考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟 2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分） 1、下列实例与能量转化相对应正确的是（ ） A．汽油燃烧：化学能转化为内能 B．太阳能电池：太阳能转化为化学能 C．热机中的做功冲程：利用机械能转化为内能 D．光滑斜面上的小球自由滚下：机械能转化为内能 2、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（ ） A．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能 B．拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能 C．电动机工作过程中，将机械能转化为电能 D．植物的光合作用，将光能转化为化学能
3、小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（ ） A．加热过程中水的比热容变大 C．壶内水温度升高的过程中内能增大
B．煤气燃烧越充分，其热值越大
D．燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能
4、下列对能量转化分析错误的是（ ） A．水电站主要将机械能转化为电能 B．核电站主要将核能转化为电能 C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能 D．燃料燃烧主要将化学能转化为机械能
5、酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程，下列说法正确的是（ ）
A．用火种引燃木柴的过程是通过做功的方法改变内能 B．灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能 C．酒料在升温的过程中，所含的热量逐渐增大
D．熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受热均匀，同时避免粘锅 6、下列过程中，能量转化情况相同的是（ ）
①钻木取火 ②水蒸气顶开活塞 ③热机压缩冲程 ④煤气炉灶烧水 A．①③
B．②③
C．②④
D．③④
7、2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第55颗导航卫星，这也是最后一颗北斗全球组网卫星。关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．动能变小，势能变大，机械能保持不变 B．动能变大，势能变小，机械能保持不变
C．动能变大，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能 D．动能变小，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能 8、下列事例中，属于内能转化为机械能的是 A．两手相互搓一搓，手心发热 C．用嘴对手心哈气，手心变热
B．水沸腾后，壶盖儿被水蒸汽顶起 D．流星与空气摩擦发光发热。
9、如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板将太阳能直接转化为汽车的机械能 B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能 C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能 D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能
10、全太阳能动力汽车部件工作大致流程如图，下列说法正确的是（ ）
A．储能环节，将电能转化为化学能 B．图中某个环节的工作效率可达100% C．控制送电环节，将电能转化为机械能 D．光电转换环节，将电能转化为太阳能
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、观察家里各种用电器你可以发现它们都要依靠电能来工作，例如电风扇是将______能转化为______能；电饭锅是将______能转化为______能。
2、在如图所示的实验中，试管中装有水，用软木塞塞住管口，用酒精灯加热，使水沸腾，将会看到①木塞向外冲出；②试管口有白雾的现象。实验中，燃料燃烧把化学能转化为内能，传递给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的______能转化为塞子的______能，这时水蒸气的内能______，温度______，液化成白色的雾。
3、能量的转化和转移都是有______的，例如在热传递过程中，内能只能从______物体转移到______物体。
4、如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。
（1）平衡车采用锂电池组提供电能，行驶时电动机把电能转化为平衡车的______能，实现了碳的零排放；
（2）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了______（选填“增大”或“减小”）车轮与地面的摩擦力，防止平衡车打滑；
（3）平衡车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和______（选填“增大”“不变”“减小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有______性。
5、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到其他物体。而在这两个过程中，能量的总量保持不变。如图所示，为一种人们设想中的永动机。它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，实际上，这种永动机______（选填“能够”或“不能够”）永远工作下去。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、太阳能热水器内盛有30kg的水，在阳光照射下，水的温度从20℃升高到40℃．求： （1）水吸收了多少热量？
（2）热水器内的水吸收的热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量？（已知焦炭的热值为3.0×10J/kg，水的比热容为4.2×10J/（kg•℃）。
2、如图所示，一种便携式燃气炉，用瓶装丁烷气体作燃料，已知某品牌瓶装丁烷气体的质量为250g，丁烷的热值为q＝7×10J/kgC水＝4.2×10J/（kg•℃）问：
7
3
7
3
（1）丁烷气体在燃烧时，能量转化是_____．
（2）完全燃烧0.1kg的丁烷气体，可以发出多少热量______ ？
（3）若该燃气炉的效率为30%，丁烷燃烧放出的热量被水吸收，一瓶气体能使多少千克的水温度升高50℃ __________？
3、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池
板发电时，控制信号将S1闭合、S2断开，蓄电池充电，当控制信号将S2闭合后，向外供电.光伏发电广泛应用于小型电源、中型供电系统和大型发电站.
（1）李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为
220V，电流为0.5A，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？
（2）该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为5104kW，其一天的发电量是多少千瓦时？（一天的有效光照时间按8小时计算）
（3）光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为10m，抽水机
33的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？（河水110kg/m，g取10N/kg）
（4）根据你所学的知识，请写出一条光伏发电的优点.（科学合理即可）
4、太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万．如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m，1m面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×10J,若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃,[q干木柴=1.2×10J/kg],求
7
2
2
6
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
5、太阳能是21世纪重点发展的能源之一．太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车．如图所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受
太阳能的面板的有效面积为S＝8m，太阳光照射到电池板每1m面积上辐射功率为P0＝1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U＝120V，并对车上的电动机提供I＝10A的电流，试问：
22
（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（2）如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是多大？
（3）这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧多少千克汽油？(汽油热值近似取q汽油=5×10J/kg )
---------参考答案----------- 一、单选题 1、A 【详解】
A．汽油燃烧时，通过化学变化将自身的化学能转化为内能，故A正确； B．太阳能电池在工作时，将太阳能转化为电能，故B错误；
C．热机中的做功冲程，高温高压气体推动活塞向下运动，把内能转化为机械能，故C错误； D．光滑斜面上的小球自由滚下，因斜面没有摩擦，机械能不会转化为内能，故D错误。 故选A。 2、D 【详解】
A．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；
7
B．当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误； C．电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误； D．植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。 故选D。 3、C 【详解】
A．比热容是物质本身的一种特性，与温度无关，则加热过程中水的比热容不变，故A错误； B．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，故B错误；
C．壶内的水在温度升高时，水分子运动加剧，水的内能增大，故C正确； D．燃气灶炒菜，是将燃料燃烧的化学能转化为内能，故D错误。 故选C。 4、D 【详解】
A．水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确，不符合题意； B．核电站是将核裂变时释放的能量最终转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．太阳能热水器是吸收太阳能来加热水的，是将太阳能转化为内能，故C正确，不符合题意； D．燃料燃烧主要将化学能转化为内能，故D错误，符合题意。 故选D。 5、D 【详解】
A．用火种引燃木柴的过程是热传递，故A错误；
B．木柴燃烧的过程，本质是化学能转化为内能的过程，故B错误； C．热量是一个过程，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D．熬制过程中需要不断地搅拌，使酒料受热均匀，同时避免粘锅，故D正确。 故选D。 6、A 【详解】
①钻木取火将机械能转化为内能；②水蒸气顶开活塞是将水蒸气的内能转化为机械能；③热机压缩冲程是将机械能转化为内能；④煤气炉灶烧水是将化学能转化为内能，故①③能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故A正确。 故选A。 7、C 【详解】
火箭加速上升的过程中，质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大；火箭升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，因机械能等于动能与势能的总和，所以火箭的机械能增大。火箭的喷气发动机工作时，将内能转化为机械能，故选项ABD错误，不符合题意，选项C正确符合题意。 故选C。 8、B 【详解】
A．两手相互搓一搓，手心变热是摩擦生热，也就是做功的方式使内能增加，是把机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．烧水时蒸气把壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B符合题意； C．用手抱住热水袋取暖，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故C不符合题意； D．流星在空中滑落时发光发热是机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。 9、C 【详解】
A．太阳能电池板在工作时，消耗了太阳能，产生了电能，是将太阳能转化为电能的过程，并不能直接转化为汽车的机械能，故A错误；
B．蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，然后电能再转化为其他形式的能，故B错误； C．由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；
D．太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。 故选C。 10、A 【详解】
A．蓄电池储能时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故A正确；
B．全太阳能动力汽车部件工作时，每一个工作环节都会由于摩擦、散热等因素有一定的能量损失，工作效率不可达100%，故B错误；
C．控制送电环节，将化学能转化为电能，故C错误； D．光电转换环节，将太阳能转化为电能，故D错误。 故选A。 二、填空题 1、电 机械 电 内 【详解】
[1] [2]电风扇工作时消耗电能，使扇叶转动即扇叶具有机械能，故电风扇是把电能转化成了机械能。 [3] [4] 电饭锅工作时也是消耗电能，但煮饭是对食物加热，即产生内能，故电饭锅是把电能转化成
了内能。
2、内 机械 减少 降低 【详解】
[1][2][3][4]水蒸气把软木塞冲出的过程中，水蒸气对软木塞做功，塞子被冲出去，这个过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能，此时水蒸气内能减少，温度降低液化成的小水滴。 3、方向性 高温 低温 【详解】
[1][2]能量的转移和能量的转化都是有方向性的，只能自发地由一个物体转移给另一个物体或者由一种形式转化为另一种形式。如在热传递过程中，内能只能从高温物体转移到低温；如果要让内能从低温物体转移到高温物体，就要消耗其他形式的能量，例如：冬天，利用空调取暖，就要消耗电能。 4、机械 增大 不变 方向 【详解】
（1）[1]平衡车行驶时电动机把电能转化为平衡车的机械能，实现了碳的零排放。
（2）[2]平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是通过增大车轮与地面粗糙程度来增大了摩擦力，防止平衡车打滑。
（3）[3][4]根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，所有的能量总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有方向性。 5、转化 转移 不能够 【详解】
[1][2]根据能量守恒可知，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体。
[3]设想中的永动机通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，由于在这个过程中由摩擦阻力的存在，水的机械能会不断的转化为内能，使得水的机械能不断减少，因此这种永动机不能够永远的运动下去。 三、计算题
1、（1）2.52×10J；（2）84g。 【解析】 【详解】
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×10J/（kg•℃）×30kg×（40℃﹣20℃）＝2.52×10J； （2）由题意可知，焦炭完全燃烧释放的热量： Q放＝Q吸＝2.52×10J，
由Q放＝mq可得，要完全燃烧焦炭的质量：
2.52106Jm′＝＝＝0.084kg＝84g。
q3.0107J/kgQ放6
3
6
6
2、化学能转化为内能 7×10J 25kg 【分析】
（1）用打火机点火是利用燃料燃烧将化学能转化为内能；
（2）已知丁烷气体的质量和热值，利用Q放=mq得到完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量； （3）根据效率的公式得到水吸收的热量，根据Q吸=cm△t可求水的质量． 【详解】
（1）丁烷气体燃烧时，此过程中的能量转化关系是将燃料的化学能转化为内能； （2）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放=mq=0.1kg×7×10J/kg=7×10J； （3）由题知，完全燃烧0.25kg的丁烷气体可以放出的热量：
Q放mq0.25kg7107J/kg1.75107J，
7
6
6
76水吸收的热量：Q吸Q放=1.7510J30%5.2510J，
Q吸5.25106J=25kg． 水的质量：mct4.2103J/(kg?℃)50℃3、（1）110W；440Ω（2）4×10（3）21.6m（4）清洁无污染；可再生；节约化石能源.
53
【详解】
(1) 电源的输出功率：
P=UI=220V×0.5A=110W
由IU 得，输出电路中的电阻： RRU220V440； I0.5A(2) 光伏发电站一天的发电量：
W总=P总t=5×104kW×8h=4×105kW•h
W机械W电1000得，将低处河水抽到高处克服重力做的功： 0(3) W电=1kW•h=3.6×10J，由6
W机械=ηW电=60%×3.6×106J=2.16×106J
由W=Gh=mgh得，水的质量：
2.16106Jm2.16104kg
gh10N/kg?10mW机械由m得，水的体积： VVm河水河水=21.6m3
(4) 光伏发电的优点：清洁无污染；可再生；节约化石能源． 4、（1）1.008×10；（2）0.84kg；（3）40%；节能、环保 【详解】
（1）．水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×10J/（kg•℃）×80kg×30℃=1.008×10J； （2）．已知Q放=Q吸=1.008×10J， 因为Q=mq；
7
3
7
7
所以需要完全燃烧的干木柴的质量：
1.008107Jm木==0.84kg
q1.2107J/kgQ放（3）．每天获得的太阳能为E=5×2×2.52×10J=2.52×10J 太阳能热水器的效率：
Q吸1.008107J=100%100%=40%
E2.52107J/kg67
太阳能的优点是取之不尽用之不竭，属于可再生能源；清洁无污染等．
答：（1）．水吸收的热量为：1.008×10J；（2）．需要完全燃烧0.84kg干木柴；（3）．该太阳能热水器的效率为40%，开发利用太阳能的优点是节能、环保； 5、 (1) 15% (2) 6m/s (3) 0.0144kg 【详解】
（1）．太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率为
7
P太=P0S=(1×103×8)W=8000W
转化为太阳能汽车的电功率为
P电=UI=120V×10A=1200W
太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：
η1=P =
太P电1200W=15% 8000W（2）．设汽车的转化效率为η2，则汽车的机械功率为
P机=P电×η2=1200W×75%=900W
当汽车匀速行驶时，
P机=
WFs = =Fv ttv＝
P机F =
900W=6m/s． 150N（3）．由Q=mq得汽油的质量：
PQ1200W10600s电tm=q=q= = 0.0144kg.
5107J/kg汽油汽油答：（1）．太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%;
（2）．如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是6m/s;
（3）．这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧0.0144kg汽油.
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