初中物理沪科版九年级全册第二节 能源的开发和利用一课一练

这是一份初中物理沪科版九年级全册第二节 能源的开发和利用一课一练，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
一、单选题
1．电影纪录片《厉害了，我的国》中介绍：“在无锡的国家重点实验室里，年轻的双手刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录”太阳能电池能直接将光能转化为电能．以下说法错误的是（ ）
A．太阳能只能转化为电能
B．太阳能是可再生能源
C．硅是制作太阳能电池的重要材料
D．太阳能电池给我们提供了新的电能来源
【答案】A
【解析】
A、太阳能可以转化为电能、内能、生物质能等，故A错误，符合题意；
B、太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，故B正确，不符合题意；
C、硅是半导体，是制作太阳能电池的重要材料，故C正确，不符合题意；
D、太阳能电池给我们提供了新的电能来源，太阳能电池的使用可以缓解传统能源的不足，故D正确，不符合题意．
故选A．
2．“湿地之都，五色盘锦”是对家乡特色的生动描述。下列说法正确的是（ ）
A．石油属于可再生能源
B．丹顶鹤在水中的倒影是光沿直线传播形成的
C．水中河蟹的位置看起来比实际浅是光的折射形成的
D．红海滩红得耀眼，是由于海滩上的碱蓬草能发出红光
【答案】C
【解析】
A．石油属于不可再生能源，故A错误；
B．丹顶鹤在水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误；
C．水中河蟹的位置看起来比实际浅，河蟹反射的光线、由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得变浅了，故C正确；
D．红海滩红得耀眼，是由于海滩上的碱蓬草能反射红光，故D错误。故选C。
3．能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的
B．太阳能、风能、天然气都是可再生能源
C．电能是广泛使用的一次能源
D．因为能量转化服从能量守恒定律，所以能源是取之不尽、用之不竭的
【答案】A
【解析】
A．核电站中的反应堆是通过利用可控的核裂变来提供能量进行发电，故A正确；
B．天然气会随着使用逐渐枯竭，属于不可再生能源，故B错误；
C．电能是由其他能源转化而来，属于二次能源，故C错误；
D．能量虽然守恒，但是可利用的能源是有限的， 不是取之不尽、用之不竭，故D错误。故选A。
4．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（ ）
A．手机的芯片使用的主要材料是超导体
B．北斗卫星导航系统传递信息利用的是超声波
C．核电站利用铀核聚变释放出核能发电
D．5G网络需要通过收发电磁波来实现信息交互
【答案】D
【解析】
A．手机芯片主要由半导体材料制成的，不是由超导体制成的，故A错误；
B．因为电磁波可以在真空中传播，所以北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C．核电站利用铀核裂变释放出核能发电，故C错误；
D．电磁波可以传递信息，5G网络需要通过收发电磁波来实现信息交互的。故D正确；故选D。
5．如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用，下列说法正确的是
A．硅光电池板是由超导材料制成的
B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．太阳能属于不可再生能源
【答案】B
【解析】
A．硅光电池板是由半导材料制成的．故A错误．
B．硅光电池板利用太阳能发电，可以将太阳能转化为电能．故B正确．
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变．故C错误．
D．太阳能可以源源不断地获得，属于可再生能源．故D错误．
6．如图所示，下列能源属于可再生能源的是（ ）
A．可燃冰
B．石油
C．页岩气
D．潮汐能
【答案】D
【解析】
可再生能源是取之不尽，用之不竭的能源，是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用，潮汐能是可再生能源；可燃冰、石油、页岩气属于化石能源，是不可再生能源，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．“绿水青山，就是金山银山”，党的十九大报告提出，我们要推进绿色发展，着力解决环境问题，加大生态系统的保护，建设美丽中国。下列关于能源利用的说法正确的是（ ）
A．煤、石油、太阳能都是不可再生能源
B．风能、太阳能是可再生能源，应大力开发利用
C．大量的燃烧煤炭、石油对环境不会造成负面影响
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
【答案】B
【解析】
A．煤、石油、是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故A错误；
B．风能、太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，应大力开发利用，故B正确；
C．大量的燃烧煤炭、石油对环境会造成大气污染、热污染和温室相应等负面影响，故C错误；
D．能量在转化过程中是守恒的，但能源的消耗是不可逆的，能源的利用是有限的，故D错误。
故选B。
8．有一种“涡轮增压” （T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。下列说法正确的是（ ）
A．汽油易挥发，是因为汽油分子间的斥力大于引力
B．内燃机在压缩冲程中将机械能转化为了内能
C．汽油在T型轿车内比在L型轿车内的热值大
D．汽油经过“涡轮增压”后成为可再生能源
【答案】B
【解析】
A．由于汽油组成的不稳定性，所以汽油容易挥发，故A错误；
B．在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，故B正确；
C．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值是相同的，故C错误；
D．汽油不能源源不断地从自然界获得，是不可再生能源，故D错误。
故选B。
9．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法错误的是（ ）
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．倡导“节能环保”、“低碳生活”应当重视太阳能的利用
C．手机通讯利用电磁波来发送和接收信息
D．抗干扰、信号衰减小的光纤适用于远距离、大容量传输信息
【答案】A
【解析】
A．超导材料没有电阻，不能应用于电饭锅，但是可以应用于远距离输电线，故A错误，故A符合题意。
B．在倡导“节能环保”、“低碳生活”的今天，人类要特别重视太阳能的利用，这是一种新能源的开发，故B正确，故B不符合题意；
C．无线通讯是利用了电磁波来发送和接收信息，故C正确，C选项不符合题意；
D．光纤是传输电磁波信号的器件，具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量传输信息，故D正确，故D不符合题意。
故选A。
10．2020年我国将完成脱贫任务，全面进入小康社会，人民生活水平将得到了极大的改善，体现在衣食住行等各个方面，各种场景与所对物理知识点不符的是（ ）
A．太阳能路灯是将太阳能转化为电能，电能再转化为光能
B．炒菜时是通过热传递增加食物内能的
C．在浇灌水泥路面时表面做得粗糙，这是为了增大摩擦力
D．在危房改造中，墙体的基石要比墙体宽得多，这是为了增大墙体对地面的压强
【答案】D
【解析】
A．太阳能路灯是将太阳能转化为电能，电能再转化为光能，故A不符合题意；
B．炒菜时，主要是通过热传递的方式增加食物内能，故B不符合题意；
C．在浇灌水泥路面时表面做得粗糙，这是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C不符合题意；
D．在危房改造中，墙体的基石要比墙体宽得多，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
11．福清核电站2020年并网发电的五号机组使用我国自主研发的第三代核能发电机“华龙一号”，核电站是利用_____（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。每台发电机配有三个冷却水箱，共装有3×106kg的水，这些水温度每升高1℃需要吸收_____J的热量。[c水＝]
【答案】核裂变 1.26×1010
【解析】
[1]核电站是利用铀原子核裂变时释放核能来发电的。
[2]需要吸收的热量，由热量公式得
12．如图所示是我国进行海上阅兵时的核潜艇，核潜艇中的核反应堆发生的是核______（选填“裂变”或“聚变”），产生电能提供给设备使用，电能属于______次能源，若1kg铀原子核完全反应产生的能量相当于完全燃烧2400t煤产生的能量，则70g铀核完全反应可使______ kg的水温度升高80℃（煤的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），不考虑能量损失）。
【答案】裂变 二
【解析】
[1][2]核潜艇反应堆靠核裂变最终产生电能，电能靠消耗一次能源得到属于二次能源。
[3]若1kg铀原子核全部裂变所产生的能量相当于完全燃烧2400t煤
70g=0.07kg
铀核全部反应放出的热量相当于
0.07×2400t=168t
煤释放的能量
Q放=mq=168×1000kg×3×107J/kg=5.04×1012J
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×m×80℃
因为
Q吸=Q放
所以
4.2×103J/(kg·℃)×m×80℃=5.04×1012J
m=1.5×107kg
三、实验题
13．请阅读《核电技术》并回答题。
核电技术
核电与水电、火电一起构成世界能源的三大支柱，在世界能源结构中占有重要地位。核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室应的二氧化碳；核能发电能量密集，功率高，为其它能源所不及：核电比火电“经济”，核能发电成本要比火电厂低15％～50％。诚然，核能发电会产生废料，具有放射性，如果在事故中发生泄漏，会对生态及民众造成伤害。
我国核电事业学始于20世纪50年代，历经近70年的发展已经跻身核电强国之列，自主研发了拥有完全自主知识产权和出口权的三代核电技术“华龙一号”和“国和一号”，核电运营管理水平位居世界前列。至2019年6月底，我国大陆在运核电机组47台，装机容量4873万千瓦，位居全球第三，在建核电机组11台，位居全球第一。
我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核又是由质子和中子组成的。有的原子核的质子和中子个数比较少，像氦（读hai）原子核，其结构面示意图如图所示，它有两个质子和两个中子，像这样的原子核我们称之为轻核；而有的原子核是由比较多的质子和中子组成，像某种钍（读tu）核，它有90个质子和144个中子，我们把这样的原子核叫作重核。重核在其它粒子的责击下分裂成中等质量原子核的核反应，叫作重核裂变。科学家用中子轰击铀核（铀核是重核），发生了重核裂变。裂变不但可以释放出能量，同时还发射出几个中子，这些中子又会去轰击其它的核，继续发生裂变，从而产生巨大的能量。可以测算1kg铀全部变时放出的能量就相当于2800吨标准煤完全燃烧时放出的能量。
为了控制反应堆中重核裂变的速度，人们用容易吸收中子的某种材料做成足够长的控制棒插入反应中心，控制棒插入深一些，吸收的中子就多一些，而去轰击核的中子就会少ー些，发生裂变的轴核就会减少，产生的能量就会减少。裂变产生的核能转变为内能加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮转动，从而带动发电机发电，最终转变为电能。
在高铁成为“中国创造”代表的同时，中国核电依靠其领先国际的技术和安全水准，也成为与高铁并驾齐驱的一张“中国创造”的新名片。
请根据上述材料，回答下利间题
（1）核能发电的优点___________（出一条即可）
（2）从核能到我们用到的电能，其中经历的能量转化过程是：___________
（3）若想使反应堆中裂变产生的能量增加，可以进行的操作是______________
（4）如图所示是重核裂变过程的截面示意图（中子用●表示，质子用Ο表示）其中合理的是_____。（选填选项前的字母）
A B
C D
【答案】能量巨大 核能→内能→机械能→电能 让控制棒插入的浅一些 D
【解析】
(1)[1]由材料可知，核能发电不会造成空气污染，不会产生加重地球温室应的二氧化碳；核能发电能量密集，功率高，为其它能源所不及：核电比火电“经济”，核能发电成本要比火电厂低15％～50％。核裂变不但可以释放出能量，同时还发射出几个中子，这些中子又会去轰击其它的核，继续发生裂变，从而产生巨大的能量；
(2)[2]裂变产生的核能转变为内能加热水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮转动，从而带动发电机发电，最终转变为电能。故从核能到我们用到的电能，其中经历的能量转化过程是核能→内能→机械能→电能；
(3)[3]为了控制反应堆中重核裂变的速度，人们用容易吸收中子的某种材料做成足够长的控制棒插入反应中心，控制棒插入深一些，吸收的中子就多一些，而去轰击核的中子就会少ー些，发生裂变的轴核就会减少，产生的能量就会减少。故若想使反应堆中裂变产生的能量增加，可以进行的操作是让控制棒插入的浅一些；
(4)[4]由于重核在其它粒子的责击下不仅分裂成中等质量原子核，同时还发射出几个中子，故应选D。
四、计算题
14．某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1（“220V 484W”），开关S2控制电暖气的加热电阻R2（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R1､R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；（R1和R2的阻值不随温度变化）
(3)已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
【答案】(1)地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高；(2)2504W；(3)
【解析】
(1)太阳能发电的缺点有：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电；目前成本相对较高。
(2)由可得R1和R2的阻值分别为
由题意可知，闭合所有开关后，R1､R2并联，电路的总电阻
电路消耗的总功率
R1每分钟放出2.4×104J的热量，由可得R1消耗的实际功率
则R2的实际功率
(3)已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，则太阳光与水平面夹角为60°时，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能
太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板获得的电能
答：(2)R2的实际功率是2504W；
(3)1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是。
五、综合题
15．拉萨素有“日光城”之称，太阳灶得到广泛使用，如图所示。周末，扎西在家用太阳灶烧水，水壶里装有5kg的水，经过一段时间后，水温从10℃升高到90℃，假设这段时间太阳灶共吸收了4.2×106J的热量。[]
(1)太阳能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；
(2)求水吸收的热量（________）；
(3)求太阳灶的效率。（________）
【答案】可再生能源 40%
【解析】
(1)[1]太阳能可以自然界里源源不断地得到，故太阳能属于可再生能源。
(2)[2]水吸热的热量为
(3)[3]太阳灶的效率为
重点突破
一、单选题
1．如图，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”曾飞经我国，它的能源全部来自太阳能，白天它爬升到9 km高空充分吸收阳光并转化为电能，部分储存起来，夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1 500 m高度．下列说法正确的是
A．太阳能和电能都是一次能源
B．太阳能和电能都是二次能源
C．白天的爬升是重力势能转化为动能
D．夜晚它从9 km高空滑翔到1 500 m高度是对重力势能的充分利用
【答案】D
【解析】
AB．太阳能是一次能源，电能是二次能源，故AB错误；
C．白天的爬升时，高度增加，重力势能增大，是电能转化为动能再转化重力势能，故C错误；
D．晚上从9km高空滑翔到1500m的高度，重力势能减小，转化为动能，是重力势能的应用，故D正确．
2．关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（ ）
A．电饭锅可以用超导材料做加热器B．原子是由质子和中子组成的
C．破镜难以重圆，是因为分子间存在斥力D．太阳能、风能都是可再生能源
【答案】D
【解析】
A．当电阻为零时，不会产生电热，所以电饭锅不能用超导体做加热器，故A错误；
B．原子由带正电的原子核和带负电的核外电子，原子核是由质子和中子组成的，故B错误；
C．破镜难以重圆，是因为玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上，超出了分子力的作用范围，分子间的作用力就十分微弱，分子间几乎没有作用力，故C错误；
D．太阳能、风能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故D正确。
故选D。
3．图1是以百分比方式描述的某年度能耗扇形图，反映了世界与我国的能耗结构比。图2是小旋根据国际能源署（IEA）数据，统计岀该年度能源消耗总量的柱状图。据此可知（ ）

A．我国该年度能源消耗总量为115kWh
B．我国该年度消耗的煤炭能源比世界其它地区多
C．该年度世界主要消耗的能源可以直接从自然界获得
D．该年度我国主要消耗的能源可以短期内从自然界得到补充
【答案】C
【解析】
A．由图得，我国该年度能源消耗总量为1151011kW h，故A不符合题意；
B．由图得，我国该年度消耗的煤炭能源比世界其它地区少，故B不符合题意；
CD．该年度世界主要消耗的能源是煤炭、石油、天然气，这边都可以直接从自然界获得，是不可再生能源，短期内不可以从自然界得到补充。故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
4．关于能源下列说法中正确的是（ ）
A．地球上的能源都属于可再生能源
B．目前核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．太阳能的利用会严重污染环境
【答案】C
【解析】
A．煤、石油是化石能源，不可在短时间内形成，故属于不可再生能源，故A错误；
B．目前的核电站都是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的，故B错误；
C．内能不能自动地从低温物体转移到高温物体；汽车制动时，由于摩擦，动能转化为内能，这些内能不能自动地用来再次开动汽车，这些例子都说明了能量的转化和转移具有方向性，故C正确；
D．太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，不会污染环境，故D错误。
故选C。
5．有关能源与可持续发展，下列正确的是（ ）
A．大量燃烧煤炭不会加剧地球的温室效应
B．石油属于可再生能源
C．目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
D．以风能、太阳能等为代表的可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
【答案】D
【解析】
温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气。
A．煤炭燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应，故A错误；
B．石油是化石能源，短时间内不能再次产生的，属于不可再生能源，故B错误；
C．核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的，故C错误；
D．风能、太阳能等是可再生能源，足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。
故选D。
6．关于信息与能源，下列说法中，错误的是（ ）
A．水能是可再生能源，可循环利用，因此不需要节约水资源
B．焚烧秸秆既污染环境又浪费能源，因此要大力禁烧秸秆，加强秸秆的综合利用和开发
C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务
D．核电站一旦发生泄露，将产生严重的危害，所以必须制定严格的安全标准和规范
【答案】A
【解析】
A．水能是可再生能源，可循环利用，地球上可以利用的淡水资源是有限的，并且有相当一部分污染严重，因此需要节约水资源，故A错误；
B．秸秆燃烧会浪费能源，污染环境，因此要大力禁烧秸秆，加强秸秆的综合利用和开发，故B正确；
C．卫星导航是利用电磁波传递信息的，故C正确；
D．核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害，核废料有放射性，会对环境造成污染，因此必须制定严格的安全标准和规范，故D正确．
7．“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器和由它搭载的“月球车”组成在月球背面着陆后，通过“鹊桥”中继卫星与地球保持联系。“月球车”与“着陆器”分离，为了适应月球地面的特殊状况，“月球车”安装了6个车轮，下面关于“嫦娥四号”描述正确的是（ ）
A．“嫦娥四号”着陆过程中，重力势能越来越大
B．“月球车”用汽油机来驱动
C．“月球车”安装了6个车轮是为了减小对月面的压力
D．展开的太阳能电池板将太阳能转化为电能为“嫦娥四号”提供能量
【答案】D
【解析】
A．“嫦娥四号”着陆过程，自身的质量没变，但高度越来越低，它的重力势能越来越小，故A错误；
B．汽油在月球表面没有空气无法燃烧，月球车“月球车”不是用汽油机来驱动的，而利用太阳能来驱动，故B错误；
C．“月球车”安装了6个车轮是为了增大受力面积来减小对月球面的压强，故C错误；
D．展开的太阳能电池板将太阳能转化为电能为“嫦娥四号”提供能量，故D正确。
故选 D。
8．“绿水青山就是金山银山”为来来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线，我们要从生活中的小事做起，以下行为符合节能减排要求的是
A．尽量多开启电冰箱门
B．照明时选用新型节能灯
C．电视机长期处于待机状态
D．多使用内燃机为动力的汽车
【答案】B
【解析】
A．频繁开启电冰箱门，进入冰箱内的热空气增加，加重了冰箱的负荷，不利于节约电能，故A项不符合题意；
B．选用新型节能灯，灯泡发光亮度不变，但功率大大减小，相同时间消耗电能减少，有利于节约用电，故B项符合题意；
C．电视机不使用时处于待机状态，也会消耗电能，这样会浪费电能，故C项不符合题意；
D．使用内燃机作为动力的汽车，排放的废气较多，用电动汽车代替燃油车，能减少废气的排放，这样符合减排的要求，故D项不符合题意。
9．如图是获取电能的几种途径，其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】
A、燃煤发电是把煤的化学内能转化为电能，煤是不可再生能源，而且在燃烧过程中会造成大气污染，所以A不符合要求；
B、太阳能电池板将太阳能转化为电能，太阳能是可再生能源，所以B不符合要求；
C、风车发动机将风能转化为电能，风能是可再生能源，所以C不符合要求；
D、核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式，将核能转化为电能，由于核燃料是有限的，所以核能属于不可再生能源，且不会对大气造成污染，故D符合题意．
故选：D．
二、多选题
10．世界新能源汽车大会于2019年7月在海南举办，聚焦汽车与能源、交通、信息、通讯等领域联动以及和智慧城市应用场景的深度融合。下列关于能源的说法错误的是
A．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
B．汽油可以作为“玉兔号”在月球上的工作能源
C．电能是最重要的二次能源
D．如果大量利用太阳能，可以使太阳能在短期内消耗殆尽
【答案】ABD
【解析】
A．天然气是我们在开采石油时同时开采出来的，是不可再生能源，不可能被无尽地开发利用，故A错误，符合题意；
B．汽油燃烧需要氧气，而月球表面是真空，因此不能用汽油作为“玉兔号”在月球上的工作能源，故B错误，符合题意；
C．电能可以通过消耗化石能源、太阳能、风能、水能、核能等转化而来，属于最重要的二次能源，故C正确，不符合题意；
D．太阳能属于可再生能源，可以源源不断地从太阳获得，短期内不会消耗殆尽，故D错误，符合题意。
三、填空题
11．如图所示，是在“扶贫帮困”活动中，村干部为困难家庭送去的太阳灶。村民正在高兴的用它烧水的情景这个太阳灶的原理是利用凹面镜对太阳光的______（填“会聚”或“发散”）作用，通过______的方式来增加水的内能，将水烧开的。所利用的太阳能是来源于太阳内部原子核的______（填“裂变”或“聚变”）。
【答案】会聚 热传递 聚变
【解析】
[1] [2]凹面镜对光线有会聚作用，太阳光照射到凹面镜上，经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上，太阳灶就是利用了这一原理，利用其烧水，通过热传递的方式改变物体的内能。
[3] 在太阳内部，每时每刻相当于无数的氢弹在爆炸，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。
12．如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，二极管具有________导电的性质，太阳能是________（“可再生”成“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在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。
【答案】单向 可再生 聚变
【解析】
[1]LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，二极管具有单身导电的性质。
[2]太阳能是用之不尽的可再生的清洁无污染的能源。
[3]太阳内部氢原子核即较小的原子核发生聚变释放出巨大的能量。
13．2019年4月23日，一场盛大的阅兵活动在青岛举行，我国海军的新型核潜艇和“辽宁号”航母都接受了检阅。核潜艇的心脏是核动力装置，它采用________（核裂变、核聚变）为潜艇提供动力，当潜艇在水面以下做上浮、悬浮、下沉等战术动作时，潜艇受到的浮力________（增大、不变、减小）。歼-15舰载机着舰被视为刀尖上的舞蹈，着舰过程舰载机受________（平衡力、非平衡力）的作用，舰载机着舰后航母浮力会________（增大、不变、减小）。
【答案】核裂变 不变 非平衡力 增大
【解析】
第一空．核潜艇的心脏是核动力装置，因为目前能够和平利用的核能获得方式是核裂变，所以核潜艇采用核裂变为潜艇提供动力；
第二空．当潜艇在水面以下做上浮、悬浮、下沉等战术动作时，由于它排开的液体体积不变，由阿基米德原理知，潜艇受到的浮力不变；
第三空．舰载机着舰被视为刀尖上的舞蹈，着舰过程舰载机的运动速度和方向都在时刻发生变化，不是平衡状态，所以受到非平衡力的作用；
第四空．航母始终为漂浮状态，由浮沉条件知浮力始终等于重力，由于舰载机着舰后航母的总重力会增大，所以浮力也会增大。
四、实验题
14．如图甲的风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成．

（1）风机叶片形状像飞机的机翼（如图乙所示），当叶片被风吹动时，由于叶片两面空气流速不同，产生的压强差使图乙中的叶片受到向________ （填“上”或“下”）的力使风叶旋转．风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用原理实现机械能转化为电能．
（2）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有____ ．
A．只要有风，机组就能产生电能 B．风速过大，机组不会产生电能
C．风速越大，机组发电的功率一定越大 D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（3）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
①对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是：________ （用文字描述）；
②当风速为5m/s时，这台风机获得的能量有20%转化为电能，则1s内所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作时间为________ .
【答案】上 BD 风机获得的能量与风速的三次方成正比 20s
【解析】
（1）由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力．
（2）由丙图知，
A．在风很小和很大时，即风速小于V1，大于V3时，不能产生电能．选项错误，不符合题意．
B．风速过大，大于V3时，机组不会产生电能．选项正确，符合题意．
C．在一定范围内，即在V1和V2之间时，风速越大，机组产生的电功率越大；在一定范围内，V2和V3之间时，机组产生的电功率不变；选项错误，不符合题意．
D．风速在一定范围内，即V2和V3之间时，机组产生的电功率可能不变．选项正确，符合题意．故选BD。
（3）①由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍，风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比；
②据表格可知，若风速是5m/s时，所获得的能量是W总=10000J，
这台风机获得的能量有20%转化为电能，所以此时所获得的电能是：W电能=W总×20%=2000J；
由P=可得，t===20s；
15．阅读短文，回答下列问题：
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象，光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现，而正确的解释为爱因斯坦所提出．光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应．前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应．后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应．外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象（如图甲），只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面（在可见光中，红光的频率最低）．内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器：入射光强，电阻减小；入射光弱，电阻增大．光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换．利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
我们现在能够看到的声和影完全配合一致的有声电影，就是利用了光电效应．影片摄制完后，要进行录音，录音是通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化，从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上，这就是影片边上的声道．放映电影时，用强度不变的光束照射声道，由于影片上各处的声道不同，所以在影片移动的过程中，通过声道的光也就不断变化；变化的光射向图乙中的光敏电阻时，在电路中产生变化的电流，通过喇叭就可以把“声音的照片”还原成声音。
(1)外光电效应会从物质中激发出_____
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
(2)如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应，则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应的是_____
A．红光、紫光 B．红光、黄光 C．蓝光、紫光 D．黄光、蓝光
(3)太阳能电池板在光伏转换过程中的能量转化是_____；喇叭在工作时的能量转化是_____。
(4)如图丙为某影片的部分声道图，其透光性从左至右越来越差．当它按图示方向在放映条件下匀速通过光敏电阻上方时，喇叭发出的声音的响度将_____选填（“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】D C 太阳能转化为电能 电能转化为机械能 变大
【解析】
(1)[1]读材料可知，“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”因此，外光电效应会从物质中激发出电子，故D符合题意。
(2) [2]因为“只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面”，而在可见光中，蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应，光的频率是逐渐増大的，故紫光的频率大，当照射到某金属表面时能产生外光电效应，故C符合题意。
(3) [3]太阳能电池板在光伏转换过程中的能量转化是太阳能转化为电能。
[4]喇叭在工作时的能量转化是电能转化为机械能。
(4) [5]如图丙所示，当强度不变的光束照射音道，由于音道的不同，所以在影片移动的过程中，通过音道的光也就不断变化，且根据图中色彩判断，颜色越深，光照强度越强。所以从左向右移动，光照强度増强，电流増大，故喇叭发出的声音的响度将变大。
五、计算题
16．风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．
（1）风力发电机是根据______原理发电的，利用风力发电时，是将______能转化为电能
（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为______W
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W此时风速为______m/s．
（4）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过______h
（5）某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V、70 W”路灯共1000盏，每天正常工作10 h，则一天消耗的电能为______kW•h
【答案】电磁感应 机械能 80 6 14.4 700
【解析】
(1)[1][2]风力发电机是根据电磁感应原理发电的，，利用风力发电时，是将机械能(风能)转化为电能；
(2)[3]电池板吸收的太阳能的功率：
P=1000W/m2×0.5m2=500W，
太阳能电池板的输出功率：
P′=16%×500W=80W；
(3)[4]根据题意可知：
=
所以风速：
v===6m/s，
(4)[5]∵P=UI，
∴I=，
使用时放电至余留20%停止电能输出，放电量：
Q=150Ah×(1−20%)=120Ah，
放电时间：
t===14.4h.
(5)[6] 一天消耗的电能为：
W=Pt=701000。
六、综合题
17．“Smartflwer Pp”是一款太阳能电池板，它能确保与日照方向始终垂直，使其吸收的太阳能最多。该电池板有自动清洁装置，使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高。白天，太阳能电池发出的电直接供给家用电器工作，多余部分存储在蓄电池中。
（1）太阳能属于____能源选填（“常规”或“新”），太阳能电池将光能转化为____能。
（2）“Smartflwer Pp”晚间自动清洁一次需要1h，此时的耗电功率为1kW，则自动清洁一次消耗的电能为多少焦______？与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量相等____。（焦炭的热值q=3×107J/kg）
（3）若叶片面积为25m2，白天太阳能电池接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2，光电转化效率为20%。某日，白天家庭耗电的平均功率为4 kW，蓄电池的充电效率为84%，晚上若将当天存储的电能全部转化为内能，可将60kg的水从20℃加热到68℃，求当天的日照时间为多少小时_______。
【答案】新 电 3.6×106J 略 4h
【解析】
(1)[1][2]太阳能属于新能源，工作时太阳能电池板将光能转化为电能。
(2)[3]根据P=得自动清洁一次消耗的电能为
W=Pt=1000W×3600s=3.6×106J
[4]消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等，根据Q=mq得，完全燃烧焦炭的质量
m==0.12kg
(3)[5]白天太阳能电池接收太阳辐射的功率为
P=P0=1000W/m2×25m2=25000W
白天太阳能电池储存的电功率为
P电=P光η=25000W×20%=5000W
白天剩余的功率为
P′=P电﹣P白=5000W﹣4000W=1000W
因为蓄电池的充电效率为84%，所以储存的电功率为
P″=P′×84%=1000W×84%=840W
水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×60kg×(68℃﹣20℃)=1.2096×107J
因为晚上电能全部转化为内能，故
W=Q吸=1.2096×107J
当天的日照时间为
t==1.44×104s=4h平均风速v（m/s）
5
10
15
20
1s内获得的能量E（×104J）
1
8
27
64