20.2 开发新能源 2024-2025学年沪粤版物理九年级下册

2024—2025学年九年级下册物理沪粤版20.2 开发新能源 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.有一种新型充电宝,既可以利用太阳能给自身充电,又能给手机等电子设备充电。下列有关说法正确的是( ) A.太阳能电池可以把光能转化为电能 B.给充电宝充电时,充电宝相当于电源 C.手机充电时将化学能转化为电能 D.LED指示灯是由超导材料制成的 2.2023年8月24日,日本政府启动核污染排海计划,引起国际国内的强烈反对。这一行动被称为“公地悲剧”。对于核能的认识下列正确的是( ) A.核能是不可再生能源 B.核电站是利用原子核聚变释放核能来发电的 C.原子弹爆炸时释放的能量来源于核能,氢弹不是 D.核能不是新能源 3.下列关于能源及其利用的说法中,正确的是( ) A.目前人类使用的能源主要是煤、石油、天然气等化石能源 B.木柴、石油、天然气、核能、潮汐能都属于不可再生能源 C.风能、水能、太阳能、地热能、电能都属于二次能源 D.核电站是利用裂变和聚变两种途径发电的 4.近年来,我国科技创新能力日益凸显,各种新技术、新能源、新材料、新装置等科技成果不断涌现,下列有关说法正确的是( ) A.普通核电站利用核聚变产生核能 B.具有隔热、绝缘、密度小、韧性高、易形变等特点的新型陶瓷可用于制造新型消防服 C.手机芯片都是用高度集成的超导材料制成的 D.北斗卫星与导航系统之间通过超声波传递信息 5.下列属于链式反应的是 A.原子弹爆炸 B.氢弹爆炸 C.镁条的燃烧 D.太阳内部发生的核反应 6.太阳能主要来自( ) A.大量优质煤的燃烧 B.核裂变 C.链式反应 D.核聚变 7.2023年12月6日全球首座第四代核电站-华能山东石岛湾高温气冷堆核电站投产。核电站利用的核能属于( ) ①可再生能源 ②不可再生能源 ③常规能源 ④新能源 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 8.下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是( ) A.太阳能、风能、天然气都是可再生能源 B.无线电波和太阳光在空气中的传播速度相同 C.电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能 D.现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的 9.2023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示范工程正式投产。下列关于核能的说法正确的是( ) A.原子核是由中子和电子组成的 B.核电站利用核能的方式是核裂变 C.核电站利用的核能都来源于太阳 D.利用核能发电对环境不会有任何影响 10.下列有关能量的说法中错误的是( ) A.核能转化为电能的正确途径是:核能内能机械能电能 B.目前核电站是通过聚变反应来利用核能 C.太阳能转化主要有光热转换、光化转换、光电转换,能量转化过程中总量保持不变 D.天然气是化石能源,属于不可再生能源,风能、水能等是可再生能源 11.太阳能来自 A.反射其它恒星的能量 B.裂变 C.链式反应 D.聚变 12.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列表述正确的是( ) A.太阳能属于不可再生能源 B.二极管是用超导材料制成的 C.发电机将电能转化为机械能 D.核电站利用核裂变的核能发电 13.下列说法中正确的是( ) A.核电站获得核能量的方式是核聚变 B.电磁波和超声波都可以在真空中传播 C.太阳能和风能都属于可再生能源 D.阜宁电视台和中央电视台发射的电磁波频率不同,传播速度也不相同 14.关于能源、信息和材料,下列说法正确的是( ) A.太阳能、风能、石油都是可再生能源 B.当前核电站利用可控核裂变发电 C.LED灯的核心元件发光二极管由超导材料制成 D.WiFi技术是一种无线网络传输技术,它通过超声波传递信息 15.新材料广泛应用于社会的各个领域,关于新材料的应用,下列说法中错误的是( ) A.使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门,实现了智能调节水温 B.超导材料用于制作电饭锅的发热体,可提高发热效率 C.硅光电池能够把太阳能直接转化为电能,且完全不会造成污染 D.纳米陶瓷具有一定的韧性,可以制造发动机缸体 二、填空题 16.从2021年1月至10月期间,国际煤炭价格最大涨幅高达190%,能源问题成为国际关注的焦点,为缓和能源危机,我国大力开发新能源,如核能发电,在核反应堆中发生的是核 (选填“聚变”或“裂变”),核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源,核能来源于原子内部的原子核,原子核是由 和中子组成的。 17.如图是城市路灯,采用太阳能LED照明灯,主要由太阳能电池板和LED灯头等组成,LED是由 材料制成,通过电流能够发光,可以把电能直接转化为 能,太阳能是 (选填“可再生”、“不可再生”)能源,如果LED灯用6V的电压,正常工作电流为2500mA,则LED的功率是 W. 18.太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,清洁无污染,它是太阳内部氢原子核发生 (选填“裂变”或“聚变”)释放出巨大的能量。某款太阳能充电宝内锂电池容量为,合 J。 19.2021 9月21日,我国大亚湾核电站已实现安全运营 10000天,累计供电超 3800 亿度 。核电站是利用反应堆发生 (选填“核裂变”或“核聚变”)发电的,电能是 (选填“一次”或“二次”)能源。 三、计算题 20.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1 m2的表面上,每秒钟接收到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验.经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2m2,太阳能热水器内的水的质量为100kg,水的初温为20 ,经8 750s时间后上升到45 .请计算:[c水=4.2 103J/(kg )] (1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳? (2)垂直于太阳光的1m2表面上,每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳? 21.目前我国风力、光能发电总量双双位于世界第一.如图所示是道路上安装的新型风光 互补路灯系统,这种路灯同时安装了风力发电机和太阳能电池板.他的技术参数如下表: 风力发电额定功率 260W 风力发电额定额定风速 8m/s 风力发电启动风速 3m/s 太阳能电池板平均输出功率 100W (1)该路灯通过风力发电机发电时,将 能转化为电能;该路灯安装的灯泡上标有“24V 60W”字样,则灯泡正常发光时的电流是多大?100 盏该型号路灯,一个月消耗的电能是 ?(假设路灯每晚工作 10h,一个月按 30 天算)这些能量相当于消耗 kg 的煤炭?(煤炭热值 q煤=3 107J/kg,不计能量损失) (2)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 800W/m2 , 若太阳能电池板的面积为 1.25m2 , 则太阳能电池光电转换效率为多大 ? (3)在平均风速为 8m/s 的晚上,风力发电机除了给路灯提供电能之外,同时还将多余的电能储存在蓄电池中.如果风力发电机一晚上工作时间为 10h,则在蓄电池储存的电能是 kW•h. 22.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:其中太阳辐射功率是指1h内投射到面积上的太阳能.补充说明:太阳能热水器,它的吸热板面积为,内装100L水,太阳每小时辐射到面积上的热量是,这些水在10h内由升高到.求: 水在10h内吸收的热量; 如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少的天然气;天然气的热值为该太阳能热水器的能量转化效率. 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A A B A D D B B B 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C B B 1.A 【详解】A.太阳能电池可以把太阳能直接转化为电能,故A正确; B.给充电宝充电时,充电宝会消耗电能,充电宝相当于用电器,故B错误; C.在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,故C错误; D.LED指示灯是利用半导体材料制成的,故D错误。 故选A。 2.A 【详解】A.核材料是一种不可再生资源,在短期内得不到补充,因此核能是不可再生能源,故A 正确; B . 核电站是利用原子核裂变释放核能来发电的,故B错误; C.原子弹、氢弹爆炸时释放的能量来源于核能,故C错误; D.新能源指新发现的或没有大规模应用的能源,核能是属于新能源,故D错误。 故选A。 3.A 【详解】A.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气,即仍以化石能源为主,故A正确; B.能从自然界源源不断得到或可重复利用的能源是可再生能源,不能从自然界源源不断得到或不可重复利用的能源是不可再生能源,潮汐能是可再生能源,故B错误; C.电能是二次能源,其他是一次能源,故C错误; D.核电站是利用裂变发电的,故D错误。 故选A。 4.B 【详解】A.目前为止,人类可控的核反应是核裂变,故普通核电站利用核裂变产生核能,故A错误; B.消防服要求具有良好的隔热、绝缘、轻便、韧性好等特点,故具有隔热、绝缘、密度小、韧性高、易形变等特点的新型陶瓷可用于制造新型消防服,故B正确; C.目前手机芯片主要是以硅为原料的半导体材料制成的,故C错误; D.声波传播需要介质,电磁波可以在真空中传播,故北斗卫星与导航系统之间通过电磁波传递信息,故D错误。 故选B。 5.A 【详解】原子弹爆炸中的裂变是链式反应,而氢弹爆炸和太阳内部的核聚变属于执核反应,镁条燃烧属于常规的氧化反应,故A正确,故选A。 6.D 【详解】太阳能主要来自太阳内部发生的核聚变反应。 故选D。 7.D 【详解】核能不能从自然界中源源不断的获取,所以为不可再生能源,且在生活中不常见的新型能源,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 8.B 【详解】A.太阳能、风能是可再生能源,天然气是不可再生能源,故A错误; B.无线电波和太阳光在空气中的传播速度相同,都是3 108m/s,故B正确; C.电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为机械能,线圈没有电阻,线圈不会发热,故C错误; D.现有的核电站都是利用核裂变释放能量来发电的,故D错误。 故选B。 9.B 【详解】A.原子核是由质子和中子组成的,故A错误; B.核能的获得有两种途径,核裂变和核聚变。核电站利用核能的方式是核裂变,故B正确; C.核电站利用的核能来自于重核的裂变,故C错误; D.利用核能发电会产生核废料,若处理不当,会对环境造成不良影响,故D错误。 故选B。 10.B 【详解】A.核能转化为电能的正确途径是核能先转化为内能,再推动蒸汽轮机转动转化为机械能,再推动发电机转动,转化为电能,故A正确,不符合题意; B.核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的,故B错误,符合题意; C.太阳能可以转化为其他形式的能,在能量转化过程中总量保持不变,故C正确,不符合题意; D.化石能源属于不可再生能源;水能风能短时间内能从自然界源源不断获得,属于可再生能源,故D正确,不符合题意。 故选B。 11.D 【详解】太阳能来自太阳内部的聚变. 12.D 【详解】A.太阳能可以源源不断从自然界中获得,是可再生能源,故A错误; B.二极管的主要材料是半导体材料,具有单向导电性,故B错误; C.发电机消耗机械能,产生电能,是将机械能转化为电能,故C错误; D.核能包括核聚变和核裂变,核电站是利用核裂变释放的核能发电的,故D正确。 故选D。 13.C 【分析】(1)核电站获得核能量的方式是核裂变; (2)电磁波传播不需要介质,超声波在真空中不能传播; (3)可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能; (4)阜宁电视台和中央电视台发射的电磁波频率不同,传播速度相同。 【详解】A.核电站获得核能量的方式是核裂变,故A错误; B.电磁波传播不需要介质,超声波在真空中不能传播,故B错误; C.太阳能和风能都属于可再生能源,故C正确; D.阜宁电视台和中央电视台发射的电磁波频率不同,传播速度相同,故D错误。 故选C。 14.B 【详解】A.太阳能、风能属于可再生能源,石油不属于可再生能源,故A错误; B.当前核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的,故B正确; C.LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的,故C错误; D.WiFi是利用了电磁波中的微波技术进行信息传输的,故D错误。 故选B。 15.B 【详解】A.记忆合金弹簧制作的淋浴阀门,在温度升高到一定程度时,它可伸长将阀门关闭,从而防止热水将人烫伤;在温度降低到一定程度时,它可缩短将阀门打开,从而实现了智能调节水温,故A正确; B.超导材料电阻值为0,根据焦耳定律,电流通过这种材料时产生的热量为0,故不能用超导材料用于制作电饭锅的发热体,故B错误; C.硅光电池是一种能把太阳能直接转化为电能的半导体器件,且完全不会造成污染,故C正确; D.陶瓷在通常情况下较脆,而用纳米超微颗粒制成的纳米陶瓷具有良好的韧性,可以制造发动机缸体,故D正确。 故选B。 16. 裂变 一次 质子 【详解】[1]核电站是利用核裂变来发电的; [2]核能可以从自然界直接获取,属于一次能源; [3]原子是由原子核和电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的。 17. 半导体 光能 可再生 15 【详解】LED是由半导体材料制成的一种发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝直接能够发光,即把电能直接转化成光能;根据可再生能源的定义可知太阳能可再生能源; 已知U=6V,I=2500mA=2.5A,所以LED的功率P=UI=6V 2.5A=15W. 18. 可再生 聚变 【详解】[1][2]太阳能可以源源不断地获得,因此是可再生能源;太阳能是在太阳内部氢原子核发生聚变释放出巨大的能量。 [3]因为 1kW h=3.6 106J 所以 0.1kW h =0.1 3.6 106J=3.6 105J 19. 核裂变 二次 【详解】[1][2]核电站是利用反应堆发生可控制的核裂变来提供能量发电的;电能无法从自然界直接大量获得,需要消耗一次能源进行获得,属于二次能源,电能被誉为二次能源的“娇子”。 20.(1) 1.05 107 J.(2)1 200 J. 【详解】(1)根据题意知道水吸收的热量: Q=cm t=cm(t2 -t1 )=4.2 103 J/(kg• ) 100kg (45 -20 )=1.05 107 J; (2)因为太阳能热水器吸收太阳能的效率为50 %,所以吸收的太阳能是: Q太 =Q/ =1.05 107J/50%=2.1 107 J, 则每平方米接收的太阳能: W=Q太/S=2.1 107J/2m2=1.05 107 J, 垂直于太阳光的1 m2表面上,每秒钟接收到的太阳能是: W0 =W/t=1.05 107J/8400s=1.2 103 J 21. 风(机械) 6.48 109J 216kg 10% 2 【详解】(1)路灯通过风力发电机发电时,将风能(或机械能)转化为电能; 由于灯泡上标有“24V 60W”字样,由P=UI知道, 该灯泡正常发光的电流是:; 100 盏该型号路灯,一个月消耗的电能是:; 由知道,消耗的这些电能相当于消耗煤炭的质量是:; (2)由于太阳光照射到地面时的辐射功率是:,太阳能电池板的面积是: 所以,太阳能电池板接收到的总功率是:, 又因为太阳能电池板平均输出功率是100W, 所以,光电转换效率是:; (3)风力发电机晚上产生的电能是: , 根据题意知道,1盏该型号路灯工作10h消耗的电能是: 又因为风力发电机除了给路灯提供电能之外,多余的电能储存在蓄电池中, 所以,蓄电池可储存的电能是: 22.;;. 【详解】(1)太阳能热水器内水的体积:V=100L=100dm3=0.1m3, 由 =可得,水的质量:m= V=1.0 103kg/m3 0.1m3=100kg, 则水吸收的热量:Q吸=cm(t−t0)=4.2 103J/(kg⋅ ) 100kg (70 −20 )=2.1 107J, (2)由题意可知,天然气完全燃烧释放的热量:Q放=Q吸=2.1 107J, 由Q放=Vq可得,需要天然气的体积:V′===0.25m3; (3)10h太阳能热水器吸收的太阳能:Q总=1.68 106J/(m2⋅h) 2.5m2 10h=4.2 107J, 该太阳能热水器的能量转化效率: = 100%= 100%=50%. 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$