2018年人教九上物理《能源与可持续发展》单元测试卷（解析版）

2018年人教九上物理《能源与可持续发展》单元测试卷
一．选择题（共10小题）
1．出行是人们工作、生活必不可少的环节。出行的交通工具多种多样，使用的能源形式各不相同。其中，电动自行车所消耗的能量类型是（　　）
A．核能 B．电能 C．太阳能 D．化学能
2．下列说法正确的是（　　）
A．核能属于不可再生能源
B．地球上的潮汐能和地热能来自太阳能
C．光纤通信主要利用电流来传递信息的
D．“北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
3．在倡导“生态建设”的今天，我们日常生活中应注重新能源的利用，下列属于新能源的是（　　）
A．煤 B．石油 C．木材 D．太阳能
4．铀裂变在核电厂最常见，热中子轰击铀原子会放出2到4个中子，中子再去撞击其它铀原子，从而形成链式反应而自发裂变。一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的核裂变，其裂变方程为+→++2，下列说法正确的是（　　）
A．人们之所以选择中子轰击铀原子是因为中子质量最大
B．这些粒子由大到小的排列顺序为：铀原子、铀原子核、Ba原子、Sr原子、中子、电子
C．核能是一种可再生能源
D．最先提出原子的核式结构的物理学家是汤姆逊
5．为缓解电力紧张的状况，我省正在加大核电站的建设。下列说法正确的是（　　）
A．核电站将核能最终转化为电能
B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C．核能发电使用的燃料是天然气
D．核电站利用的核能属于可再生能源
6．下列说法正确的是（　　）
A．核电站内的核反应堆是可控制的氢核聚变
B．遥控器发出的红外线不能在真空中传播
C．秋天的早晨花草上出现露珠，这是液化现象
D．通过技术改进，热机效率可达 100%
7．“中国力量”的最佳代表：中国核潜艇之父黄旭华老先生走进2018春晚。核潜艇是利用原子核反应释放出的核能来工作的。下列说法正确的是（　　）
A．核潜艇中的核反应堆发生的是核裂变，核能属于可再生能源
B．核潜艇中的核反应堆发生的是核裂变，核能属于不可再生能源
C．核潜艇中的核反应堆发生的是核聚变，核能属于可再生能源
D．核潜艇中的核反应堆发生的是核聚变，核能属于不可再生能源
8．下面是小王同学整理的部分复习笔记，其中正确的是（　　）
A．不是直接或间接来自于太阳的能量有：地热能、核能和潮汐能
B．热值的大小与燃料的质量有关
C．固体很难被压缩是因为分子间没有空隙
D．温度高的物体含有的热量多
9．下列关于太阳能的利用说法正确的是（　　）
A．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
10．我国“天宫一号”航天器于2018年4月2日完成使命重返地球，落入南太平洋中。如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。下列有关“天宫一号”的说法中错误的是（　　）

A．在轨道运行时，“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能
B．在轨道运行时，“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能
C．返回地球途中，“天宫一号”相对于地球是运动的
D．返回地球途中，“天宫一号”外壳经过大气层时被烧毁是通过热传递增大内能
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．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．天然气是可再生能源
B．随着科学技术快速发展，我国已经建成了利用核聚变能量发电的核电站
C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体
D．通过手机微信的“摇一摇”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的
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．如图所示为核电站发电的流程图。以下说法正确的是（　　）

A．核能是可再生能源
B．核反应堆是通过可控核聚变反应释放核能的设备
C．核电站的发电机工作原理是电磁感应现象
D．核能发电不会加重地球温室效应，但一旦泄露会对人及其他生物造成伤害
15．下列说法中正确的是（　　）
A．核电站发电时将核能转化为电能
B．导体容易导电是因为导体内有大量自由电子
C．改变通电螺线管线圈中的电流大小，可以改变螺线管的磁极
D．我国宋代的科学家沈括最早记述了磁偏角
三．填空题（共5小题）
16．天然气如今已走进了省城的千家万户，传统燃料也随之被逐步取代。天然气燃烧时实质是将化学能转化为　 　能。与传统燃料相比，天然气的优点是　 　（写出一条即可）。
17．如图为英国摩托车制造商Triumph旗下的新款摩托车，采用全碳纤维型壳体，就连刹车片也采用碳纤维，前后悬挂摆臂采用铝制，摩托车采用了碳纤维和铝作为材料，是因为碳纤维和铝具有　 　小的特性；摩托车采用甲醇为燃料，甲醇属于　 　（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．核能是一种新能源，核裂变是产生核能的一种方式，另一种核反应方式是　 　；若用超导体输电，优点是可以实现输电过程中　 　电能损失。
20．核电站利用核能发电，它的核心设备是　 　，利用该设备产生的内能，通过　 　做功，带动发电机做功。
四．计算题（共2小题）
21．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）
22．小明家的楼顶上安装了一台电辅助式太阳能热水器，天气晴朗时，若每平方米面积上在1h内得到太阳辐射的能量平均为2.52×106J，求：
（1）热水器接收太阳能总的有效面积为2m2，每天接收太阳能的时间以10h计算，则每天接收太阳的总能量为　 　J。
（2）热水器能把接收到的太阳能的50%转变成水的内能。则这些能量可以将质量为100kg的水加热升温多少摄氏度？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）若用天然气将这些水加热到相同的温度，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少立方米的天然气？（天然气的热值为3.6×107J/m3）
五．解答题（共1小题）
23．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。



2018年人教九上物理《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．出行是人们工作、生活必不可少的环节。出行的交通工具多种多样，使用的能源形式各不相同。其中，电动自行车所消耗的能量类型是（　　）
A．核能 B．电能 C．太阳能 D．化学能
【分析】核能是通过核裂变或核聚变提供的能量；电能是有电流通过产生的能量；太阳能是由太阳光提供的能量；化学能是通过化学变化提供的能量。
【解答】解：
电动自行车行驶时，是将电能转化为机械能；
故选：B。
【点评】本题考查能源的分类，重点是理解不同能量的实质。
2．下列说法正确的是（　　）
A．核能属于不可再生能源
B．地球上的潮汐能和地热能来自太阳能
C．光纤通信主要利用电流来传递信息的
D．“北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
【分析】（1）能从自然界源源不断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）潮汐能，它主要来自太阳、月球对地球海水的引力变化而形成；
（3）光纤通信是利用光来传播信息的；
（4）卫星导航、移动通信都是利用电磁波来传递信息的。
【解答】解：
A、核燃料是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故A正确；
B、潮汐能来源于太阳、月球的引力变化而形成的，地热能是来自地球本身，故B错误；
C、光纤通信是利用光来传递信息的，故C错误；
D、卫星通信是利用电磁波来传递信息的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要主要考查学生对能源分类的了解和掌握，是一道基础题，在做此种类型的题目时，要注意明确分类的标准。
3．在倡导“生态建设”的今天，我们日常生活中应注重新能源的利用，下列属于新能源的是（　　）
A．煤 B．石油 C．木材 D．太阳能
【分析】常规能源是指已经大规模生产和广泛利用的能源；
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式，刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如：太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。
【解答】解：
煤、石油属于化石能源，是常规能源；木材属于常规能源；太阳能属于新能源。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对能源的分类的了解和掌握，是一道基础题。
4．铀裂变在核电厂最常见，热中子轰击铀原子会放出2到4个中子，中子再去撞击其它铀原子，从而形成链式反应而自发裂变。一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的核裂变，其裂变方程为+→++2，下列说法正确的是（　　）
A．人们之所以选择中子轰击铀原子是因为中子质量最大
B．这些粒子由大到小的排列顺序为：铀原子、铀原子核、Ba原子、Sr原子、中子、电子
C．核能是一种可再生能源
D．最先提出原子的核式结构的物理学家是汤姆逊
【分析】（1）中子有质量且不带电，不受电场力的作用；
（2）根据物质微粒尺度的数量级由大到小进行排列；
（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）卢瑟福最先提出原子的核式结构模型。
【解答】解：
A、人们之所以选择中子轰击铀原子是因为中子有质量且不带电，不受电场力的作用，故A错误；
B、根据物质微粒尺度的数量级可知这些粒子由大到小的排列顺序为：铀原子、铀原子核、Ba原子、Sr原子、中子、电子，故B正确；
C、核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
D、最先提出原子的核式结构的物理学家是卢瑟福，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了核能的获得方法、微粒的大小、能源的分类以及对物理常识的了解，要求学生扩展知识面，灵活运用。
5．为缓解电力紧张的状况，我省正在加大核电站的建设。下列说法正确的是（　　）
A．核电站将核能最终转化为电能
B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C．核能发电使用的燃料是天然气
D．核电站利用的核能属于可再生能源
【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的；
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。
【解答】解：
A、核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，故A正确；
B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故B错误；
C、核电站使用的就是核燃料，而不是天然气，故C错误；
D、核能在地球上的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，故D错误。
故选：A。
【点评】全面了解核能利用的原理、过程及特点，是解决此题用到的主要知识。同时，通过此题我们也应对核安全引起一定的重视。
6．下列说法正确的是（　　）
A．核电站内的核反应堆是可控制的氢核聚变
B．遥控器发出的红外线不能在真空中传播
C．秋天的早晨花草上出现露珠，这是液化现象
D．通过技术改进，热机效率可达 100%
【分析】（1）核电站的核反应堆是可控制的铀核裂变；
（2）电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播；
（3）物质由气态变成液态叫做液化，由液态变成气态叫做汽化；
（4）用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率。
【解答】解：
A、核电站的核反应堆是可控制的铀核裂变，故A错误；
B、遥控器发出的红外线波实际上是电磁波，能在真空中传播，故B错误；
C、秋天的早晨花草上出现露珠，是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，故C正确；
D、用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率，无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故D错误。
故选：C。
【点评】该题考查了核能的利用、红外线的特点、物态变化以及热机效率等知识点，是一道综合题。
7．“中国力量”的最佳代表：中国核潜艇之父黄旭华老先生走进2018春晚。核潜艇是利用原子核反应释放出的核能来工作的。下列说法正确的是（　　）
A．核潜艇中的核反应堆发生的是核裂变，核能属于可再生能源
B．核潜艇中的核反应堆发生的是核裂变，核能属于不可再生能源
C．核潜艇中的核反应堆发生的是核聚变，核能属于可再生能源
D．核潜艇中的核反应堆发生的是核聚变，核能属于不可再生能源
【分析】（1）核能的释放包括核聚变和核裂变，核潜艇是通过核裂变来获得能量的；
（2）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。
【解答】解：
核潜艇是利用可控的核裂变来进行工作的；核能不可在短时间内形成，故属于不可再生能源，故B正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查了能源的分类以及对核能以及核潜艇工作原理的了解，这属于基本知识，是我们应该熟知的。
8．下面是小王同学整理的部分复习笔记，其中正确的是（　　）
A．不是直接或间接来自于太阳的能量有：地热能、核能和潮汐能
B．热值的大小与燃料的质量有关
C．固体很难被压缩是因为分子间没有空隙
D．温度高的物体含有的热量多
【分析】（1）地球上很多能源都是间接来自太阳能，仔细分析各种形式的能源是如何转化的，就可以知道各种形式的能和太阳能是否有联系；
（2）燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧放出的燃料；热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关；
（3）分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积，由于斥力的存在，使得固体和液体很难被压缩；
（4）热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有多少热量。
【解答】解：
A、除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，故A正确；
B、热值是燃料的属性，只与燃料的种类有关，故B错误；
C、固体和液体很难被压缩，这是因为分子间存在斥力，故C错误；
D、热量是一个过程量，只有在物体发生热传递时，我们才用热量这个概念，不能说物体含有热量，故D错误。
故选：A。
【点评】考查了学生对能源的分类、热值的特性、分子运动论以及热量的理解，属于综合性题目。
9．下列关于太阳能的利用说法正确的是（　　）
A．绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
【分析】太阳能的利用方式：一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热，把太阳能转化为内能；二是利用光电转换装置，把太阳能转化为电能；三是植物光合作用转化为化学能。
【解答】解：
A、绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；
B、太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；
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错误。
故选：A。
【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。
10．我国“天宫一号”航天器于2018年4月2日完成使命重返地球，落入南太平洋中。如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。下列有关“天宫一号”的说法中错误的是（　　）

A．在轨道运行时，“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能
B．在轨道运行时，“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能
C．返回地球途中，“天宫一号”相对于地球是运动的
D．返回地球途中，“天宫一号”外壳经过大气层时被烧毁是通过热传递增大内能
【分析】（1）太阳能的利用：一是把太阳能转化成内能，二是把太阳能转化成电能；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大，重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）如果物体相对于参照物的位置保持不变，物体是静止的；如果物体相对于参照物的位置不断变化，则物体是运动的；
（4）改变物体内能的方式有做功和热传递两种，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
【解答】解：
A、“天宫一号”的太阳能帆板工作时，直接将太阳能转化为电能，故A正确；
B、“天宫一号”从远地点向近地点运行时，质量不变，距离地面的高度变小，重力势能变小；速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故B正确；
C、“天宫一号”航天器完成使命重返地球时，“天宫一号”相对地球位置发生变化，故“天宫一号”相对于地球是运动的，故C正确；
D、“天宫一号”经过大气层时与大气摩擦，温度升高，内能增加，是通过做功的方式增大了内能，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了能量的转化、物体内能的改变和太阳能的利用，是热学基本知识的考查，相对比较简单。
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．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．天然气是可再生能源
B．随着科学技术快速发展，我国已经建成了利用核聚变能量发电的核电站
C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体
D．通过手机微信的“摇一摇”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的
【分析】（1）能在短时间内形成的能源属于可再生能源，不能在短时间内形成的能源属于不可再生能源；
（2）目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变；
（3）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；
（4）手机是通过电磁波来传递信息的。
【解答】解：
A、天然气是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A错误；
B、目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是轻核聚变，故B错误；
C、节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料，故C正确；
D、手机既可以接收电磁波，也可以发射电磁波，通过手机微信的“摇一摆”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题涉及的知识点较多，但难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题。
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．如图所示为核电站发电的流程图。以下说法正确的是（　　）

A．核能是可再生能源
B．核反应堆是通过可控核聚变反应释放核能的设备
C．核电站的发电机工作原理是电磁感应现象
D．核能发电不会加重地球温室效应，但一旦泄露会对人及其他生物造成伤害
【分析】（1）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（2）核电站是利用可控的核裂变来进行发电的；
（3）发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，该过程中消耗机械能，产生电能；
（4）虽然核能发电有很多优点，但是核废料因具有放射线，故必须慎重处理。
【解答】解：
A、核能是不可再生能源，消耗后短时间内不可再生，故A错误；
B、核电站利用可控的核裂变释放的核能来发电，故B错误；
D、发电机的工作原理的电磁感应现象，将机械能转化为电能，故C正确；
D、核废料有放射性，会对环境造成污染，故D正确。
故选：CD。
【点评】此题通过核电站这一载体，考查了有关能源分类、核能的利用、发电机的原理以及核能的危害等知识，要认真分析。
15．下列说法中正确的是（　　）
A．核电站发电时将核能转化为电能
B．导体容易导电是因为导体内有大量自由电子
C．改变通电螺线管线圈中的电流大小，可以改变螺线管的磁极
D．我国宋代的科学家沈括最早记述了磁偏角
【分析】（1）核电站是利用核能获得电能的装置；
（2）不同物质的导电能力是不同的，容易导电的称为导体，不容易导电的称为绝缘体。导体容易导电，是因为导体内有能够自由移动的电荷；而绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷；
（3）螺线管的极性取决于线圈的绕向及电流方向，即改变任何一个因素，磁极的方向都会改变；
（4）世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括。
【解答】解：
A、核电站工作过程中，利用核裂变将核能转化为电能，故A正确；
B、导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷，金属导电靠的是自由电子，溶液导电靠的是自由移动的正负离子，故B错误；
C、改变通电螺线管线圈中的电流大小，可以改变螺线管的磁性强弱，不能改变螺线管的磁极，故C错误；
D、我国宋代的科学家沈括最早发现并记述了磁偏角，故D正确。
故选：AD。
【点评】此题考查了核能个利用、导体的特点、改变通电螺线管两端极性的方法以及物理学常识，是一道综合性题目。
三．填空题（共5小题）
16．天然气如今已走进了省城的千家万户，传统燃料也随之被逐步取代。天然气燃烧时实质是将化学能转化为　内　能。与传统燃料相比，天然气的优点是　污染小　（写出一条即可）。
【分析】本题主要考查对燃料燃烧过程中能量转化的了解和对天然气使用优点的认识。
【解答】解；
天然气属于化石能源，它在燃烧时将化学能转化为内能。天然气在燃烧时的主要产物是水和二氧化碳，天然气与传统燃料相比，它的优点是污染小。
故答案为：内；污染小。
【点评】本题内容将热值与能量转化和环境保护结合在一起，是一道关于热值的综合题。
17．如图为英国摩托车制造商Triumph旗下的新款摩托车，采用全碳纤维型壳体，就连刹车片也采用碳纤维，前后悬挂摆臂采用铝制，摩托车采用了碳纤维和铝作为材料，是因为碳纤维和铝具有　密度　小的特性；摩托车采用甲醇为燃料，甲醇属于　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

【分析】（1）相比铁铜等金属，碳纤维和铝的密度比较小，在相同体积时，质量较小；
（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；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。
【解答】解：
（1）因为碳纤维和铝的密度较小，体积相同，质量较小，摩托车常采用全碳纤维材料作制造壳体；
（2）甲醇是生物质能，可以从自然界源源不断的得到，属于可再生能源。
故答案为：密度；可再生。
【点评】本题考查了物质的性质以及能源的分类，属于基础性题目。
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．核能是一种新能源，核裂变是产生核能的一种方式，另一种核反应方式是　核聚变　；若用超导体输电，优点是可以实现输电过程中　无　电能损失。
【分析】核能分为裂变和聚变两种；
输电过程要损耗部分电能，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率。
【解答】解：
核电站是利用核裂变释放的能量发电，核裂变是产生核能的一种方式，另一种核反应方式是核聚变；
输电过程要损耗部分电能，超导体电阻为0，如果利用超导体送电，可以减少输电过程中能量损失，提高输电效率。
故答案为：核聚变；无。
【点评】本题考查了核能和超导体的利用，知识点跨度也相对较大，难度不大。
20．核电站利用核能发电，它的核心设备是　核反应堆　，利用该设备产生的内能，通过　蒸汽轮机　做功，带动发电机做功。
【分析】核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的；核能发电中能量转化的过程为：核能转化成内能，内能转化成机械能，机械能转化成电能
【解答】解：
核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。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；
核能发电时，在核反应堆中，铀核的裂变将核能转化为内能，带动蒸汽轮机做功发电，内能再转化为机械能；再将机械能转化为电能。
故答案为：核反应堆； 蒸汽轮机；
【点评】对核能的认识、核能发电中的能量转化、原理等是本题考查的主要内容。我们在了解核能的同时，也应对其它新能源有所了解。
四．计算题（共2小题）
21．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。
22．小明家的楼顶上安装了一台电辅助式太阳能热水器，天气晴朗时，若每平方米面积上在1h内得到太阳辐射的能量平均为2.52×106J，求：
（1）热水器接收太阳能总的有效面积为2m2，每天接收太阳能的时间以10h计算，则每天接收太阳的总能量为　5.04×107　J。
（2）热水器能把接收到的太阳能的50%转变成水的内能。则这些能量可以将质量为100kg的水加热升温多少摄氏度？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）若用天然气将这些水加热到相同的温度，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少立方米的天然气？（天然气的热值为3.6×107J/m3）
【分析】（1）先根据已知条件计算出每天接收太阳的总能量；
（2）根据效率求出热水器中水吸收的热量；根据吸热公式计算水升高的温度；
（3）由Q吸＝Q放×50%求出天然气完全燃烧释放的热量，利用Q放＝Vq求出所需天然气的体积。
【解答】解：
（1）由题可得，每天接收太阳的总能量
Q接＝2.52×106J/（m2?h）×2m2×10h＝5.04×107J，
（2）根据η＝可得：
Q吸＝Q接×50%＝5.04×107J×50%＝2.52×107J，
由Q吸＝cm△t可得，水温度升高：
△t＝＝＝50℃；
（2）由题意可知，Q放＝Q吸＝2.52×107J，
由Q放＝Vq可得，所需液化气的体积：
V＝＝＝0.7m3。
答：（1）5.04×107J，
（2）这些能量可以将质量为100kg的水加热升温50℃；
（3）至少需要燃烧0.7m3的液化气。
【点评】本题考查了对吸热公式Q吸＝cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq和效率公式的掌握和运用，计算时注意气体燃料热值的单位是J/m3，不是J/kg，还要注意升高了（△t）、升高（△t）、升高到（末温）的区别。
五．解答题（共1小题）
23．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。