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能源与可持续发展 单元专项培优检测卷
一、单选题
1．以下说法中错误的是（ ）
A．二战时美国轰炸广岛的原子弹主要利用了核裂变时的链式反应
B．我们置身于电磁波的海洋中
C．公式v=λ f只对声波适用，对电磁波不适用
D．电能属于二次能源，食物属于生物质能
2． 近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（ ）
A．固态可燃冰属于二次能源
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
3． 下列关于叙述正确的是（ ）
A．日食和月食是由于光的反射引起的
B．“宁知风雨夜，复此对床眠”，雨的形成是汽化现象
C．厚玻璃板看起来变薄了是由于光的折射引起的
D．太阳能、地热能和电能都属于一次能源
4．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，下列说法错误的是（ ）
A．卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
B．超导材料可应用于远距离输电线
C．目前人类使用的能源都是可再生能源
D．光纤通信适用于远距离、大容量传输信息
5．下列说法中，正确的是（ ）
A．电饭锅将机械转化为电能 B．光电池将太阳能转化为电能
C．发射火箭将机械能转化为内能 D．发电机将电能转化为机械能
6．太阳是人类的能源宝库，下列关于太阳能的说法中，错误的是（ ）
A．太阳能是可再生能源
B．太阳能电池把太阳能转化为电能
C．使用太阳能绿色环保没有污染
D．太阳能是太阳内部核裂变释放的能量
7．关于核反应，下列说法正确的是（ ）
A．只有裂变才能释放出核能
B．氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D．原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
8．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维是超导材料制成的
B．“华龙一号”第三代核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
C．我国南海海域深处蕴藏的大量“石油”属于可再生能源
D．用手机收看课堂直播是利用电磁波来传递信息的
9．关于能源，下列说法正确的是（ ）
A．电能、可燃冰都是一次能源
B．风能、水能、核能都是可再生能源
C．核潜艇的核反应堆中发生的是核裂变，反应速度是可以控制的
D．大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
10．下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（ ）.
A．条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
B．太阳能和核能都是可再生能源
C．必须用六颗同步卫星才能实现全球通信
D．塑料和银都是很好的绝缘材料
二、填空题
11．《流浪地球》影片开创了我国科幻片的新纪元，影片讲的是太阳的生命即将终结，人类带着地球流浪的故事。在太阳内部，发生 （选填 “核裂变”或“核聚变”）产生光和热。在大数据、云计算的当今时代，计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是 （选填“输电”“通信”或“导热”），光 （选填 “属于”或“不属于”）电磁波。
12．北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖．卫星利用太阳能电池板获得能量，太阳能属于 能源．卫星是使用 与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的 （选填“反射”或“直线传播”）原理．
13．一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇。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。电风扇工作时的电压为1.2 V，电流为50 mA，若电风扇正常工作了1 h，电流做功为 J。
14．近年来我市部分居民用上了管道天然气，天然气属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）．点燃天然气，将食用油倒入锅中，通过 的方式使油的内能增加，温度升高．
15．如图所示为“一个世纪以来人类能源消耗”图象，针对这种趋势，我们应该 ． 目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是 ．
16．太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。技术人员可以通过 远程操控太阳能汽车。
17．在下列能源中：煤、石油、风能、核能和天然气，属于可再生的是 ；根据能量守恒定律，世界上的能源总量是不变的，那么主要造成能源危机的原因是，能量的转化和转移具有 性．
18．煤属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是 J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是 （选填“原子弹”或“氢弹”）。
三、计算题
19．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的新能源汽车，白天，把太阳能转换为电能自动存储在动力电池中，行驶时再将电能转化为机械能，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放．如图所示为某型号的太阳能汽车，电池接收太阳能的有效面积为，如果一天中光照时间为7.5h，太阳光到达地面的热辐射为，该太阳能汽车将太阳能转化为机械能的效率为25%，求：
（1）一天中太阳能电池接收的太阳能是多少
（2）该汽车匀速行驶时的平均阻力约为900N，太阳光照射一天后最多能跑多少公里
20．人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等。太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
四、实验探究题
21．2022年2月22日11时54分，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、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/ 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 5
（1）长度和 的测量是物理学中最基本的两种测量。
（2）该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过 反映的。
（3）由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是 。由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 色较好。
（4）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）。
22．太阳能作为一件新能源，已被人类广泛使用。例如太阳能路灯，其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题：光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想：
猜想1：可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：可能与光电板的面积有关；
猜想3：可能与光电板的颜色有关。
根据猜想，设计实验方案，其实验探究步骤如下：
A.先选用相同的三块0.1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10 min、20 min、30 min，光电板吸收的能量被储存。让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中：
B.再选用0.2 m2、0.3 m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中：
C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中.
实验数据记录如下表：
（1）由表中 (填上表中的序号)三组数据对猜想1进行验证，得出结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想 进行验证，得出结论是： 。
（3）由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 色最好。
（4）综合分折可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色。你认为还与哪些因素有关？（写出一种即可) 。
23．电磁波家族如图所示：
（1）家庭网络中，小红觉得5GWiFi比2.4GWiFi网速更快，则相关正确的表述是 ____；（单选，填字母）
A．5G比2.4G的传播速度更快
B．5G比2.4G的频率更高
C．5G比2.4G的波长更长
D．5G和2.4G分别用电磁波、声波传递信息
（2）微波炉是利用电磁波加热食物的，食物（忽略质量变化）加热后内能 （选填“增加”，“减少”），食物中水分发生了哪种物态变化而变少 ？
（3）我们看到的太阳光也属于电磁波，太阳能是 （选填“可再生”，“不可再生”）能源。
五、综合题
24．下表是某品牌汽车《驾驶守则》中的部分安全距离表格．
刹车前的车速v（km/h） 反应距离L（m） 刹车距离s （m） 停车距离x（m）
40 10 10 20
60 15 22.5 37.5
80 A= 40
120 30 90 120
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．图中所 示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象．实验表明，一般家用小排量汽车的耗油量为每百公里7L﹣10L，而刹车过程中汽车的耗油量会有明显增加，因此在车辆较多的路面上应减速慢行，尽量减少刹车的次数．
（1）汽油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）一汽车在某次行驶中，消耗燃油0.63kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为 J，这些热量可以使 kg的水温升高60℃（燃油的热值q=4.6×107J/kg，水的比热容为c=4.2×103J/kg ℃）．
（3）若驾驶员的反应时间（即汽车行驶反应距离L的过程中所经历的时间）一定，则表格中A的数据应为 ．
（4）图中 （选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好，你判断的依据是 ．
（5）汽车保持恒定功率80kw在平直路面行驶时，其所受阻力大小为4000N，则汽车匀速行驶时的速度为v= km/h，根据表格中的数据可推断，这一速度所对应的安全停车距离应为 m．
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能源与可持续发展 单元专项培优检测卷
一、单选题
1．以下说法中错误的是（ ）
A．二战时美国轰炸广岛的原子弹主要利用了核裂变时的链式反应
B．我们置身于电磁波的海洋中
C．公式v=λ f只对声波适用，对电磁波不适用
D．电能属于二次能源，食物属于生物质能
【答案】C
【解析】【解答】A、原子弹利用的是核裂变，是可控的，A不符合题意；
B、我们生活在电磁波的海洋中，利用电磁波传递信息和能量，B不符合题意；
C、电磁波的波速、频率和波长的计算公式也是v=λ f，C符合题意；
D、电能不能从自然界直接获得，只能通过消耗其它能源经过转换而得到，因此电能是二次能源；食物具有生物质能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】原子反应分为核裂变反应和核聚变反应，原子弹是利用核裂变的，氢弹是利用核聚变的；
我们周围充满了电磁波，电磁波能传递信息和能量；
电磁波的波速、频率和波长满足公式v=λ f；
能从自然界中直接获取的能源是一次能源；需要消耗一次能源才能获得的是二次能源。
2． 近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（ ）
A．固态可燃冰属于二次能源
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
【答案】B
【解析】【解答】A.固态可燃冰是从自然界直接获得的，是一次能源，A不符合题意；
B.水能、风能、太阳能可以短时间获得，属于可再生能源，B符合题意；
C.普通核电站获得核能的方式是核裂变，C不符合题意；
D.LED是半导体材料制成的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】可以直接从自然界获得的能源是一次能源；短时间可得的能源是可再生资源；核电站利用的是核裂变；LED是半导体材料。
3． 下列关于叙述正确的是（ ）
A．日食和月食是由于光的反射引起的
B．“宁知风雨夜，复此对床眠”，雨的形成是汽化现象
C．厚玻璃板看起来变薄了是由于光的折射引起的
D．太阳能、地热能和电能都属于一次能源
【答案】C
【解析】【解答】】A．日食和月食是由于光的直线传播形成的，故A错误；
B．雨是由水蒸气液化形成的，故B错误；
C．很厚的玻璃板看起来变薄了是由于光的折射引起的，故C正确；
D．太阳能、地热能属于一次能源，电能属于二次能源，故D错误。
故答案为：C。
【分析】日食和月食是由于光的直线传播形成的，很厚的玻璃板看起来变薄了是由于光的折射引起的。
4．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，下列说法错误的是（ ）
A．卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
B．超导材料可应用于远距离输电线
C．目前人类使用的能源都是可再生能源
D．光纤通信适用于远距离、大容量传输信息
【答案】C
【解析】【解答】A、卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波，该选项说法正确，不符合题意；
B、超导材料电阻为零，可应用于远距离输电线，该选项说法正确，不符合题意；
C、目前人类使用的能源主要是煤、石油、天然气，属于可再生能源，该选项说法错误，符合题意；
D、光纤通信适用于远距离、大容量传输信息，该选项说法正确，不符合题意．
故选C．
【分析】（1）电磁波能够传递信息；
（2）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；
（3）短时间内能够从自然界得到补充的是可再生能源，短时间不能从自然界得到补充的是不可再生能源；
（4）光纤通信是利用光波来传输信息的，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方．
5．下列说法中，正确的是（ ）
A．电饭锅将机械转化为电能 B．光电池将太阳能转化为电能
C．发射火箭将机械能转化为内能 D．发电机将电能转化为机械能
【答案】B
【解析】【解答】解：A、电饭锅工作时，把电能转化为内能．不合题意．
B、光电池是把太阳能转化为电能．符合题意．
C、发射火箭将内能转化为机械能 不合题意．
D、发电机将机械能转化为电能．不合题意．
故选B．
【分析】用电器工作的过程就是把电能转化其它形式的能的过程．人类对太阳能的利用主要是太阳能转化为内能和电能．
火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能．
发电机将机械能转化为电能．
6．太阳是人类的能源宝库，下列关于太阳能的说法中，错误的是（ ）
A．太阳能是可再生能源
B．太阳能电池把太阳能转化为电能
C．使用太阳能绿色环保没有污染
D．太阳能是太阳内部核裂变释放的能量
【答案】D
【解析】【解答】解：A、太阳能可以源源不断地获得，因此是可再生能源，故A正确；
B、太阳能电池可以把太阳能转化为电能．故B正确；
C、使用太阳能绿色环保没有污染，是一种最好的清洁能源，故C正确；
D、太阳能是太阳内部核聚变释放的能量，不是核裂变，故D错误．
故选D．
【分析】太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，是由太阳内部核聚变释放的，它取之不尽用之不竭，越来越被广泛利用；它的优点很多，比如：太阳能分布广阔，获取方便；清洁不会造成环境污染．
7．关于核反应，下列说法正确的是（ ）
A．只有裂变才能释放出核能
B．氢弹爆炸是利用裂变释放出核能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D．原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
【答案】D
【解析】【解答】解：A、原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能，故A错误；
B、原子弹是利用核裂变的链式反应原理，氢弹是利用的核聚变，故B错误；
C、核电站的核反应堆发生的链式反应是可以控制的，故C错误；
D、如果原子核的链式反应不加控制，核能会瞬时释放出来，就会发生原子弹爆炸，故D正确．
故选D．
【分析】（1）核聚变和裂变都能释放能量．
（2）原子弹是利用裂变的链式反应中能在极短时间内释放出巨大能量的原理制成的；而氢弹则是利用轻核的聚变制成的；
（3）核电站的核反应堆是进行核反应并能控制和反应速度的装置，它是核电站的核心；
（4）如果原子核的链式反应在可控制的核反应堆中进行，就可和平利用核能发电，若不加控制，就会发生原子弹爆炸．
8．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维是超导材料制成的
B．“华龙一号”第三代核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
C．我国南海海域深处蕴藏的大量“石油”属于可再生能源
D．用手机收看课堂直播是利用电磁波来传递信息的
【答案】D
【解析】【解答】A、光导纤维是半导材料制成的，故A错误。
B、“华龙一号”第三代核电站是利用核裂变释放的能量来发电的，故B错误。
C、“石油”属于不可再生能源，故C错误。
D、手机是利用电磁波来传递信息的，故D正确。
答案为：D
【分析】（1）超导体一般是用来制作输电线。
（2）核电站采用的都是核裂变。
（3）石油属于化石能源，是不可再生能源。
（4）手机是利用电磁波来传递信息。
9．关于能源，下列说法正确的是（ ）
A．电能、可燃冰都是一次能源
B．风能、水能、核能都是可再生能源
C．核潜艇的核反应堆中发生的是核裂变，反应速度是可以控制的
D．大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
【答案】C
【解析】【解答】A．电能是二次能源，故A错误；
B．核能不是可再生能源，故B错误；
C．核潜艇的核反应堆中发生的是核裂变，故C正确；
D．氢核的聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，故D错误。
故选C。
【分析】根据能源的分类、核裂变判识选项
1、可在生能源：使用后短期可以恢复的能源，如太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温
2、一次能源：自然界可以直接获取的能源，不需要加工的能源：如太阳能、风能、海洋能二次能源，不可以直接获取的能源，需要加工的能源，如电能
3、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式
10．下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（ ）.
A．条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
B．太阳能和核能都是可再生能源
C．必须用六颗同步卫星才能实现全球通信
D．塑料和银都是很好的绝缘材料
【答案】A
【解析】【解答】A、条形码扫描器中的光敏二极管，主要是半导体材料制成的，A正确；
B、太阳能在短时间可以得到补充，是可再生能源；核能不能短时间得到补充，是不可再生能源，B错误；
C、卫星是信息传递的中转站，在地球周围，用三颗同步卫星，就能实现全球通信，C错误；
D、塑料不易导电，是很好的绝缘材料，银的导电性很强，是导体，D错误。
故选A。
【分析】发光二极管是半导体材料；银的导电性强，是导体，塑料不易导电，是绝缘体；太阳能是可再生资源，核能是不可再生资源；利用三颗卫星，可以实现全球通信。
二、填空题
11．《流浪地球》影片开创了我国科幻片的新纪元，影片讲的是太阳的生命即将终结，人类带着地球流浪的故事。在太阳内部，发生 （选填 “核裂变”或“核聚变”）产生光和热。在大数据、云计算的当今时代，计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是 （选填“输电”“通信”或“导热”），光 （选填 “属于”或“不属于”）电磁波。
【答案】核聚变；通信；属于
【解析】【解答】 太阳内部每时每刻进行着核聚变反应，释放出巨大的能量，从而发光和发热； 光纤网络是光纤通信的载体，因此光纤的主要作用是通信； 光波属于电磁波.
【分析】 本题考查太阳的能量的来源、光纤的作用，知道光就是电磁波的一种，是一道基础题.
12．北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖．卫星利用太阳能电池板获得能量，太阳能属于 能源．卫星是使用 与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的 （选填“反射”或“直线传播”）原理．
【答案】可再生；电磁波；反射
【解析】【解答】太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源；太空中没有空气，是真空，所以我国研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息，从而实现与地面通信的；光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，利用了光的反射。
故答案为：可再生；电磁波；反射.
【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源.
现代社会为信息社会，信息的传播离不开电磁波，故应掌握电磁波的性质及应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的，微波炉利用微波加热食物等.
现代“信息高速公路”的两大支柱是：卫星通信和光纤通信.
13．一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇。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。电风扇工作时的电压为1.2 V，电流为50 mA，若电风扇正常工作了1 h，电流做功为 J。
【答案】太阳；216
【解析】【解答】太阳能电池板可以获得电能，是太阳能转化为电能。
当电风扇正常工作1h，电流做功为：W=UIt=1.2V×0.05A×3600s=216J。故第1空填：太阳；第2空填：216。
【分析】太阳能电池板将太阳能转化为电能；根据W=UIt，计算消耗电能的多少。
14．近年来我市部分居民用上了管道天然气，天然气属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）．点燃天然气，将食用油倒入锅中，通过 的方式使油的内能增加，温度升高．
【答案】不可再生；热传递
【解析】【解答】解：
天然气不能源源不断地从自然界获得，也不可重复利用，故天然气属于不可再生能源；
点燃天然气，将食用油倒入锅中，通过热传递的方式使油的内能增加，温度升高．
故答案为：不可再生；热传递．
【分析】（1）能够源源不断地从自然界获得或可以重复利用的能源是可再生能源；不能源源不断地从自然界获得或不可重复利用的能源，叫不可再生能源．
（2）改变物体内能的方式有两种：做功与热传递．
15．如图所示为“一个世纪以来人类能源消耗”图象，针对这种趋势，我们应该 ． 目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是 ．
【答案】节约能源；风能、水能、太阳能
【解析】【解答】解：在日常生活中，要节约能源（如电能、水能、天然气、煤、柴）．
还可以开发新能源、提高燃料利用率、提高各种耗能设备效率等；
风能、水能能和太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染；
故答案为：节约能源；风能、水能、太阳能．
【分析】（1）由图可得，煤炭的消耗量在逐年升高，而且增长速度越来越快，可以从节约能源方面入手，进行作答．
（2）可再生能源是能在短时间内形成的能源，可再生资源特点是取之不尽用之不竭．
16．太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。技术人员可以通过 远程操控太阳能汽车。
【答案】可再生；电磁波
【解析】【解答】（1）太阳能可以从自然界源源不断得到补充，其属于可再生能源；
（2）技术人员可以通过电磁波远程操控太阳能汽车。
故答案为：可再生；电磁波。
【分析】（1）能够从自然界源源不断得到补充的能源叫可再生能源；
（2）广播、电视、卫星、移动通信都使用电磁波来传递信息。
17．在下列能源中：煤、石油、风能、核能和天然气，属于可再生的是 ；根据能量守恒定律，世界上的能源总量是不变的，那么主要造成能源危机的原因是，能量的转化和转移具有 性．
【答案】风能；方向
【解析】【解答】解：
风能可以源源不断从自然界获得，它们是可再生能源；煤、石油、核能和天然气等都属于不可再生能源；
发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体，而不能反向传递；电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能，这两个事实说明能量的转化和转移具有方向性．
故答案为：风能；方向．
【分析】（1）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）能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化．
18．煤属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是 J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是 （选填“原子弹”或“氢弹”）。
【答案】不可再生；6×1010；原子弹
【解析】【解答】常见的不可再生资源有：煤、石油、天然气等。这些资源在短期内不能从自然界中得到补充，所以是不可再生资源。
根据 可知，2t煤完全燃烧放出的热量是
原子弹是利用核裂变原理制成的武器，氢弹是根据核聚变原理制成的武器。
【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；结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；原子弹的原理是利用核裂变释放能量。
三、计算题
19．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的新能源汽车，白天，把太阳能转换为电能自动存储在动力电池中，行驶时再将电能转化为机械能，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放．如图所示为某型号的太阳能汽车，电池接收太阳能的有效面积为，如果一天中光照时间为7.5h，太阳光到达地面的热辐射为，该太阳能汽车将太阳能转化为机械能的效率为25%，求：
（1）一天中太阳能电池接收的太阳能是多少
（2）该汽车匀速行驶时的平均阻力约为900N，太阳光照射一天后最多能跑多少公里
【答案】（1）解：一天中太阳能电池接收的太阳能
答：一天中太阳能电池接收的太阳能是；
（2）解：接收的太阳能转化为汽车的机械能
汽车匀速行驶，牵引力
由得太阳光照射一天能行驶的路程
答：太阳光照射一天后最多能跑。
【解析】【分析】（1）根据太阳能和时间、面积的乘积，计算总热量；
（2）根据热量和转化效率计算机械能；根据功和力的比值， 计算距离。
20．人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等。太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】解：热水器中水吸收的热量：
Q吸＝2.5×106J/（m2 h）×3m2×6h×42%＝1.89×107J；
因为Q吸＝cm△t，
所以水升高的温度：
△t＝ ＝ ＝45℃。
水最后的温度：
t＝t0+△t＝15℃+45℃＝60℃。
答：水温度升高到60℃。
【解析】【分析】结合题意，首先求得 热水器中水吸收的热量 ，利用 Q吸＝cm△t 求得 水升高的温度 ，进一步求得水的末温.
四、实验探究题
21．2022年2月22日11时54分，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、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/ 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 5
（1）长度和 的测量是物理学中最基本的两种测量。
（2）该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过 反映的。
（3）由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是 。由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 色较好。
（4）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】（1）时间
（2）LED灯的发光时间
（3）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多；黑
（4）光照强度、光照时间、光照角度、光电板的材料（写一种即可）
【解析】【解答】（1）由题意和表格内容可知，实验中，需要测量光电板的面积和日照时间，长度和时间的测量是物理学中最基本的两种测量。
（2）分析表格数据可知，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯发光时间反映的。
（3）由表中1、3两组数据可知，在光照时间和光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，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多。
由表中1、4两组数据可知，光电板面积和光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，故制作太阳能光电板用黑色较好。
（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光照时间、光电板的材料等因素有关（写一种即可）。
故答案为：（1）时间；（2）LED灯的发光时间；（3）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多；黑；（4）光照强度、光照时间、光照角度、光电板的材料（写一种即可）。
【分析】（1）根据题意和表格内容可知需要测的物理量；
（2）根据转换法可知，光电板吸收太阳能多少可以通过LED灯的发光时间来反映；
（3）根据控制变量法，分析比较1、3两组数据得出结论；分析表中1、4组数据，得出制作太阳能光电板材料的最好颜色；
（4）根据生活实际做出猜想。
（1）实验中，需要测量光电板的面积和日照时间，长度和时间的测量是物理学中最基本的两种测量。
（2）光电板吸收太阳能越多，LED灯的发光时间越长，所以光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯发光时间反映的。
（3）[1]由表中1、3两组数据可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：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多。
[2]根据表中数据1、4可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好。
（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光照时间、光电板的材料等因素有关。
22．太阳能作为一件新能源，已被人类广泛使用。例如太阳能路灯，其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题：光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想：
猜想1：可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：可能与光电板的面积有关；
猜想3：可能与光电板的颜色有关。
根据猜想，设计实验方案，其实验探究步骤如下：
A.先选用相同的三块0.1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10 min、20 min、30 min，光电板吸收的能量被储存。让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中：
B.再选用0.2 m2、0.3 m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中：
C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中.
实验数据记录如下表：
（1）由表中 (填上表中的序号)三组数据对猜想1进行验证，得出结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想 进行验证，得出结论是： 。
（3）由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 色最好。
（4）综合分折可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色。你认为还与哪些因素有关？（写出一种即可) 。
【答案】（1）1、2、3
（2）2；在光照时间和光电板的颜色一定时，光电板的面积越大，吸收的太阳能越多
（3）黑
（4）光照强度、电池板的倾角、表面清洁程度等
【解析】【解答】 (1)猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；验证猜想1，需要控制光电板的面积相同、光电板的颜色相同而光电板的光照时间不同，由表中实验数据可知，实验序号1、2、3的数据符合要求；(2)由表中1、4、5三组数据可知，光照时间相同、光电板的颜色相同而光电板的面积不同，所以能对猜想2进行验证；进一步分析可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：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多；(3)根据表中数据1、6、7可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好；(4)光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、电池板的倾角、表面清洁程度等因素有关。
故答案为：（1）1、2、3；（2）2；在光照时间和光电板的颜色一定时，光电板的面积越大，吸收的太阳能越多；（3）黑；（4）光照强度、电池板的倾角、表面清洁程度等.
【分析】结合材料阅读，结合控制变量法分析猜想和对应的实验，因为黑色吸收所有色光，效率高.
23．电磁波家族如图所示：
（1）家庭网络中，小红觉得5GWiFi比2.4GWiFi网速更快，则相关正确的表述是 ____；（单选，填字母）
A．5G比2.4G的传播速度更快
B．5G比2.4G的频率更高
C．5G比2.4G的波长更长
D．5G和2.4G分别用电磁波、声波传递信息
（2）微波炉是利用电磁波加热食物的，食物（忽略质量变化）加热后内能 （选填“增加”，“减少”），食物中水分发生了哪种物态变化而变少 ？
（3）我们看到的太阳光也属于电磁波，太阳能是 （选填“可再生”，“不可再生”）能源。
【答案】（1）B
（2）增加；汽化
（3）可再生
【解析】【解答】（1）5G网络比4G网络的频率更高，波长更短，但在空气中的传播速度是相同的，B符合题意，ACD不符合题意，故答案为：B。
（2）微波炉是利用电磁波加热食物的，通过热传递的方式使加热后的食物内能增加，食物中水因发生汽化变成水蒸气而减少。
（3）在几十亿年内，太阳能是取之不尽、用之不竭的理想能源，因此太阳能是可再生能源。
【分析】（1）不同种类的电磁波，传播速度相同，波长和频率不同；
（2）物体吸收热量后内能增大；液体变为气体，是汽化现象；
（3）太阳能是可再生资源。
五、综合题
24．下表是某品牌汽车《驾驶守则》中的部分安全距离表格．
刹车前的车速v（km/h） 反应距离L（m） 刹车距离s （m） 停车距离x（m）
40 10 10 20
60 15 22.5 37.5
80 A= 40
120 30 90 120
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．图中所 示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象．实验表明，一般家用小排量汽车的耗油量为每百公里7L﹣10L，而刹车过程中汽车的耗油量会有明显增加，因此在车辆较多的路面上应减速慢行，尽量减少刹车的次数．
（1）汽油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）一汽车在某次行驶中，消耗燃油0.63kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为 J，这些热量可以使 kg的水温升高60℃（燃油的热值q=4.6×107J/kg，水的比热容为c=4.2×103J/kg ℃）．
（3）若驾驶员的反应时间（即汽车行驶反应距离L的过程中所经历的时间）一定，则表格中A的数据应为 ．
（4）图中 （选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好，你判断的依据是 ．
（5）汽车保持恒定功率80kw在平直路面行驶时，其所受阻力大小为4000N，则汽车匀速行驶时的速度为v= km/h，根据表格中的数据可推断，这一速度所对应的安全停车距离应为 m．
【答案】（1）不可再生
（2）2.898×107；115
（3）20m
（4）乙；相同的速度，乙的刹车距离小
（5）72；50.4
【解析】【解答】解：（1）汽油是一种化石能源，故在短期内无法再生，故是不可再生能源；（2）消耗燃油0.63kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为Q=mq=0.63kg×4.6×107J/kg=2.898×107 J
这些热量全部被水吸收，据Q吸=cm△t知，m= = =115kg．（3）由表格中第二行的数据可知：停车距离=反应距离+刹车距离，所以第二行的停车距离为15m+22.5m=37.5m，
因为反应距离=行驶速度×反应时间，
已知：v1=40km/h，s1=0.01km，所以，反应时间t= = =0.00025h，
同一人，不同速度下的“反应时间”是相同的，即反应时间t相等，v3=80km/h，所以，S3=v3t3=80km/h×0.00025h=0.02km=20m，
第三行的停车距离=反应距离+刹车距离=20m+40m=60m．（4）分析图象不难看出，乙车的刹车性能好，因为相同的速度，乙的刹车距离小；（5）P=FV，故V= = =20m/s=72km/h；故其反应距离是S=vt=72km/h×0.00025h=0.018km=18m；
据 = ，故s=32.4m，故停车距离=32.4m+18m=50.4m．
故答案为：（1）不可再生；（2）2.898×107； 115；（3）20；（4）乙； 相同的速度，乙的刹车距离小；（5）72；50.4．
【分析】（1）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．（2）知道耗油的质量和油的热值，故利用热量公式计算即可得出此时所释放的热量；同时知道水吸收的热量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式可求水的质量．（3）根据由表格中的数据可知：停车距离=反应距离+刹车距离，反应距离=行驶速度×反应时间，即可完成表格．（4）分析速度﹣路程图象，找出相同速度的情况下，刹车距离小的即可．（5）根据P=Fv，就会算出该车的运行速度即可；然后再据速度和反应时间可计算出反应距离，而后据相邻速度的比值的平方恰好是刹车距离的比值计算出刹车距离，即可得出此时的安全停车距离．
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