥炭→褐煤→煤的漫长过程中，形成煤的物质受到的压力越来越大，物质的密度将越来越大。
(3)推测：与褐煤相比，煤的热值较大。
20．核电站是和平利用核能的主要方式，如图是核电站原理示意图。在反应堆中，核燃料发生裂变放出大量的核能，并利用循环水流生成高温高压水蒸气，带动汽轮机运动，使发电机发电。
(1)请简述核电站工作过程中能量的转化情况。
(2)你认为核电站的核心装置是( A )
A．核反应堆 B．热交换器
C．核燃料 D．汽轮发电机
(3)你认为目前大多数核电站发电原理是( B )
A．不受控制的铀核裂变时产生能量转化为电能
B．人工控制的链式反应使能量缓慢释放发电
C．轻核结合合成较重核时产生能量发电
D．氘和氚聚变时产生能量发电
四、计算题(第21小题8分，第22小题8分，第23小题9分，共25分；解答和论证要有必要的公式、步骤、解答过程，包括必要的文字说明，只有最后答案的不能得分)
21．小王家新买的电热淋浴器的铭牌如图所示。小王按说明书要求给淋浴器装满水，通电50min，观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到45℃。
(1)在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少？
(3)比较(1)、(2)两问计算结果，你认为违背能量守恒吗？为什么？
解：(1)50L＝0.05m3，m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg，Q＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(45－23)℃＝4.62×106J。 (2)W＝Pt＝1600W×50×60s＝4.8×106J。 (3)不违背。因为消耗的电能没有全部被水吸收。
22．电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动车自身重量为600N，两个车轮与地面的总接触面积为200cm2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa。
(1)该车的最大载重量是多少？
(2)该车每次充电能储存电能3×106J，电能转化为机械能的效率为80%。若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是40N，求该车充一次电后，最多能跑多远？
解：(1)车胎能承受的最大压力是F＝pS＝2×105Pa×2×10－2m2＝4×103N，则该车的最大载重量是G＝4×103N－600N＝3.4×103N。 (2)电能转化为机械能，W＝3×106J×80%＝2.4×106J，该车充一次电后，最多能跑的距离为s＝＝＝60km。
23．宜阳县樊村镇老羊坡将建成该县首个风力发电场。该项目安装24台单机容量为2000kW的风电机组。气象部门估测该地区的风能年等效利用小时数在2000h左右。
(1)风能属于可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用风能发电的好处是清洁、无污染(合理即可)。
(2)该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时？
(3)如果用火力发电，煤燃烧放出的能量有36%转化为电能，则该风力发电场每年可节约多少吨标准煤？(q煤＝3×107J/kg)
解：(2)该风力发电场每年提供的电能：W＝nPt＝24×2000kW×2000h＝9.6×107kW·h。 (3)9.6×107kW·h＝3.456×1014J，由η＝可得，完全燃烧标准煤释放的热量：Q放＝＝＝9.6×1014J，由Q放＝mq可得，所需煤的质量：m＝＝＝3.2×107kg＝3.2×104t。
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