浙教版科学九年级下册第四章第 2 节 能源及其利用同步练习
一、单选题
1． “五一”期间，爸爸开车和小华从济南到德州的中国太阳谷旅游，为了准确到达目的地，路上爸爸打开了GPS全球定位仪（如图甲所示），在中国太阳谷（如图乙所示）小华亲身感受到了太阳能的广泛应用，关于GPS全球定位仪和太阳能，下列说法正确的是（ ）
A．GPS全球定位仪通过超声波实现定位功能，太阳能属于不可再生能源
B．GPS全球定位仪通过电磁波实现定位功能，太阳能属于不可再生能源
C．GPS全球定位仪通过超声波实现定位功能，太阳能属于可再生能源
D．GPS全球定位仪通过电磁波实现定位功能，太阳能属于可再生能源
2．下列归类不正确的是（ ）
A．常见溶剂：水、酒精、汽油
B．化学肥料：熟石灰、硫酸钾、磷矿粉
C．营养物质：蔗糖、油脂、维生素
D．清洁能源：核能、氢能、太阳能
3．某课外小组讨论、辨析以下说法，其中正确的是（ ）
①不锈钢和目前流通的硬币都是合金；②天然气和酒精都是再生资源；③盐酸和食醋均既是化合物又是酸；④干冰和冰既是化合物又是氧化物；⑤纯碱和烧碱都是碱；⑥矿石和溶液都是混合物．
A．①②③④ B．①④⑥ C．①③④⑤⑥ D．②③④⑤
4． 关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信依靠声波来传递信息
B．太阳能、风能和核能都是可再生能源
C．移动通信用电磁波传递信息
D．可用超导材料做电饭锅的发热元件
5． 下列关于搜救马航MH370飞机的工作，正确的是（ ）
A．飞机使用的航空煤油属于可再生能源
B．水下航行器下潜越深，海水对它的压强越小
C．卫星搜寻利用红外线来传递信息
D．声呐搜寻利用了超声波的反射
6． 随着人们生活质量的提高，人们越来越重视对环境的保护，可再生能源是人们的必然选择．下列能源中属于不可再生能源的是
A．水能 B．风能 C．煤 D．太阳能
7．关于能量和信息，下列说法正确的是
A．化石能源、水能、风能均是可再生能源
B．目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电
C．光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息
D．汽油机工作时，将机械能转化为内能
8． 下列说法正确的是（ ）
A．电视机遥控器是利用紫外线工作的
B．核电站是利用核裂变的能量来发电的
C．手机是利用超声波来传递信息的
D．能量是守恒的，所以不会发生能源危机
9． 有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是（ ）
A．能量是守恒的，故不会有能源危机
B．能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源
C．因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害
D．风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源
10． 自然界中有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源，下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．太阳能 C．煤 D．天然气
11． 风光互补路灯（如图）依靠风力和太阳光发电来提供电能，其尾翼使风轮能绕竖直轴在水平面内自动转向风来的方向．下列有关分析错误的是
A．风力发电利用了电磁感应现象
B．太阳能发电是将太阳能转化成电能
C．尾翼的主要作用是平衡风轮
D．与传统路灯相比，该路灯更节能环保
12． 现代社会发展的三大支柱：能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能、风能、核能都是不可再生能源
B．手机移动通信是利用电磁波来传递信息的
C．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航的
D．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
13．下列说法中错误的是（ ）
A．原子是由原子核和电子组成的
B．通过裂变或聚变可以获得核能
C．手机是利用电磁波传递信息的
D．我国的煤炭取之不尽，用之也无污染
14．下列说法中正确的是（ ）
A．原子核在常温下就能发生轻核聚变
B．太阳的能量来自大量的氘核的裂变
C．能量在转化的过程中总量保持不变，并且存在方向性
D．煤、石油、天然气都属于可再生性能源
15． 冬天戴眼镜的人进入温暖的室内时，镜片会变得“模糊”，产生该现象的原因是室内的水蒸气发生了（ ）
A．液化 B．凝华 C．汽化 D．凝固
二、填空题
16． 如图所示为一款新型台灯．它白天吸收太阳能，以化学能的形式储存在蓄电池中，夜晚台灯上的LED灯就能发光照明．LED灯是一种发光二极管，它是由 （选填“半导体”或“超导”）材料制成的．夜晚蓄电池将内部的 能转化为电能，供台灯发光．太阳能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
17． 我国“嫦娥3号”携“玉兔”月球车登月成功．“玉兔”月球车是一个智能机器人，它把拍到的照片通过电磁波传到地球，电磁波在真空中的传播速度是 m/s．月球车工作时利用的是太阳能，太阳能属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）．
18． 如图是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时测距所用的雷达传感器是利用 波来了解周围的交通状况的，所用的汽油是属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
19． 研发太阳能汽车是未来汽车的发展方向．太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，该汽车有个重要的部件是太阳能电池，它可以将太阳能转化为 能．
20． 新能源的开发和利用是能源研究的主要课题，太阳能电池是将太阳能转化为 能；核电站是利用 能来发电的．
三、探究题
21．科学家的长期研究发现，大气中的二氧化碳浓度和气温变化有密切关系，请回答下列问题：
（1）科学家应用现代技术预测，如果大气中二氧化碳浓度为0.028%上升到0.056%，全球平均气温可能上升1.5℃到4℃，科学家作出此结论科学方法属于
（2）为减小大气中二氧化碳的浓度，我们应提倡使用的能源是
A．风能.煤.电能 B．太阳能.煤.潮汐能
C．石油.核能.草木燃料 D．风能.水能等
22．下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
保温桶容积（L） 150
采光面积（m2） 2.5
水温（℃） 夏天 45～90
冬天 40～60
电热管 220V 2000W
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点。
23．哥本哈根气候大会虽然无果而终，但它使人们清醒地认识到必须节能减排，实现低碳生活。2010年世博会期间，上海黄浦江上出现了一道独特的风景线——一艘白色的豪华游船在水中徜徉，高高扬起的风帆由太阳能电池板拼装而成，天气晴好之时，航行所用的动力可完全使用太阳能。夜幕降临，船翼上由太阳能发电的LED彩屏与江面交相辉映，美轮美奂。
（1）请举例说明目前人们直接利用太阳能的两种方式；
（2）该太阳能游艇工作的实质是将太阳能最终转化成什么能？
24．2011年 3月11日，日本发生9.0级强震，造成福岛第一核电站核泄漏事故，引发了日本民众的恐慌，在中国也因此产生危“盐”耸听事件。请问：
（1）获得核能的方式有哪几种？
（2）中国今后该不该再建核电站？并说明你的理由。
25．阅读下面的短文，回答问题
太阳能电池
太阳能电池的工作原理：太阳能电池是由一块很薄的半导体片构成的，每平方厘米能产生30-35mA的电流，在实际应用中一般是将很多小的太阳能电池串联或并联起来，以获得较高电压或较大电流．
太阳能电池的特点：太阳能电池把光能转化为电能，有以下几方面的优势：（1）安全，不产生废气和废物．（2）简单易行，只要有日照的地方就可以安设装置．（3）易于实现无人化和自动化，因为不含热能转化装置，不需要旋转机械和高温高压等条件．（4）发电时不产生噪声．
请回答以下问题：
（1）太阳能电池的能量转化情况是 ，易于实现无人化和自动化的原因是 ．
（2）太阳能发电系统如图所示，为最大限度让太阳能电池板接受阳光，根据我国的地理位置（地处北半球），应将它的正面朝 （选填“东”、“南”、“西”或“北”）．太阳能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）．
（3）某太阳能发电系统一天内共发电5100kW h，则可供多少盏额定功率为100W的“低碳灯”正常工作一小时？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电磁波；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：汽车中安装的GPS（全球卫星定位系统）接收装置是利用电磁波来进行定位和导航的，太阳能可以源源不断从自然界获得，是可再生能源．
故选：D．
【分析】GPS是通过电磁波传递信息进行定位与导航的；能源源不断从自然界获得的能源是可再生能源；不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源．
2．【答案】B
【知识点】能源合理利用与可持续发展；盐与化肥
【解析】【解答】A．水、酒精和汽油都是常见的溶剂，故正确；
B．化肥分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥，熟石灰不是其中的任意一种，故错误；
C．人体必需的六大营养素是糖类、油脂、蛋白质、维生素、水和无机盐，故正确；
D．核能、氢能和太阳能在使用过程中不会对环境造成污染，属于清洁能源，故正确．
故选B．
【分析】A．根据常见的溶剂来分析；B．根据常见的化肥来分析；C．根据人体必需的六大营养素来分析；D．根据常见的清洁能源来分析．
3．【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；能源的种类
【解析】【解答】①不锈钢是铁的合金，目前使用的硬币有铜镍合金和不锈钢，都属于合金，故说法正确；
②煤、石油、天然气是常规的三大化石燃料，属于不可再生能源，故说法错误；
③盐酸中含有氯化氢和水属于混合物，食醋中含有乙酸和水属于混合物，故说法错误；
④冰是固态的水，干冰是固态二氧化碳，所以它们既是纯净物又是化合物，说法正确；
⑤烧碱是氢氧化钠是碱，纯碱是碳酸钠不是碱而是显碱性的盐，故说法错误；
⑥矿石和溶液都是由不同种物质组成的，属于混合物，故说法正确．
故选B．
【分析】①根据常见的合金铁合金、铜合金等分析；
②煤、石油、天然气是常规的三大化石燃料，属于不可再生能源；
③盐酸和食醋都是混合物考虑本题；
④根据冰和干冰的成分考虑；
⑤纯碱不是碱而是显碱性的盐；
⑥根据纯净物和混合物的定义分析，纯净物中只含有一种物质，混合物中含有多种物质．
4．【答案】C
【知识点】半导体和超导体；能源的种类
【解析】【解答】解：A、光纤通讯是依靠激光来传递信息的，故A错误；
B、太阳能、风能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故B错误；
C、移动通信都是用电磁波中的微波来传递信号的，因为微波传递信息量大，故C正确；
D、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能用来制作电饭锅的发热体，故D错误．
故选：C．
【分析】A、激光可以在光导纤维里传播，从而传播信息；
B、可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳能等．核能不属于可再生能源．
C、移动通信都是利用电磁波中的微波来传递信息的，因为微波传递信息量大；
D、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的．
5．【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验；能源的种类
【解析】【解答】解：
A、煤油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B、海水的密度不变，由p=ρgh可知，下潜越深，海水对航行器的压强越大，故B错误；
C、卫星搜寻是利用电磁波来传递信息的，故C错误；
D、声呐搜寻利用了超声波的反射，故D正确．
故选D．
【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源．人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生的能源，属于可再生能源；
（2）利用液体的压强公式进行分析；
（3）卫星是微波通信的中继站，微波是电磁波；
（4）声呐系统是利用超声波进行工作的．
6．【答案】C
【知识点】能源的种类
【解析】【解答】解：水能、风能和太阳能可以长期提供，可以再生，所以它们都是可再生能源．
煤是化石能源，一旦消耗就很难再生，所以它是不可再生能源．
故选C．
【分析】像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源；而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源
7．【答案】C
【知识点】热机的工作原理；核裂变与核聚变；波及其在信息传播中的作用；能源的种类
【解析】【解答】解：A、化石能属于不可再生能源，水能和风能属于可再生能源．故A错误．
B、核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变．故B错误．
C、光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的．故C正确．
D、汽油机是热机的一种，它们是将内能转化为机械能的一种装置．故D错误．
故选C
【分析】（1）可再生能源是指可以重复利用的能源．
（2）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的．
（3）光纤又称光导纤维，它通过激光来传递信息．
（4）热机是将内能转化为机械能的机器，汽油机是热机的一种
8．【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变；能源合理利用与可持续发展
【解析】【解答】解：A、电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的，验钞机是利用紫外线来工作的，故A错误；
B、核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故B正确；
C、手机是利用电磁波来传递信息的，故C错误；
D、能量转移具有方向性、不可逆性，比如燃料的燃烧需要产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能及时得到补充，因此能源存在危机，故D错误．
故选B．
【分析】（1）红外线的作用和用途：红外线的热作用很强，制成热谱仪、红外线夜视仪；红外线可以用来遥控，制成电视遥控器；
（2）核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；
（3）手机是利用电磁波来传递信息的；
（4）能量的确是守恒的，在能量的转化过程中，数量上并没减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，所以说能量虽守恒但还是要节约能源．
9．【答案】B
【知识点】能源合理利用与可持续发展
【解析】【解答】解：
A、能量在使用中发生转化和转移，总量是不会变化的，但能源不是取之不尽用之不竭的，也会发生危机．故A错误；
B、能量转化和转移过程是具有方向性．故B正确；
C、修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响，给河流通航造成影响等，因此不利影响也是存在的，故C错误；
D、核能中的核燃料用完后也不能重复使用，故属于不可再生能源，故D错误．
故选B．
【分析】①能量是守恒的，但消耗的能源产生的能量不能充分利用，以其它能量的形式损失掉；
②能量在转化中具有方向性，即由电能转化为内能，但内能不能全部转化成电能；能量的传递是从高温物体传向低温物体，但不能够从低温物体传递到高温物体，故能量的转移也是有方向性的；
③从辩证的思想考虑水电站的利与害；
④核能中的核燃料用完后也不能重复使用，故属于不可再生能源．
10．【答案】B
【知识点】能源的种类
【解析】【解答】解：
石油、煤、天然气都不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，只有太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充，是可再生能源，即选项B符合题意．
故选B．
【分析】从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源．
11．【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：A、风力发电机是利用电磁感应现象发电，故A叙述正确；
B、太阳能发电是将太阳能转化成电能，故B叙述正确；
C、尾翼的主要作用是调整方向，故C叙述错误；
D、风光互补路灯依靠风力和太阳光发电来提供电能，与传统路灯相比，该路灯更节能环保，故D叙述正确．
故选：C．
【分析】风力发电是利用电磁感应现象的原理发电的；太阳能发电是将太阳能转化为电能；尾翼的主要作用是调整方向；风能和太阳能都属于可再生资源且非常洁净
12．【答案】B
【知识点】半导体和超导体；能源的种类
【解析】【解答】解：
A、太阳能、风能是可再生能源，但是核能短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B、手机是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C、超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播．故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故C错误；
D、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误．
故选B．
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）能在短时间内形成的能源属于可再生能源，不能在短时间内形成的能源属于不可再生能源；
（2）手机是利用电磁波来传递信息的；
（3）声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的；
（4）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．
13．【答案】D
【知识点】电磁波；核裂变与核聚变；原子的构成；能源合理利用与可持续发展
【解析】【解答】解：A、原子是由原子核和电子组成的，说法正确，不符合题意；
B、通过裂变或聚变可以获得核能，说法正确，不符合题意；
C、手机能发出电磁波也能接收电磁波，所以手机通信是利用电磁波来传递信息，说法正确，不符合题意；
D、煤炭是化石能源，不是取之不尽、用之不完的，说法错误，符合题意；
故选D．
【分析】（1）原子是原子核及核外电子组成，原子核由质子和中子组成．
（2）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的；
（3）可见光、不可见光、无线电波都是电磁波；
14．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变；能源的种类
【解析】【解答】解：A、为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万温度以上，故错误；
B、太阳的能量来自大量的氘核的聚变，故错误；
C、在能量的转移或转化的过程中，能的总量是不变，但转移和转化是具有方向性的，故正确；
D、煤、石油、天然气等化石能源都是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故错误；
故选C．
【分析】据课本所学的核的裂变、聚变的知识、能量转化的知识、可再生、不可再生能源的知识逐个分析判断即可．
15．【答案】A
【知识点】能源的种类
【解析】【解答】解：
从寒冷的室外进入温暖的室内后，眼镜的温度很低，而室内的水蒸气遇到冷的镜片发生液化形成小水珠，附着在镜面上，使镜片模糊．
故选A．
【分析】物质由气态变成液态的过程叫液化．
16．【答案】半导体；化学；可再生
【知识点】半导体和超导体；能源的种类
【解析】【解答】解：据课本知识可知，LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的．夜晚蓄电池放电时，消耗电池内部的化学能，产生电能，故是将电池内部的化学能转化为电能的过程，供台灯发光．
太阳能取之不尽、用之不竭，所以是一种可再生能源．
故答案为：半导体；化学；可再生．
【分析】（1）LED是一种发光二极管工作的，它实际上是一种半导体材料；
（2）电池充电的过程是将电能转化为化学能的过程；电池放电的过程是将化学能转化为电能的过程；
（3）能够短时间从自然界得到补充的能源是可再生能源，可再生资源特点是取之不尽、用之不竭．
17．【答案】3×108 ；可再生
【知识点】电磁波；能源的种类
【解析】【解答】解：电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s．太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源．
故答案为：3×108；可再生．
【分析】①电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s．
②由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源．
18．【答案】 电磁 ；不可再生
【知识点】电磁波；能源的种类
【解析】【解答】解：汽车自动驾驶时测距所用的雷达传感器是利用超声波的反射来了解周围的交通状况的；
汽油不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源．
故答案为：电磁；不可再生．
【分析】超声波波有着广泛的应用，如倒车雷达利用的就是超声波的回声定位功能；
能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源．
19．【答案】可再生 ；电
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：
（1）太阳能是一种新型的可再生能源，越来越被广泛利用；
（2）太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，供汽车使用．
故答案为：可再生；电．
【分析】（1）在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，常见的可再生能源有：风能、太阳能、水能等；
（2）电动汽车上有许多电子设备，需要电能的提供，太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能．
20．【答案】电；核
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：
（1）太阳能电池的作用是将太阳能转化为电能；
（2）核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的．
故答案为：电；核．
【分析】（1）太阳能电池获取太阳能，转化为电能；
（2）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．
21．【答案】（1）猜想
（2）D
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【解答】（1）这是科学家预测，属于猜想（2）太阳能.风能.水能是清洁能源不会产生二氧化碳
【分析】煤、石油、草木燃料燃烧都会产生二氧化碳，而风能.潮汐能.太阳能.核能是清洁能源不会产生二氧化碳，不会导致大气中二氧化碳的浓度减小.
22．【答案】（1）8.82×107J
（2）6.125h；
（3）节能、无污染、环保、高效利用太阳能
【知识点】新能源及其开发与利用；太阳能相关计算
【解析】【解答】（1）保温箱充满水时：V=150L=0.15m3，
由 得，
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=90℃，
则水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×150kg×（90℃-20℃）=4.41×107J；
因为太阳能有50%被水吸收；由 得，
所以 。
若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，
不计热量损失时；即：Q吸=W电=4.41×107J，
由 得，
。
3）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能。
答：（1）在最好的日光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收8.82×107J的太阳能；（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需加热6.125小时；（3）太阳能热水器的优点是：节能、无污染、环保、高效利用太阳能。
【分析】先利用密度公式m=ρV求出水的质量，再根据吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；再根据热水器接收到的太阳的效率计算太阳能热水器吸收的太阳能；
若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，即利用电热管将保温桶里的水温度由20℃升高到90℃时，电热管需加热需多长时间；
比较太阳能热水器与普通的电热水器、煤气热水器的不同，可知太阳能热水器的优点。
23．【答案】（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能如：太阳能热水器，其二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池．
（2）太阳能最终转化成机械能和光能。
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【解答】（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能，太阳能转化为内能如的工具主要是把太阳的热量收集起来给其他物体加热，生活中的太阳能热水器就是这个原理；其二是把太阳能转化为电能．太阳能热水器是把太阳能转化为内能，太阳能电池是把太阳能转化为电能。
太阳能游艇是靠太阳能电池驱动的，太阳能电池将太阳能转化为电能，然后太阳能游艇消耗电能产生动力，将电能转化为游艇的机械能，同时船翼上由太阳能发电的LED彩屏把电能转化为光能。
故答案为：（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能如：太阳能热水器，其二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池。（2）太阳能最终转化成机械能和光能。
【分析】太阳能的直接利用，基本上有三种方式：①太阳能直接转换成热能（即“光-热”转换）；②太阳能直接转换成电能（即“光-电”转换）；③太阳能直接转换成化学能（即“光-化学”转换）；
太阳能电池将太阳能转化为电能储存起来，供太阳能游艇工作使用。
24．【答案】（1）获得核能的方式有核裂变和核聚变 。
（2）应该再建核电站；理由：核能清洁、长远成本低、运输花费少。
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【解答】（1）物理学家用中子轰击铀，使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核，同时放出大量的能量，这种原子核反应叫做重核裂变，核裂变是目前利用核能的主要形式；后来，物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核，同时也能放出大量的能量，这种反应称为轻核聚变，两种核反应都可产生很大的能量；（2）核能的优点是非常明显的，例如消耗很少的核燃料，就能产生大量电能，清洁、经济等特点都是其他能源与它无法相比的。核能是今后理想能源，因为它符合未来理想能源的条件，它们的优点：清洁、长远成本低、运输花费少。
故答案为：（1）获得核能的方式有核裂变和核聚变；（2）应该再建核电站；理由：核能清洁、长远成本低、运输花费少。
【分析】原子核结构发生变化时会释放出大量能量，这种能量称核能；核能的主要途径为核裂变和核聚变；
核能的特点：①贮量丰富；②价格便宜；③技术成熟；④安全清洁。
25．【答案】（1）太阳能转化为电能；只要有阳光，太阳能电池就能够工作
（2）南；可再生能源
（3）可供5.1×104盏100瓦的“低碳灯”正常工作1小时．
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】（1）太阳能收集板的能量转化情况是太阳能转化为电能；只要有阳光，太阳能电池就能够工作，所以这时太阳能电池易于实现无人化和自动化的原因．（2）我国处在地球的北半球，所以太阳能电池板正面应向南；对于太阳能来说可以源源不断的得到补充是可以再生的，故它是可再生能源．
设灯的数量为n，设灯的数量为n，则nP= =5.1×104（盏）．
故答案为：（1）太阳能转化为电能；只要有阳光，太阳能电池就能够工作；（2）南；可再生能源；（3）可供5.1×104盏100瓦的“低碳灯”正常工作1小时．
【分析】（1）太阳能电池板是把太阳能转化为电能的装置；根据太阳能的来源特点进行分析．（2）根据太阳能的能量来源，分析太阳能电池板的方向；由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源．（3）结合电功率公式进行求解．
1 / 1浙教版科学九年级下册第四章第 2 节 能源及其利用同步练习
一、单选题
1． “五一”期间，爸爸开车和小华从济南到德州的中国太阳谷旅游，为了准确到达目的地，路上爸爸打开了GPS全球定位仪（如图甲所示），在中国太阳谷（如图乙所示）小华亲身感受到了太阳能的广泛应用，关于GPS全球定位仪和太阳能，下列说法正确的是（ ）
A．GPS全球定位仪通过超声波实现定位功能，太阳能属于不可再生能源
B．GPS全球定位仪通过电磁波实现定位功能，太阳能属于不可再生能源
C．GPS全球定位仪通过超声波实现定位功能，太阳能属于可再生能源
D．GPS全球定位仪通过电磁波实现定位功能，太阳能属于可再生能源
【答案】D
【知识点】电磁波；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：汽车中安装的GPS（全球卫星定位系统）接收装置是利用电磁波来进行定位和导航的，太阳能可以源源不断从自然界获得，是可再生能源．
故选：D．
【分析】GPS是通过电磁波传递信息进行定位与导航的；能源源不断从自然界获得的能源是可再生能源；不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源．
2．下列归类不正确的是（ ）
A．常见溶剂：水、酒精、汽油
B．化学肥料：熟石灰、硫酸钾、磷矿粉
C．营养物质：蔗糖、油脂、维生素
D．清洁能源：核能、氢能、太阳能
【答案】B
【知识点】能源合理利用与可持续发展；盐与化肥
【解析】【解答】A．水、酒精和汽油都是常见的溶剂，故正确；
B．化肥分为氮肥、磷肥、钾肥和复合肥，熟石灰不是其中的任意一种，故错误；
C．人体必需的六大营养素是糖类、油脂、蛋白质、维生素、水和无机盐，故正确；
D．核能、氢能和太阳能在使用过程中不会对环境造成污染，属于清洁能源，故正确．
故选B．
【分析】A．根据常见的溶剂来分析；B．根据常见的化肥来分析；C．根据人体必需的六大营养素来分析；D．根据常见的清洁能源来分析．
3．某课外小组讨论、辨析以下说法，其中正确的是（ ）
①不锈钢和目前流通的硬币都是合金；②天然气和酒精都是再生资源；③盐酸和食醋均既是化合物又是酸；④干冰和冰既是化合物又是氧化物；⑤纯碱和烧碱都是碱；⑥矿石和溶液都是混合物．
A．①②③④ B．①④⑥ C．①③④⑤⑥ D．②③④⑤
【答案】B
【知识点】合金与合金的性质；能源的种类
【解析】【解答】①不锈钢是铁的合金，目前使用的硬币有铜镍合金和不锈钢，都属于合金，故说法正确；
②煤、石油、天然气是常规的三大化石燃料，属于不可再生能源，故说法错误；
③盐酸中含有氯化氢和水属于混合物，食醋中含有乙酸和水属于混合物，故说法错误；
④冰是固态的水，干冰是固态二氧化碳，所以它们既是纯净物又是化合物，说法正确；
⑤烧碱是氢氧化钠是碱，纯碱是碳酸钠不是碱而是显碱性的盐，故说法错误；
⑥矿石和溶液都是由不同种物质组成的，属于混合物，故说法正确．
故选B．
【分析】①根据常见的合金铁合金、铜合金等分析；
②煤、石油、天然气是常规的三大化石燃料，属于不可再生能源；
③盐酸和食醋都是混合物考虑本题；
④根据冰和干冰的成分考虑；
⑤纯碱不是碱而是显碱性的盐；
⑥根据纯净物和混合物的定义分析，纯净物中只含有一种物质，混合物中含有多种物质．
4． 关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．光纤通信依靠声波来传递信息
B．太阳能、风能和核能都是可再生能源
C．移动通信用电磁波传递信息
D．可用超导材料做电饭锅的发热元件
【答案】C
【知识点】半导体和超导体；能源的种类
【解析】【解答】解：A、光纤通讯是依靠激光来传递信息的，故A错误；
B、太阳能、风能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故B错误；
C、移动通信都是用电磁波中的微波来传递信号的，因为微波传递信息量大，故C正确；
D、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能用来制作电饭锅的发热体，故D错误．
故选：C．
【分析】A、激光可以在光导纤维里传播，从而传播信息；
B、可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳能等．核能不属于可再生能源．
C、移动通信都是利用电磁波中的微波来传递信息的，因为微波传递信息量大；
D、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的．
5． 下列关于搜救马航MH370飞机的工作，正确的是（ ）
A．飞机使用的航空煤油属于可再生能源
B．水下航行器下潜越深，海水对它的压强越小
C．卫星搜寻利用红外线来传递信息
D．声呐搜寻利用了超声波的反射
【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验；能源的种类
【解析】【解答】解：
A、煤油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B、海水的密度不变，由p=ρgh可知，下潜越深，海水对航行器的压强越大，故B错误；
C、卫星搜寻是利用电磁波来传递信息的，故C错误；
D、声呐搜寻利用了超声波的反射，故D正确．
故选D．
【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源．人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生的能源，属于可再生能源；
（2）利用液体的压强公式进行分析；
（3）卫星是微波通信的中继站，微波是电磁波；
（4）声呐系统是利用超声波进行工作的．
6． 随着人们生活质量的提高，人们越来越重视对环境的保护，可再生能源是人们的必然选择．下列能源中属于不可再生能源的是
A．水能 B．风能 C．煤 D．太阳能
【答案】C
【知识点】能源的种类
【解析】【解答】解：水能、风能和太阳能可以长期提供，可以再生，所以它们都是可再生能源．
煤是化石能源，一旦消耗就很难再生，所以它是不可再生能源．
故选C．
【分析】像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源；而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源，一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源
7．关于能量和信息，下列说法正确的是
A．化石能源、水能、风能均是可再生能源
B．目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电
C．光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息
D．汽油机工作时，将机械能转化为内能
【答案】C
【知识点】热机的工作原理；核裂变与核聚变；波及其在信息传播中的作用；能源的种类
【解析】【解答】解：A、化石能属于不可再生能源，水能和风能属于可再生能源．故A错误．
B、核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变．故B错误．
C、光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的．故C正确．
D、汽油机是热机的一种，它们是将内能转化为机械能的一种装置．故D错误．
故选C
【分析】（1）可再生能源是指可以重复利用的能源．
（2）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的．
（3）光纤又称光导纤维，它通过激光来传递信息．
（4）热机是将内能转化为机械能的机器，汽油机是热机的一种
8． 下列说法正确的是（ ）
A．电视机遥控器是利用紫外线工作的
B．核电站是利用核裂变的能量来发电的
C．手机是利用超声波来传递信息的
D．能量是守恒的，所以不会发生能源危机
【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变；能源合理利用与可持续发展
【解析】【解答】解：A、电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的，验钞机是利用紫外线来工作的，故A错误；
B、核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故B正确；
C、手机是利用电磁波来传递信息的，故C错误；
D、能量转移具有方向性、不可逆性，比如燃料的燃烧需要产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能及时得到补充，因此能源存在危机，故D错误．
故选B．
【分析】（1）红外线的作用和用途：红外线的热作用很强，制成热谱仪、红外线夜视仪；红外线可以用来遥控，制成电视遥控器；
（2）核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；
（3）手机是利用电磁波来传递信息的；
（4）能量的确是守恒的，在能量的转化过程中，数量上并没减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了，所以说能量虽守恒但还是要节约能源．
9． 有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是（ ）
A．能量是守恒的，故不会有能源危机
B．能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源
C．因水能清洁、安全，因此修建水电站利用水能发电，有百利而无一害
D．风能、水能、太阳能、核能都可以在自然界源源不断地得到，它们都是可再生能源
【答案】B
【知识点】能源合理利用与可持续发展
【解析】【解答】解：
A、能量在使用中发生转化和转移，总量是不会变化的，但能源不是取之不尽用之不竭的，也会发生危机．故A错误；
B、能量转化和转移过程是具有方向性．故B正确；
C、修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响，给河流通航造成影响等，因此不利影响也是存在的，故C错误；
D、核能中的核燃料用完后也不能重复使用，故属于不可再生能源，故D错误．
故选B．
【分析】①能量是守恒的，但消耗的能源产生的能量不能充分利用，以其它能量的形式损失掉；
②能量在转化中具有方向性，即由电能转化为内能，但内能不能全部转化成电能；能量的传递是从高温物体传向低温物体，但不能够从低温物体传递到高温物体，故能量的转移也是有方向性的；
③从辩证的思想考虑水电站的利与害；
④核能中的核燃料用完后也不能重复使用，故属于不可再生能源．
10． 自然界中有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源，下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．太阳能 C．煤 D．天然气
【答案】B
【知识点】能源的种类
【解析】【解答】解：
石油、煤、天然气都不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，只有太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充，是可再生能源，即选项B符合题意．
故选B．
【分析】从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源．
11． 风光互补路灯（如图）依靠风力和太阳光发电来提供电能，其尾翼使风轮能绕竖直轴在水平面内自动转向风来的方向．下列有关分析错误的是
A．风力发电利用了电磁感应现象
B．太阳能发电是将太阳能转化成电能
C．尾翼的主要作用是平衡风轮
D．与传统路灯相比，该路灯更节能环保
【答案】C
【知识点】发电机的构造和原理；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：A、风力发电机是利用电磁感应现象发电，故A叙述正确；
B、太阳能发电是将太阳能转化成电能，故B叙述正确；
C、尾翼的主要作用是调整方向，故C叙述错误；
D、风光互补路灯依靠风力和太阳光发电来提供电能，与传统路灯相比，该路灯更节能环保，故D叙述正确．
故选：C．
【分析】风力发电是利用电磁感应现象的原理发电的；太阳能发电是将太阳能转化为电能；尾翼的主要作用是调整方向；风能和太阳能都属于可再生资源且非常洁净
12． 现代社会发展的三大支柱：能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能、风能、核能都是不可再生能源
B．手机移动通信是利用电磁波来传递信息的
C．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航的
D．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
【答案】B
【知识点】半导体和超导体；能源的种类
【解析】【解答】解：
A、太阳能、风能是可再生能源，但是核能短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B、手机是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C、超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播．故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故C错误；
D、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误．
故选B．
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）能在短时间内形成的能源属于可再生能源，不能在短时间内形成的能源属于不可再生能源；
（2）手机是利用电磁波来传递信息的；
（3）声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的；
（4）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．
13．下列说法中错误的是（ ）
A．原子是由原子核和电子组成的
B．通过裂变或聚变可以获得核能
C．手机是利用电磁波传递信息的
D．我国的煤炭取之不尽，用之也无污染
【答案】D
【知识点】电磁波；核裂变与核聚变；原子的构成；能源合理利用与可持续发展
【解析】【解答】解：A、原子是由原子核和电子组成的，说法正确，不符合题意；
B、通过裂变或聚变可以获得核能，说法正确，不符合题意；
C、手机能发出电磁波也能接收电磁波，所以手机通信是利用电磁波来传递信息，说法正确，不符合题意；
D、煤炭是化石能源，不是取之不尽、用之不完的，说法错误，符合题意；
故选D．
【分析】（1）原子是原子核及核外电子组成，原子核由质子和中子组成．
（2）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的；
（3）可见光、不可见光、无线电波都是电磁波；
14．下列说法中正确的是（ ）
A．原子核在常温下就能发生轻核聚变
B．太阳的能量来自大量的氘核的裂变
C．能量在转化的过程中总量保持不变，并且存在方向性
D．煤、石油、天然气都属于可再生性能源
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变；能源的种类
【解析】【解答】解：A、为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万温度以上，故错误；
B、太阳的能量来自大量的氘核的聚变，故错误；
C、在能量的转移或转化的过程中，能的总量是不变，但转移和转化是具有方向性的，故正确；
D、煤、石油、天然气等化石能源都是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故错误；
故选C．
【分析】据课本所学的核的裂变、聚变的知识、能量转化的知识、可再生、不可再生能源的知识逐个分析判断即可．
15． 冬天戴眼镜的人进入温暖的室内时，镜片会变得“模糊”，产生该现象的原因是室内的水蒸气发生了（ ）
A．液化 B．凝华 C．汽化 D．凝固
【答案】A
【知识点】能源的种类
【解析】【解答】解：
从寒冷的室外进入温暖的室内后，眼镜的温度很低，而室内的水蒸气遇到冷的镜片发生液化形成小水珠，附着在镜面上，使镜片模糊．
故选A．
【分析】物质由气态变成液态的过程叫液化．
二、填空题
16． 如图所示为一款新型台灯．它白天吸收太阳能，以化学能的形式储存在蓄电池中，夜晚台灯上的LED灯就能发光照明．LED灯是一种发光二极管，它是由 （选填“半导体”或“超导”）材料制成的．夜晚蓄电池将内部的 能转化为电能，供台灯发光．太阳能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
【答案】半导体；化学；可再生
【知识点】半导体和超导体；能源的种类
【解析】【解答】解：据课本知识可知，LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的．夜晚蓄电池放电时，消耗电池内部的化学能，产生电能，故是将电池内部的化学能转化为电能的过程，供台灯发光．
太阳能取之不尽、用之不竭，所以是一种可再生能源．
故答案为：半导体；化学；可再生．
【分析】（1）LED是一种发光二极管工作的，它实际上是一种半导体材料；
（2）电池充电的过程是将电能转化为化学能的过程；电池放电的过程是将化学能转化为电能的过程；
（3）能够短时间从自然界得到补充的能源是可再生能源，可再生资源特点是取之不尽、用之不竭．
17． 我国“嫦娥3号”携“玉兔”月球车登月成功．“玉兔”月球车是一个智能机器人，它把拍到的照片通过电磁波传到地球，电磁波在真空中的传播速度是 m/s．月球车工作时利用的是太阳能，太阳能属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）．
【答案】3×108 ；可再生
【知识点】电磁波；能源的种类
【解析】【解答】解：电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s．太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源．
故答案为：3×108；可再生．
【分析】①电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s．
②由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源．
18． 如图是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时测距所用的雷达传感器是利用 波来了解周围的交通状况的，所用的汽油是属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
【答案】 电磁 ；不可再生
【知识点】电磁波；能源的种类
【解析】【解答】解：汽车自动驾驶时测距所用的雷达传感器是利用超声波的反射来了解周围的交通状况的；
汽油不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源．
故答案为：电磁；不可再生．
【分析】超声波波有着广泛的应用，如倒车雷达利用的就是超声波的回声定位功能；
能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源．
19． 研发太阳能汽车是未来汽车的发展方向．太阳能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，该汽车有个重要的部件是太阳能电池，它可以将太阳能转化为 能．
【答案】可再生 ；电
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：
（1）太阳能是一种新型的可再生能源，越来越被广泛利用；
（2）太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，供汽车使用．
故答案为：可再生；电．
【分析】（1）在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，常见的可再生能源有：风能、太阳能、水能等；
（2）电动汽车上有许多电子设备，需要电能的提供，太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能．
20． 新能源的开发和利用是能源研究的主要课题，太阳能电池是将太阳能转化为 能；核电站是利用 能来发电的．
【答案】电；核
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：
（1）太阳能电池的作用是将太阳能转化为电能；
（2）核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的．
故答案为：电；核．
【分析】（1）太阳能电池获取太阳能，转化为电能；
（2）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．
三、探究题
21．科学家的长期研究发现，大气中的二氧化碳浓度和气温变化有密切关系，请回答下列问题：
（1）科学家应用现代技术预测，如果大气中二氧化碳浓度为0.028%上升到0.056%，全球平均气温可能上升1.5℃到4℃，科学家作出此结论科学方法属于
（2）为减小大气中二氧化碳的浓度，我们应提倡使用的能源是
A．风能.煤.电能 B．太阳能.煤.潮汐能
C．石油.核能.草木燃料 D．风能.水能等
【答案】（1）猜想
（2）D
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【解答】（1）这是科学家预测，属于猜想（2）太阳能.风能.水能是清洁能源不会产生二氧化碳
【分析】煤、石油、草木燃料燃烧都会产生二氧化碳，而风能.潮汐能.太阳能.核能是清洁能源不会产生二氧化碳，不会导致大气中二氧化碳的浓度减小.
22．下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
保温桶容积（L） 150
采光面积（m2） 2.5
水温（℃） 夏天 45～90
冬天 40～60
电热管 220V 2000W
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点。
【答案】（1）8.82×107J
（2）6.125h；
（3）节能、无污染、环保、高效利用太阳能
【知识点】新能源及其开发与利用；太阳能相关计算
【解析】【解答】（1）保温箱充满水时：V=150L=0.15m3，
由 得，
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=90℃，
则水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×150kg×（90℃-20℃）=4.41×107J；
因为太阳能有50%被水吸收；由 得，
所以 。
若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，
不计热量损失时；即：Q吸=W电=4.41×107J，
由 得，
。
3）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能。
答：（1）在最好的日光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收8.82×107J的太阳能；（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需加热6.125小时；（3）太阳能热水器的优点是：节能、无污染、环保、高效利用太阳能。
【分析】先利用密度公式m=ρV求出水的质量，再根据吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；再根据热水器接收到的太阳的效率计算太阳能热水器吸收的太阳能；
若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，即利用电热管将保温桶里的水温度由20℃升高到90℃时，电热管需加热需多长时间；
比较太阳能热水器与普通的电热水器、煤气热水器的不同，可知太阳能热水器的优点。
23．哥本哈根气候大会虽然无果而终，但它使人们清醒地认识到必须节能减排，实现低碳生活。2010年世博会期间，上海黄浦江上出现了一道独特的风景线——一艘白色的豪华游船在水中徜徉，高高扬起的风帆由太阳能电池板拼装而成，天气晴好之时，航行所用的动力可完全使用太阳能。夜幕降临，船翼上由太阳能发电的LED彩屏与江面交相辉映，美轮美奂。
（1）请举例说明目前人们直接利用太阳能的两种方式；
（2）该太阳能游艇工作的实质是将太阳能最终转化成什么能？
【答案】（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能如：太阳能热水器，其二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池．
（2）太阳能最终转化成机械能和光能。
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【解答】（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能，太阳能转化为内能如的工具主要是把太阳的热量收集起来给其他物体加热，生活中的太阳能热水器就是这个原理；其二是把太阳能转化为电能．太阳能热水器是把太阳能转化为内能，太阳能电池是把太阳能转化为电能。
太阳能游艇是靠太阳能电池驱动的，太阳能电池将太阳能转化为电能，然后太阳能游艇消耗电能产生动力，将电能转化为游艇的机械能，同时船翼上由太阳能发电的LED彩屏把电能转化为光能。
故答案为：（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能如：太阳能热水器，其二是把太阳能转化为电能，如太阳能电池。（2）太阳能最终转化成机械能和光能。
【分析】太阳能的直接利用，基本上有三种方式：①太阳能直接转换成热能（即“光-热”转换）；②太阳能直接转换成电能（即“光-电”转换）；③太阳能直接转换成化学能（即“光-化学”转换）；
太阳能电池将太阳能转化为电能储存起来，供太阳能游艇工作使用。
24．2011年 3月11日，日本发生9.0级强震，造成福岛第一核电站核泄漏事故，引发了日本民众的恐慌，在中国也因此产生危“盐”耸听事件。请问：
（1）获得核能的方式有哪几种？
（2）中国今后该不该再建核电站？并说明你的理由。
【答案】（1）获得核能的方式有核裂变和核聚变 。
（2）应该再建核电站；理由：核能清洁、长远成本低、运输花费少。
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【解答】（1）物理学家用中子轰击铀，使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核，同时放出大量的能量，这种原子核反应叫做重核裂变，核裂变是目前利用核能的主要形式；后来，物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核，同时也能放出大量的能量，这种反应称为轻核聚变，两种核反应都可产生很大的能量；（2）核能的优点是非常明显的，例如消耗很少的核燃料，就能产生大量电能，清洁、经济等特点都是其他能源与它无法相比的。核能是今后理想能源，因为它符合未来理想能源的条件，它们的优点：清洁、长远成本低、运输花费少。
故答案为：（1）获得核能的方式有核裂变和核聚变；（2）应该再建核电站；理由：核能清洁、长远成本低、运输花费少。
【分析】原子核结构发生变化时会释放出大量能量，这种能量称核能；核能的主要途径为核裂变和核聚变；
核能的特点：①贮量丰富；②价格便宜；③技术成熟；④安全清洁。
25．阅读下面的短文，回答问题
太阳能电池
太阳能电池的工作原理：太阳能电池是由一块很薄的半导体片构成的，每平方厘米能产生30-35mA的电流，在实际应用中一般是将很多小的太阳能电池串联或并联起来，以获得较高电压或较大电流．
太阳能电池的特点：太阳能电池把光能转化为电能，有以下几方面的优势：（1）安全，不产生废气和废物．（2）简单易行，只要有日照的地方就可以安设装置．（3）易于实现无人化和自动化，因为不含热能转化装置，不需要旋转机械和高温高压等条件．（4）发电时不产生噪声．
请回答以下问题：
（1）太阳能电池的能量转化情况是 ，易于实现无人化和自动化的原因是 ．
（2）太阳能发电系统如图所示，为最大限度让太阳能电池板接受阳光，根据我国的地理位置（地处北半球），应将它的正面朝 （选填“东”、“南”、“西”或“北”）．太阳能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）．
（3）某太阳能发电系统一天内共发电5100kW h，则可供多少盏额定功率为100W的“低碳灯”正常工作一小时？
【答案】（1）太阳能转化为电能；只要有阳光，太阳能电池就能够工作
（2）南；可再生能源
（3）可供5.1×104盏100瓦的“低碳灯”正常工作1小时．
【知识点】太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】（1）太阳能收集板的能量转化情况是太阳能转化为电能；只要有阳光，太阳能电池就能够工作，所以这时太阳能电池易于实现无人化和自动化的原因．（2）我国处在地球的北半球，所以太阳能电池板正面应向南；对于太阳能来说可以源源不断的得到补充是可以再生的，故它是可再生能源．
设灯的数量为n，设灯的数量为n，则nP= =5.1×104（盏）．
故答案为：（1）太阳能转化为电能；只要有阳光，太阳能电池就能够工作；（2）南；可再生能源；（3）可供5.1×104盏100瓦的“低碳灯”正常工作1小时．
【分析】（1）太阳能电池板是把太阳能转化为电能的装置；根据太阳能的来源特点进行分析．（2）根据太阳能的能量来源，分析太阳能电池板的方向；由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源．（3）结合电功率公式进行求解．
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