内容正文:
一、填空题
1.细心的小梅发现,济南的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯,如图所示。白天,太阳能电池板将___________转化成电能,并储存起来;用___________材料制作的LED灯日夜发光提醒着人们注意交通安全。
太阳能
半导体
2.如图所示是太阳能LED照明路灯,它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管,通过电流可以把电能直接转化成_______能。太阳能清洁无污染,是太阳内部氢原子核发生__________(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能。
光
聚变
3.(2022·凉山州)近年来我州践行绿色发展理念,挖掘自然资源优势,减少化石燃料的使用,大力发展水能、风能等绿色能源。目前经常使用的化石能源属于______________(选填“可再生”或“不可再生”) 能源,大力推广的风力发电是将__________能转化为__________能。
4.“歼20”是我国自主研发具有隐形功能的一种新型战机。它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的__________(选填“吸收”或“反射”)作用;飞行时,以__________(选填“地面”或“飞机”)为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的_________(选填“快”或“慢”),从而产生了升力。
不可再生
机械
电
吸收
飞机
快
5.(2022·内江)电磁波在真空中的传播速度为______________m/s。如图所示是部分电磁波谱,在如图的五种电磁波中,频率最高的电磁波是____________。
γ射线
3×108
6.如图甲所示为四旋翼无人机,它的操控系统能够实现“一键起飞、一键返回、GPS悬停、规划航线自动飞行和自动跟踪”等功能,它的操控系统是靠_________传递信息的,无人机是利用电能来工作的,电能属于____________(选填“一次能源”或“二次能源”); 如图乙所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,频率最高的是_________信号。
电磁波
二次能源
射频
7.天然气、石油、煤都属于_________(选填“可”或“不可”)再生能源。若天然气的热值为4.2×107 J/m3,完全燃烧1 m3的天然气可放出的热量是_____________J,这些热量有60%被水吸收,可把___________kg的水从20 ℃加热到80 ℃。[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃) ]
不可
4.2×107
100
二、选择题
8.下列家用电器中,利用电磁波工作的是( )
A.电熨斗 B.电风扇
C.洗衣机 D.手机
9.开发和利用清洁能源是我国社会发展面临的重要课题,以下属于清洁能源的是( )
A.天然气 B.煤
C.石油 D.太阳能
D
D
10.纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质,具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点,下列器件可用纳米磁性材料制成的是( )
A.洗衣机内壁 B.耐腐蚀容器
C.计算机存储器 D.高性能防弹背心
11.(2022·陕西)核能是原子核裂变或聚变释放出的能量。下列说法正确的是( )
A.原子核带负电
B.原子核由质子和中子构成
C.当前的核电站是利用核聚变原理工作的
D.核能是可再生能源
C
B
12.某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是( )
A.电能→机械能→光能
B.光能→机械能→电能
C.光能→电能→机械能
D.机械能→电能→光能
C
13.“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。关于家用电器的使用,下列做法不符合这一理念的是( )
A.用智能开关确保电灯人走灯灭
B.电冰箱使用中要做到及时除霜
C.家用电视机日夜处于待机状态
D.用太阳能热水器替换电热水器
C
14.下列说法正确的是( )
A.机械钟表中的发条可以储存时钟运转所需要的能量,主要是由于制成发条的材料具有很好的延展性
B.橡胶是一种很好的弹性材料,用橡胶轮胎可以大大减轻汽车的震动与颠簸
C.铜是一种很好的导体,是因为它具有较高的硬度
D.银锭具有很高的硬度,所以可以将其拉成丝
B
15.(2022·眉山)能源和信息在我们生活生产中越来越重要,下列说法中正确的是( )
A.可以利用月球作为微波通信的中继站
B.光在光导纤维中是通过光的反射传播的
C.水能是一次能源,所以水力发电产生的电能也是一次能源
D.原子核聚变和裂变能释放出惊人的能量,所以核能是可再生能源
B
16.如图所示为我省某高校学生设计的一款小夜灯,它的一侧是太阳能电池板,白天接受阳光照射,晚上给另一侧高效节能的LED灯板提供电能。关于小夜灯所应用的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.太阳能是可再生能源
B.太阳能电池板将电能全部转化为内能
C.LED灯的发光物体是由半导体材料制成的
D.LED灯将电能转化为光能的效率比白炽灯高
B
17.“衣服能发电”已经不是梦,一种名为“Twistron”的纱线由许多碳纳米管纺成,当这些纱线被拉伸时,体积减小,使电荷相互靠近,电荷产生的电压增高,从而获得电能;若以30 Hz的频率拉伸时,纱线可产生250 W/kg的峰值电功率;每次被拉伸时,就可以点亮一个LED灯。则下列说法中正确的是( )
A.衣服“发电”的过程将化学能转化为电能
B.1件500 g这样的衣服,若以30 Hz的频率拉伸1 min能产生7.5×103 J的电能
C.LED灯功率较小所以发光亮度不如白炽灯
D.LED灯是由超导体材料制成的
B
三、综合应用题
18.(2022·乌鲁木齐月考)同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107 m,绕地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫星,运行周期跟地球自转周期相同。
(1)同步通信卫星绕地球运行时______(选填“受”或“不受”)地球的引力,周期是_________h。同步通信卫星相对于地面的建筑物是__________的,________颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线__________(选填“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行。
(3)地面上的甲、乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要____________s。
受
24
静止
3
仍然
0.48
19.光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将光能直接转化为电能的一种技术,其发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成,其简化电路如图所示,当太阳光照射太阳能电池板发电时,控制信号将S1闭合,S2断开,蓄电池充电,当控制信号将S2闭合后,向外供电。光伏发电广泛应用于小型电源、中型供电系统和大型发电站。
(1)李湾村新建的文化广场上,有很多以光伏发电为电源的路灯,若某路灯电源的输出电压为220 V,电流为0.5 A,则输出功率是多大?输出电路中的电阻是多少?
(2)该村还建成了一座扶贫光伏发电站,总功率为5×104 kW,其一天的发电量是多少千瓦时?(一天的有效光照时间按8小时计算)
(3)光伏发电站发的电用于灌溉农田,可将低处河水抽到高处灌溉渠中,若高低落差为10 m,抽水机的效率为60%,则每度电可抽取河水多少立方米?(ρ河水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(4)根据你所学的知识,请写出一条光伏发电的优点:____________________________________________________(合理即可)。
清洁无污染;可再生;节约化石能源
解:(1)电源的输出功率:
P=UI=220 V×0.5 A=110 W;由I= eq \f(U,R) 得,
输出电路中的电阻:R= eq \f(U,I) = eq \f(220 V,0.5 A) =440 Ω
(2)光伏发电站一天的发电量:W总=P总t=5×104 kW×8 h=4×105 kW·h
W电=1 kW·h=3.6×106 J,由η= eq \f(W机械,W电) ×100%得,将低处河水抽到高处克服重力做的功:W机械=ηW电=60%×3.6×106 J=2.16×106 J,由W机械=Gh=mgh得,
河水的质量:m河水= eq \f(W机械,gh) = eq \f(2.16×106 J,10 N/kg×10 m) =2.16×104 kg,
由ρ= eq \f(m,V) 得,水的体积:V= eq \f(m河水,ρ河水) = eq \f(2.16×104 kg,1×103 kg/m3) =21.6 m3
$$