第二十二章 能源与可持续发展 【A卷 提升卷】-2024-2025学年九年级物理全册单元速记·巧练（福建专用）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第二十二章 能源与可持续发展 （A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第二十二章。 2. 本套试卷共四道大题，25个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的（ ） A. 把废旧电池随意丢弃 B. 将电视机处于待机状态 C. 关停高能耗高污染的工厂 D. 将有害废水排放到江河中 2. 我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（　　） A. 火力发电 B. 水力发电 C. 风力发电 D. 光伏发电 3. 近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法中正确的是（ ） A. 电动汽车使用的电能是一次能源 B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 C. “无侦—8”无人机利用超声波来传递信息 D. “华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电 4. 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大 国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的 是（　　） A. 电视机 B. 手电筒 C. 电饭锅 D. 电风扇 5.现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。下列观点错误的是（ ） A.天然气是化石能源 B.地热能属于一次能源 C.电能属于二次能源 D.核能属于二次能源 6. 中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（　　） A. 钍基熔盐堆不产生核废料 B. 钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂，因此不可以建在内陆 C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低 D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量 7. “华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量（ ） A. 核能 B. 动能 C. 光能 D. 势能 8. 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为，热值为。下列能源中属于可再生能源的是（　　） A. 石油 B. 煤炭 C. 太阳能 D. 天然气 9. 2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A. 核能是可再生能源 B. “华龙一号”是利用聚变产生能量 C. 核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D. 核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 10. 近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A. 风能和太阳能都属于不可再生能源 B. 用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能 C. 用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能 D. 重物质量一定，井越深，能储存的电能越多 11. “立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是（　　） A. 太阳能 B. 天然气 C. 石油 D. 煤炭 12. 三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 水力发电是将电能转化为机械能 B. 水能是一次能源，电能是二次能源 C. 利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电 D. 机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 13. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 14. 新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是（　　） A. 核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B. 核电站利用核裂变释放的能量来发电 C. 氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D. 新能源开发可以有效缓解能源危机 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15. 2023年12月6日，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核_______（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量进行发电的，电能属于________（选填“一次”或“二次”）能源。 16. 传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃油的化石能源属于______再生能源。为节能减排，新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图，电动汽车充电，是将电能转化为________能储存起来。 17. 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点：_________。 18. 某地区的居民常用太阳灶来烧水，太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的____（选填“聚变”或“裂变”）。如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃，至少需要给水提供______J的能量。[] 19. 作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是______能源（选填“可再生”“不可再生”），为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为，额定电压为，充满电后，它储存了______的能量。 20.太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。 三、综合计算应用题（本大题有3小题，共34分） 21. （12分）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，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m3的天然气。 22. （12分）6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。 （1）若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算需用材料的质量。 （2）计算该风力发电机工作10s的发电量（）。 （3）若风车10s获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。 23. （10分）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量， 在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取） （1）核燃料反应堆中的铀-235是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生______（填物态变化名称）吸收热量； （2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程______________； （3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？______ （4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为______J。 四、阅读理解题（本大题有2小题，共12分） 24.（6分）阅读短文，回答问题 能源问题日日渐严重，现在全世界都非常重视能源问题，一方面大力发展科学技术，努力努力开发和利用新能源；另一方面想方设法提高能源利用率，并重视节约能源。尽管目前能源相当短缺，但是能源的开发前景是广阔的，首先地球上的水相当丰富，如果高效地把水分解成氢气和氧气，世界的能源问题可以得到解决。第二，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。聚变的核燃料，储量非常丰富（主要在海水中），假如地球上储量的1%被加以利用，找现在的能源消耗计算，可满足人类未来几亿年对能源的需求。第三，太阳能是取之不尽、用之不竭的，太阳内部不断地进行核反应，一年中辐射到地面的总能量为1.47×1018KW·h；等于全世界一年生产的总能量之和的两万多倍。由于太阳能太分散，现在太阳能的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模直接利用太阳能发电。太阳能开发潜力巨大；第四，随着科技的发展，人类像发现何能一样，还会不断发现其他新能源并生产人造能源。 （1）解决能源问题的根本途径是什么？ （2）对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？ （3）就人类现有技术和认识，结合本文章的介绍，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以环节能源危机？ 25. （6分）如图是根据初中物理能源的有关内容绘制的知识结构图，线条表示知识间的逻辑联系，据此完成以下小题。 （1）化石能源和太阳能中属于可再生能源的是______； （2）目前核电站发电，释放核能的方式是______； （3）图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线条，请任意选择其中一根线条说明它所表示的物理意义______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第二十二章 能源与可持续发展 （A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第二十二章。 2. 本套试卷共四道大题，25个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的（ ） A. 把废旧电池随意丢弃 B. 将电视机处于待机状态 C. 关停高能耗高污染的工厂 D. 将有害废水排放到江河中 【答案】C 【解析】A．把废旧电池随意丢弃，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意； B．电视机处于待机状态时，仍有部分元件在工作，如指示灯，仍会消耗电能，故B不符合题意； C．关停高能耗高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意； D．将有害废水排放到江河中，会污染水资源，所以不利于环境保护，故D不符合题意。 故选C。 2. 我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（　　） A. 火力发电 B. 水力发电 C. 风力发电 D. 光伏发电 【答案】A 【解析】A．火力发电主要利用煤、石油、天然气等化石燃料燃烧时产生的热能来发电，会排放大量的二氧化碳，故A符合题意； B．水力发电是利用水的动能和势能来发电，不会排放二氧化碳，故B不符合题意； C．风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，不会排放二氧化碳，故C不符合题意； D．光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，不会排放二氧化碳，故D不符合题意。 故选A。 3. 近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法中正确的是（ ） A. 电动汽车使用的电能是一次能源 B. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 C. “无侦—8”无人机利用超声波来传递信息 D. “华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电 【答案】B 【解析】A．电动汽车利用电能，而电能是消耗其他能源转换来的，属于二次能源，故A错误； B．太阳能电池板是将接收到的太阳能转化为电能的，故B正确； C．无人机是利用电磁波传递信息的，故C错误； D．目前核电站是利用核裂变来释放能量进行发电，不是核聚变，故D错误。 故选B。 4. 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大 国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的 是（　　） A. 电视机 B. 手电筒 C. 电饭锅 D. 电风扇 【答案】D 【解析】新能源电动汽车动力装置将电能转化为机械能，利用通电导体在磁场中受力的作用工作。 A．电视机将电能转化为光能与内能，故A不符合题意； BC．手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故BC不符合题意； D．电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作，将电能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 5.现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。下列观点错误的是（ ） A.天然气是化石能源 B.地热能属于一次能源 C.电能属于二次能源 D.核能属于二次能源 【答案】D 【解析】（1）煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，是化石能源。 （2）可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源。所以化石能源以及风能、水能、太阳能、地热能、核能都属于一次能源。 （3）电能需要由其他形式的能转化而来，最终还要转化为其他形式的能，为人类所利用，造福于人类。电能无法从自然界直接获得，须经过消耗一次能源才能得到，电能是二次能源。 6. 中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（　　） A. 钍基熔盐堆不产生核废料 B. 钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂，因此不可以建在内陆 C. 钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低 D. 钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量 【答案】D 【解析】A．由题意可知，钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少，不是不产生核废料，故A错误； B．由题意可知，钍基熔盐堆使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源，因此可以建在内陆，故B错误； C．由题意可知，钍基熔盐堆具有热转换效率高等显著优点，故C错误； D．钍基熔盐堆是利用核反应堆的裂变的可控链式反应放出的能量，故D正确。故选D。 7. “华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量（ ） A. 核能 B. 动能 C. 光能 D. 势能 【答案】A 【解析】“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是利用核裂变将核能释放为热能，通过汽轮机将热能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能，因此“华龙一号”核电机组发电是利用核裂变释放的核能。 故选A。 8. 与固体燃料相比，液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一，其密度约为，热值为。下列能源中属于可再生能源的是（　　） A. 石油 B. 煤炭 C. 太阳能 D. 天然气 【答案】C 【解析】在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，不能及时补充的是不可再生能源；石油、煤炭、天然气一旦使用，在短期内不能再生，是不可再生能源；太阳能在短期内能及时得到补充，是可再生能源，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9. 2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A. 核能是可再生能源 B. “华龙一号”是利用聚变产生能量 C. 核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D. 核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 【答案】D 【解析】A．由于核燃料是矿产资源，不能短期内获得补充，所以核能是不可再生能源，故A错误； B．目前人类只掌握了可控核裂变技术，所以“华龙一号”核电站是是利用裂变产生能量，故B错误； C．核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，电子在原子核外，故C错误； D．核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故D正确。 故选D。 10. 近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A. 风能和太阳能都属于不可再生能源 B. 用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能 C. 用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能 D. 重物质量一定，井越深，能储存的电能越多 【答案】D 【解析】A．风能和太阳能都是自然界源源不断从自然界获得的能源，是可再生能源，故A错误； B．用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，重物上升，电能转化为机械能，故B错误； C．用电高峰时，重物下降带动发电机发电，重物下降，机械能转化为电能，故C错误； D．重物质量一定，井越深，重物被提升的高度越大，重物具有的机械能越多，能储存的电能越多，故D正确。 故选D。 11. “立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是（　　） A. 太阳能 B. 天然气 C. 石油 D. 煤炭 【答案】A 【解析】大风车利用的是风能，风能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源； A．太阳能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故A符合题意； BCD．天然气、石油、煤炭不能源源不断地从自然界获得，是不可再生能源，故BCD不符合题意。 故选A。 12. 三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 水力发电是将电能转化为机械能 B. 水能是一次能源，电能是二次能源 C. 利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电 D. 机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 【答案】B 【解析】A．水力发电是将水的机械能转化为电能，故A错误； B．水能可以从自然界直接获取使用，是一次能源，而电能是由其他形式的能量转化来的，是二次能源，故B正确； C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多机械能，用来发电，故C错误； D．虽然机械能和电能可以相互转化，但是转化是有条件的，所以能量转化是有方向性，故D错误。 故选B。 13. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 【答案】C 【解析】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 14. 新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是（　　） A. 核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B. 核电站利用核裂变释放的能量来发电 C. 氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D. 新能源开发可以有效缓解能源危机 【答案】A 【解析】A．天然气属于常规能源，不属于新能源，故A错误，符合题意； B．核电站是利用可控的核裂变释放的能量来发电，故B正确，不符合题意； C．氢燃料发动机在工作时，将燃料蕴藏的化学能用来对外做功，将化学能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．新能源的开发可以解决能源短缺的问题，有效缓解能源危机，故D正确，不符合题意。故选A。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15. 2023年12月6日，全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。核电站的核反应堆是利用原子核_______（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量进行发电的，电能属于________（选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 裂变 二次 【解析】核电站的核反应堆是利用原子核裂变释放的能量，目前核聚变人类还无法有效控制。 电能是二次能源，它需要依靠利用其他能源转化而来。 16. 传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃油的化石能源属于______再生能源。为节能减排，新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图，电动汽车充电，是将电能转化为________能储存起来。 【答案】 不可 化学 【解析】化石能源在短时间内不能再生，因此属于不可再生能源。 电动汽车充电时要消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。 17. 在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点：_________。 【答案】 可再生 环保/安全/经济 【解析】在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。 太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。 太阳能的优点是：清洁无污染，环保，安全，经济。（或环保；节能；取之不尽，用之不竭等） 18. 某地区的居民常用太阳灶来烧水，太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的____（选填“聚变”或“裂变”）。如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃，至少需要给水提供______J的能量。[] 【答案】 聚变 【解析】在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，即核聚变，不停地释放出巨大的能量。 如果把质量为1.2kg、温度为25℃的水加热到75℃，需要的热量为 19. 作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是______能源（选填“可再生”“不可再生”），为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国电动汽车的多项技术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为，额定电压为，充满电后，它储存了______的能量。 【答案】 不可再生 80 【解析】汽油和柴油短时间内无法再次获取，是不可再生能源。 充满电后储存的能量为 20.太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。 【答案】 可再生 电 【解析】太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。 光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。 风力发电机的作用是将风能转变为电能。 三、综合计算应用题（本大题有3小题，共34分） 21. （12分）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，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m3的天然气。 【答案】（1）；（2）37.5%；（3）0.6m3 【解析】（1）水吸收的热量为 （2）太阳能热水器在8h内吸收的热量为 所以，太阳能热水器的效率为 （3）若这些热量由天然气提供 则所需天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为。 （2）该太阳能热水器的效率为37.5%； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，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0.6m3的天然气。 22. （12分）6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。 （1）若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算需用材料的质量。 （2）计算该风力发电机工作10s的发电量（）。 （3）若风车10s获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。 【答案】（1）；（2）；（3）10% 【解析】（1）由可得需用材料的质量 （2）由可得该风力发电机工作10s的发电量 （3）风能利用率 答：（1）需用材料的质量为； （2）风力发电机工作10s的发电量为； （3）风车发电时风能的利用率为10%。 23. （10分）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量， 在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取） （1）核燃料反应堆中的铀-235是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生______（填物态变化名称）吸收热量； （2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程______________； （3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？______ （4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为______J。 【答案】 （1）不可再生 汽化 （2）机械能 （3） 1.8×108 （4）5×109 【解析】（1）核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。 二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。 （2）由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。 （3）依题意得，标准煤产生的热量为 由得，标准煤完全燃烧的质量为 （4）依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，则 单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 四、阅读理解题（本大题有2小题，共12分） 24.（6分）阅读短文，回答问题 能源问题日日渐严重，现在全世界都非常重视能源问题，一方面大力发展科学技术，努力努力开发和利用新能源；另一方面想方设法提高能源利用率，并重视节约能源。尽管目前能源相当短缺，但是能源的开发前景是广阔的，首先地球上的水相当丰富，如果高效地把水分解成氢气和氧气，世界的能源问题可以得到解决。第二，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。聚变的核燃料，储量非常丰富（主要在海水中），假如地球上储量的1%被加以利用，找现在的能源消耗计算，可满足人类未来几亿年对能源的需求。第三，太阳能是取之不尽、用之不竭的，太阳内部不断地进行核反应，一年中辐射到地面的总能量为1.47×1018KW·h；等于全世界一年生产的总能量之和的两万多倍。由于太阳能太分散，现在太阳能的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模直接利用太阳能发电。太阳能开发潜力巨大；第四，随着科技的发展，人类像发现何能一样，还会不断发现其他新能源并生产人造能源。 （1）解决能源问题的根本途径是什么？ （2）对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？ （3）就人类现有技术和认识，结合本文章的介绍，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以环节能源危机？ 【答案】（1）开发利用新能源；提高能源利用率；节约能源。 （2）分散，受时间、天气限制。光电、光热转换，效率低。 （3）充分利用海水资源，进一步掌握可控核聚变技术。 【解析】认真阅读短文，收集有用信息，根据学过的能源利用问题就可以容易解决本题。 25. （6分）如图是根据初中物理能源的有关内容绘制的知识结构图，线条表示知识间的逻辑联系，据此完成以下小题。 （1）化石能源和太阳能中属于可再生能源的是______； （2）目前核电站发电，释放核能的方式是______； （3）图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线条，请任意选择其中一根线条说明它所表示的物理意义______。 【答案】 （1）太阳能 （2）核裂变 （3）见解析 【解析】（1）化石能源不可在短时间内形成，属于不可再生能源，太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。 （2）目前核电站都是利用核裂变释放的核能发电的。 （3）①化石能源间接的来源于太阳能；②太阳能来自太阳内部核聚变产生的能量。 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