第22章：能源与可持续发展+练习题2022年广东省中考物理模拟试题选编

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第22章：能源与可持续发展 练习题  一、单选题1．（2022·广东·广州大学附属中学一模）关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（　　）A．为降低电能的损耗，可利用超导材料制造电饭煲的电热丝B．垃圾分类有利于保护环境和节约能源C．风能、水能都是可再生能源D．北斗卫星之间利用电磁波相互传递信息，实现“星间链路”2．（2022·广东广州·一模）熔盐塔式光热发电原理是让熔盐物质吸收太阳能升温，流动传热给水产生蒸汽，蒸汽轮机被推动继而发电，实现太阳能（大小为E1）→内能→机械能E2→电能的转变，则（　　）A．E1>E2 B．E1=E2C．太阳能是不可再生能源 D．是通过做功方式改变熔盐物质内能3．（2022·广东·模拟预测）关于能源、信息、材料，下列说法正确的是（　　）A．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的，核能属于可再生能源B．手机通信是利用电磁波来传递信息的，红外线不属于电磁波C．半导体材料可用来制成计算机内集成电路中的二极管和三极管D．电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能4．（2018·四川成都·中考模拟）关于原子、原子核和核能，下列说法正确的是A．原子是由原子核和中子组成的B．原子核是由中子和电子组成的C．太阳的能量来自大量氢核裂变D．核电站发生的是可控链式反应5．（2022·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学模拟预测）核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（　　）A．核能→化学能→内能→电能B．核能→化学能→机械能→电能C．核能→内能→机械能→电能D．核能→机械能→内能→电能6．（2022·广东·江门市第二中学一模）关于信息和能源，下列说法错误的是（　　）A．声、光、电磁波都既能传递信息又能传递能量B．我国建立的北斗卫星导航系统既能利用电磁波又能利用超声波工作C．能的总量虽然不变，但是能量的转移和转化具有方向性，所以依然要节约能源D．用三颗同步通信卫星可以实现全球通信7．（2022·广东佛山·一模）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（　　）A．核电站是利用核聚变释放的核能发电的B．北斗卫星导航是通过电磁波传递信息C．航天器外壳材料应具有的特性是密度大、熔点高D．制作芯片的材料硅属于导体二、填空题8．（2022·广东·珠海市第九中学一模）目前核能已经被广泛和平利用，核电站是利用_______（选填“核裂变”或“核聚变”）时释放出核能来发电的，核能属于________（选填“一次”或“二次”）能源；原子弹爆炸属于_______（选填“核裂变”或“核聚变”）。9．（2022·广东佛山·模拟预测）人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，下面是太阳能的来源及转化框图。请对应写出图中序号处的物理术语：①______、②______、③______。10．（2022·广东·模拟预测）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）。11．（2022·广东·江门市第二中学一模）能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有___________；电能是___________（选填“一次能源”或“二次能源”）．它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中．但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有___________性．12．（2022·广东茂名·一模）2017年4月19日19时41分，搭载航天“快递小哥”天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭发射成功，飞船与火箭分离后仍能向前飞行是因为它具有_______；4月22日，天舟一号与在轨道的天宫二号空间实验室成功进行首次交会对接，形成组合体（如图），此时以天宫二号为参照物，天舟一号是________的；天舟一号的电池板利用的太阳能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源．13．（2022·广东·东莞市茶山中学一模）1934年至1938年，科学家曾先后用 ______（质子/中子/电子）轰击质量比较大的铀原子核，使其发生裂变，除释放出巨大的能量外，还能释放2～3个 ______，若附近有更多的铀核，则会发生 ______反应。14．（2022·广东·普宁市红领巾实验学校一模）太阳内部的原子核在超高温下发生________，从而释放出巨大的能量。小吴家的太阳能热水器装满100 kg水后在太阳的照射下水温从10 ℃加热到30 ℃，则水吸收的热量为_________J，用热水洗澡是通过___________改变人体的内能。[水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）]三、综合题15．（2022·广东·蛇口育才二中一模）阅读短文，回答问题。太空能量“供应商”——太阳能电池帆板太阳能电池帆板（简称“电池板”）是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素，他们用材料相同、面积分别为 S 和 S'（S＜S'）的“电池板”进行实验，并改变电池板与光线的夹角θ，用电流表观察电流大小，实验过程如图所示。（1）太阳能电池工作时，是把太阳能转化为___________能；（2）分析比较图甲与乙可得：材料、与光线夹角相同的电池板，___________越大，产生的电流越大；（3）分析比较图___________可得：太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板；（4）图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说，每 24 个小时就有 16 个昼夜。每昼 30 分钟、每夜 60 分钟，30 分钟面对太阳的时间，就是组合体太阳能帆板发电的时候。帆板发电时，一部分电量直接供给组合体，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜时使用。黑夜电池在供电时是把________能转化为________能。若组合体所在高度电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为 500W，为了保证每天能够产生 8.28×108J 的电能，则组合体电池帆板的总面积至少为_______m2（太阳能电池效率为23%）。
参考答案：1．A【解析】A．电饭煲的电热丝利用电流的热效应，超导材料通电不产热，故不能用，故A错误，符合题意；B．垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染和节约能源，故B正确，不符合题意；C．能够源源不断地从自然界获得或可重复利用的能源是可再生能源，风能、水能都是可再生能源，故C正确，不符合题意；D．卫星都是通过电磁波来传递信息的，故D正确，不符合题意。故选A。2．A【解析】AB．太阳能在转化为电能的过程中有能量损失，蒸汽轮机工作时将内能转化为机械能，其效率不可能达到100%，则E1>E2，故A符合题意，B不符合题意；C．太阳能是可再生能源，再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽，用之不竭的能源，故C不符合题意；D．太阳能以热辐射的方式将热量传递给熔盐，熔盐的内能增加，是通过热传递的方式改变熔盐物质的内能，故D不符合题意。故选A。3．C【解析】A．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的，由于产生核能的材料来自矿物质，使用后不可逆转，因此核能属于不可再生能源，故A错误；B．手机通信是利用电磁波来传递信息的，可见光、微波、紫外线、红外线都属于电磁波，故B错误；C．二极管、三极管、芯片等主要是由半导体材料制成的，故C正确；D．电动机线圈用超导材料可以减少产热，主要将电能转化为机械能，故D错误。故选C。4．D【解析】A．原子是由位于原子中心的原子核和核外绕原子核做圆周运动的电子组成的，故A错误；B．原子核由质子和中子组成，故B错误；C．太阳的能量来自大量的氢核的聚变，故C错误；D．核电站利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，即D正确。故选D。5．C【解析】核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料（铀）在反应堆内进行裂变并释放出大量热能，来加热水使之变成蒸汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮带动发电机发电．所以核电站的发电过程中，能量的转化是核能→内能→机械能→电能．选项C合题意．6．B【解析】A．医学上利用超声波可以检查病人的身体，还可以利用超声波来击碎体内结石，说明声音可以传递信息也能传递能量；光纤中利用光来传递信息，太阳光照射物体，会使物体温度升高，内能增大，说明光能传递能量；卫星通信是利用电磁波来传递信息，电磁炉、无线充电等利用了电磁波传递能量，所以声、光、电磁波既能传递信息又能传递能量，故A正确，A不符合题意；B．超声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，我国建立的北斗卫星导航系统利用电磁波工作的，故B错误，B符合题意；C．我们驾驶汽车时，汽车克服摩擦做功，将部分机械能转化成了内能，而这一部分内能是不能再驱动汽车行驶的，在转化的过程中，能的总量虽然不变，但是能量的转移和转化具有方向性，可利用的能量越来越少，所以依然要节约能源，故C正确，C不符合题意；D．在地球的赤道上，每一颗同步卫星可覆盖的地球圆心角为162°，而全球覆盖需要360°，至少用三颗同步通信卫星可以实现全球通信，故D正确，D不符合题意。故选B。7．B【解析】A．核电站是利用核裂变释放的核能发电的，太阳能释放出的能量是核聚变形成的，故A错误；B．北斗卫星是地球的同步卫星，其导航作用是利用电磁波传递信息的，故B正确；C．航天器外壳材料具有的特性是：密度小和熔点高，密度小的材料与其它材料相比，在体积相同时，质量更小，而航天器与大气层摩擦产生高温，所以需要熔点高的材料。故C错误；D．制作芯片的材料硅属于半导体，故D错误。故选B。8．     核裂变     一次     核裂变【解析】[1]核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，故核电站主要是利用了原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的。[2]核能一旦消耗就很难再生，是可以从自然界直接获取，属于一次能源。[3]原子弹爆炸主要是利用核链式反应，即属于核裂变。9．     聚变     太阳能电池     化学能【解析】[1]太阳能来自原子核的核聚变。[2]光电转换是指把太阳能转化为电能，比如太阳能电池可以把太阳能转化为电能。[3]光化转换是指把太阳能转化为化学能，比如绿色植物的生长是将太阳能转化为化学能储存在体内。10．     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=5.04×1012JQ吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×m×80℃因为Q吸=Q放所以4.2×103J/(kg·℃)×m×80℃=5.04×1012Jm=1.5×107kg11．     煤、石油、核能     二次能源     方向【解析】煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源；由于能量的转化具有方向性，电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能．12．     惯性     静止     可再生【解析】一切物体都具有惯性，飞船与火箭分离后，由于惯性将保持原来的运动状态继续向前飞行．以天宫二号为参照物，天舟一号的位置没有改变，所以天舟一号是静止的．太阳能属于可再生能源．13．     中子     中子     链式【解析】[1][2][3]科学家曾先后用中子轰击质量比较大的铀原子核，铀原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，中子再去撞击其它铀原子，从而形成链式反应。14．     核聚变     8.4×106     热传递【解析】[1]在太阳内部，氢原子核在超高温条件下发生核聚变，释放出巨大的核能，可以说太阳核心每时每刻都发生氢弹爆炸。[2]水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×(30℃-10 ℃)=8.4×106J[3]用热水洗澡是通过热传递的方式来改变人体的内能。15．     电     面积     甲、丙     化学     电     250【解析】（1）[1]太阳能电池板可以将太阳能转化为电能。（2）[2]分析比较图甲与乙可知，电池板的材料、与阳光夹角相同，乙的面积大，电流表的示数大，即产生的电流大，故可以得出结论：材料与阳光夹角相同的电池板，面积越大，产生的电流越大。（3）[3]分析比较图甲与丙可知，电池板的材料、面积相同，甲与阳光的夹角大，电流表的示数大，即产生的电流大，据此可知，太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板。（4）[4][5]锂电池对外供电时是电池内部的化学能转化为电能，充电时是外部电能转化为锂电池内的化学能并储存在锂电池内部。[6]由可得，太阳能电池板获得的太阳能 由题知，电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，则电池帆板每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J；由题意可知每天电池帆板发电时间t=16×30min=480min=8h太阳能电池的最小总面积