沪科版物理九年级第二十章能源、材料与社会第二节 能源的开发与利用
同步练习
1.下列不是利用光能工作的是( )
A.太阳能电池 B.遮光板
C.太阳能汽车 D.植物光合作用
2.下列关于能源和信息的说法正确的是( )
A.当前核电站利用核聚变发电 B.卫星通信利用电磁波传递信息
C.光纤通信利用超声波传递信息 D.太阳能电池板将太阳能转化为内能
3.下列能源中属于新能源的是( )
A.石油 B.太阳能 C.煤炭 D.天然气
4.关于核能和核反应,下列说法正确的是( )
A.只有核裂变才能释放核能 B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
C.氢弹爆炸是利用核裂变释放核能的 D.原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的
5.以下各种形式的能源中不属于一次能源的是( )
A.电能 B.风能 C.水能 D.太阳能
6.下列能源属于二次能源的是( )
A.风能 B.电能 C.太阳能 D.水能
7.以下能源不可再生的是( )
A.天然气 B.风能 C.太阳能 D.地热能
8.地球的通讯卫星其两翼安装的太阳能电池板就是把太阳能转化为 能,供通讯卫星使用;太阳能还可以直接转化为 能,制成太阳能热水器。
9.车制动时,由于摩擦,汽车的机械能转化为地面、空气的 能,这些散失到空气和地面的内能,不能自动地用来再次开动汽车,这说明能量的转移和转化具有 。
10.寒冷的冬天,人们晒太阳感觉很温暖,说明光具有 ,如图是太阳能一体化路灯,它将光能转化为 能,然后供给路灯。
11.如图是一款太阳能路灯的图片。白天,太阳能电池将 能转化为电能给蓄电池充电,此时蓄电池是 (选填“电源”或“用电器”);夜晚,蓄电池放电让两个灯泡同时发光。
12.目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识,正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C.核能发电是利用原子核聚变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
13.“华龙一号”是由中国两大核电企业研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术,使核能的利用更安全、更经济。下列关于核能的认识,正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.核电站的能量转化为:核能→内能→机械能→电能
C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程完全相同
14.关于能源、能量和信息,下列说法不正确的是( )
A.当前核电站是利用核裂变发电 B.电磁感应现象中,电能转化为机械能
C.煤、石油、天然气都是不可再生能源 D.用遥控器选择电视节目,是通过电磁波进行的
15.下列关于能源、能量的说法,正确的是( )
A.核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源
B.能量的转化和转移是有一定方向的
C.秦山核电站是利用原子核聚变释放的核能来发电的
D.电烙铁正常工作时是将电能转化为光能
16.成都正全面加强人居环境建设,让市民“望得见山,看得见水,记得住乡愁”,要实现这样的愿景,节能减排,使用新能源势在必行。下列说法不正确的是( )
A.生物能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源
B.氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
C.能源的大量消耗使人类面临严重的能源危机
D.节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率
17.水力发电是间接利用太阳能。在回答太阳能如何转化为电能的问题时用到下面五句话:
①水蒸气由于液化、凝华等物态变化; ②形成水位差
③发电机将水的动能转化为电能; ④以雨、雪等形式落回大地;
⑤太阳向空间辐射使江河湖泊的水蒸发。
合理的表达顺序应是( )
A.⑤①④②③ B.⑤④①②③ C.⑤②①④③ D.⑤②④①③
18.太阳能是人类能源的宝库,以下设备使用太阳能的是( )
A.电磁炉 B.电饭锅
C.电冰箱 D.太阳能热水器
19.将火柴头在火柴盒上擦然是通 的方式,改变火柴头的内能,将火柴头用火点燃是通过 的方式改变火柴头的内能。现有一太阳能热水器,在晴天,每天可将20kg水从20℃加热到70℃,则水吸收的热量为 J,若燃烧煤气来加热这些水(不计热量损失),则至少需要消耗掉 kg的煤气。[已知煤气的热值为3.9×107J/kg,水的比热为4.2×103J/(kg?℃)]
20.太阳能是一种清洁能源,某太阳能热水器每天能使100kg的水温度升高30℃,那么这些水吸收的热量为 J,这些热量相当于完全燃烧 m3的天然气放出的热量。[天然气的热值取7×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg?℃)
21.某太阳能热水器,水箱容量为100L,该地点平均每平方米每秒钟太阳辐射内能为1×103J,如果将整箱水的温度从20℃加热到80℃,需要阳光照射8h,整箱水需要吸收的热量是 J,若此热水器热效率为η=35%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的35%转化为水的内能),热水器上集热器的面积至少为 m2。
22.我们县城现在冬季的供暖大都采用水暖,这主要是利用了水的 较大的特性;在寒冬里,水凝固成冰后,它的吸放热能力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),而在夏天,晴天多,日照时间长,是利用太阳能的好时候。某家太阳能热水器的一大桶装水100kg,经过一天的日晒,温度由20℃升高到100℃,则水吸收的太阳能是 J[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。
23.新能源和生态环保是人们关注的两大热点问题,如图所示是一种被广泛使用的太阳能热水器,这种装置可以把太阳能转化为水的 能。若此热水器装80kg初温为20℃的水,当水温升高到40℃时,需要吸收 J的热量。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
24.对裂变的链式反应加以控制,使核能平稳缓慢地释放出来的装置叫( )
A.原子弹 B.氢弹 C.核反应堆 D.核电站
25.下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.太阳能 C.石油 D.核能
26.核电站的核反应堆中发生的变化是( )
A.质量大的原子核的裂变 B.质量小的原子核的聚变
C.裂变和聚变同时发生 D.核物质燃烧释放出内能
27.太阳光可认为是由一份一份的光子组成。光子不仅具有能量,还有动量。光照射到某个面上就会产生压力。有人设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生的压力推动探测器在太空中前进,推力越大,探测器获得的加速度越大。第一次安装的是反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜,那么( )
A.安装反射率极高的薄膜,探测器获得的加速度大
B.安装吸收率极高的薄膜,探测器获得的加速度大
C.两种情况下,由于探测器的质量一样,探测器获得的加速度大小应相同
D.两种情况下,探测器获得的加速度大小无法比较
28.核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( )
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
29.世界上有多种能源,其中有一种能源被称为绿色能源,它是由植物或动物粪便经微生物作用产生的一种能源。这种能源是( )
A.天然气 B.液化气 C.沼气 D.以上都不对
30.为了节约能源,减轻污染,人类发明了太阳能汽车,如图所示为试验中的流线型无人驾驶太阳能汽车,下列说法正确的是( )
A.太阳能是一种不可再生能源
B.太阳能电池可将太阳能转化为电能
C.测试时可以利用电磁波实现远程操控太阳能汽车
D.太阳能汽车快速行驶时对地面的压力比静止时大
31.如图所示是我国发射的中国首辆月球车“玉兔”号的图片,它是迄今为止人类所发射的工作时间最长的月球机器人。下列有关“玉兔”号月球车的说法中正确的是( )
A.月球车通过电磁波向地球传递信息
B.月球车的太阳能电池帆板可将太阳能转化成电能
C.当月球车静止在月球表面上时,它相对于地球是运动的
D.当月球车静止在月球表面上时,它受到的支持力和它对月球表面的压力是一对平衡力
32.设计一台家用太阳能热水器的晒水箱,要求装有50kg水,经过6h曝晒后水能升温40℃.如果这种晒水箱的热效率是40%,那么需要安装的受阳光垂直照射的面积应是 m2.(已知太阳光垂直照射地表面,地表能吸收的辐射热是1.26×103J/s?m2)
33.氢气、煤、石油和太阳能这四种能源中,属于可再生能源的是 和 ,其中 不是存在于地球上的能源。
34.小明家购置了天然气热水器,所使用的天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,燃烧 m3的天然气可产生1.68×108J的热量(已知天然气的热值为8.4×108J/m3).长期使用的热水器内会产生水垢(主要成分为碳酸钙或氢氧化镁),请你写出利用稀盐酸与氢氧化镁的化学方程式: 。
35.如图是某太阳能热水器,向其中注入35kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃,这段时间该热水器中的水吸收的热量Q= J;若用煤燃烧来提供如此多的热量,需完全燃烧 千克煤。[C水=4.2×103J/(kg?℃),煤的热值为3.5×107J/kg]。
36.如图所示是太阳能路灯,灯杆顶端是太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板上的能量为2.7×107J,这些能量经转化后,可供额定功率为30W的路灯正常工作70h,那么该太阳能路灯的能量转化效率是 %。
37.如图是大戎家的太阳能热水器,它的水箱内贮水100kg,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为50%,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=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么:[焦炭的热值为3×107J/kg]
(1)整箱水从20℃加热到70℃吸收多少热量?
(2)整箱水从20℃加热到70℃吸收的热量相当于完全燃烧多少kg的焦炭?
(3)该热水器上集热器的面积至少要多大?(保留二位小数)
38.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是娟娟同学家的太阳能热水器,在某一段时间内的相关信息:其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。求:
太阳照射时间
/h
装水量
/kg
吸热板面积
/m2
水升高温度
/℃
水的比热容
J/(kg℃)
太阳辐射功率/J?
(m2h)﹣1
﹣﹣
100
2.5
60
4.2×103
1.68×106
(1)水在这段时间内吸收的热量。
(2)如果水吸收的热量由天然气来提供,需完全燃烧多少m3的天然气?(q气=8.4×107J/m3,不考虚能损失)
(3)若此太阳能热水器的效率为60%,则此次太阳照射的时间需要多少小时。
(4)说说太阳能热水器有哪些优点。
39.某太阳热水器,水容量为100L.该热水器在冬季有效日照时段里,平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.5×106J.若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到50℃.求:
(1)热水器中水的质量
(2)一天内热水器中的水吸收的热量;
(3)热水器在冬季的效率。
40.太阳能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。为了响应“节能减排”的号召,某学生家购买了一台容积为100L的太阳能热水器。该热水器上集热器的面积为2m2,集热器对太阳能的利用效率为50%,在阳光垂直照射的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率可达P=1400W.若现用该太阳能热水器将整箱水的温度从20℃加热到70℃.水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),求:
(1)这台太阳能热水器需要吸收的热量至少是多少?
(2)这台太阳能热水器需要阳光照射至少多少时间?
沪科版物理九年级第二十章能源、材料与社会第二节 能源的开发与利用同步练习
参考答案与试题解析
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对太阳能的利用的理解和掌握。是中招的热点。
2.【分析】(1)核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的;
(2)现代电信网络中卫星通信、微波通信、移动通信都是利用电磁波来实现的;
(3)光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式,激光是一种光波;
(4)太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。
【解答】解:A、核电站是利用核裂变来释放能量来发电的,该选项说法不正确;
B、卫星通信是利用电磁波来实现的,该选项说法正确;
C、光纤通信主要是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式,该选项说法不正确;
D、太阳能电池板将太阳能转化为电能,该选项说法不正确。
故选:B。
【点评】本题考查了核能、太阳能、光纤以及电磁波的利用,涉及的知识较多,但难度不大,是一道基础题。
3.【分析】新能源主要指潮汐能、地热能、风能、太阳能、核能等。常规能源是指传统的能源,包括植物秸秆和化石燃料,石油,天然气和煤都是化石燃料。
【解答】解:常规能源是指传统的能源,包括植物秸秆和化石燃料,石油,天然气和煤都是化石燃料,所以这些都是常规能源。因此只有太阳能是新能源。故B符合题意。
故选:B。
【点评】解决此题主要依靠识记集中新能源的类型,并且知道什么是常规能源。
4.【分析】(1)核聚变和裂变都能释放能量;
(2)核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染,其主要危害在于核燃料和核废料都具有放射性,但不应该关闭;
(3)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;
(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。
【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、核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染,核废料具有放射性,但不应该关闭,应该合理的利用,故B错误;
C、氢弹爆炸是利用核聚变释放核能的,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。
【点评】此题考查了核能应用的相关知识,为近几年考查的热点应熟练掌握。
5.【分析】直接从自然界获得不需要加工转换的能源是一次能源,不能直接从自然界获得而是通过消耗其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源。
【解答】解:风能、太阳能、水能可以直接从自然界获得,它们属于一次能源;
电能不能从自然界直接获得,需要消耗其它能源经过加工转换获得,因此电能是二次能源;
故选:A。
【点评】本题考查了能源的分类,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
6.【分析】从自然界直接获取没有经过加工转换的能源是一次能源;由一次能源经过加工转换得到的能源是二次能源。
【解答】解:
A、风能是从自然界直接获取不需要加工的能源,是一次能源,故A错误;
B、电能是由一次能源经过加工而获得的能源,是二次能源,故B正确;
C、太阳能是从自然界直接获取的能源,是一次能源,故C错误;
D、水能是从自然界直接获取不需要加工的能源,是一次能源,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了一次与二次能源的辨别,是一道基础题,知道一次与二次能源的概念即可正确解题。
7.【分析】像风能、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。
【解答】解:
风能、太阳能、地热能都是能够源源不断的从自然界得到的能源,是可再生能源,天然气在短期内不能从自然界得到补充,属于不可再生能源。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对:能源的分类,以及可再生能源特点的了解和掌握。
8.【分析】太阳能的利用中:通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能,太阳电池板就是利用了这一转换获得电能;太阳能热水器直接把太阳能转化为内能。
【解答】解:
太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能;
太阳能热水器烧水,是太阳能转化为内能。
故答案为:电;内。
【点评】本题主要考查的是太阳能利用的认识,太阳能是取之不尽,用之不竭的能源,可以转换为其它形式的能量进行使用。
9.【分析】汽车刹车时,机械能会转化为内能,这些能量无法再转化利用。是因为能量转化和转移有方向性,如:热传递时内能从高温物体转移向低温物体的;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,否则会引起其他能量的变化,消耗别的能量。
【解答】解:汽车刹车(制动)时,由于摩擦,汽车的机械能转化为地面、空气的内能,这些能量会散发到周围的环境中,无法再回收利用;
摩擦生热时内能以热量的形式散失掉,所以能量的转化和转移具有方向性,这些内能不能自动地再次开动汽车。
故答案为:内;方向性。
【点评】本题考查能量转化和转移的一个特点:方向性,达到正确理解能量转化和转移的方向性的要求。
10.【分析】太阳光具有能量;太阳能电池板把太阳能转化为电能。
【解答】解:人们晒太阳感觉很温暖,这说明太阳光具有能量;太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能。
故答案为:能量;电。
【点评】本题考查了太阳能的应用,属于基础知识。
11.【分析】太阳能电池板把太阳能转化为电能,蓄电池充电时把电能转化为化学能、放电时把化学能转化为电能。
【解答】解:
太阳能电池板将太阳能转化电能;蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池相当于用电器。
故答案为:太阳;用电器。
【点评】本题考查了太阳能电池板与蓄电池的能量转化,是一道基础题,知道转化前后能量存在的形式,是正确解题的关键。
12.【分析】(1)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;
(2)核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源,虽然各种物质的原子里都有原子核,但在通常情况下并不能释放能量,只有当原子核发生改变﹣﹣裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的,而原子弹的裂变过程是不加控制的;氢弹是利用轻核的聚变制成的,目前还不能实现人为控制反应速度。
【解答】解:
A、核能不是可再生能源,故A错误;
B、核能发电是利用原子核裂变释放的能量来发电的,故B正确;
C、核能发电是利用原子核裂变释放的核能,氢弹是利用轻核的聚变制成的,故C错误;
D、核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的,而原子弹的裂变过程是不加控制的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对核能的理解和掌握。核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。
13.【分析】(1)能够短时间从自然界得到补充的是可再生能源,不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源;
(2)核电站的核心是核反应堆,它以铀为燃粒,在裂变过程中释放出核能,再通过热交换器变为高温高压的蒸汽,然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机,蒸汽轮机的旋转带动发电机发电;
(3)核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源,虽然各种物质的原子里都有原子核,但在通常情况下并不能释放能量,只有当原子核发生改变﹣﹣裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的,而原子弹的裂变过程是不加控制的;氢弹是利用轻核的聚变制成的,目前还不能实现人为控制反应速度。
【解答】解:
A、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A错误;
B、根据核电站的发电过程可知,核能发电的能量传递和转化过程是:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能,故B正确;
C、目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的,故C错误;
D、核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的,而原子弹的裂变过程是不加控制的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对核能的理解和掌握。核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。
14.【分析】(1)核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,在电路中才会产生感应电流;该现象称为电磁感应现象;发电机的原理是利用电磁感应现象,它的能量转化是:机械能转化电能;
(3)可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源,一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源;
(4)电磁波应用于手机通讯、卫星信号、导航、遥控、定位、家电(微波炉、电磁炉)红外波、工业、医疗器械等方面。
【解答】解:
A、核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的,故A正确;
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,在电路中才会产生感应电流;该现象称为电磁感应现象,该过程消耗机械能产生电能,故B错误;
C、煤、石油、天然气不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,故C正确;
D、使用遥控器选择电视频道,应用了电磁波,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了核能利用、电磁感应现象、能源分类、电磁波的利用等相关知识,具有一定的综合性,熟练掌握各项知识是解题的关键。
15.【分析】(1)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;
(2)不同形式的能量在一定条件下会相互转化或发生转移,但其转化或转移是有方向的,也是有代价的;
(3)核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;
(4)各种电热器是利用电流的热效应工作的,工作过程中将电能转化为内能。
【解答】解:
A、太阳能、风能和水能是取之不尽用之不竭的,属于可再生能源;核能虽然属于新能源,但核材料在地球上的储量是一定的,所以属于不可再生能源。故A错误;
B、能量的转移和转化具有方向性,如内能只能从高温物体转移到低温物体,不能直接从低温物体转移到高温物体。故B正确;
C、现在全球运行的核电站都是利用核裂变获得核能来发电的。故C错误;
D、电烙铁是将电能转化为内能的工具。故D错误。
故选:B。
【点评】故选B.此题是一道与能源有关的综合题,考查了能源的分类、能源转移转化的特点、核电站的原理及电烙铁的原理,难度不大,是一道基础题。
16.【分析】(1)“新”的含义有两层:一是20世纪中叶以来才被利用;二是以前利用过,现在又有新的利用方式。它们本质的区别是利用时间有差异。当然,随着时间的推移和科技的进步,现在的新能源会逐步成为常规能源
(2)热机工作时,废气带走很大一部分能量,一部分能量消耗在散热上,还有一部分能量克服摩擦做功等等,所以热机效率总是小于1的。
(3)煤、石油、天然气属于不可再生能源,使用后总量不断减少;
(4)现在节能的主要措施核心还是利用科技提高能量的转换率,加大对可再生资源的开发利用。
【解答】解:
A、化石燃料是常规能源,生物能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源,故A正确;
B、热机在工作时并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了,故B错误;
C、很多能源属于不可再生能源,总量不断减少,人类面临能源危机,故C正确;
D、节能的核心还是提高能量的转换利用率,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查学生对现阶段人们利用能源现象的了解情况,需要养成节约资源的意识,同时要知道节约能源的途径和具体做法。
17.【分析】太阳散发热量,水蒸发,经过物态变化,变成雨、雪等落到地面,形成水位差,发电机发电。
【解答】解:先是太阳把水蒸发,变成水蒸气,水蒸气经过液化、凝华等物态变化,以雨、雪等形式落回大地,形成水位差,发电机将水的机械能转化为电能,故顺序为⑤①④②③。
故选:A。
【点评】本题考查太阳能的利用和太阳能的转化,主要是考查太阳能转化为电能的顺序。
18.【分析】生活中太阳能的利用:①太阳能电池,将太阳能转化为电能;②太阳能热水器,将太阳能转化为内能;
根据四个选项的工作原理分析判断。
【解答】解:
(1)电磁炉、电饭煲、电冰箱都属于用电器,消耗的是电能,不属于太阳能的利用,故ABC不符合题意;
(2)太阳能热水器,将太阳能转化为内能,属于太阳能的利用,故D符合题意。
故选:D。
【点评】太阳能是新型、清洁能源,取之不尽、用之不竭,是未来的理想能源,要提高积极开发新能源的意识!
19.【分析】(1)温度不同的物体相互接触时,就会发生热传递,高温物体温度降低,内能减小;低温物体温度升高,内能增大;做功同样可以改变物体的内能,做功改变内能的本质是能量转化;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的热量;
(3)Q吸=Q放,再利用Q放=mq求出需要煤气的质量。
【解答】解:(1)火柴在火柴盒上划是摩擦生热是能量的转化,属于通过做功的方式改变物体的内能,将机械能转化为内能;
将火柴头用火点燃是通过热传递的方式改变火柴头的内能;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(70℃﹣20℃)
=4.2×106J;
(3)由Q吸=Q放=mq得,需要煤气的质量:
m==≈0.11kg。
故答案为:做功;热传递;4.2×106;0.11。
【点评】本题主要考查的是改变内能的方式和热量公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用,要注意公式Q=mq和Q=Vq的应用。
20.【分析】(1)根据吸收热量公式Q=cm△t就会算出这些水吸收的热量;
(2)根据热值公式Q=Vq就可算出所需天然气的质量
【解答】解:
(1)这些水吸收的热量:
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×30℃=1.26×107J,
(2)根据Q=Vq可得,这些热量相当于完全燃烧天然气的体积:
V天然气===0.18m3。
故答案为:1.26×107;0.18。
【点评】本题考查了吸热公式及热值公式的计算,属于常见的基础考题。
21.【分析】(1)利用密度公式m=ρv先计算出水的质量m,然后再利用热量的计算公式Q吸=cm△t计算出水吸收的热量;
(2)利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率,计算出太阳能热水器接受的热量;然后再计算出1m2所接受的热量,最后利用W总=ESt计算出热水器上集热器的面积S。
【解答】解:(1)水的体积:V=100L=100dm3=0.1m3,
由ρ=得水的质量:
m=ρV水=1×103kg/m3×0.1m3=100kg;
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(80℃﹣20℃)=2.52×107J;
(2)此热水器热效率为η=35%,
则热水器需接受的太阳能:
W总===7.2×107J,
由W总=ESt可得,热水器上集热器的面积:
S===2.5m2。
故答案为:2.52×107;2.5。
【点评】本题考查了关于对太阳能热水器的原理的理解以及相关的热量计算,计算过程中注意单位的换算1L=1dm3。
22.【分析】(1)水的比热容大,和同样质量的其它物质相比,升高相同的温度,水吸收热量多;比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系。
(2)知道水的初温、末温、比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出照射一天这些水吸收的热量。
【解答】解:在冬季的供暖大都采用水暖,这是利用了水比热容大的性质,在相同条件下,水比其他物质放出的热量多,取暖效果好;
水凝固成冰以后,状态改变,其比热容改变,由物理常识可知冰的比热容小于水的比热容,所以,水凝固成冰后比热容变小,它的吸放热能力将变小。
照射一天这些水吸收的太阳能:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(100℃﹣20℃)=3.36×107J。
故答案为:比热容;变小;3.36×107。
【点评】本题考查了比热容和吸热公式的应用,计算过程要注意单位的换算。
23.【分析】(1)目前人类直接利用太阳能的方式有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳电池把太阳能转化为电能;
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量。
【解答】解:(1)太阳能热水器是把太阳能转化为内能,使水的温度升高;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×80kg×(40℃﹣20℃)=6.72×106J。
故答案为:内;6.72×106。
【点评】本题考查了太阳能的利用和吸热公式的应用,要注意水升高到(末温)和升高了(温度的变化量)的区别。
24.【分析】核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应,核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应。太阳内部为核聚变,而核电站应用了重核的裂变。
【解答】解:
获得核能的途径有两种:一是原子核裂变,二是原子核聚变;
用人工控制的方法释放核能的装置叫核反应堆。
故选:C。
【点评】本题考查了核能的利用,以及核电站的工作原理,属于基础知识的考查。
25.【分析】一次能源是指可以从自然界直接获取的能源,如:太阳能、风能、水能、化石能源等;
二次能源指的必须通过一次能源的消耗才能够得到的能源,如:电能;
可以从自然界源源不断得到补充的能源叫可再生能源,如:风能、水能、生物质能、太阳能;
短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源,如:煤、石油、天然气。
【解答】解:
A、天然气是从自然界直接获取的,是一次能源;不能短期内从自然界得到补充的,是不可再生能源,所以A是错误的。
B、太阳能可以从自然界直接获取的,是一次能源;可以从自然界源源不断的得到,是可再生能源,所以B是正确的;
C、石油是从自然界直接获取的,是一次能源;不能短期内从自然界得到补充的,是不可再生能源,所以C是错误的;
D、核能是从自然界直接获取的,是一次能源;但短期内不能从自然界得到补充,是不可再生能源,所以D是错误的。
故选:B。
【点评】此题考查我们对于可再生能源、不可再生能源、一次能源、二次能源的理解来作答,是一道基础题。
26.【分析】裂变是由较重的原子核分裂成较轻的原子核,会释放出巨大的能量,原子弹和核电站都是利用了这一原理。
【解答】解:原子弹是核裂变不加控制,在极短的时间内释放出巨大的能量的武器,而用人工控制链式反应的速度和平利用核能,是核电站的原理。
故选:A。
【点评】本题考查核电站的原理:人工控制链式反应的速度,即可和平利用核能。
27.【分析】光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压。也称为辐射压强。当物体完全吸收正入射的光辐射时,光压等于光波的能量密度;若物体是完全反射体,则光压等于光波能量密度的2倍。
【解答】解:安装反射率极高的薄膜,光压约等于光波能量密度的2倍。安装吸收率极高的薄膜时,光压约等于光波的能量密度。因此可以看出,安装发射率极高的薄膜,探测器获得的光压大,推力大,探测器获得的加速度就越大。
故选:A。
【点评】此题考查的知识点有两个:①光压的定义;②光压的大小受到光的反射率和吸收率大小的影响。
28.【分析】结合流程图,搞清核反应堆、汽轮机、发电机中各自的能量转化情况,便可分析出整体的能量转化过程。
【解答】解:在核反应堆中,核能转化为介质的内能,在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能,在发电机中,机械能转化为电能,最终输送到电网上,因此,选项C的描述符合题意。
故选:C。
【点评】明确核电站的工作流程,对我们理解其能量转化的整体过程非常有帮助。
29.【分析】沼气属于绿色能源,它的优点是清洁无污染,节能。
【解答】解:沼气是有机物质在厌氧环境中,在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下,通过微生物发酵作用,产生的一种可燃气体。
故选:C。
【点评】本题考查学生对新能源的认识。
30.【分析】(1)像风能、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;
(2)太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置;
(3)远程操控是靠发射电磁波来实传递信息的;
(4)车子静止在水平面上,车子对路面的压力等于重力,当流线型的车子快速行驶时,产生升力,车子对地面压力减小。
【解答】解:
A、太阳能能够源源不断的从自然界得到的能源,是可再生能源,故A错误;
B、太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,故B正确;
C、试验中测试人员是通过电磁波远程操控太阳能汽车的,故C正确;
D、太阳能汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,根据“流速越大压强越小”原理可知,流过汽车的空气产生向上的压强差,所以汽车行驶时对地面压力比静止时小,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了能源的分类、能量的转化、电磁波的利用、流体压强与流速的关系,考查我们对物理知识的综合理解能力。
31.【分析】(1)电磁波和声音都能传递信息,电磁波传播不需要介质,声音传播需要介质;
(2)太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能;(2)月球车匀速运动时,牵引力与摩擦力成为一对平衡力。
(3)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化;
(4)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:
A、太空中没有空气,因此需要电磁波传递信息,故“玉兔号”是利用电磁波向地球发回所获得的信息的,故A正确;
B、太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能,故B正确;
C、如果月球车登月后静止在月球表面上,它相对于地球的位置是不断变化的,故它相对于地球是运动的,故正确;
D、静止时车对月球表面的压力与月球车对车的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:ABC。
【点评】此题考查了电磁波的应用、能量的转化、运动与静止的相对性、平衡力的辨别等知识点,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
32.【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水温度的升高值,利用吸热公式水吸收的热量;
(2)上述热量从太阳光吸收,根据Q吸=1.26×103J/s?m2×S×T×40%求晒水箱的底面积S
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×40℃=8.4×106J,
(2)由题知,Q吸=1.26×103J/s?m2×S×6×3600s×40%,
即:8.4×106J=1.26×103J/s?m2×S×6×3600s×40%,
解得:S≈0.77m2。
故答案为:0.77。
【点评】本题考查了学生对热量公式、效率公式的掌握和运用,及其太阳能的利用,知识面广,难度大,要求学生掌握各方面的知识,才能解决综合性的问题。计算时注意单位统一。
33.【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。
【解答】解:
煤、石油是化石能源,不可在短时间内形成,故属于不可再生能源;氢气和太阳能是可再生能源;太阳能来自于太阳光,不是存在于地球上的能源。
故答案为:氢气;太阳能;太阳能。
【点评】此题主要考查对可再生能源和不可再生能源特点的理解,属于基础知识。
34.【分析】(1)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;
(2)利用Q=Vq求出需要天然气的体积;
(3)氢氧化镁和稀盐酸负影视城氯化镁和水。
【解答】解:
(1)天然气不能够短时间得到补充,属于不可再生能源;
(2)由Q放=Vq得需要消耗天然气的体积:
V===2m3;
(3)氢氧化镁和稀盐酸反应的化学方程式分别是:Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O。
故答案为:不可再生;2;Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O。
【点评】本题主要考查了能源的分类、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq公式以及化学方程式书写的掌握和运用,属于综合性题目。
35.【分析】利用公式Q=cm△t可计算水吸收热量的多少;利用公式Q=mq可计算需要燃烧天然气的质量。
【解答】解:
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(Kg?℃)×35kg×(50℃﹣10℃)=5.88×106J;
相当于完全燃烧煤的质量:m====0.168kg。
故答案为:5.88×106;0.168。
【点评】(1)此题中热量的计算公式Q=cm△t和Q=mq是解题中用到的主要知识,是我们应该熟练运用的。
(2)注意△t的含义是温度升高(或降低)了多少。
36.【分析】已知灯泡的功率和工作时间,根据Q=W=Pt求转化为的电能,即有用能量;利用效率公式求出太阳能路灯的能量转化效率。
【解答】解:太阳能转化后的有用能量:
Q有=W电=Pt=30W×70×3600s=7.56×106J,
该太阳能路灯的能量转化效率:
η===28%。
故答案为:28。
【点评】本题考查了电功和能量利用效率的计算,灵活的运用公式是关键,体现了物理知识在生活中的应用,符合新课标的要求。
37.【分析】(1)知道水的质量、水的比热容以及水温的变化,根据吸热公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的太阳能;
(2)若这些热量用焦炭作燃料完全燃烧提供,Q放=Q吸,再利用Q放=mq求需要焦炭的质量;
(3)利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率,计算出太阳能热水器接受的热量;然后再利用功率的公式P=计算出1m2所接受的热量,最后计算出热水器上集热器的面积S。
【解答】解:(1)整箱水从20℃加热到70℃吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(70℃﹣20℃)
=2.1×107J;
(2)由题意可知,Q放=Q吸=2.1×107J,
∴由Q放=mq可得,需要焦炭的质量:
m′===0.7kg;
(3)这台太阳能热水器获得的辐射功率:
P太=S×1400W/m2,
由P=可得太阳照射5h获得的太阳能:
W总=P太t=S×1400W/m2×5×3600s,
由η=×100%可得:
Q吸=W有=W总×50%=S×1400W/m2×5×3600s×50%;
热水器集热器面积:
S==≈1.67m2。
答:(1)整箱水从20℃加热到70℃吸收2.1×107J的热量;
(2)整箱水从20℃加热到70℃吸收的热量相当于完全燃烧0.7kg的焦炭;
(3)该热水器上集热器的面积至少要1.67m2。
【点评】本题考查了有关太阳能热水器中的热量计算,分清各量之间的关系是解题此类问题的关键。
38.【分析】(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量);
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,即Q放=Q吸,再利用Q放=Vq求需要完全燃烧多少天然气;
(3)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,利用效率公式η=×100%求出热水器接收的太阳能,根据t=求出此次太阳照射的时间;
(4)太阳能十分巨大,产生能源总量多,并且供应时间长,分布广阔,获取方便,安全清洁,不会给环境带来污染
【解答】解:(1)水吸收的热量(有用能量):
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×60℃=2.52×107J;
(2)由题知,Q放=Q吸=2.52×107J,
由Q放=Vq可得,需要完全燃烧天然气的体积:
V===0.3m3;
(3)若此太阳能热水器的效率为60%,
根据η=可得,热水器接收的太阳能:
E===4.2×107J;
则根据题意可得,此次太阳照射的时间:
t===10h。
(4)根据太阳能特点:不会给环境带来污染,太阳能在利用中方便安全清洁,是未来的理想能源,所以使用太阳能热水器的优点是节能、环保、安全。
答:(1)水在这段时间内吸收的热量是2.52×107J;
(2)如果水吸收的热量由天然气来提供,需完全燃烧0.3m3的天然气;
(3)若此太阳能热水器的效率为60%,则此次太阳照射的时间需要10小时;
(4)用太阳能热水器节能、环保、安全。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,本题关键:一是能从题目提供的表格中得到相关信息,二是注意热值单位:固体、液体燃料(J/kg)和气体燃料J/m3的区别。
39.【分析】(1)知道热水器中水的体积,利用m=ρV求水的质量;
(2)知道水的质量、比热容、水的温度变化,利用Q吸=cm△t求一天内热水器中的水吸收的热量;
(3)求出一天内热水器接收太阳能的能量,热水器在冬季的效率等于水吸收的热量与接收的太阳能之比。
【解答】解:
(1)热水器中水的体积
V=100L=100dm3=0.1m3,
由ρ=得水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×0.1m3=100kg;
(2)一天内热水器中的水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(50℃﹣20℃)=1.26×107J;
(3)一天内热水器接收太阳能的能量:
E=2.5×106J/(m2?h)×1.5m2×8h=3×107J,
热水器在冬季的效率:
η==×100%=42%。
答:(1)热水器中水的质量为100kg;
(2)一天内热水器中的水吸收的热量1.26×107J;
(3)热水器在冬季的效率为42%。
【点评】本题考查了密度公式、吸热公式、效率公式的应用,计算时注意单位统一。
40.【分析】(1)知道水的体积,利用密度公式计算出水的质量,知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水要从太阳那里吸收的热量;
(2)利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率,计算出太阳能热水器接受的热量;然后再计算出太阳能热水器的总功率,最后计算出热水器上集热器要阳光照射时间。
【解答】解:(1)由ρ=得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3=100kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(70℃﹣20℃)=2.1×107J;
(2)由η=得,热水器接收的总能量:
Q总===4.2×107J,
太阳能热水器接受太阳辐射总功率:
P总=2P=2×1400W=2800W,
太阳能热水器需要阳光照射时间: