第十一章 物理学与能源技术 中考典题补充
1. （2013·新疆）在倡导“低碳生活”的时代，以下能源在开发和利用中对环境污染和破坏作用最小的是（ ）
A.太阳能 B.煤炭 C.石油 D.天然气
解析：太阳能取之不尽，用之不竭，无污染，对环境没有破坏作用；而煤、石油、天然气等的利用可造成环境的污染。 答案：A[]
2. （2013·河北）2013年世界环境日中国主题为“同呼吸，共奋斗”。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A.植树造林，绿化家园 B.露天焚烧秸秆和垃圾
C.工业“三废”达标后排放 D.推广使用太阳能、风能
解析：露天焚烧秸秆和垃圾产生大量的烟雾，会污染环境，这不符合世界环境日“同呼吸，共奋斗”的主题，故B选项符合题意。 答案：B
3. （2013·成都）关于原子、原子核和核能，下列表述正确的是（ ）
A.原子由质子和电子组成
B.原子核由质子和中子组成
C.核能清洁无污染，利用核能有利无害
D.核能是我国当前利用的最主要能源
解析：原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，A选项错误，B选项正确；核能的利用既有有利的一面，也有有害的一面，C选项错误；我国当前利用的最主要能源仍然是化石能源，D选项错误。 答案：B[]
4. （2013·长沙）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ） ]
A.太阳能是不可再生能源
B.“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的
C.卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的
D.LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的
解析：太阳能不会随开发利用而减少，可以从自然界中源源不断地得到，所以太阳能是可再生能源，故A选项错误；“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故B选项错误；LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D选项错误。 答案：C
5. （2013·山东临沂）下列有关能源和信息的说法正确的是（ ）?
A.空气中的电磁波频率越高波长越长[]
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
解析：空气中的电磁波波速一定，因此电磁波波长与频率成反比，即电磁波频率越高，波长越短，A选项错误；核电站是利用核裂变的能量来发电的，其核裂变的速度可人为控制，B选项正确；手机是利用电磁波来传播信息的，C选项错误；能量是守恒的，但能量的转移与转化是有方向的，不能逆转，因此有可能发生能源危机，D选项错误。 答案：B第十一章 物理学与能源技术 检测题
（时间：45分钟 满分：100分）
一、选择题（每题3分，共36分）
1． 下列能源中，属于二次能源的是（ ）
A．风能 B．石油 C．核能 D．焦炭
2． 下列各组能源中，均为不可再生能源的是（ ）[]
A．煤、石油、天然气
B．太阳能、地热能、风能
C．电能、汽油、风能
D．核能、水能、生物质能
3． 下列属于原子核裂变的链式反应的是（ ），属于轻核聚变的是（ ）
A．石油的燃烧 B．氢弹的爆炸
C．核电站发电 D．利用水电站发电
4． 如图１所示是平潭县风力发电站的外景。下列表述中正确的是（ ）
A．风力发电是将电能转化为机械能
B．风能是不可再生能源
C．风力发电会对环境造成污染
D．风力发电是将机械能转化为电能
5． 下列关于核能的说法错误的是（ ）
A．核电站是利用核能来发电的
B．核反应堆中发生的是链式反应
C．核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害
D．核废料不会对环境造成污染
6． 图２为核电站发电的流程示意图。下列有关核电站发电过程中能量转化的排列，其中正确的是（ ）
A．核能、机械能、化学能、电能
B．核能、机械能、内能、电能
C．核能、内能、机械能、电能
D．核能、内能、化学能、电能
7． 如图３所示的四种情景能说明电能转化为机械能的是（ ）
图3
8． 能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．光纤通信是依靠超声波来传递信息的
C．在通常情况下，铜、碳棒和陶瓷都属于导体
D．秦山核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的
9. 人类社会发展与能源的利用息息相关，能源可分为“可再生能源”和“不可再生能源”，可再生能源是指那些可从自然界源源不断得到的能源，下列属于可再生能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气
10. 我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种热值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是（ ）
A．可燃冰是可再生能源
B．可燃冰的能量来自亿年前的太阳能
C．可燃冰是核聚变反应生成的
D．可燃冰燃烧时核能转化为内能
11. 倡导低碳环保的生活方式，正日益成为社会的主流。下列说法中不符合“低碳生活”理念的是（ ）
A．为了方便，多使用一次性塑料袋
B．少用纸巾，重拾手帕
C．随手关灯，节约用电
D．多骑自行车，少坐汽车
12. 我们在节约能源的同时，还应开发和利用新的能源，作为未来的理想能源应满足一定的条件。下列不符合理想能源必要条件的是（ ）
A．必须足够丰富，可以保证长期使用
B．必须足够便宜，可以保证多数人用得起
C．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境
D．必须足够昂贵，可以保证节约使用
二、填空题（每空１分，共23分）
13. 能的转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。水电站用拦河坝提高上游水位，高处的水流下来时，冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电。在这个过程中，能量转化的顺序是 转化为 再转化为 。
14. 在石油、柴薪、太阳能中，有可能成为今后的理想能源的是______，大量耗用会造成水土流失和沙漠化的是______。
15. 地球内部蕴藏着石油、煤、天然气等物质，这些物质是人类生产和生活的主要能源来源，它们都属于______再生能源，因此要科学地开发和合理地利用这些能源。
16. 用中子轰击铀核，铀核在发生 释放出核能的同时，还会放出几个新的 ，放出的这些 又轰击其他铀核，使反应不断地自行继续下去，这就是链式反应。
17. 如图4所示是一顶太阳能扇凉帽。电池板在太阳光的照射下，将______能转化为电能，驱动电风扇工作。请你根据生活中看到或学到的知识再列举一个利用太阳能的例子：______________________。
18. 电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能同样无法自动地转化为机械能再用来开动汽车。这些现象均说明能量的转化具有______。以上能量的转化过程中，能的总量______（选填“增大”“减少”或“不变”）。
19. 2011年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏。
（1）核电站是利用______能来发电的，其能量是原子核发生了核______（选填“裂变”或“聚变”）。
（2）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用______的方法来改变内能的。
（3）如果核电站每年需要50 的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 的煤炭。 6×106 的煤炭完全燃烧放出的热量是______ （煤炭的热值为3×107 ）。
（4）核电站的核废料具有______性，对环境会造成相当大的危害，因而如何在开发新能源的同时，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题。
（5）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。下列说法中需要改正的是______。
A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
D．及时将生活垃圾、废电池装在一起丢入垃圾箱
20. 随着生活水平的提高，一些高科技成果已逐步走入人们的生活。如图５所示是一种太阳能路灯。[]
图5
（1）你能从它的相关说明中获得哪些信息？（写出三条即可）
①__________________________________________；
②__________________________________________；
③__________________________________________。
（2）该灯工作的实质是将太阳能最终转化为______。
三、综合应用题（21题10分，22题14分，23题17分，共41分）
21. 随着人们生活水平的日益提高，以利用太阳能为主的太阳能热水器已走入寻常百姓家，如图６所示是一种常见的太阳能—电能双能热水器示意图，Ａ 是由一排真空镀膜管组成的集热器，Ｂ 是储水箱，Ｃ 是电加热器。
（1）在阳光直射下，图中水管与Ａ、Ｂ 中的水将沿______（选填“顺”或“逆”）时针方向流动，这是因为____________，电加热器Ｃ的作用是____________。
（2）家庭用太阳能热水器与燃气式热水器的初装费、使用年限见下表：
热水器类型 初装费 使用年限
太阳能 1 500元 15年
燃气式 700元 5年
若你的父母决定选购这两种热水器中的一种，那么你将建议购买哪一种？写出你这样选择的两条理由。
22. 太阳能汽车是通过太阳能电池将所接收到的光能转化为电能而提供给电动机来驱动的，已知太阳能电池接收光能的面板面积为8 2，正对太阳时能产生120 的电压，并对车上的电动机提供10 的电流，电动机线圈的电阻为4，而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率P03。
求：（1）该车的太阳能电池转化光能的效率1？
（2）在30分钟内，电流通过电动机线圈产生的热量是多少？
（3）电池对电动机供电的效率2？
[]
平均风速/（m/s） 5 10[] 15 20 25 30
1 s内获得的能量/（4 J） 4 8 12 16 20 24
23. 如图７是我国西部某地区风力发电站的外景。该地区空气密度为1.3 kg/m３，一台风车的轮叶转动时可形成面积为100 ｍ２的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。
（1）若某时间内风速为10 m/s，一台风车工作１h所产生的电能可供10只“220Ｖ 100 Ｗ”的灯泡正常工作８ｈ，求这台风车发电机的效率。
（2）若此地年平均风速为15 m/s，100台这样的风车１年（工作时间按4 000ｈ计算）获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3×107 J／kg）
第十一章 物理学与能源技术 检测题参考答案
1． D 解析：二次能源是由自然界中其他能源转化而来的，不是直接从自然界获取的，风能、石油、核能都能在大自然中直接获取，只有焦炭是由其他能源转化而来，故Ｄ选项正确。
2． A 解析：煤、石油、天然气、核能用一点少一点，属于不可再生能源；风能、水能、太阳能、地热能、生物质能可以长期为人们提供能源，属于可再生能源；电能、汽油为二次能源。
3． C B 解析：核裂变是指重核发生链式反应由较大的核变成两个较小原子核的现象，现阶段核电站主要是利用核裂变；核聚变是指两轻核发生反应变成较重的原子核的现象，氢弹是利用了轻核聚变。
4． D 解析：风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统来为人类提供电能。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动机头发电机发电，因此风力发电是将机械能转化为电能，故Ａ选项错误，D选项正确；风能是可再生能源，故Ｂ选项错误；风力发电对环境几乎没有污染，故Ｃ选项错误。
5． D 解析：核废料仍有一定的放射性，随便丢弃会对环境造成污染，故Ｄ选项错误。
6． C 解析：核能发电是核燃料的核能转化为蒸汽的内能，内能转化为涡轮机的机械能，通过发电机把机械能转化为电能。[]
7． D 解析：电灯发光是将电能转化为光能和内能；利用太阳能加热水是将太阳能转化为内能；滚摆上升是将动能转化为重力势能；电风扇吹风是将电能转化为机械能。
8． D 解析：核能越用越少，短期内得不到补充，属于不可再生能源。光纤通信是利用了光的反射原理，通过光（即电磁波）来传递信息的。陶瓷是很好的绝缘体。目前人类只能对核裂变实行人工控制，使其缓慢地释放核能，核电站就是利用了核裂变来工作的，因此只有Ｄ选项正确。
9． C 解析：煤、石油、天然气等化石能源是埋藏在地下经地质变化千万年后的产物，它们在人类利用时越来越少，不可能短期内得到补充，是典型的不可再生能源，而风能是可以源源不断得到的一种能源，属于可再生能源，C选项正确。
10. B 解析：可燃冰的学名为“天然气水合物”是天然气在高压和低温条件下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多，它属于不可再生能源，其能量的来源主要是内部所含的甲烷燃烧释放的能量，因此B选项正确，A、C、D选项错误。
11. A 解析：一次性塑料袋既浪费资源，又会造成白色污染，A选项不符合低碳生活理念，而B、C、D选项中均能节约能源，从而实现低碳环保。
12. D 解析：理想能源的必要条件是：足够丰富，可以保证长期使用；足够便宜，可以保证多数人用得起；足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境；相关技术必须成熟，可以保证大规模使用。
13. 重力势能 动能 电能 解析：高处的水流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上；水轮机的叶轮带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。
14. 太阳能 柴薪 解析：太阳能来源广泛，取之不尽，用之不竭，有可能成为今后的理想能源，而大量耗用柴薪会造成水土流失和沙漠化。
15． 不可 解析：石油、煤、天然气等物质会越用越少，不可能在短期内从自然界中得到补充，所以它们属于不可再生能源。
16． 裂变 中子 中子 解析：当铀原子核在发生裂变时，产生大量的热，并且同时放出2~3个中子，产生的中子继续轰击分裂后的铀核，如此下去，越来越多的铀核同时发生裂变，将产生越来越剧烈的反应，我们把这种反应叫做链式反应。
17. 光 太阳能热水器（合理即可） 解析：电池板在太阳光的照射下将光能转化为电能。太阳能应用的例子很多，比如：太阳能热水器、光合作用等。
18. 方向性 不变 解析：电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中，无法自动转化为电能或机械能，这些现象均说明能量的转化是具有方向性的。如内能是从高温物体自发地转移到低温物体的；植物生长的过程中，总是按照生根、开花、结果这样的方向进行的，而不可能相反。根据能量守恒定律可知：能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。
19. （1）核 裂变 （2）热传递 （3）17 （4）放射 （5）D
解析：（1）核电站是利用核能来发电的，其能量是原子核发生了可控的核裂变来工作的；
（2）给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用热传递的方法来改变内能的；
（3）煤炭放出的热量：放63 7 17
（4）核电站的核废料具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因而如何在开发新能源的同时，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题；
（5）用太阳能热水器代替电热水器可以节约部分电能，做法正确，A选项不符合题意；
及时关掉水龙头可以节约水资源，人走关灯可以减少灯泡工作时间，减少对电能的消耗，做法正确，B选项不符合题意；
用洗脸水冲厕所可以节约水资源，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站可以起到废物利用的作用，做法正确，C选项不符合题意；
生活垃圾和废电池应该分类分装，这样会减少电池对环境的破坏，原做法不妥，D选项符合题意。
20. （1）①太阳能电池最大输出功率为40 Ｗ ②所使用灯泡为高效节能灯 ③电源电压为12Ｖ （2）光能
21. （1）顺 热水的密度比冷水的密度小，集热器中的热水总是上升，储水箱中的冷水总是下降 在阴雨天或夜间用来辅助加热
（2）选购太阳能热水器，因为它的平均成本低，且使用时方便、清洁、无污染。
22. 解：（1）太阳能电池接收的功率：103；
输出功率为：2；
太阳能电池的效率是：1
（2）在30分钟内，电流通过电动机线圈产生的热量：
22
（3）电动机线圈的发热功率：
322
机械23
电动机把电能转化为机械能的效率：
2
23. 解：（1）风车工作１ｈ获得的能量为：
Ｗ总＝８×10４Ｊ/ｓ×3 600ｓ＝2.88×10８Ｊ，
灯泡正常工作８ｈ消耗的电能为：
Ｗ电＝Ｐｔ＝10×100 Ｗ×８×3 600ｓ＝2.88×10７Ｊ，
故风车发电机的效率为：
η＝＝＝10％。
（2）100台风车１年获得的风能为：
４１４
由Ｑ＝Ｗ＝，可得：＝ ＝ ＝5.76×10６kg。
图1
图2
图4
图6
图7
