第二十章 能源与可持续发展 自我测评卷(习题课件)-【优+学案】2023-2024学年九年级下册物理课时通(鲁科版五四学制)

年级下册·鲁科版 物 理 第二十章自我测评卷 （九年级物理下册·鲁科版） 一、选择题（每题3分，共30分） 1.关于能源，下列说法正确的是（　C　） A.电能、地热能都是一次能源 B.风能、水能、太阳能都是不可再生能源 C.核反应堆中发生的链式反应，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 C 2.推动“节能减排”工作，有助于实现我国提出的“碳中和、碳达标”的目标.下列做法可取的是（　A　） A.实行垃圾分类回收利用 B.出行时尽量选择驾驶私家车 C.就餐时选择使用一次性餐具 D.大力发展火力发电 A 3.如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电.上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（　D　） A.水的机械能不变 B.水的重力势能增大，动能减小 C.水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 D.上游水位越高，能够发出的电能越多 D 4.下列关于能源与信息的说法，正确的是（　C　） A.原子弹爆炸是加以控制的链式反应 B.打电话时，出现“占线”现象，一定是对方的话机在使用 C.光纤通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的 D.日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的 5.关于能量，下列说法正确的是（　D　） A.电能要转化为光能、内能、动能等其他形式的能才能被利用，因此电能是一次能源 B.能量的转化或转移过程是守恒的，因此一切能量都可以利用 C.利用热传递改变物体的内能是能量的转化过程 D.核电站是利用核裂变发电的 C D 6.下列说法正确的是（　C　） A.核能是一种可再生能源，可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 B.能量的转化和转移都是有方向的，转化和转移的过程中能量的总量会减少 C.我们用电脑上网课，是利用电磁波在传递信息 D.5 G比4 G传递信息更快，是因为它所用的电磁波的速度更快 C 7.下列关于信息和能源的说法不正确的是（　B　） A.某市新闻咨询广播频道FM97.5的频率为97.5 MHz，在空气中，这个频道的波长约为3.08米 B.“神舟十六号”于2023年5月30日9时31分在酒泉卫星发射中心发射成功，从发射到进入预定轨道的过程中，是以声波的形式和地面指挥中心保持信息传递的 C.水能是可再生能源，南充市内已建成规模较大的新政和沙溪水电站，大大缓解了城市的用电压力 D.核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 B 8.近年，我国在能源、信息和材料等领域取得了辉煌成就，下面关于能源、信息和材料说法正确的是（　B　） A.2025年将是太阳黑子活动的又一个峰年，太阳内部发生的主要是氢核的裂变 B.四川是我国水电站数量最多的省份，水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的 C.“祖冲之号”是我国量子计算机的原型，量子计算机中的电子器件都是超导体制成的 D.我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 B 9.（多选）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱.下列关于能源、信息和材料的说法，正确的是（　ACD　） A.在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用 B.超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 C.卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波 D.光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输 ACD 10.（多选）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列关于它们的说法，正确的是（　AD　） A.地球上的风能、水能、生物质能实际上都来自太阳能，但核能不是来自太阳能 B.光纤通信是激光借助光的折射原理来传递信息的 C.中央电视台与山东电视台发射的电磁波在同一区域内传播速度不相同 D.LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的 AD 二、填空题（每空1分，共18分） 11.新考法小阳学习了太阳能和核能后，建立了利用核能的知识结构图，请你帮他补全空格处的内容. 12.如图所示为白炽灯将电能转化为光能和内能的大致比例，由此可以计算出白炽灯的发光效率为 　10％　⁠.一般节能灯的发光效率为30％，它只要有 　20　⁠W的功率就可以达到60 W的白炽灯的亮度. 13.我国自行研制的新型核潜艇利用核反应堆中发生的 　核裂变　⁠（选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力.核能属于 　不可再生　⁠（选填“可再生”或“不可再生”）能源.氢弹是利用 　核聚变　⁠（选填“核裂变”或“核聚变”，下同）时释放的能量，原子弹是利用 　核裂变　⁠时释放的能量. 10％　 20　 核裂变　 不可再生　 核聚变　 核裂变　 14.“嫦娥三号”月球车的多项探测任务中，其中有一项是探测月壤中“氦－3”的含量，“氦－3”原子由核内带正电的 　质子　⁠、不带电的中子和核外带 　负　⁠电的电子组成.“氦－3”的原子核在一定条件下与氘核结合成新的原子核，该过程叫做核 　聚变　⁠（选填“聚变”或“裂变”），同时释放的巨大能量可作为人类未来的能源. 15.（1）目前核电站是利用 　核裂变　⁠（选填“核裂变”或“核聚变”）来获取能量发电的.核电厂的堆芯需得到充足的冷却，才不会出现严重运行问题，沿海核电厂因靠近大海，可以充分利用海水进行冷却这主要是通过 　热传递　⁠的方式改变了物体的内能. 质子　 负　 聚变　 核裂变　 热传递　 （2）传统文化中医药文化源远流长，宝藏丰富，象征着我国人民和疾病斗争的睿智.数千年间，中医药为中华民族的繁衍昌盛和人类健康作出了卓越贡献，是中华数千年绚烂文化不可分割的组成部分.作为“健康中国”建设的重要力量，中医药越来越显示出独特价值，越来越受到国际社会的广泛认可和关注.晓祥家煲中药使的是电炖盅，电炖盅工作时将电能转化为 　内　⁠能；煲中药的过程中，在较远的地方也能闻到中药味，说明 　分子　⁠在不停地做无规则运动. （3）中国已成为世界节能和新能源利用的第一大国，光伏发电、风电都稳居世界首位.光伏发电是将光能直接转化为电能的一种技术，太阳能属于 　可再生　⁠（选填“可再生”或“不可再生”）能源.大量研究表明，自然界中能的总量是不变的，由于能量的转化或转移具有 　方向性　⁠，因而人类可利用的资源是有限的，所以我们要注意节约能源. 内　 分子　 可再生　 方向性　 三、综合题（12分） 16.新素材太阳能被认为是理想的“终极能源”.我国中科院合肥物质科学研究院，持有的有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2021年12月30日晚，实现了1 056秒的长脉冲高参数等离子体运行，再次创造新的世界纪录. 科学家们还设想在宇宙空间建立太阳能电站来利用太阳能.这种空间太阳能电站建在赤道平面内的地球同步轨道上，其工作过程如图所示.在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站，通过转换装置将其转换成电能接入电网. （1）太阳能属于清洁能源，也属于 　可再生　⁠（选填“可再生”或“不可再生”）能源；目前人类无法利用核聚变反应放出的能量来发电，最主要的原因是 　C　⁠（选填字母）. A.无法消除核聚变产生的核污染 B.无法实现核聚变反应 C.无法长时间有效控制核聚变反应的速度 可再生　 C　 （2）“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载.“人造太阳”的腔体器壁材料钨铜合金除了耐高压外，还应具有 　耐高温　⁠的特点；实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是 　超导体　⁠（选填“半导体”或“超导体”）材料. 耐高 温　 超导体　 （3）假设空间太阳能电站的太阳能收集板长10 km、宽5 km，太阳光辐射到其表面上每平方米的功率为1.2×103 W，太阳能电池的光电转化效率为10％，空间太阳能电站向地面的输电效率可达20％. ①太阳能电池主要是将太阳能转化为 　电　⁠能. ②空间太阳能电站工作时，太阳能收集板的发电功率为 　6×109　⁠W；光照1 h，太阳能收集板产生的电能为 　2.16×1013　⁠J. ③光照1 h地面接收站接收到的电能与 　1.44×105　⁠kg的焦炭完全燃烧产生的热量相等.（焦炭的热值为3×107 J/kg） 电　 6×109　 2.16×1013　 1.44×105　 四、计算题（共30分） 17.（15分）气候变化是人类面临的全球性问题，为了减排温室气体，我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标，但为了发展经济又必须确保能源安全，这就要大力发展低碳经济，太阳能的广泛利用必须得到重视.一太阳能热水器内装有质量为100 kg，温度为20 ℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到70 ℃，已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃）. （1）水吸收的热量是多少？ 解：（1）水吸收的热量Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg×（70 ℃－20 ℃）＝2.1×107 J. （2）如果水吸收的这些热量由炉具燃烧煤气来提供，需要完全燃烧煤气1.25 kg，求炉具的加热效率.（煤气的热值为q＝4.2×107 J/kg） 解：（2）1.25 kg煤气完全燃烧释放的热量 Q放＝m煤气q＝1.25 kg×4.2×107 J/kg＝5.25×107 J， 炉具的加热效率η＝＝＝0.4＝40％. （3）在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.25×103 J/（m2·s），若该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40％用来升高水温，热水器被阳光垂直照射的有效面积始终是3 m2，则太阳照射时间为多长. 解：（3）由题知，该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40％用来升高水温，则Q吸＝E×40％，每天接收到的太阳能 E＝＝＝5.25×107 J， 设太阳照射时间为t，热水器被阳光垂直照射的有效面积始终是S，接收到的太阳能 E＝1.25×103 J/（m2·s）×S×t， 5.25×107 J＝1.25×103 J/（m2·s）×3 m2×t， 解得太阳照射时间t＝14 000 s≈3.9 h. 18.（15分）如图甲所示是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供.汽车（包括司乘人员）的质量为1.2 t，接收太阳能的电池板的面积为8 m2，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v－t图象如图乙所示（取g＝10 N/kg）. （1）假如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大？ 解：（1）由题可知，汽车的质量为m＝1.2 t＝1.2×103 kg，汽车所受的重力为G＝mg＝1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N，汽车所受阻力为f＝0.02 G＝0.02×1.2×104 N＝240 N.因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力F＝f＝240 N. （2）求汽车在0～20 s内牵引力做的功. 解：（2）由图乙可知，汽车匀速行驶时，v＝15 m/s，则汽车的恒定功率为P＝Fv＝240 N×15 m/s＝3 600 W.汽车在0～20 s内牵引力做的功W＝Pt＝3 600 W×20 s＝7.2×104 J. （3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40％，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少？ 解：（3）汽车获得的机械功率为P＝3 600 W，太阳照射在地面的辐射总功率P总＝＝＝9 000 W.太阳照射在地面单位面积上的辐射功率P太＝＝＝1 125 W/m2. $$