2019年人教九上物理第22章《能源与可持续发展》单元测试卷

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名称 2019年人教九上物理第22章《能源与可持续发展》单元测试卷
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科目 物理
更新时间 2019-01-10 08:09:13

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2019年人教九上物理第22章《能源与可持续发展》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.我国是世界上第一产煤大国,煤的储藏量很大,直到现在煤在我国仍作为第一能源。煤中能量从根本上说来源于(  )
A.地热与地压的作用
B.光合作用固定的太阳能
C.细菌的分解和侵蚀作用
D.地球与其他天体的相互作用
2.关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(  )
A.太阳能、核能都是不可再生能源
B.光信号在光导纤维中的传播速度等于340m/s
C.移动通信、卫星导航都是利用超声波来传递信息
D.钢属于硬磁性材料,可以用来做永磁体
3.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类应特别重视下列哪种能源的利用(  )
A.煤炭 B.石油 C.天然气 D.太阳能
4.物理学是一门认识世界、改变世界的科学,它的发展改变了世界。下列说法中不正确的是(  )
A.核能是不可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
B.电磁感应现象使人类社会进人了电气化时代
C.可见光与紫外线在真空中的传播速度相等
D.无线电波的频率比紫外线的频率高
5.2015年,我市云宵的核电站总体技术方案通过专家评审,核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆,下列有关核能利用说法正确的是(  )
A.核反应堆所用的核燃料是可再生能源
B.核电站产生的核废料对环境没有污染
C.目前核电站都是通过核裂变来释放核能
D.核反应堆中发生的链式反应是无法控制的
6.下面选项中所包含的物理知识错误的是(  )
A.太阳的能量来自大量的氘核的裂变
B.牛肉面﹣﹣挑面时香气四溢说明分子在做无规则运动
C.回锅肉﹣﹣炒肉时是通过热传递的方式使肉和菜的内能增加
D.核能转化为电能的正确途径是:核能→内能→机械能→电能
7.下列关于获取核能的说法中,不正确的是(  )
A.氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的
B.重核裂变和轻核聚变是获得核能的两种方法
C.核电站不可以使核能直接转化成电能
D.目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
8.下列关于能源、信息、材料及其应用的说法正确的是(  )
A.太阳能属子不可再生能源
B.当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的
C.光纤通讯具有传输信息量大、抗干扰能力强的特点,适用于远距离、大容量传输信息
D.超导材料具有零电阻特性,利用超导体可制作白炽灯的灯丝
9.科技小组的同学们调查发现,为了更加节能环保,在北京地区新农村街道的两旁,使用一种新型风光互补路灯,这种路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用,这种路灯如图所示。下列关于这种新型风光互补路灯的说法中正确的是(  )

A.风力发电机发电时是把机械能转化为电能
B.风力发电机的小风扇只是美化城市的时尚装饰
C.风力发电机的小风扇就是用来给太阳能电池散热的
D.太阳能和风能都属于人类对不可再生能源的利用
10.太阳能是优先开发的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法不正确的是(  )
A.图中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图中,太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能
C.图中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图中,环球航行的太阳能飞机将太阳能不是直接转化为飞机的机械能
二.多选题(共5小题)
11.自然界可供人类利用的机械能源是(  )
A.江河的流水 B.煤 C.石油 D.潮汐
12.关于能源的开发和利用,下列说法中不正确的是(  )
A.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B.核能是可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C.太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且不会污染环境
D.人类的生产离不开能源,社会的进步和我们的美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源
13.未来的理想能源应满足的条件是(  )
A.必须足够丰富,可以长期使用?
B.必须足够便宜,可以保证多数人用得起?
C.相关技术必须成熟,可以保证大规模使用?
D.必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境?
14.下列说法正确的是(  )
A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B.目前核电站获得核能的途径是核聚变
C.移动电话用微波信号与电话网络联系
D.光电池和VCD光碟都应用了磁性材料
15.大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能量转化,正确的是(  )

A.核反应堆:核能转化为内能
B.蒸汽轮机:内能转化为机械能
C.发电机:电能转化为机械能
D.电采暖:电能转化为内能
三.填空题(共5小题)
16.凡是能提供   的物质资源,都可以叫能源。化石燃料、水能、风能等都是从自然界直接获取的能源,叫做   能源。
17.历史上大国崛起都反复证明了一个定律:背海而弱,向海则兴。开发利用海洋,是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示,是我国矗立在东海的风力发电厂,风力发电机靠叶片在风力的推动下转动,带动发电机发电,把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是   ;风能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。

18.随着科技的发展,新材料在生活中得到了广泛的应用,新材料除了“绿色能源”外还有   、   ;下列能源中,属于“绿色能源”的是   (选填“硅光电池”、“干电池”、“铅蓄电池”)
19.核能的释放有   和   两种方式,太阳能的产生是通过   方式。
20.据报道:4月19日,中国正在筹划首个海上浮动核电站(如图1)的总装工作。海上浮动核电站,这种小型的、可移动式的核电站将安装在船舶上,预计排水量为2.15万吨,能提供70兆瓦的电力以及300兆瓦的热力供应,还能变成海水淡化处理厂,每天生产24万立方米的淡水。
(1)核电站将核能转化为   能,核能是   (填“可”或“不可”)再生能源,其中的核反应堆通过核   发生的链式反应工作的,这个反应是   (填“可以”或“不可以”)控制的。核电站   (选填“会”或“不会”)产生大量的温室气体。目前人类大力发展核能、太阳能等能源,可有效缓解全球气候变暖的趋势。 00
(2)如果其最大吃水深度为10.5m,其底部受到海水的压强为   Pa.当质量为20t的设备安装后,其排开海水的体积增加   m3.(取g=10N/kg,ρ=1.0×103千克/米3)
(3)核电站生活区的路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备(如图2),通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间的连接方式是   联,海水浮动核电站的工作人员通过   陆地指挥中心相联系。

四.实验探究题(共2小题)
21.小洋家买了一辆崭新漂亮的小汽车,她高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小洋发现小汽车的许多部件都用到了物理知识,下面是她列出的几项,请你帮她补充完整。

(1)小汽车的发动机是汽油机,汽油是   (选填“一次”或“二次”)能源;
(2)如图1所示,2008年5月1日通车的杭州湾跨海大桥的一部分,在建造过程中创造了许多世界第一。大桥全长36km,是目前世界上最长的跨海大桥。有一天,小洋乘爸爸驾的车去感受大桥风采时,爸爸问小洋:“为什么我看到桥两边的路灯都往后退呢?”小洋说:“这是因为你选择了   为参照物”;如果车刚行驶到桥面时,车内显示速度的表盘示数如图2所示,那么该车匀速通过整个大桥需   h。
(3)汽车上安装的GPS卫星定位系统是通过与卫星联络的   (选填字母)
A.超声波 B.无线电波 C.红外线。
22.阅读短文,回答问题:
太阳能路灯
城市大力发展绿色能源,如图甲是城市道路两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。

LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2﹣4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流,数据如表:
电压/V 1 1.5 2.0 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.6 3.7
电流/mA 0 0 0 5 10 60 160 380 690 900 1250
(1)太阳能电池板将太阳能转化为   能,给蓄电池充电时转化为   能。太阳能是   能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)为使LED发光二极管正常工作,应将几个LED发光二极管   (选填“串联”或“并联”)才能安全使用。
(3)如图乙所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与   (选填“a”或“b”)触点接触。
(4)这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时,LED的电功率增加了   W。
五.计算题(共3小题)
23.今年6月,宜阳县樊村镇老羊坡将建成我市首个风力发电场。该项目安装24台单机容量为2000kW的风电机组。气象部门估测该地区的风能年等效利用小时数在2000h左右。
(1)风能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用风能发电的好处是   。
(2)该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时?
(3)如果用火力发电,煤燃烧放出的能量有36%转化为电能,则该风力发电场每年可节约多少吨标准煤?(q煤=3x107J/kg)
24.太阳能清洁无污染,取之不尽,用之不竭,是未来理想的能源之一。某地点太阳能辐射到地面的平均功率每平方米为P=1.4×103W,已知太阳能热水器集热器面积为S=2m2,在该地点用太阳能热水器将质量100kg,初温为30℃的水加热到60℃需要5h,则:
(1)这些水需要吸收多少热量?
(2)太阳能热水器5h接收到的太阳能(用字母E表示)是多少?
(3)太阳能热水器的加热效率多大?
25.建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:

(1)假如某班级有40位中学生(每生质量约50kg)从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加多少?
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104 m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1S流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是 1.2kg/m3,求飓风的风速。
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量。漂浮城市受到的水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市运动速度v与时间t的关系如图乙所示。漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?
六.解答题(共2小题)
26.近年来,汽油价格猛涨,城市出租车司机抱怨纷纷,在政府的倡导下,越来越多的司机将燃烧汽油的车辆改装成了烧天然气的车。下表是收集的汽油和天然气的有关数据。
汽 油 天然气
每百公里消耗 10L 8.5m3
价 格 5.15元/L 3.00元/m3
燃烧后产物 尾气(含有毒的铅) 二氧化碳和水
(1)车辆改装费约7000元,有些司机认为车一天只跑300公里,不划算,请你通过计算,说明是否有必要改装。
(2)通过表中信息,请再写出一点改装天然气后的好处。
(3)工业上是采用什么方式使天然气液化的?在石油枯竭的未来,人类可以使用哪些清洁能源来驱动汽车,请你列举一例。
27.“嫦娥一号”的发射成功,引起人们对月球的科学兴趣。随着对月球了解的深入,一些科学家预言:月球必将成为人类未来的能源基地。按照科学家的设想,一种方案是利用月球阳光充足、地域广阔的特点,在月球上建设大型的太阳能发电厂,克服了在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点。另一种方案是利用月球上丰富的核燃料物质,在月球上建设大型的核电站,克服了在地球原料不足、容易造成核污染等缺点。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送,地面接
收站通过天线把微波能还原成电能,如图1所示,这样就解决了电能的输送问题。
(1)能源可以分为可再生能源和不可再生能源两类,能循环利用的为可再生能源,不可重复利用的为不可再生能源。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   ;与不可再生能源相比,可再生能源的主要优点是(写1条)   :
(2)获取核能有两条途径:重核裂变和轻核聚变。如图2所示,图中属于核裂变的是   ,目前能和平利用的核能方式是   (以上两空填字母序号)
(3)如图3所示是表示光电池工作原理的示意图:当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时,将会产生光电效应,从而使电路中产生电流,分析光电池工作时的能量转化情况   。
(4)请例举生活中能说明微波具有能量的一个实例   。
(5)若在月球上一块接收面积为2m2的太阳能电池板,其光电转化率为17%,如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.5×104W,则它的发电功率是   。




2019年人教九上物理第22章《能源与可持续发展》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.我国是世界上第一产煤大国,煤的储藏量很大,直到现在煤在我国仍作为第一能源。煤中能量从根本上说来源于(  )
A.地热与地压的作用
B.光合作用固定的太阳能
C.细菌的分解和侵蚀作用
D.地球与其他天体的相互作用
【分析】本题考查的是植物在光合作用中的物质转化和能量转化。植物的光合作用是将光能(太阳能)转化为化学能,将无机物转化为有机物。
【解答】解:
植物进行光合作用制造有机物,储存能量,植物死后,其尸体的一部分被腐生细菌或是真菌分解,剩下的植物的这些残骸经过一系列的演变形成了煤炭,所以,煤中储存的能量来源于植物,植物中的能量来源于太阳能(或光能),故B正确。
故选:B。
【点评】植物的光合作用中的物质和能量的转化,可结合着光合作用的实质掌握。
2.关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(  )
A.太阳能、核能都是不可再生能源
B.光信号在光导纤维中的传播速度等于340m/s
C.移动通信、卫星导航都是利用超声波来传递信息
D.钢属于硬磁性材料,可以用来做永磁体
【分析】(1)使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源;使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源;
(2)光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的;
(3)移动通信、卫星导航都是利用电磁波来传递信息的;
(4)磁体有永磁体和暂时性磁体两类;永磁体就是能长期保持磁性的磁体;而一般情况下,软铁块的磁性会随着周围磁场的消失而消失。
【解答】解:
A、太阳能是可再生能源,而核能是不可再生能源,故A错误;
B、光导纤维是利用激光来传递信息的,速度为3×108m/s速度传播,故B错误;
C、移动通信、卫星导航都是利用电磁波来传递信息的,故C错误;
D、在常见的物质中,钢属于硬磁性材料,钢可以用来做永磁体,其一旦被磁化,磁性可以较长时间的保持,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了可再生能源和不可再生能源、光纤通信、移动通信、磁性材料的分类,涉及的知识点较多,是一道学科综合题,但难度不大。
3.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天,人类应特别重视下列哪种能源的利用(  )
A.煤炭 B.石油 C.天然气 D.太阳能
【分析】理想能源应满足几个特点:环保,来源广泛,容易转化等。
【解答】解:太阳能取之不尽用之不竭,而且环保,不会对环境产生影响,也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能;煤炭、石油、天然气属于化石能源,属于不可再生能源,并且在使用时会产生废物、废气污染环境,与节能环保,低碳生活不相符。
故选:D。
【点评】能源的使用会对环境造成危害,所以要选择对环境影响小的新能源,如太阳能、核能、氢能等。
4.物理学是一门认识世界、改变世界的科学,它的发展改变了世界。下列说法中不正确的是(  )
A.核能是不可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
B.电磁感应现象使人类社会进人了电气化时代
C.可见光与紫外线在真空中的传播速度相等
D.无线电波的频率比紫外线的频率高
【分析】(1)能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以重复利用的能源是不可再生能源;核能在安全范围的使用,利大于弊;
(2)电磁感应现象的最重要的应用是发电机,据此进行分析;
(3)不同波长的电磁波在真空中传播速度是相同的;
(4)据c=λf分析即可判断。
【解答】解:
A、核能在地球上的储量是有限的,不能不断地从自然界获得,是不可再生能源,如果安全地使用核能,可以有效缓解能源危机,也可以缓解温室效应,因此开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径,故A正确;
B、电磁感应现象的最重要的应用是发电机,故电磁感应现象使人类社会进入了电气化时代,故B正确;
C、不同波长的电磁波在真空中传播速度是相同的,即可见光与紫外线在真空中的传播速度相等,都是3×108m/s,故C正确;
D、无线电波与紫外线红外线的波速相同,但无线电波比紫外线波长长,据c=λf可知,无线电波的频率比紫外线的频率低,故D错误。
故选:D。
【点评】本题是一道综合题,综合了物理学史、核能的利用、电磁波多个方面的知识,是一道中档题,是中招的热点。
5.2015年,我市云宵的核电站总体技术方案通过专家评审,核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆,下列有关核能利用说法正确的是(  )
A.核反应堆所用的核燃料是可再生能源
B.核电站产生的核废料对环境没有污染
C.目前核电站都是通过核裂变来释放核能
D.核反应堆中发生的链式反应是无法控制的
【分析】(1)核燃料在地球上的储量是有限的,因此是不可再生能源;
(2)核废料是对环境污染很严重的;
(3)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;
(4)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。
【解答】解:
A、核能需要用到铀,像铀矿这类矿物能源,一旦消耗就很难再生,是不可再生能源,故A错误;
B、核废料是对环境污染很严重的,故B错误;
C、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,故C正确;
D、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,故D错误。
故选:C。
【点评】本题通过核电站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。
6.下面选项中所包含的物理知识错误的是(  )
A.太阳的能量来自大量的氘核的裂变
B.牛肉面﹣﹣挑面时香气四溢说明分子在做无规则运动
C.回锅肉﹣﹣炒肉时是通过热传递的方式使肉和菜的内能增加
D.核能转化为电能的正确途径是:核能→内能→机械能→电能
【分析】(1)太阳的能量来自于原子核的聚变;
(2)组成物质的分子在不停的做无规则运动的;
(3)改变物体内能的方式有热传递和做功;
(4)核电站发电的过程是先将核能转化为内能,而后再将内能转化为机械能,最后将机械能转化为电能。
【解答】解:
A、太阳的能量来自大量的氘核的聚变,故A错误;
B、挑面时香气四溢说明面的香分子在做无规则运动,故B正确;
C、炒肉时是通过热传递的方式使肉和菜的内能增加,故C正确;
D、核电站发电的过程是先将核能转化为内能,而后再将内能转化为机械能,最后将机械能转化为电能的,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查太阳能的来源、分子的运动、改变物体内能的方式及核能发电的过程,知识点较多,属于基础题。
7.下列关于获取核能的说法中,不正确的是(  )
A.氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的
B.重核裂变和轻核聚变是获得核能的两种方法
C.核电站不可以使核能直接转化成电能
D.目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
【分析】(1)能量可以从某一种形式转化为另一种形式,或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保持不变,能量转化具有方向性;
(2)目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变;
(3)核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水,用产生的高温、高压蒸汽作为动力,推动蒸汽涡轮机转动,从而带动发电机发电的;
(4)核电站的核反应堆是利用可控的核裂变进行发电的。
【解答】解:
A、自然界中的能量的转移和转化是有方向性的,所以氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的,故A正确;
B、目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变,即是利用了原子核内部发生变化时释放出的巨大的能量,故B正确;
C、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C正确;
D、核电站是利用可控的链式反应工作的,这是利用核裂变,故D错误。
故选:D。
【点评】此题考查了学生对核能的了解及核能发电的过程及能量转化过程的了解,属于基础题。
8.下列关于能源、信息、材料及其应用的说法正确的是(  )
A.太阳能属子不可再生能源
B.当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的
C.光纤通讯具有传输信息量大、抗干扰能力强的特点,适用于远距离、大容量传输信息
D.超导材料具有零电阻特性,利用超导体可制作白炽灯的灯丝
【分析】(1)能源可以分为可再生能源(可以在自然界里源源不断地得到的能源)和不可再生能源(不可能短期内从自然界得到补充的能源);
(2)核电站利用核裂变方式获取核能;
(3)光波的频率远高于无线电波的频率,所以,光波传输的信息量大。光纤很细,有内外两层并且折射本领不一样,所以光在光纤中通过时不会跑到外层,光能损耗小,适合远距离传输;
(4)超导体的电阻为零,电流通过时不能发热。
【解答】解:
A.太阳能从自然界里源源不断地得到,是可再生能源。故A错误;
B.当前的核电站都是利用核裂变来获取核能的,故B错误;
C.光纤通讯具有传输信息量大、抗干扰能力强的特点,适用于远距离、大容量传输信息,故C正确;
D.白炽灯是利用电流的热效应工作的,超导体没有电阻,电流通过时不会产生热量,因此不能做灯丝,故D错误。
故选:C。
【点评】此题涉及到可再生能源和不可再生能源的特点、核能应用、现代通信、超导体的相关知识,属于基础知识的考查。
9.科技小组的同学们调查发现,为了更加节能环保,在北京地区新农村街道的两旁,使用一种新型风光互补路灯,这种路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用,这种路灯如图所示。下列关于这种新型风光互补路灯的说法中正确的是(  )

A.风力发电机发电时是把机械能转化为电能
B.风力发电机的小风扇只是美化城市的时尚装饰
C.风力发电机的小风扇就是用来给太阳能电池散热的
D.太阳能和风能都属于人类对不可再生能源的利用
【分析】(1)风能和太阳能是能量巨大的资源,风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动,把风能转化为电能;太阳能电池可以把太阳能转化为电能;
(2)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、持续利用的能源,属于可再生能源。
【解答】解:
A、风力发电机发电时是把机械能转化为电能,故A正确;
B、小风扇的作用可以把风能转化为电能,不是用来美化城市的时尚装饰,故B错;
C、小风扇的作用可以把风能转化为电能,不是用来散热的,故C错;
D、该路灯利用的太阳能和风能都属于可再生能源,故D错。
故选:A。
【点评】风能和太阳能都是清洁能源,且能量取之不尽用之不竭,能够巧妙的设计利用是关键
10.太阳能是优先开发的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法不正确的是(  )
A.图中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图中,太阳能热水器通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能
C.图中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图中,环球航行的太阳能飞机将太阳能不是直接转化为飞机的机械能
【分析】从能的转化方向、转化形式分析解答此题。
【解答】解:
A、绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故A正确;
B、太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能,故B正确;
C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能,再转化为光能,故C错误;
D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再转化为机械能,故D正确。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对于能的转化的理解,熟知能量在一定条件下可以相互转化,提高对新能源的认识。
二.多选题(共5小题)
11.自然界可供人类利用的机械能源是(  )
A.江河的流水 B.煤 C.石油 D.潮汐
【分析】流水和风能够推动物体做功,蕴藏了大量的重力势能和动能。
【解答】解:
自然界蕴藏丰富的机械能是水能和风能,江河的流水、潮汐都是水能,可以用来发电。
故选:AD。
【点评】本题是一道基础题,要求了解自然界中的机械能。
12.关于能源的开发和利用,下列说法中不正确的是(  )
A.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B.核能是可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C.太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且不会污染环境
D.人类的生产离不开能源,社会的进步和我们的美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源
【分析】可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源;
化石能源是指煤、石油、天然气等资源;同时我们要注意节约能源,充分利用可再生能源。
【解答】解:
A、以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染,但是煤是不可再生能源,故A错误;
B、核能不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,但是核能是一种新型的能源,故B错误;
C、太阳能是一种新型的无污染的能源,太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且对环境的污染小,前景广阔,故C正确;
D、人类的生存离不开能源,社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源。因为我们现在的能源支柱是不可再生能源,故D正确。
故选:AB。
【点评】本题主要考查学生对:可再生和不可再生能源特点的了解。是中招的热点。
13.未来的理想能源应满足的条件是(  )
A.必须足够丰富,可以长期使用?
B.必须足够便宜,可以保证多数人用得起?
C.相关技术必须成熟,可以保证大规模使用?
D.必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境?
【分析】本题考查了未来理想能源的条件,未来新能源应满足的条件:①贮量丰富;②价格便宜;③技术成熟;④安全清洁。
【解答】解:未来的理想能源必须满足以下四个条件:
第一,必须足够丰富,可以保证开发利用工作之便;
第二,必须足够低廉,保证多数人用得起;
第三,相关技术必须成熟,可以保证安全使用;
第四,必须足够清洁、无污染环境,可以保证不会严重影响环境;
故选:ABCD。
【点评】此类题目要求要在识记的基础上进行理解。
14.下列说法正确的是(  )
A.核能是指原子核发生变化时所释放的能量
B.目前核电站获得核能的途径是核聚变
C.移动电话用微波信号与电话网络联系
D.光电池和VCD光碟都应用了磁性材料
【分析】(1)核能是指利用原子核的裂变或聚变过程中由于能量损耗而释放出能量的现象;
(2)核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的;固定电话和电话交换机之间的信号是通过模拟信号进行信息传递的。
(3)由于微波就是一种电磁波,所以移动电话与固定电话之间通话必须依靠微波传送;
(4)光电池是利用光电效应原理制成的器件,VCD光盘是用激光在平面上刻了一些微小的凹槽,记录一些信息。
【解答】解:
A、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量,所以A说法正确;
B、核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的,所以B说法错误;
C、移动电话用微波信号与电话网络联系,所以C说法正确;
D、光电池是利用光电效应原理制成的器件,VCD光盘是用激光在平面上刻了一些微小的凹槽,记录一些信息,所以D说法错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了核能、电磁波利用以及光电池和VCD的工作原理,是一道综合性题目。
15.大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能量转化,正确的是(  )

A.核反应堆:核能转化为内能
B.蒸汽轮机:内能转化为机械能
C.发电机:电能转化为机械能
D.电采暖:电能转化为内能
【分析】核电站发电过程:核能先转化为水的内能,水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动,将内能转化为机械能,蒸汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能。
【解答】解:
A、核电站发电过程:核能先转化为内能,故A正确;
B、水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动,将内能转化为机械能,故B正确;
C、蒸汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能,故C错误;
D、用电器将电能转化为其他形式能的过程,故电采暖是将电能转化为内能的过程,故D正确。
故选:ABD。
【点评】解决此类问题需要了解核能发电的过程及能量转化过程。
三.填空题(共5小题)
16.凡是能提供 能量 的物质资源,都可以叫能源。化石燃料、水能、风能等都是从自然界直接获取的能源,叫做 一次 能源。
【分析】(1)自然界中一切可以提供能量的物质都可以叫能源。
(2)一次能源是指可以从自然界直接获取的能源,如:风能、太阳能、地热能、核能;
二次能源是不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源,如电能、内能。
【解答】解:
凡是能够提供能量的物质都可以称之为能源。
化石燃料、水能、风能等都是从自然界直接获取的能源,叫做一次能源。
故答案为:能量;一次。
【点评】本题主要考查学生对能源分类的了解和掌握情况,属于识记性内容。
17.历史上大国崛起都反复证明了一个定律:背海而弱,向海则兴。开发利用海洋,是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示,是我国矗立在东海的风力发电厂,风力发电机靠叶片在风力的推动下转动,带动发电机发电,把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是 电磁感应 ;风能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。

【分析】(1)发电机工作原理是电磁感应;
(2)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。
【解答】解:
风力发电是将风能即机械能通过电磁感应现象转化为电能;
风能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它属于可再生能源。
故答案为:电磁感应;可再生。
【点评】本题考查了发电机的工作原理,要注意和电动机的工作原理相区分;可再生能源是将来我们主要的发展方向,也是考试中的热点,应注意多了解。
18.随着科技的发展,新材料在生活中得到了广泛的应用,新材料除了“绿色能源”外还有 纳米材料 、 超导材料 ;下列能源中,属于“绿色能源”的是 硅光电池 (选填“硅光电池”、“干电池”、“铅蓄电池”)
【分析】(1)新材料包括:“绿色能源”、“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”等;
(2)用新材料可以制成锂离子电池、硅光电池等“绿色”能源;“绿色”能源的污染小。
【解答】解:
形状记忆合金、纳米材料、超导材料、隐性材料、绿色能源都属于新材料;
硅光电池是把太阳能直接转化为电能,用新材料可以制成锂离子电池、硅光电池等“绿色”能源。
故答案为:纳米材料;超导材料;硅光电池。
【点评】本题考查新材料和绿色能源的特点及应用,属识记内容。
19.核能的释放有 核裂变 和 核聚变 两种方式,太阳能的产生是通过 核聚变 方式。
【分析】(1)原子核结构发生变化时会释放出大量能量,这种能量称核能;核能的主要途径为核裂变和核聚变;
(2)在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。
【解答】解:
1938年,物理学家用中子轰击铀,使铀这种重原子核分裂成两块中等质量的原子核,同时放出大量的能量,这种原子核反应叫做重核裂变,核裂变是目前利用核能的主要形式;后来,物理学家又发现了轻核在一定条件下能聚合成质量较大的核,同时也能放出大量的能量,这种反应称为轻核聚变;两种核反应都可产生很大的能量;
在太阳内部不断发生核聚变,释放出大量的能量,给我们带来光和热。
故答案为:核裂变;核聚变;核聚变。
【点评】本题考查了学生对核聚变和核裂变是近阶段原子能利用的主要方法,以及太阳能的理解,属于基础知识的考查应重点把握。
20.据报道:4月19日,中国正在筹划首个海上浮动核电站(如图1)的总装工作。海上浮动核电站,这种小型的、可移动式的核电站将安装在船舶上,预计排水量为2.15万吨,能提供70兆瓦的电力以及300兆瓦的热力供应,还能变成海水淡化处理厂,每天生产24万立方米的淡水。
(1)核电站将核能转化为 电 能,核能是 不可 (填“可”或“不可”)再生能源,其中的核反应堆通过核 裂变 发生的链式反应工作的,这个反应是 可以 (填“可以”或“不可以”)控制的。核电站 不会 (选填“会”或“不会”)产生大量的温室气体。目前人类大力发展核能、太阳能等能源,可有效缓解全球气候变暖的趋势。 00
(2)如果其最大吃水深度为10.5m,其底部受到海水的压强为 1.05×105 Pa.当质量为20t的设备安装后,其排开海水的体积增加 20 m3.(取g=10N/kg,ρ=1.0×103千克/米3)
(3)核电站生活区的路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备(如图2),通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间的连接方式是 并 联,海水浮动核电站的工作人员通过 电磁波 陆地指挥中心相联系。

【分析】(1)①核能的利用分为核裂变与核聚变两种,现在的核电站是利用核裂变释放的能量来发电的,核能是一种不可再生能源;
②核电站是利用可控的链式反应工作的;
③核电站的能量来自于物质发生裂变时由于质量损失而转换成的大量能量,这个过程不会产生二氧化碳;
(2)知道海上浮动核电站的最大吃水深度,根据p=ρgh求出其底部受到海水的压强;海上浮动核电站处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出排开海水的体积;
(3)用电器串联时,任何一只用电器开路,则其它用电器都不能正常工作;并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响;电磁波可以传递信息。
【解答】解:(1)①核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,像铀矿这类矿物能源,一旦消耗就很难再生,属于不可再生能源;
②核反应堆通过核裂变发生的链式反应工作的,这个反应是可以控制的;
③核电站的能量来自于物质发生裂变时由于质量损失而转换成的大量能量,这个过程不会产生温室气体;
(2)海上浮动核电站其底部受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa,
因海上浮动核电站处于漂浮状态,
所以,受到的浮力F浮=G=mg,
由F浮=ρgV排可得:ρgV排=mg,
则排开海水的体积:
V排===20m3;
(3)①同一台路由器为多台电脑提供网络服务,一台电脑不工作,其它电脑不受影响,所以根据并联电路的特点可知,各接口之间是并联的;
②电磁波可以传递信息,海水浮动核电站的工作人员通过电磁波陆地指挥中心相联系。
故答案为:
(1)电;不可;裂变;可以;不会;
(2)1.05×105;20;
(3)并;电磁波。
【点评】本题以海上浮动核电站考查了核电站的有关知识、液体压强公式、物体浮沉条件、阿基米德原理、电路串并联的辨别和信息的传递等,综合性很强,结合时事考查物理知识是中考的热点题型,注重了理论联系实际的考查。
四.实验探究题(共2小题)
21.小洋家买了一辆崭新漂亮的小汽车,她高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小洋发现小汽车的许多部件都用到了物理知识,下面是她列出的几项,请你帮她补充完整。

(1)小汽车的发动机是汽油机,汽油是 二次 (选填“一次”或“二次”)能源;
(2)如图1所示,2008年5月1日通车的杭州湾跨海大桥的一部分,在建造过程中创造了许多世界第一。大桥全长36km,是目前世界上最长的跨海大桥。有一天,小洋乘爸爸驾的车去感受大桥风采时,爸爸问小洋:“为什么我看到桥两边的路灯都往后退呢?”小洋说:“这是因为你选择了 汽车 为参照物”;如果车刚行驶到桥面时,车内显示速度的表盘示数如图2所示,那么该车匀速通过整个大桥需 0.45 h。
(3)汽车上安装的GPS卫星定位系统是通过与卫星联络的 B (选填字母)
A.超声波 B.无线电波 C.红外线。
【分析】(1)一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、原油、天然气等;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,例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油等;
(2)①利用运动和静止的相对性,结合参照物的选取,即可确定选取的参照物;
②由车内的速度表盘看出指针指示的读数,注意表盘上显示的单位是km/h;
由速度公式v=的变形公式可求出通过整个大桥需要的时间;
(3)卫星通信、无线电视、无线广播、手机、GPS系统都是利用电磁波工作的。
【解答】解:
(1)汽油是由石油转化得到的,因此汽油属于二次能源;
(2)爸爸看到桥两边的路灯向后退去,说明所选取的参照物在向前运动,故可以选取乘坐的车为参照物;
如图2所示,从车内显示速度的表盘示数可以看出,指针指向80km/h,则该车此时的运动速度为80km/h;
由v=得:车辆匀速通过整个大桥的时间:t===0.45h;
(3)GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号,实现对车辆的精确定位并导航,卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波(无线电波),故B正确。
故答案为:(1)二次;(2)汽车;0.45;(3)B。
【点评】本题考查了能源的分类、运动和静止的相对性、速度表的读数和速度的计算以及电磁波的应用,属于综合性题目。
22.阅读短文,回答问题:
太阳能路灯
城市大力发展绿色能源,如图甲是城市道路两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。

LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2﹣4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流,数据如表:
电压/V 1 1.5 2.0 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.6 3.7
电流/mA 0 0 0 5 10 60 160 380 690 900 1250
(1)太阳能电池板将太阳能转化为 电 能,给蓄电池充电时转化为 化学 能。太阳能是 一次 能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)为使LED发光二极管正常工作,应将几个LED发光二极管 串联 (选填“串联”或“并联”)才能安全使用。
(3)如图乙所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 b (选填“a”或“b”)触点接触。
(4)这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时,LED的电功率增加了 3.215 W。
【分析】(1)太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置;蓄电池放电是化学能转化成电能,充电是电能转化成化学能;
可以从自然界接获取的能源一次能源;然界直接获,必通过一次能源的耗才能得能源二次能源;
(2)如果将LED灯并联,电压相等,电池板的电压又高于灯的电压会将灯烧坏,将几个灯串联起分压作用;
(3)当开关与b点接触时,LED灯才接入电路。当开关与a点接触时,LED灯处于断路状态;
(4)知道LED灯的电压和电流,由P=UI可求出电功率,然后将两个电功率值相减,得出增加的电功率。
【解答】解:
(1)太阳能电池板是将太阳能转化成电能;
太阳能是直接吸收阳光来利用的,是一次能源;
太阳能电池板给蓄电池充电的过程中,消耗了电能,将电能转化为蓄电池的化学能储存在电池中;
(2)由于太阳能电池板产生的电压较大(24V),而LED发光二极管是一种半导体器件,它工作电压低(2﹣4V),所以应将它们串联接在电路中;
(3)当开关与a点接触时,LED灯断路,不工作;当开关与b点接触时,LED灯才接入电路正常工作;
(4)当电压为2.5V时,电流为10mA,由P=UI得P1=U1I1=2.5V×0.01A=0.025W,
当电压为3.6V时,电流为900mA,由P=UI得P2=U2I2=3.6V×0.9A=3.24W,
增加的电功率P=P2﹣P 1=3.24W﹣0.025W=3.215W。
故答案为:(1)电;化学;一次;(2)串联;(3)b;(4)3.215。
【点评】LED灯工作时,直接把电能转化为光能,转化率很高,正逐步走入人们的生活,知道太阳能的转换和电功率公式的应用,即可正确解题。
五.计算题(共3小题)
23.今年6月,宜阳县樊村镇老羊坡将建成我市首个风力发电场。该项目安装24台单机容量为2000kW的风电机组。气象部门估测该地区的风能年等效利用小时数在2000h左右。
(1)风能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用风能发电的好处是 清洁、无污染 。
(2)该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时?
(3)如果用火力发电,煤燃烧放出的能量有36%转化为电能,则该风力发电场每年可节约多少吨标准煤?(q煤=3x107J/kg)
【分析】(1)使用完后,在短期可以再生的能源称为可再生能源,使用后,在短期不能再生的能源是不可再生能源;风能是一种很清洁的能源,用风力发电,可以有效地缓解对化石能源的依赖。
(2)电能的计算公式:W=Pt,根据此公式求出提供的电能。
(3)根据η=求出完全燃烧标准煤释放的热量,利用Q放=mq求出所需煤的质量即可得出答案。
【解答】解:
(1)风能可以源源不断的从自然界得到补充,是可再生能源;利用风能资源发电,可以保护环境,减小由于燃烧化石能源对大气的污染,又可以发挥风能可再生的优势,重复使用。
(2)该风力发电场每年提供电能:W=nPt=24×2000kW×2000h=9.6×107kW?h=3.456×1014J。
(3)由η=可得,完全燃烧标准煤释放的热量:
Q放===9.6×1014J,
由Q放=mq可得,所需煤的质量:
m==3.2×107kg=3.2×104t。
故答案为:
(1)可再生;清洁、无污染;
(2)该风力发电场每年大约能发电9.6×107kW?h;
(3)该风力发电场每年可节约标准煤3.2×104t。
【点评】本题考查了风能的优点;电能的计算、效率公式和燃料释放热量公式的应用,关键是知道电能单位的换算,即1度=1kW?h=3.6×106J。
24.太阳能清洁无污染,取之不尽,用之不竭,是未来理想的能源之一。某地点太阳能辐射到地面的平均功率每平方米为P=1.4×103W,已知太阳能热水器集热器面积为S=2m2,在该地点用太阳能热水器将质量100kg,初温为30℃的水加热到60℃需要5h,则:
(1)这些水需要吸收多少热量?
(2)太阳能热水器5h接收到的太阳能(用字母E表示)是多少?
(3)太阳能热水器的加热效率多大?
【分析】(1)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;
(2)知道太阳能辐射到地面的平均功率和太阳能热水器集热器面积以及时间,据此求出太阳能热水器5h接收到的太阳能;
(3)利用η=×100%求出太阳能热水器的加热效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(60℃﹣30℃)=1.26×107J;
(2)太阳能热水器5h接收到的太阳能:
E=PSt=1.4×103W/(m2?s)×2m2×5×3600s=5.04×107J;
(3)太阳能热水器的加热效率:
η=×100%=×100%=25%。
答:(1)这些水需要吸收的热量为1.26×107J;
(2)太阳能热水器5h接收到的太阳能是5.04×107J;
(3)太阳能热水器的加热效率为25%。
【点评】本题考查了热量和接收到的太阳能以及效率的计算,明白太阳能辐射到地面平均功率的含义是关键。
25.建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:

(1)假如某班级有40位中学生(每生质量约50kg)从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加多少?
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104 m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1S流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是 1.2kg/m3,求飓风的风速。
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量。漂浮城市受到的水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市运动速度v与时间t的关系如图乙所示。漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?
【分析】(1)漂浮城市漂浮在水面上,此时它所受到的浮力等于它的重力,当有40位中学生从岸上进入漂浮城市,则漂浮城市增加的浮力就是40位中学生的重力;
(2)知道1s流入空洞的空气质量和空气密度,根据密度公式的变形公式V=求出空洞内空气的体积,知道空洞的面积,可利用公式L=计算空气移动的距离,又知道运动的时间,可利用公式v==求出飓风的风速;
(3)从速度v与时间t图象乙上看出,当50s到100s时漂浮城市做匀速直线运动,判断此时漂浮城市的运动速度和时间,根据速度公式的变形公式s=vt求出漂浮城市运动的路程;
根据50s到100s时漂浮城市做匀速直线运动,从F的大小与时间t的关系图象甲知道拉力F的大小,从而可利用公式W=Fs计算拉力F做的功;
根据P=的变形公式W=Pt求出太阳能电池板接收的太阳能,然后根据η=×100%求出太阳能转化为机械能的效率。
【解答】解:(1)因为漂浮城市漂浮在水面上,
所以漂浮城市增加的浮力就是40位中学生的重力,
而G=mg=50kg×10N/kg=500N,
所以漂浮城市增加的浮力为:
F浮=40G=40×500N=2×104N。
(2)由ρ=得,空洞内空气的体积:
V==1.6×106m3,
而空洞的面积为S=2.0×104m2,
空气移动的距离:
L===80m,
由题意知,时间t=1s,
则飓风的风速:v====80m/s;
(3)根据运动速度v与时间t图象乙可知,漂浮城市做匀速直线运动,
其速度v=0.5m/s,所用时间t′=100s﹣50s=50s,
由v=得,漂浮城市运动的路程:
s=vt′=0.5m/s×50s=25m,
从F的大小与时间t的关系图象甲可知,50s到100s时,拉力F=8×108N,
则牵引力F做的功:W机=Fs=8×108N×25m=2×1010J。
由P=得,太阳能电池板接收的太阳能:
W太=Pt′=8.0×108W×50s=4×1010J,
则太阳能转化为机械能的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)漂浮城市受到的浮力约增加2×104N;
(2)飓风的风速80m/s;
(3)漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为50%。
【点评】此题考查了物体漂浮时浮力的计算、速度的计算、功的计算和效率的计算,并且考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后结合相关公式进行计算求解,是中考的热点考题。
六.解答题(共2小题)
26.近年来,汽油价格猛涨,城市出租车司机抱怨纷纷,在政府的倡导下,越来越多的司机将燃烧汽油的车辆改装成了烧天然气的车。下表是收集的汽油和天然气的有关数据。
汽 油 天然气
每百公里消耗 10L 8.5m3
价 格 5.15元/L 3.00元/m3
燃烧后产物 尾气(含有毒的铅) 二氧化碳和水
(1)车辆改装费约7000元,有些司机认为车一天只跑300公里,不划算,请你通过计算,说明是否有必要改装。
(2)通过表中信息,请再写出一点改装天然气后的好处。
(3)工业上是采用什么方式使天然气液化的?在石油枯竭的未来,人类可以使用哪些清洁能源来驱动汽车,请你列举一例。
【分析】(1)计算出使用汽油与使用天然气一天可以省出的钱数,然后计算使用天然气要节省出车辆改装费需要的天数,据此进行判断;
(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成水和二氧化碳,是一种比较清洁的能源;
(3)使气体液化有两种方法,一是降低温度,二是压缩体积;太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源,据此进行分析。
【解答】解:
(1)汽车一天跑300km,使用汽油需要的费用为:30L×5.15元/L=154.5元;
使用天然气需要的费用为:3×8.5m3×3元/m3=76.5元;
一天节省的费用为:154.5元﹣76.5元=78元;
节省7000元改装需要的天数为:≈90天;
只需要90天就可以节省出车辆改装费,所以出租车有必要改装天然气;
(2)燃油燃烧时能够产生大量的二氧化碳、氮氧化物并且尾气(含有毒的铅),而天然气燃烧时产生的二氧化碳和水,所以使用天然气代替燃油的好处是能够减少环境污染;
(3)工业上是采用压缩体积的方式使天然气液化的;开发和利用太阳能等新能源来代替常规能源。
答:
(1)通过计算可知,只需90天就可以节省出车辆改装费,说明出租车有必要改装天然气;
(2)汽车改装天然气后的好处是能够减少环境污染;
(3)工业上是采用压缩体积的方式使天然气液化的;利用太阳能代替燃油来驱动汽车。
【点评】化石燃料日趋枯竭,开发利用新能源具有重要意义,人类正在开发利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能、潮汐能、氢能等。
27.“嫦娥一号”的发射成功,引起人们对月球的科学兴趣。随着对月球了解的深入,一些科学家预言:月球必将成为人类未来的能源基地。按照科学家的设想,一种方案是利用月球阳光充足、地域广阔的特点,在月球上建设大型的太阳能发电厂,克服了在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点。另一种方案是利用月球上丰富的核燃料物质,在月球上建设大型的核电站,克服了在地球原料不足、容易造成核污染等缺点。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送,地面接
收站通过天线把微波能还原成电能,如图1所示,这样就解决了电能的输送问题。
(1)能源可以分为可再生能源和不可再生能源两类,能循环利用的为可再生能源,不可重复利用的为不可再生能源。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 风能、水能、太阳能 ;与不可再生能源相比,可再生能源的主要优点是(写1条) 取之不尽用之不竭,并且环保无污染 :
(2)获取核能有两条途径:重核裂变和轻核聚变。如图2所示,图中属于核裂变的是 甲 ,目前能和平利用的核能方式是 甲 (以上两空填字母序号)
(3)如图3所示是表示光电池工作原理的示意图:当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时,将会产生光电效应,从而使电路中产生电流,分析光电池工作时的能量转化情况 太阳能转化为电能 。
(4)请例举生活中能说明微波具有能量的一个实例 微波炉加热食品 。
(5)若在月球上一块接收面积为2m2的太阳能电池板,其光电转化率为17%,如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.5×104W,则它的发电功率是 5.1×103W 。

【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)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;目前人们和平利用核能的核电站是利用原子核的裂变来发电的;
(3)光电池是由于受到光的照射而产生了电能,故应是光能转化为电能的;
(4)电磁波自身是一种物质,具有一定能量;
(5)已知每平方米的辐射功率可求2m2的辐射功率,还知道光电转化率可求发电功率。
【解答】解:
(1)风能、水能、太阳能属于可再生能源;煤炭、石油、天然气、核燃料中属于可再生能源的是;与不可再生能源相比,可再生能源的主要优点是可以长期提供或可以再生的能源,这些能源对环境不会造成大污染;
(2)甲中进行的是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应,是核裂变,乙图中是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应,是核聚变;核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;
(3)由光电池工作原理可知,光电池是将太阳能转化为电能的装置;
(4)微波炉能利用电磁波加热食物,则说明电磁波具有能量;
(5)太阳能的发电功率:P电=P光×2×17%=1.5×104W×2m2×17%=5.1×103W。
故答案为:(1)风能、水能、太阳能;取之不尽用之不竭,并且环保无污染;(2)甲;甲;(3)太阳能转化为电能;(4)微波炉加热食品;(5)5.1×103W。
【点评】本题考查了能源的分类及不可再生与可再生能源、核能的利用、能量的转化、电磁波的利用等知识,是一道综合性题目。