(共33张PPT)
第二十二章过关训练
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 下列物体不属于能源的是( )
A. 流动的空气 B. 汽油机
C. 天然气 D. 地下热水
B
2. 如图22-1所示,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. 太阳能是一种不可再生能源
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
C
3. 下列物质都属于新能源的是( )
A. 电能、水能、风能
B. 太阳能、地热能、风能
C. 石油、沼气、酒精
D. 石油、天然气、煤
B
4. 下列关于核能开发的说法,你认为正确的是( )
A. 停止开发核能,因为开发核能会带来可怕的核泄漏,弊远大于利
B. 核能不是一种稳定、高效、清洁的能源,还没有好的方式和平利用核能
C. 发电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能
D. 核能开发是绝对安全的,即使有核泄漏也是清洁无污染的
C
5. 我们的生产与生活总离不开能源的利用。下列说法中正确的是( )
A. 石油、天然气、潮汐能、太阳能都是新能源
B. 提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心
C. 氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
D. 要“绿色发展”就不能使用常规能源
B
6. 下列关于太阳能的说法错误的是( )
A. 太阳能十分巨大,供应时间长久,目前太阳能的转换率
也很高
B. 太阳内部不断地进行核聚变,以电磁波的形式向外辐射
能量
C. 太阳能分布广泛,获取方便,无需开采运输
D. 太阳能安全、清洁,开采利用太阳能不会对环境造成污染
A
7. 关于能量的转化和守恒,下列说法正确的是( )
A. 风力发电机发电时,将机械能转化为电能
B. 电热水器给水加热时,效率可以达到100%
C. 在酒精燃烧放热的过程中,内能转化为化学能
D. 生物质能、化石能、潮汐能、风能属于可再生能源
A
二、填空题(本大题共8小题,每空2分,共44分)
8. 家住长沙县乡村的李老师在自家房子的屋顶上安装了一组太阳能电池板,电池板既能发电又能防屋顶漏水,夏季光照充足发电量大时,还能将剩余的电能并入电网。太阳能电池作为一种新能源产品,具有宽广的前景。太阳能电池板工作时将太阳能转化为________________能,太阳能的优点是________________________________________(写出1点即可)。
电
储量丰富,经济便宜,清洁无污染
9. 太阳能是________________(填“可再生”或“不可再生”)能源,直接利用太阳能可有效地减少碳排放,图22-2所示是一辆低碳化未来汽车,车顶部装有高效光电转换器,它可将________________能转化为电能;车轮的轮毂其实是风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为________________能。
可再生
太阳
电
10. 2020年3月26日,中国自然资源部宣布全球首次利用水平井钻采技术试采海域“可燃冰”取得成功。“可燃冰”属于________________(填“可”或“不可”)再生能源;同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的20倍,说明“可燃冰”的________________大;若1 kg
“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可以使________________kg水的温度升高50 ℃。[已知c水=
4.2×103 J/(kg·℃), q可燃冰=8.4×108 J/kg]
不可
热值
4 000
11. 图22-3所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车,时速可达4 000 km/h。它利用同名磁极互相_____________的原理使得列车脱离地面,在低压真空仓内高速飞行,在真空仓的上表面分布有由________________(填“半导体”或“超导体”)材料制成的硅光电池板,硅光电池板能将光能转化为电能为列车提供动力能源。
排斥
半导体
12. 能量守恒和转化定律跟细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现,它的具体阐述是能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化或转移的过程中其总量保持不变。虽然能量总量保持不变,但因为能量的转移或转化具有________________,所以人们在生活中需养成节能环保的意识,重点推广使用可再生能源。核能________________(填“是”或“不是”)清洁能源。
方向性
不是
13. 在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让含有质子和____________的氢原子核在超高温下发生______________(填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与________________(填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同。
中子
聚变
氢弹
14. 图22-4所示为四旋翼无人机,它的操控系统能够实现“一键起飞、一键返回、GPS悬停、规划航线自动飞行和自动跟踪”等功能,它的操控系统是靠________________传递信息的, 无人机是利用电能来工作的,电能属于
________________
(填“一次能源”或“二次能源”)。
电磁波
二次能源
15. 学校使用风力发电路灯,每个路灯配备一台小风力发电机,得到的电能储存于蓄电池中,供路灯使用,蓄电池充满电后不再充电。相关参数如下表,其中蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积。当蓄电池的容量只剩下总容量的20%时,蓄电池停止供电,风力发电机才继续向蓄电池充电。
(1)风能属于________________再生能源,发电机的工作原理是________________。给蓄电池充电时,蓄电池在电路中属于________________(填“电源”或“用电器”)。
可
电磁感应
用电器
(2)一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电________________h,学校共有100盏这样的路灯,每天照明10 h,电价为0.5元/(kW·h),白天风力发电机基本都能给蓄电池充满电,每月(30天)可节省电费________________元。
蓄电池 路 灯
额定电压 12 V 额定电压 12 V
容量 100 A·h 额定功率 100 W
9.6
1 440
三、计算题(本大题共2小题,共11分)
16. (4分)某品牌太阳能热水器的容积为100 L,其装满水后在太阳的照射下水温从20 ℃的升高到40 ℃,不计热量的散失。问:
(1)热水器中的水吸收的热量是多少? [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量 (煤气的热值为4.0×107 J/m3)
解:(1)热水器中水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100×10-3 m3×
1.0×103 kg/m3×(40 ℃-20 ℃)=8.4×106 J。
17. (7分)社会发展到今天,能源危机开始困扰人类。 人们正在寻找各种可能的未来的能源,以维持人类社会的持续发展。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下,利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就像造出一个“人造太阳”。 反应后的生成物是无放射性污染的氦。于2010年建成的试验反应堆,可以在16 min产生1.44×1012 J的热量。据媒体报道:1 L海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300 L汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行估算,并回答以下问题:
(1)若汽油的密度为0.7×103 kg/m3,300 L汽油的质量是多少 (1 L=1×10-3 m3)
(2)若汽油的热值为5×107 J/kg,300 L汽油完全燃烧时能释放多少热量
(3) 需要从多少升海水中提取氢的同位素,在发生聚变时才可以产生1.44×1012 J的热量 若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是2 kW的空调正常工作多少小时
解:(1)汽油的质量m=ρV=0.7×103 kg/m3×300×
10-3 m3=210 kg。
(2)汽油燃烧释放的热量Q=mq=210 kg×5×
107 J/kg=1.05×1010 J。
四、综合能力题(本大题共3小题,共24分)
18. (6分)图22-5是利用太阳能电池工作的一种新型动力车,它上面的太阳能接收板的有效面积为8 m2,天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒能接收到太阳辐射的能量为1 000 J,太阳能电池提供的电压为120 V,可供电动机正常工作的电流为10 A。
(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是_______________。
(2) 电动机正常工作时,将电能主要转化为________________,若转化效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N,则该车匀速行驶的速度是________________m/s。
15%
机械能
6.4
19. (8分)日本福岛核电站是目前世界上最大的核电站,图22-6为福岛第一核电站震前全景;图22-7为核电站发电流程示意图。
(1)核反应堆中的核燃料是________________(填“可”或“不可”)再生能源。
(2) 核能发电的过程中,能量转化的情况是核能→________________→________________→电能。
不可
内能
机械能
(3) 与火电站相比,核电站因其清洁、高效而备受世界多国青睐。日本强震和海啸引发的核泄漏事故,使世界各国政府在高度关注核电站安全、检讨核电发展规划的同时,也加强了对_____________________________________________(填1种新能源)等安全、清洁能源的补贴扶持力度。
太阳能(或风能或地热能或生物质能,合理即可)
20. (10分)阅读下列短文,回答问题。
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要,它具有安全、节能、环保等优点。如图22-8甲所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空,真空不利于热量的传递;图22-8乙是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料。另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
(1) 当太阳光入射到黑色的吸热层上时,通过________________的方式改变内能,将管内的水温度升高。
热传递
(2) 你认为_____________(填“能”或“不能”)将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上,理由是__________________________________________________。
(3) 这台太阳能热水器的水箱容积为120 L,那么水箱内装满水时,在一般的光照条件下,太阳能每天可将满箱
20 ℃的水加热到70 ℃,则水吸收的热量为________________。[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]
不能
双层玻璃管中间是真空,不利于将热量将传递给管内的水
2.52×107 J
(4) 如果热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40 %,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1 400 W。如果将整箱水的温度从20 ℃加热到70 ℃,需要阳光照射5 h,那么热水器上集热器的面积至少为________________。
2.5 m2
谢 谢