20.2 开发新能源 ----2024-2025学年沪粤版物理九年级下学期

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．太阳是人类的“能源之母”．下列地球上的能源中，来自太阳的是（　　）． A．地热能 B．煤、石油、天然气 C．潮汐能 D．核能 2．现在人类可控制的核反应是（ ） A．核聚变 B．核裂变 C．核聚变和核裂变 D．都不可控制 3．如图所示，2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神舟十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧时，将化学能转化为机械能 B．火箭加速升空时，动能转化为重力势能 C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为化学能 D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能 4．学习强国平台发布：“科学岛”上的我国大科学装置“东方超环”取得重大突破，等离子体中心电子温度首次实现1亿摄氏度运行近10秒。“东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置，被称为“人造太阳”。该装置由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制，是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克，也是中国第四代核聚变实验装置。下列哪组核能利用方式与之相同是：（　　） （1）原子弹     （2）氢弹      （3）江苏田湾核电站      （4）太阳 A．（1）（2） B．（1）（3） C．（2）（3） D．（2）（4） 5．大力开发可再生能源，是当今人类社会的共识。下列属于可再生能源的是（　　） A．太阳能 B．石油 C．煤炭 D．天然气 6．绿色能源不会产生或残留对环境造成污染的物质，如图所示，利用的能源中能称为绿色能源的是 A．①②③④ B．②③④ C．① D．①③ 7．关于核能及其利用，下列说法中不正确的是 A．核能属于不可再生能源 B．核能属于一次能源 C．核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量 D．核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电 8．关于核能，下列说法正确的是（　　） A．原子核在高温下就能发生聚变 B．任何两个原子核都可以发生聚变 C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 D．目前人类已经建成核电站，利用核裂变发电 9．“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置，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 10．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱．下列说法正确的是（　　） A．利用电磁感应原理可实现光纤通信 B．太阳能、风能、天然气都是清洁能源 C．江苏田湾核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的 D．微波大致沿直线传播，远距离微波通信只能通过通信卫星来实现 11．关于核能和核反应，下列说法正确的是 A．只有核裂变才能释放核能 B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站 C．氢弹爆炸是利用核裂变释放核能的 D．原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制的 12．下列说法中正确的是（　　） A．天然气、太阳能都是可再生能源 B．电视遥控器是通过紫外线来发射信号的 C．核电站是利用核裂变方式来发电的 D．光纤通信时，在光导纤维中传输的实际上是电信号 13．人造地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是（  ） A．卫星相对于地面来说是运动的 B．卫星是利用超声波来传递信息的 C．卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能 D．卫星相当于太空中的微波中继站 14．关于核能的下列说法中，正确的是（  ） A．物质是由分子组成的，分子由原子组成，任何原子内部都有原子核．所以，利用任何物质都能获得核能 B．原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理 C．太阳内部在不断地进行着大量的核裂反应 D．核聚变必须在极高的温度和极大的压强下进行 15．下列关于核能的说法中正确的是 A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能 B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变 C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的 D．自然界只有在人为的条件下才会发生聚变 二、填空题 16．用中子轰击铀核，铀核在发生 释放出核能的同时，还会放出几个新的 ，放出的这些 又轰击其他铀核，使反应不断地自行继续下去，这就是 。 17．太阳能电池板是将太阳能转化为 的装置，太阳能是 （选填“一次”或“二次”）能源． 18．我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。 （1）核能属于 次能源。核电站利用核反应堆中铀核 （填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过 （填“汽轮机”或“内燃机”）做功，带动发电机发电。 （2）用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较 。 已知水的比热容为4.2×103J/（kg. °C），则1 kg水温度升高1°C吸收的热量为 J。 核电站发生事故的概率与核反应堆的堆数以及运行时间有关，若“华龙一号”核反应堆106堆·年发生一次堆芯熔毁事故，则2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为 填（“百”“千”或“万”）分之一。 19．太阳能热水器是利用太阳能转化成 能，直接给水加热的装置，下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。水在10h内吸收的热量 J：太阳能热水器的能量转化效率为 。 太阳照射时间h 装水量kg 水升高的温度℃ 水的比热容J/（kg•℃） 太阳能吸热功率J/h 10 100 50 4.2×103 3.0×106 三、计算题 20．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了千家万．如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J,若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃,[q干木柴=1.2×107J/kg],求 (1)水吸收的热量 (2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收) (3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点 21．2011年3月11日，日本发生了地震和海啸灾难，致使福岛核电出现核泄漏．为减少放射性污染，电力公司利用“人工浮岛”（一个钢制的空心浮体）储存放射性污水，该浮体是用8×106 kg的钢板制成的一个外形长140 m，宽50 m、高3m的空心长方体．问： （1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水？（为了计算方便，海水的密度取1.0×10 3 kg/m 3 ，g＝10N/kg） （2）请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题。 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 《2025年2月27日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D D A B D D D C 题号 11 12 13 14 15 答案 D C D D B 1．B 【详解】A. 地热能是地球内部能量；B. 煤、石油、天然气蕴涵的能量仍然来自太阳能，煤、石油、天然气仅是太阳能的另一种载体形式；C. 潮汐能是月球与太阳共同作用的；D. 核能是原子裂变聚变能．故选B. 点睛：万物生长靠太阳，地球上的森林、植被利用水和CO2以及阳光进行光合作用，把太阳能转化为有机物贮藏在植物体内．这些通过光合作用创造的有机物有的供动物及人类食用，维持了动物的生命延续，动植物尸体在局部地壳运动如地震灾变中被埋藏于地下，从而形成了煤、石油、天然气． 2．B 【详解】获得核能的途径：核裂变和核聚变，现在人类可控制的核反应是核裂变．故选B. 3．D 【详解】A．燃料燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故A错误； B．火箭加速升空，质量不变，速度增大，动能增大，同时高度增大，势能也增大，机械能增大，是燃料燃烧所释放的内能转化为机械能，没有动能转化为重力势能，故B错误； C．太阳能电池板把太阳能转化为电能，供空间站工作时使用，故C错误； D．返回舱进入大气层后与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】“科学岛”上的我国大科学装置“东方超环”是中国第四代核聚变实验装置；原子弹、江苏田湾核电站都是利用核裂变来工作的，与之核能利用方式不同；氢弹、太阳发生的是核聚变，与之核能的利用方式相同，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．A 【详解】A．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，故A符合题意； BCD．石油、煤炭和天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故BCD不符合题意。 故选A。 6．B 【分析】天然气燃烧能生成大量的二氧化碳，二氧化碳是一种重要的温室气体；氢能、风能、太阳能的使用不产生或残留对环境造成污染的物质 【详解】氢能、风能、太阳能属于清洁能源，不污染环境，能称为绿色能源；天然气燃烧生成的二氧化碳能够产生温室效应，不能称为绿色能源． 故选B． 【点睛】解答本题要理解各种能源物质在使用过程中能够产生哪些物质，并且对这些物质的性质进行分析、判断，从而得出正确的结论． 7．D 【详解】A．核能是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源，故A正确，不符合题意； B．核能属于一次能源，故B正确，不符合题意； C．核能是重核裂变或轻核聚变所产生的能量，故C正确，不符合题意； D．核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电，故D错误，符合题意。 故选D。 8．D 【详解】A．氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，故A错误； B．自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故B错误； C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核裂变，原子弹爆炸时的反应是不可控的链式反应，故C错误； D．目前人类己建成的核电站，都是利用核裂变发电，是可控的核裂变，故D正确。 故选D. 9．D 【详解】①②．不可再生能源指经人类开发利用后，在相当长的时期内不可能再生的能源，核能越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故①不符合题意，②符合题意；③．常规能源是人类利用多年且广泛使用的能源，如煤、石油、电能等，所以核能不是常规能源；④．20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕，故④符合题意。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．C 【详解】A．光纤通信是利用激光传递信息，与电磁感应无关，故A错误； B．对环境污染很小或者没有污染的能源称为清洁能源，太阳能和风能是清洁能源，天然气不是清洁能源，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．人们使用微波传输信息时，由于其大致沿直线传播，因此需每隔一定距离建一个微波中继站或基地台，信息传输的越远，需要的中继站或基地台越多，才能够实现远距离通信，故D错误。 故选C。 11．D 【详解】A．获得核能的方式有核裂变和核聚变，故A错误； B．核能利用时，只要防护得当，安全措施到位，不会造成放射性污染，相对于传统能源污染更小，故不应关闭核电站，故B错误； C．氢弹爆炸是利用核聚变释放核能的，故C错误； D．原子弹作为炸弹使用时，爆炸时发生的链式反应，是不需要控制的，故D正确； 12．C 【详解】A．天然气不能够源源不断地从自然界获得或不可重复利用，是不可再生能源，故A错误； B．电视遥控器是利用红外线发射信号的，故B错误； C．核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故C正确； D．光纤通信是利用激光在光导纤维内壁不断反射来传递信息的，光波是一种电磁波，在光导纤维中传输的实际上电磁波，故D错误。 故选C。 13．D 【详解】同步卫星相对于地面来说位置没有发生变化，若以地面为参照物，同步卫星是静止的，故A错误；超声波和次声波都属于声波，声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，故卫星是利用电磁波来传递信息的，故C错误；卫星上的太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故C错误；同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只需3颗就几乎能覆盖全世界，故D正确，故选D． 点睛：本题考查的是运动与静止的相对性、电磁波的传播、同步卫星的特点，太阳能的转化等多个知识点，同时还考查了卫星通讯的基本常识． 14．D 【详解】A. 核反应主要通过裂变或聚变完成，并不是所有原子核都可以通过核反应而获得核能，A错误； B.氢弹都是利用的核聚变，而原子弹进行得是核裂变，B错误； C. 太阳内部在不断地进行着大量的核聚变反应，C错误； D. 核聚变中的原子核要突破电磁力而结合，必须在极高的温度和极大的压强下进行，D正确。 故选D。 15．B 【详解】A、核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化，故A错误； B、到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变，故B正确； C、原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变，故C错误； D、宇宙中的恒星，在其生命的大部分时间里，都在进行着核聚变，特别氢核的聚变，是恒星释放能量的主要形式，故D错误． 故选B． 16． 裂变 中子 中子 链式反应 【详解】[1]核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子，并释放出巨大能量的过程。 [2]当铀原子核在裂变时，产生大量的热，并且同时放出个中子。 [3]产生的中子继续轰击其他铀核，引起铀核裂变。 [4]越来越多的铀核同时裂变，将产生越来越剧烈的反应，这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。 17． 电 一次 【详解】解答：太阳能发电将太阳能转化为电能，太阳能可以从自然界源源不断获得，所以它是可再生能源. 点睛：太阳能电池板是产生电能的，据此分析太阳能电池板的能量转化情况；能够源源不断的从自然界得到补充的能源叫可再生能源；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、石油、煤炭、地热能、核能；一次能源可以进一步分为可再生能源和不再生能源两大类； 18． 一 裂变 汽轮机 大 4.2×103J 万 【详解】（1）[1]核能从自然界中没有加工转换的能量，是一次性能源。 [2]原子核裂变、聚变都能释放出惊人的能量，由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能通过汽轮机做功，带动发电机发电的。 （2）[3]水的比热容较大，相同质量的水升高相同的温度比液体吸收的热量多，故常用水作为冷却剂。 [4] 1 kg水温度升高1°C吸收的热量为 [5] 2座核反应堆同时运行50年发生堆芯熔毁事故的概率为 19． 内 70% 【详解】[1]太阳能热水器在太阳的辐射下，将太阳能转化为内能，从而给水加热。 [2]水吸收的热量 [3]在10h内太阳能热水器接收的太阳能 则太阳能热水器的能量转化效率 20．（1）1.008×107；（2）0.84kg；（3）40%；节能、环保 【详解】（1）．水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×80kg×30℃=1.008×107J； （2）．已知Q放=Q吸=1.008×107J， 因为Q=mq； 所以需要完全燃烧的干木柴的质量： （3）．每天获得的太阳能为E=5×2×2.52×106J=2.52×107J 太阳能热水器的效率： 太阳能的优点是取之不尽用之不竭，属于可再生能源；清洁无污染等． 答：（1）．水吸收的热量为：1.008×107J；（2）．需要完全燃烧0.84kg干木柴；（3）．该太阳能热水器的效率为40%，开发利用太阳能的优点是节能、环保； 21．（1）1.3×107 kg ；（2）核能发电的优点：省燃料，污染小、成本低可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料） 【详解】解：（1）“人工浮岛”恰好浸没时的排水体积 V排=140m×50m×3m=2.1×104m3 “人工浮岛”受到的最大浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.1×104m3=2.1×108N 由题意可知，当G总=F浮时，“人工浮岛”储存的放射性污水最多，则“人工浮岛”的最大总质量 储存放射性污水的最大质量 m污水=m总﹣m浮体=2.1×107kg﹣8×106kg=1.3×107kg （2）核能发电的优点：省燃料，污染小，成本低；可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）。 答：（1）浮体最多可以储存质量为1.3×107 kg的放射性污水； （2）核能发电的优点：省燃料，污染小、成本低可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）。 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 $$