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第二十二章 能源与可持续发展 单元考点过关卷
一、单选题
1．全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（ ）
A．海平面上升
B．春天来了桃花盛开
C．温度和降水的变化影响到作物产量
D．高温天气导致人类发病率增加
2．下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．煤炭 C．太阳能 D．天然气
3．下列说法正确的是（ ）
A．电流表测电路中电流时，流过的电流是正电荷定向移动形成的
B．某同学家的电能表示数是 ，表示他家消耗的电能是1234.5J
C．可燃冰属于可再生能源
D．卫星电话用电磁波传递信息
4．关于能源，下列说法正确的是（ ）
A．地球上的能源都是可再生能源
B．核能是无污染的可再生能源
C．目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
D．核废料会对环境造成严重的破坏，不能随意丢弃
5．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．在下列能源中，属于不可再生能源的是（ ）
A．风能 B．水能 C．太阳能 D．天然气
6．下列描述中正确的是（ ）
A．电能不属于一次能源
B．电磁波不能在真空中传播
C．夏天在地面上酒水会感到凉快，是利用水在蒸发时放热来降低温度
D．流体中，流速越小的位置压强越小
7．科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（ ）
A．东汉时期《论衡》一书中所记载的“司南”，其在水平面自由静止时长柄指向北方
B．“两弹一星”元勋邓稼先毕生致力于核能开发，为我国国防事业作出了巨大贡献，其中的核技术原理也应用于当代的核能发电
C．医学专家钟南山对新冠病毒流行病学进行科学调查，发现飞沫、气溶胶流动会传播病毒，强调“戴好口罩”，口罩中的熔喷布具有静电吸附作用
D．航天员王亚平在太空授课中用实验表明，太空舱中水里的乒乓球不会受到浮力作用
8．关于能源、材料，下列说法不正确的是（ ）
A．目前的核电站是利用核裂变释放出来的能量来发电的
B．航空器材采用的是低强度、高密度的合金材料
C．超导材料可用做高压输电线
D．太阳能是一种无污染的新能源
9．关于能源信息与材料。下列说法不正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
B．化石能源和核能都属于可再生能源
C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
10．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．下列说法正确的是（ ）
A．纳米材料制成的物体其强度和硬度会大大提高
B．卫星通讯、互联网都是依靠电磁波传递信号的
C．在通常情况下，铜、铅笔芯和纯净水都属于导体
D．煤、石油、干电池、食物中贮存的能量是化学能
二、填空题
11．2020年6月23日上午，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了北斗三号最后一颗全球组网卫星。火箭发射时发动机向地面喷火，火箭向上运动，这说明物体间力的作用是 的；如图所示，卫星展开的板状两翼将太阳能转化为电能，太阳能属于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。
12．“神舟十七号”飞船于2023年10月26日在酒泉卫星发射中心发射升空。这一壮举再次向世界展示了中国航天事业的强大实力和无限潜力。空间站上硕大的太阳能电池板可将太阳能转化为 能，太阳能电池板在空间站电路中的作用相当于 （填“电源”或“用电器”）。
13．如图所示，是试验中的太阳能汽车，它利用太阳能电池板提供能源，太阳能电池板工作时将太阳能转化为 能。太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲、下表面比较平，汽车高速行驶时对地面的压力 （选填“>” “=”或“<”）汽车静止时对地面的压力。
14．“神舟十号”飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于
能源（填“一次”或“二次”）．宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用微波传递信息，微波 （填“属于”或“不属于”）电磁波．
15．如图所示是一种新能源﹣﹣可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！1m3可燃冰可分解释放约168m3的天然气．可燃冰属于 （选填“可“或“不可”）再生能源．完全燃烧168m3的天然气可以释放的热量为 J，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为 t的水由20℃加热到70℃[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
16．如图核能发电过程中能量转化顺序是核能→ →机械能→电能．与火力发电的主要区别是使用的 不同．
17．一个农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面：玉米既售价低廉而且销路不好，他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金 他不顾大家讥笑他的异想天开，专程为自己的“异想天开”去请教了一位科学家，这位科学家既同情他，也对他的“异想天开”很感兴趣。经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用.石油虽被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类，所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新途径。
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：
（1）乙醇燃烧的过程是 能转化为内能的过程。乙醇的热值为，完全燃烧乙醇放出 的热量。
（2）按照能源的分类，乙醇汽油属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点： 。
18．2022年11月25日，国内首台自主研制F级50兆瓦重型燃气轮机正式完工发运，标志着我国在重型燃气轮机领域完成了从“0”到“1”的突破。
（1）燃气轮机 （选填“属于”或“不属于”）热机。在燃气轮机的轴承中加入润滑油可以 （选填“增大”或“减小”）摩擦。
（2）F级联合循环一小时发电量可达7万千瓦时，则该过程中其功率为 W，产生的电能是 （选填“一”或“二”）次能源。燃气轮机工作压强为18个大气压，该环境下手掌面积大小的零件上受到的压力约为 （选填“2×102、2×103或2×104）。
（3）已知F级燃气轮机的单循环热效率可达38%，E级燃气轮机的单循环热效率为34%。某装备E级燃气轮机的驱逐舰进行一次巡航任务需要消耗燃油760t，若改装成F级燃气轮机可节约燃油 t。
三、实验探究题
19．2022年2月22日，山西光伏发电输出创历史新高，光伏发电的核心部件是光电板。光电板吸收太阳能的多少是技术的关键，它与什么因素有关？小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、光电板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如表：
序号 光电板的面积m2 光照时间min 光电板表面所涂颜色 LED灯的发光时间min
1 0.1 10 黑色 30
2 0.1 20 黑色 60
3 0.3 10 黑色 90
4 0.1 10 白色 10
（1）该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过 反映；
（2）由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越 （选填“多”或“少”）；由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 色较好；
（3）你觉得光电板吸收太阳能的多少可能还与哪些因素有关？ （写出一种即可）。
20．1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能和合金称为形状记忆合金．
记忆效应分别有：单程记忆效应和双程记忆效应．单程记忆效应是指，材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状．双程记忆效应是指，某些合金加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状．
形状记忆合金在航天方面的 应用已取得重大进展．美国国家航空、航体那句采用形状记忆合金制造了月面天线．这种月面天线为半球形展开天线，体积较大．当往运载火箭或航天飞机上装载时，先在低温下对它进行压缩，形成便于装运的小球团；待发送到月球表面时，受太阳光照射加热而恢复记忆的原形，展开成正常工作的半球形天线．
根据上面提供的材料回答下列问题：
（1）将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来，填在表格内．
记忆类型 初始形状 低温变形 加热形状 冷却形状
形状单程记忆效应
形状双程记忆效应
（2）仿照（1）的格式将月面天线的展开过程，按条件用简单的图象表示出来．
（3）若给你一个记忆合金材料，将会用它来制作 元件．（选填在生活或生产中具有使用价值的元件）
21．创新小组同学在调研“太阳能使用情况”的综合实践活动中，发现不同型号的太阳能热水器水温上升快慢情况不一样，由此对水温上升快慢的影响因素进行了三种猜想：
猜想1：太阳光照时间；
猜想2：水量的多少；
猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）；
（1）在研究猜想1时，小明同学根据所学知识可知猜想1是 ；
（2）在研究猜想2时，小明利用如图一的装置，分别在长方体薄壁透明玻璃水槽中装入不同质量的水，发现照射时间相同时，水质量越大，水温变化越慢。这样的操作过程 ，理由是 ；
（3）为了研究猜想3，（如图二）小明准备了三个透明玻璃水槽（有盖，A、B受光面积相同，B容积较大，A、C容积相同，C受光面积较大），小明应选择A水槽和 水槽进行对比实验，在水槽中装满水使光垂直照射在透明水槽的正表面。同学们记录了水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示：
A水槽 t/min 0 2 4 6 8
A水槽 0 3.0 4.8 5.6 5.9
※水槽 t/min 0 2 4 6 8
※水槽 0 6.0 9.6 11.2 11.8
①请在图中描点作出A水槽的ΔT-t图像 ；
②分析表格数据可知，太阳能热水器水温上升快慢与受光面积 （有关/无关）；
③小明发现经过一段时间后，水温趋于稳定，小明了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为S，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的四侧面积）对周边的散热功率为P2，则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为 ；
（4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想： （一点即可）。
四、计算题
22．某种小汽车每消耗1kg汽油会排放2.3kg的二氧化碳，为实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到E＝1.08×108J的太阳能，这些能量可供其匀速行驶30km路程。求：
（1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功；
（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率。
23．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接受4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃．【水的比热容C=4.2×103J/（kg ℃）】
求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E
（3）热水器的效率η
24．一个天气晴朗的正午，阳光直射，小明同学利用实验粗略测定太阳的辐射功率．他取一个截面积s=3×10-2m2的薄壁金属圆筒竖直在水平地面上，向筒内注入质量m=0.6kg的凉水，在阳光下照射2min后，水的温度上升了1℃.
（1）求水吸收的热量Q吸,C=4.2×103J/ (kg·℃)]
（2）计算在阳光直射下，地球表面1m2的面积上1s内获得的太阳能
（3）已知日地距离约为r=1.5×1011m，照射到大气顶层的太阳能只有约40%到达地面，请你估算太阳的辐 射功率 (半径为r的球其表面积为4πr2)
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第二十二章 能源与可持续发展 单元考点过关卷
一、单选题
1．全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（ ）
A．海平面上升
B．春天来了桃花盛开
C．温度和降水的变化影响到作物产量
D．高温天气导致人类发病率增加
【答案】B
2．下列能源与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．石油 B．煤炭 C．太阳能 D．天然气
【答案】C
【解析】【解答】 A.石油属于不可再生能源，故A不符合题意；
B.煤炭属于不可再生能源，故B不符合题意；
C.太阳能属于可再生能源，故C符合题意；
D.天然气属于不可再生能源，故D不符合题意。
故选：C。
【分析】
可再生能源：凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称之为可再生能源。
不可再生能源：经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源。
3．下列说法正确的是（ ）
A．电流表测电路中电流时，流过的电流是正电荷定向移动形成的
B．某同学家的电能表示数是 ，表示他家消耗的电能是1234.5J
C．可燃冰属于可再生能源
D．卫星电话用电磁波传递信息
【答案】D
【解析】【解答】解：
A、在金属导体中自由电子的定向移动形成电流，故A错误；
B、某同学家的电能表示数是 ，表示他家消耗的电能是1234.5kW h，故B错误；
C、可燃冰是埋藏于海底的化石燃料，可燃冰属于不可再生能源，故C错误；
D、卫星电话是用电磁波传递信息的，故D正确．
故选：D．
【分析】（1）金属导电靠的是自由电子的定向移动；（2）要知道电能表示数的最后一位是小数，单位是kW h．（3）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；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源．（4）移动通信、卫星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．
4．关于能源，下列说法正确的是（ ）
A．地球上的能源都是可再生能源
B．核能是无污染的可再生能源
C．目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
D．核废料会对环境造成严重的破坏，不能随意丢弃
【答案】D
【解析】【解答】解：
A、核能是矿物能源，是不可再生能源，水利、风力、生物资源、太阳能是可再生能源；所以A错误：
B、核能电厂会产生高低阶放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，核能源于核矿石内的能源，所以不可再生；所以B错误；
C、目前的核电站都是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的；所以C错误；
D、核废料具有放射线会对环境造成严重的破坏，不能随意丢弃；所以D正确．
故选D．
【分析】核能俗称原子能，它是原子核里的核子、中子或质子，重新分配和组合时释放出来的能量．核能分为两类：一类叫裂变能，一类叫聚变能；
核能电厂会产生高低阶放射性废料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理；
核电站是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式．它与火力发电极其相似．只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能；核能源于核矿石内的能源，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于非可再生资源，所以化石能源是不可再生能源．
5．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．在下列能源中，属于不可再生能源的是（ ）
A．风能 B．水能 C．太阳能 D．天然气
【答案】D
【解析】【解答】解：
A、风能属于可再生能源，故A选项错误；
B、水能属于可再生能源，故B选项错误；
C、太阳能属于可再生能源，故C选项错误；
D、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，天然气属于不可再生能源，故D选项正确．
故选D．
【分析】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．
6．下列描述中正确的是（ ）
A．电能不属于一次能源
B．电磁波不能在真空中传播
C．夏天在地面上酒水会感到凉快，是利用水在蒸发时放热来降低温度
D．流体中，流速越小的位置压强越小
【答案】A
【解析】【解答】A．电能是消耗一次能源得到的二次能源，不属于一次能源，A符合题意；
B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B不符合题意；
C．夏天在地面上酒水会感到凉快，是利用水在蒸发变成水蒸气时，吸收周围环境的热量来降低温度的，C不符合题意；
D．流体中，流速越小的位置压强越大，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】人类可以直接获取太阳能，故为一次能源；电能为二次能源，需要消耗其他能源获得。
7．科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（ ）
A．东汉时期《论衡》一书中所记载的“司南”，其在水平面自由静止时长柄指向北方
B．“两弹一星”元勋邓稼先毕生致力于核能开发，为我国国防事业作出了巨大贡献，其中的核技术原理也应用于当代的核能发电
C．医学专家钟南山对新冠病毒流行病学进行科学调查，发现飞沫、气溶胶流动会传播病毒，强调“戴好口罩”，口罩中的熔喷布具有静电吸附作用
D．航天员王亚平在太空授课中用实验表明，太空舱中水里的乒乓球不会受到浮力作用
【答案】A
【解析】【解答】A．司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北方向的，最早的指南针“司南”静止时它的长柄指向南方，A错误，符合题意；
B．“两弹一星”的原理是核聚变和核裂变，目前核电站利用核裂变来发电，B正确，不符合题意；
C．熔喷层通过静电吸附病毒的原理是带电体能够吸引轻小物体，所以经过处理的熔喷布带有大量静电，利用静电的吸附作用能提高防护效果，C正确，不符合题意。
D．浮力是由液体中的压强差产生的，而液体压强的产生，正是由于液体受到了重力的作用和具有流动性。在太空中，由于处于失重状态，液体不再具有压强，因此也无法产生浮力，所以浸没在水里的乒乓球没有受到浮力作用，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】指南针受到地磁场的作用指示南北；核电站利用核裂变来发电；带电体能够吸引轻小物体；失重状态时，浸入液体中的物体不受浮力。
8．关于能源、材料，下列说法不正确的是（ ）
A．目前的核电站是利用核裂变释放出来的能量来发电的
B．航空器材采用的是低强度、高密度的合金材料
C．超导材料可用做高压输电线
D．太阳能是一种无污染的新能源
【答案】B
【解析】【解答】解：
①核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的．所以A说法正确，不符合题意．
②航空器在太空中时，舱外是真空，舱内有空气，内外压强差大，故需要硬度大的材料，使它不容易变形；又因为要想使航空器材需升空容易，必须减小航空器材质量，在体积一定的情况下，减小密度．所以B说法错误，符合题意．
③当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性．由于超导体的电阻为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源．所以C说法正确，不符合题意．
④太阳能属于一次能源，是一种既无污染又取之不尽的新能源．所以D说法正确，不符合题意．
故选B．
【分析】①核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．
②航空器材需要硬度大的材料制成，这样在内外压强差作用下，才不容易变形，同时航空器材需要升空，应选用轻些的材料制成，这样升空才容易，因此材料的密度也应小一些．
③超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，也就避免了内能的损耗，适合做输电线路．
④太阳能可以直接被人类获取，属于一次能源，太阳能是清洁能源，不会产生任何污染．
9．关于能源信息与材料。下列说法不正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
B．化石能源和核能都属于可再生能源
C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
【答案】B
【解析】【解答】A．核反应堆中发生的是重核裂变的链式反应，是可以控制的，应用在核能发电方面，A正确，不符合题意；
B．化石能源和核能用过之后都不可再生，都属于不可再生能源，B错误，符合题意；
C．电磁波的波速是一个定值，与波长和频率无关。5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等，C正确，不符合题意；
D．超导是指导体电阻为0，若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在短时间内能再生的资源叫做可再生资源，比如水资源、太阳能；在短时间内不能再生的资源叫做可不可再生资源，比如核能、煤炭、石油。
10．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．下列说法正确的是（ ）
A．纳米材料制成的物体其强度和硬度会大大提高
B．卫星通讯、互联网都是依靠电磁波传递信号的
C．在通常情况下，铜、铅笔芯和纯净水都属于导体
D．煤、石油、干电池、食物中贮存的能量是化学能
【答案】A
【解析】【解答】A.因为纳米尺度很小，所以利用纳米科学技术生产的纳米材料制成的物体其强度和硬度会大大提高，A符合题意；
B.卫星通讯是利用微波传递信息，互联网也可以采用光纤通信方式，这个不是利用电磁波传递信息的，B不符合题意；
C.在通常情况下，纯净水是绝缘体，故C不符合题意；
D、煤、石油、干电池贮存的能量是化学能，食物中贮存的是生物能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】纳米科学技术是纳米尺度内（0.1nm～100nm）的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子；微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信都是利用电磁波传递信息；导体：容易导电的物体叫导体，如：金属，人体，大地，酸、碱、盐的水溶液等；绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体，如：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等；化学能是一种很隐蔽的能量它不能直接做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成热能或其它形式的能量。
二、填空题
11．2020年6月23日上午，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了北斗三号最后一颗全球组网卫星。火箭发射时发动机向地面喷火，火箭向上运动，这说明物体间力的作用是 的；如图所示，卫星展开的板状两翼将太阳能转化为电能，太阳能属于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。
【答案】相互；一次能源
【解析】【解答】火箭点火向下喷出气体，火箭向上运动，是因为气体也给火箭一个向上的力，说明物体间力的作用是相互的。太阳能可以从自然界直接获取的能源，属于一次能源。
【分析】物体间力的作用是相互的；太阳能属于一次能源。
12．“神舟十七号”飞船于2023年10月26日在酒泉卫星发射中心发射升空。这一壮举再次向世界展示了中国航天事业的强大实力和无限潜力。空间站上硕大的太阳能电池板可将太阳能转化为 能，太阳能电池板在空间站电路中的作用相当于 （填“电源”或“用电器”）。
【答案】电；电源
【解析】【解答】太阳能电池板的工作时，利用半导体材料的光电效应，从而产生电流，可将太阳能转化为电能。太阳能电池板为空间站电路中的用电器提供电能，相当于电源。
【分析】太阳能电池将太阳能转化为电能；提供电能的是电源。
13．如图所示，是试验中的太阳能汽车，它利用太阳能电池板提供能源，太阳能电池板工作时将太阳能转化为 能。太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲、下表面比较平，汽车高速行驶时对地面的压力 （选填“>” “=”或“<”）汽车静止时对地面的压力。
【答案】电；<
14．“神舟十号”飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于
能源（填“一次”或“二次”）．宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用微波传递信息，微波 （填“属于”或“不属于”）电磁波．
【答案】二次；属于
【解析】【解答】解：（1）神舟十号飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于二次能源；（2）太阳电池的电源帆板工作时把太阳能转化为电能，这种能源是可再生能源；（2）宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用微波传递信息，微波属于电磁波．故答案为：二次；属于．
【分析】（1）凡是能提供能量的物质资源都称为能源．按能否从自然界直接获取分为一次能源和二次能源能；（2）飞船在太空中是通过电磁波传播信息的．
15．如图所示是一种新能源﹣﹣可燃冰，2017年5月18日，我国在南海开采可燃冰获得成功！1m3可燃冰可分解释放约168m3的天然气．可燃冰属于 （选填“可“或“不可”）再生能源．完全燃烧168m3的天然气可以释放的热量为 J，若这些热量全部被水吸收，可以将质量为 t的水由20℃加热到70℃[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
【答案】不可；6.72×109；32
【解析】【解答】解：（1）“可燃冰”开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以“可燃冰”属于不可再生能源；（2）由题知，1m3可燃冰分解后，可释放出约168m3天然气，
这些天然气完全燃烧产生热量：Q放=Vq=168m3×4×107J/m3=6.72×109J，（3）由题知，水吸收的热量：Q吸=Q放=6.72×109J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得加热水的质量：
m= = =32000kg=32t．
故答案为：不可；6.72×109；32．
【分析】（1）可以在自然界中源源不断的获得的能源叫可再生能源；如风能、水的动能、太阳能、生物质能；（2）根据1m3可燃冰分解后，可释放出约168m3天然气，利用Q放=Vq求完全燃烧168m3的天然气放出的热量；（2）由题知Q吸=Q放，求出水吸收的热量；再根据Q吸=cm△t公式变形可求得可使多少kg的水从20℃加热至70℃．
16．如图核能发电过程中能量转化顺序是核能→ →机械能→电能．与火力发电的主要区别是使用的 不同．
【答案】内能；燃料
【解析】【解答】解：核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能．与火力发电的主要区别是使用的燃料不同．
故答案为：内能；燃料．
【分析】根据核电站的组成部分，逐一分析各个工作阶段发生的能量转化，即可得出核能发电的整个能量转化过程．
17．一个农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面：玉米既售价低廉而且销路不好，他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金 他不顾大家讥笑他的异想天开，专程为自己的“异想天开”去请教了一位科学家，这位科学家既同情他，也对他的“异想天开”很感兴趣。经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用.石油虽被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类，所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新途径。
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：
（1）乙醇燃烧的过程是 能转化为内能的过程。乙醇的热值为，完全燃烧乙醇放出 的热量。
（2）按照能源的分类，乙醇汽油属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点： 。
【答案】（1）化学；8.4×105
（2）二次能源；可再生或者污染少
【解析】【解答】（1）乙醇在燃烧时，将乙醇的化学能转化为火的内能。
由题知，Q放=qm=3×107J/kg×28×10-3kg= 8.4×105 J。
（2）乙醇汽油无法从自然界直接获取，所以是二次能源；使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处：可以降低一氧化碳、碳氢化合物等污染物排放，减少环境污染；还可以节省常规能源。
故答案为：（1）化学；8.4×105；（2）二次；可再生或者污染少 。
【分析】（1）燃料燃烧是一种化学变化，在该过程中将燃料的化学能转化为内能。
（2）利用公式Q=qm即可求出释放的热量。
（3）由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源；乙醇汽油可以有效改善油品的物理化学性质，主要发挥的是环保作用；可以降低一氧化碳、碳氢化合物等污染物排放；还可以节省常规能源。
18．2022年11月25日，国内首台自主研制F级50兆瓦重型燃气轮机正式完工发运，标志着我国在重型燃气轮机领域完成了从“0”到“1”的突破。
（1）燃气轮机 （选填“属于”或“不属于”）热机。在燃气轮机的轴承中加入润滑油可以 （选填“增大”或“减小”）摩擦。
（2）F级联合循环一小时发电量可达7万千瓦时，则该过程中其功率为 W，产生的电能是 （选填“一”或“二”）次能源。燃气轮机工作压强为18个大气压，该环境下手掌面积大小的零件上受到的压力约为 （选填“2×102、2×103或2×104）。
（3）已知F级燃气轮机的单循环热效率可达38%，E级燃气轮机的单循环热效率为34%。某装备E级燃气轮机的驱逐舰进行一次巡航任务需要消耗燃油760t，若改装成F级燃气轮机可节约燃油 t。
【答案】属于；减小；7×107；二；2×104；80
三、实验探究题
19．2022年2月22日，山西光伏发电输出创历史新高，光伏发电的核心部件是光电板。光电板吸收太阳能的多少是技术的关键，它与什么因素有关？小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、光电板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如表：
序号 光电板的面积m2 光照时间min 光电板表面所涂颜色 LED灯的发光时间min
1 0.1 10 黑色 30
2 0.1 20 黑色 60
3 0.3 10 黑色 90
4 0.1 10 白色 10
（1）该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过 反映；
（2）由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越 （选填“多”或“少”）；由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 色较好；
（3）你觉得光电板吸收太阳能的多少可能还与哪些因素有关？ （写出一种即可）。
【答案】LED灯发光的时间；多；黑；光电板的清洁程度
20．1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能和合金称为形状记忆合金．
记忆效应分别有：单程记忆效应和双程记忆效应．单程记忆效应是指，材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状．双程记忆效应是指，某些合金加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状．
形状记忆合金在航天方面的 应用已取得重大进展．美国国家航空、航体那句采用形状记忆合金制造了月面天线．这种月面天线为半球形展开天线，体积较大．当往运载火箭或航天飞机上装载时，先在低温下对它进行压缩，形成便于装运的小球团；待发送到月球表面时，受太阳光照射加热而恢复记忆的原形，展开成正常工作的半球形天线．
根据上面提供的材料回答下列问题：
（1）将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来，填在表格内．
记忆类型 初始形状 低温变形 加热形状 冷却形状
形状单程记忆效应
形状双程记忆效应
（2）仿照（1）的格式将月面天线的展开过程，按条件用简单的图象表示出来．
（3）若给你一个记忆合金材料，将会用它来制作 元件．（选填在生活或生产中具有使用价值的元件）
【答案】（1）；；；
（2） ；
（3）自动控制开关
【解析】【解答】（1）单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状．所以在单程记忆效应下，物体加热形状、冷却变形都与初始形状一致；
双程记忆效应是指材料加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状．所以物体加热形状与初始形状一致，冷却形状与低温变形一致．据此得到图形变化如下：
；
（2）月面天线首先在低温条件下压缩成任意形状，送达月球后，在太阳照射下，温度升高，恢复成初始形状．如下图所示；
；
（3）合金材料在温度变化时，体积发生变化，所以可以用来制作自动控制开关，放在设定温度的空间内，当温度异常升高或降低时，自动接通或断开电路报警．
故答案为：（1）○；○；○；△；（2）；；（3）自动控制开关 .
【分析】（1）根据单程记忆效应和双程记忆效应的定义分析判断物体的形状；
（2）根据单程记忆效应的定义画出天线的恢复过程；
（3）利用合金材料的记忆效应实现自动控制 .
21．创新小组同学在调研“太阳能使用情况”的综合实践活动中，发现不同型号的太阳能热水器水温上升快慢情况不一样，由此对水温上升快慢的影响因素进行了三种猜想：
猜想1：太阳光照时间；
猜想2：水量的多少；
猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）；
（1）在研究猜想1时，小明同学根据所学知识可知猜想1是 ；
（2）在研究猜想2时，小明利用如图一的装置，分别在长方体薄壁透明玻璃水槽中装入不同质量的水，发现照射时间相同时，水质量越大，水温变化越慢。这样的操作过程 ，理由是 ；
（3）为了研究猜想3，（如图二）小明准备了三个透明玻璃水槽（有盖，A、B受光面积相同，B容积较大，A、C容积相同，C受光面积较大），小明应选择A水槽和 水槽进行对比实验，在水槽中装满水使光垂直照射在透明水槽的正表面。同学们记录了水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示：
A水槽 t/min 0 2 4 6 8
A水槽 0 3.0 4.8 5.6 5.9
※水槽 t/min 0 2 4 6 8
※水槽 0 6.0 9.6 11.2 11.8
①请在图中描点作出A水槽的ΔT-t图像 ；
②分析表格数据可知，太阳能热水器水温上升快慢与受光面积 （有关/无关）；
③小明发现经过一段时间后，水温趋于稳定，小明了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为S，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的四侧面积）对周边的散热功率为P2，则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为 ；
（4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想： （一点即可）。
【答案】（1）错误的
（2）不合理；没有控制受光面积相等
（3）C；；有关；
（4）光照的角度、光照的强度
四、计算题
22．某种小汽车每消耗1kg汽油会排放2.3kg的二氧化碳，为实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到E＝1.08×108J的太阳能，这些能量可供其匀速行驶30km路程。求：
（1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功；
（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率。
【答案】（1）2.7×107J
（2）25%
23．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接受4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃．【水的比热容C=4.2×103J/（kg ℃）】
求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E
（3）热水器的效率η
【答案】（1）解：热水器中的水吸收的热量：
Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（40℃﹣20℃）=8.4×106J；
（2）解：热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；
（3）解：热水器的效率：
η= ×100%= ×100%=40%．
【解析】【分析】（1）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）太阳能热水器每小时平均接受4.2×106J的太阳能，求出在5小时的有效照射时间内热水器接收到的太阳能；（3）根据η= ×100%求出热水器的效率．
24．一个天气晴朗的正午，阳光直射，小明同学利用实验粗略测定太阳的辐射功率．他取一个截面积s=3×10-2m2的薄壁金属圆筒竖直在水平地面上，向筒内注入质量m=0.6kg的凉水，在阳光下照射2min后，水的温度上升了1℃.
（1）求水吸收的热量Q吸,C=4.2×103J/ (kg·℃)]
（2）计算在阳光直射下，地球表面1m2的面积上1s内获得的太阳能
（3）已知日地距离约为r=1.5×1011m，照射到大气顶层的太阳能只有约40%到达地面，请你估算太阳的辐 射功率 (半径为r的球其表面积为4πr2)
【答案】（1）解：水吸热Q＝cm△t＝4.2×103×0.6×1J＝2.52×103J
（2）解：地面每平方米每秒钟获得的能量E＝ 700J/(m2 s)
（3）解：每平方米每秒钟，在大气顶层得到的太阳能为E0＝ ＝1750J/(m2 s) ，太阳辐射功率P＝E0 4πr2＝1750J/(m2 s)×4×3.14×(1.5×1011)2W＝4.95×1026W
【解析】【分析】（1）利用公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）先计算出泡沫塑料圆筒接受的太阳能，进而计算每平方米面积上接受的太阳辐射能量；
（3）太阳辐射功率即接受太阳辐射能量与时间的比值.
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