2023年江苏省中考物理一轮复习22 能源与可持续发展 练习题
展开一、单选题
1.(2022·江苏扬州·统考二模)现在国家正大力推进清洁型能源的应用,下列不属于清洁能源的是( )
A.太阳能B.风能C.水能D.石油
2.(2022·江苏盐城·统考一模)节能环保是当今社会的主流。下列能源属于可再生能源的是( )
A.天然气B.石油C.风能D.核能
3.(2022·江苏常州·统考模拟预测)关于中国科技成果的应用实例所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“复兴号”高铁列车减速进站时动能不变
B.风能发电站利用的风能属于不可再生能源
C.北斗卫星通过超声波向地面传输信息
D.三峡船闸利用连通器原理进行工作
4.(2022·江苏扬州·统考二模)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱.关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是( )
A.超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B.3G手机无线上网是利用了红外线传输信号的
C.超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
D.太阳能、风能和核能都是可再生能源
5.(2022·江苏徐州·统考模拟预测)下列能源中,不来源于太阳能的是
A.石油 B.天然气 C.江河水流能 D.核能
6.(2022·江苏扬州·统考一模)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)
7.(2022·江苏扬州·统考一模)下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中,错误的是( )
A.核电站是利用核裂变原理来发电的
B.手机信号5G比4G传递信息更快,是因为它所用的电磁波的速度更快
C.沙漠昼夜温差比较大是因为沙石的比热容比较小
D.高压锅是利用增大锅内气压来升高液体沸点工作的
8.(2022·江苏常州·统考中考真题)2021年10月14日,我国成功发射“羲和号”探测卫星。卫星围绕太阳运行并展开探测,至今已将大量图片信息传回地球,下列说法中错误的是( )
A.该卫星探测的太阳是宇宙的中心
B.该卫星利用电磁波将图片信息传回地球
C.该卫星表面材料的隔热性能极佳
D.该卫星的太阳能板将太阳能转化为电能
9.(2022·江苏宿迁·统考中考真题)我国科学技术迅猛发展,在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成续,下列说法正确的是( )
A.我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的
B.神舟十四号飞船上的新型硅光电池板主要将电能转化为太阳能
C.能量在转移和转化的过程中总量保持不变,因此我们不需要节约能源
D.现在我国已建成的核电站主要是利用核聚变释放能量,核能属于可再生能源
10.(2022·江苏苏州·统考一模)人类的发展离不开能源,“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺,对于能量和能源,下列说法中正确的是( )
A.风能、水能、太阳能都是不可再生能源
B.提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C.目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变
D.能量既不能创造,也不会消灭,所以不用节约能源
二、填空题
11.(2022·江苏苏州·统考二模)某热水器使用天然气作为燃料,天然气属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将10kg的水从20加热到39,若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则需要___________m3的天然气。(c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=3.8×107J/m3]
12.(2022·江苏南京·统考二模)用于无线上网的路由器是通过________波实现信号通讯的,路由器等电器在夜间会消耗电能,小明关闭其它电器,未拔插头,在夜间观察,发现电能表(标有3600imp/(kW·h)字样)的指示灯5min闪烁了15次,由此计算出夜间电器消耗电能的功率为________W,按6小时计算,若消耗的电能由燃烧烟煤获得,能量转化效率为40%,消耗的电能需要完全燃烧________kg烟煤,煤属于________能源(选填“可再生”或“不可再生”)。(q烟煤=3.0×107J/kg)
13.(2022·江苏南京·统考一模)生活处处有物理,以汽车为例:
(1)发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是因为水的___________较大;
(2)车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是因为___________;
(3)汽车的轮胎用橡胶制成,这是利用了橡胶具有良好的___________;
(4)汽车发动机(汽油机)工作时___________冲程将内能转化为机械能,发动机内燃烧的汽油属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
14.(2022·江苏无锡·统考二模)某汽车的四冲程汽油机的最大功率是92kW,每秒钟消耗5g汽油。
(1)汽油是由石油提炼出来的,石油属于______(选填 “可再生”“不可再生”)能源。
(2)当这辆汽车以最大功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶,则汽车所受的阻力是______N。此时该汽车的汽油机的效率是______(汽油的热值为4.6×107J/kg)。
15.(2022·江苏徐州·统考一模)电能表是测量电路消耗 ___________的仪表。小明家的电能表2月底的示数为,3月底的示数为,则他家3月用电 ___________kW•h,小明家为了节约能源,安装了太阳能庭院灯,太阳能属于 ___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
16.(2022·江苏无锡·统考一模)我国具有完全自主知识产权的百万千瓦级核电技术电站—“华龙一号”首堆年底即将投产。核燃料在核反应堆中发生的是______(填“裂变”或“聚变”),核能是______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
17.(2022·江苏南通·统考中考真题)某品牌能热水器具有电加热功能。太阳能属于______能源,电加热器的功率为2.1kW,则加热两小时消耗的电能为______kW·h;热水器储水100kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),某天阳光照射水温升高60℃,水吸收的热量为______J,要产生同样多的热量,需要电加热______s。
18.(2022·江苏扬州·统考一模)北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信。卫星利用太阳能电池板获得能量,太阳能属于___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。卫星是使用___________与地面站通信的,而光纤传递信息利用了光的___________(选填“反射”或“直线传播”)。电动汽车上的蓄电池在工作时将___________能转化为电能。
19.(2022·江苏苏州·统考一模)太阳的能量来自内部的______(核裂变/核聚变),核能属于______(可再生/不可再生)能源。
20.(2022·江苏扬州·统考一模)随着探月步伐的加快,我们国家的“嫦娥五号”于在海南的文昌发射,向月球迈出了重要的一步。此次登月,“嫦娥五号”带回了2000___________(填写合适的单位)月球土壤。关于探测器所使用的供电装置,你认为最可行的是___________ (化学蓄电池/太阳能电池)。
21.(2022·江苏盐城·统考一模)截止2022年3月24日,“祝融号”火星车累计巡视距离1784m。相对火星表面,“祝融号”巡视时是 _______(静止/运动)的;某次巡视3m用了50min,它的平均速度为_______m/s;“祝融号”巡视时损失的能量不能再自动转化为电能,说明能量转化具有______性。
三、综合题
22.(2022·江苏苏州·统考二模)小华家人为家里浴室配备了一台“空调热水器”,又名“空气能热泵热水器”,其工作原理示意图如图甲所示,工作过程中,空调热水器通过一种“工作媒质”在“蒸发器”里迅速变成气态,再经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在“冷凝器”中重新变成液态,达到给水加热的目的。“空调热水器”具有高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。“热水产出率”和“能效比”是衡量“空调热水器”性能的两个重要指标,“热水产出率”是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数。“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。如表所示为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。
(1)空气能属于______(可再生/不可再生)能源。加热时,工作媒质在蒸发器中吸收的空气能______(大于/等于/小于)在冷凝器中放出的热量;
(2)下列关于空调热水器的判断中正确的是______;
A.工作媒质在冷凝器中发生了汽化现象
B.压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
C.工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断放热
D.空调热水器消耗的电能越少,其能效比越高
(3)A型热水器正常加热过程中,每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为______J。其“能效比”为______[水的比热容4.2×103 J/(kg·℃)];
(4)小华想自制一个简易淋浴器,如图乙所示,其“混合器”其实就是一个可以调节横截面积大小的“三通”,当凉水从水龙头流经混合器时,热水会自动从热水壶中上升与凉水混合流到喷头洒出,热水会自动从热水壶中上升的原理是______。在热水和凉水的温度均保持不变的情况下,如果要使喷头喷出水温度升高,应如何调节“混合器”:______。
23.(2022·江苏无锡·统考中考真题)如图所示,中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能,为火星车上的科学设备供电,车顶部安装有集热器,其窗口覆盖了一层透光率很高的膜,阳光可以透进来,保证红外线能量只进不出、在膜下面,是一种叫正十一烷的材料,白天它被阳光照射吸热熔化,到了夜晚温度降低,它逐渐凝固,把储存的能量再释放出来,“祝融号”火星车是六轮驱动,且每个车轮都能转向,爬坡时走“之”字形路线。(火星表面g取4N/kg)
(1)阳光中的红外线具有显著的___________效应;火星车爬坡时走“之”字形路线可以省__________(选填“力”或“功”)
(2)火星车在火星表面所受的重力大小为多少_________?
(3)在下列方框中填上装置或能量名称,完成火星车利用太阳能的路径图_________,_________
24.(2022·江苏扬州·统考一模)阅读短文,回答问题。
太阳能混合动力游船
如图所示是我国第一艘太阳能混合动力游船“尚德国盛号”。首次将太阳能电力导入游船动力,船体配有最具标志性且极具特色的太阳翼,太阳翼采用高效晶硅异型太阳能电池板拼装而成,整艘船最多可容纳170位旅客,满载时排水量为60吨。
“尚德国盛号”驾驶室里有一个GPS(全球卫星定位系统)接收器装置,全船照明均采用节能型灯泡及LED灯,LED灯是一种高效的节能光源,该LED灯泡的额定电压为36V、额定功率为10W,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约80%的电能,大大降低能源损耗。
“尚德国盛号”年发电量可达1.7×104kW·h,相当于每年节约标准煤约6×103kg,每年可减少二氧化碳排放量约 15.7t。豪华、超前、节能、环保尽让中外游客用更低碳的方式来欣赏浦江美景。
(1)太阳能电池板是将太阳能转化为______,GPS全球卫星定位系统是靠______传递信息的;
(2)如果该船满载乘客从东海驶入黄浦江,游船所受到的浮力为______N;
(3)“尚德国盛号”使用的LED灯与功率为______W的白炽灯亮度相当。小明经过调查 LED灯的发光效率(电能转化为光能的效率)为35%,则该白炽灯的发光效率为______;
(4)该游船的动力由电动机提供,电动机的转换效率是指所输出的机械能与电源提供的电能之比。在转换效率η一定时,其耗电功率与转速n的立方成正比,系数为k1、而行驶速度与电机转速n成正比,系数为k2.,当游船匀速直线行驶时,所受阻力f与电机转速n的关系为f =______(用以上字母表示)。
25.(2022·江苏南京·统考一模)2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技。
(1)图甲是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车,最高速度可达350km/h,一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为______m。车上还有全球唯一高清移动演播室,利用______传递信息;
(2)图乙是北京冬奥会的高科技绿色环保场馆,场馆实现100%绿电,其电力支持通过河北张家口的光伏发电和风力发电实现,其中光伏发电是将______能转化为电能,该能源属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
26.(2022·江苏苏州·统考三模)阅读短文,回答下列问题:
太阳能汽车
太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车,相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放,正因为其环保的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡。如图甲所示为科技人员设计的一种太阳能汽车、其前挡风玻璃和顶盖皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活,加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。要测量电池板将太阳能转化为电能的效率,可以分别测量出电池板面积S,正对太阳时产生的电压U,对整车提供最大的电流I,太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率P。通过计算得到太阳能电池的效率η。
请回答下列问题:
(1)车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的________;
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.次声波
(2)车身的材料应具有强度高且轻便的特点,则上表所列的材料中,最为理想的是___________;
(3)太阳能电池的效率η =___________×100%;
(4)若一辆太阳能汽车在水平路面上以最大机械功率800W运动,一段时间后再将功率减小到P,并保持此功率运动,其运动的速度——时间图线如图乙所示,运动过程中汽车受到的阻力恒定不变,则P的大小为___________W;
(5)某太阳能汽车总质量为3×103 kg,汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m2,当它在水平路面上匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作电压为300V,汽车所受阻力为车重的0.04倍。太阳能电池给车上的电动机供电,该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%。求所需的太阳能电池板的最小面积;___________(已知太阳辐射的总功率为4×1026W,太阳到地球的距离为1.5×1011m,半径为r的球其表面积为4πr2,太阳光传播到地面的过程中,设有29.35%的能量损耗,g取10N/kg)。
27.(2022·江苏盐城·统考一模)阅读短文,回答问题:
航速优化
化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程,但同时也污染了环境。因为大量燃烧化石燃焕使大气中CO2浓度增加,引起温室效应而导致全球气候变暖。人们意识到环境保护的重要性,开始从各个方面着手减少碳排放。
船舶航行大多使用柴油发动机,航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力,发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小,从而减少燃油消耗,但航速不是越小越好,因为船舶航行过程中除了推进设备,还有其他辅助设备工作,需要发动机做功。航速减小后,一段航程所需的航行时间就会延长,虽然推进功减少,但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分,航速优化就是要找到适合的航速,使发动机做的总功减少,达到节能减排的目的。
(1)大量化石燃料的使用会引起___________效应,导致全球气候变暖。
(2)以下对航速的表述正确的是___________。
A.增大航速可以减小阻力
B.航速越小可以节约的燃料越多
C.减小航速可以减小辅助功
D.推进功与辅助功的和最小时航速最合适
(3)若船舶以速度v匀速直线航行,航行时受到的阻力为f=kv2(k为常量),则理想情况下,推进功率和速度的关系为P推=___________。
(4)某船舶航行时,每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示,则最省油的航速为 ___________m/s。(结果保留整数)
(5)若题(4)中船舶的最大航速为10m/s,柴油发动机的效率为40%,q柴油=4.3×107J/kg,则航速从最大航速降低到最省油航速,每公里航程少消耗柴油约___________kg。(结果保留整数)
型号
A
B
出水温度(℃)
50
额定功率(kw)
1
2
额定电压(V)
220
热水产出率(L/h)
100
环境温度范围(℃)
-10~50
材料技术指标
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)强
强
较弱
较强
强
密度×103/kg·m3
7.9
3.0
4.5
1.6
参考答案:
1.D
【详解】ABC.清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,包括太阳能、风能、水能、生物能等,故ABC不符合题意;
D.石油使用过程中会排放污染物,不属于清洁能源,故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.天然气在短时间内无法再生,是不可再生能源,故A不符合题意;
B.石油在短时间内无法再生,是不可再生能源,故B不符合题意;
C.风能可以源源不断地从自然界获得,是可再生能源,故C符合题意;
D.因核燃料是一种矿物资源,属于不可再生资源,故核能是不可再生能源,故D不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.“复兴号”高铁列车减速进站时,质量不变、速度减小,动能减小,故A错误;
B.风能是可以得到补充的,是一种很清洁的可再生能源,故B错误;
C.北斗卫星与地面之间通过电磁波传递信息,故C错误;
D.三峡船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】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,故该选项说法不正确;
B.3G手机无线上网是利用了电磁波传输信号的,故该选项说法不正确;
C.超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料,故该选项说法正确;
D.太阳能、风能是可再生能源,但是核能短时间内从自然界得不到补充,属于不可再生能源,故该选项说法不正确。
故选C。
5.D
【详解】试题分析:石油和天然气的最初来源都是地球上的海洋生物,所以它们是间接获得了太阳的能量;水是因为太阳照射,受热蒸发,水蒸气跟随大气运动,凝结落到高处.然后再从高处流到低处,形成水流,这个过程中产生了水能,所以究其本质也来自于太阳的能量;只有核能是放射性物质通过核聚变或核裂变,将物质内部大量的能量释放出来,没有受到太阳能的影响,故选D.
考点:太阳能的转化
6.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。
7.B
【详解】A.由于核裂变是可控的,故核电站中的核反应堆是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的,故A正确,不符合题意;
B.手机信号5G比4G传递信息更快,是因为5G所用的电磁波频率更高,电磁波的频率越高,相同时间传递的信息量越大,而5G与4G所用的电磁波的速度是相同的,故B错误,符合题意;
C.由于沙子的比热容小,白天吸热时,沙子的温度升高的快;夜晚放热时,沙子的温度降低的快,所以昼夜温差大,故C正确,不符合题意;
D.高压锅是利用增大压强,高压锅密封性很好,锅内气压可以超过标准大气压,所以它是利用增大压强,使沸点升高的原理来更快煮熟食物的,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.A
【详解】A.太阳是太阳系的中心,太阳系是银河系的一员,银河系又是宇宙中的一个星系,太阳不是宇宙的中心,宇宙是没有中心的,故A错误,符合题意;
B.电磁波可以在真空中传播,卫星是通过电磁波来传递信息的,故B正确,不符合题意;
C.卫星表面材料的隔热性能极佳,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁,故C正确,不符合题意;
D.卫星带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】A.水利发电机是利用电磁感应原理发电的,在发电过程中将机械能转化为电能,故A正确;
B.新型硅光电池板主要将太阳能转化为电能,故B错误;
C.能量在转移和转化的过程中总量保持不变,但能量的转化和转移具有方向性,有些能量以某种形式存在时我们无法利用,因此需要节约能源,故C错误;
D.我国已建成的核电站主要是利用核裂变释放能量,核能属于不可再生能源,故D错误。
故选A。
10.B
【详解】A.可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种取之不尽的能源,例如太阳能、风能、水能;故A错误;
B.提高能量转化效率,单位能源转化成可被我们利用的能量就会更多,是“节能减排”的重要措施之一,故B正确;
C.目前的核电站主要是利用可被控制的重核裂变产生的能量,可被控制的轻核聚变目前只能在实验室中短暂的实现;故C错误;
D.能量的转化具有方向性,随着人类对能源的使用,可被利用的能源会越来越少,所以需要节约能源,故D错误。
故选B。
11. 不可再生
【详解】[1]天然气是经过漫长的地质年代形成的,短时间内不能再生,属于不可再生能源。
[2] 现将10kg的水从20加热到39需要吸收的热量
需要的燃料
12. 电磁 50 0.09 不可再生
【详解】[1]用于无线上网的路由器是通过发射电磁波来实现信号通讯的。
[2]由电能表上的信息可知,指示灯闪烁15次消耗的电能为
故由可得,夜间电器消耗电能的功率为
[3]由W=Pt可得,消耗的电能为
W电=Pt0=50W×6×3600s=1.08×106J
若消耗的电能由燃烧烟煤获得,则烟煤释放的热量为
由Q=qm可得,需要燃烧的烟煤的质量为
[4]烟煤属于化石能源,短时间内无法从自然界中获得补充,故是不可再生能源。
13. 比热容 分子不停地做无规则运动 弹性 做功 不可再生
【详解】(1)[1]发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温,这是因为水的比热容较大,在温度变化相同的情况下,可以吸收更多的热量。
(2)[2]车内放入某种清香剂,很快就会闻到它的气味,这是因为分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。
(3)[3]橡胶具有很好的弹性,用它来制造汽车轮胎,可以减轻汽车行驶时的振动与颠簸,使人乘坐舒服。
(4)[4]汽油机的四个冲程中只有两个冲程伴随有能量的转化。压缩冲程中活塞向上运动,汽油和空气的混合物被压缩,内能增大,温度升高,活塞运动的动能转化为混合气体的内能;做功冲程中,火花塞冒出电火花,将混合气体点燃,混合气体剧烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞运动,燃气的内能转化为活塞运动的动能。
[5]从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源,煤、石油、天然气属于不可再生能源,因为化石能源会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源。
14. 不可再生 3680 40%
【详解】(1)[1]石油使用后在短期内不能得到恢复,因此石油是不可再生能源。
(2)[2]汽车的速度为
由公式
可得,当这辆汽车以最大功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶,则汽车所受的牵引力为
因为汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即汽车所受的阻力是
[3]在1s时间内,汽车的汽油机做的有用功为
汽油燃烧放出的热量为
该汽车的汽油机的效率是
15. 电能的多少 110 可再生
【详解】[1]根据电能表的作用可知,电能表是测量电路中用电器消耗电能多少的仪表。
[2]由电能表的读数规则可知,电能表最后一位是小数,所以小明家的电能表2月底的示数为5824.3kW•h,3月底的示数为5934.3kW•h,所以他家3月用电
W=5934.3kW•h﹣5824.3kW•h=110kW•h
[3]太阳能可以源源不断地从自然界得到,所以属于可再生能源。
16. 裂变 不可再生
【详解】[1]核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的。
[2]核能是不可能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。
17. 可再生 4.2 2.52×107 1.2×104
【详解】[1]在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,太阳能是可再生能源。
[2]电加热器的功率为2.1kW,根据可得,加热两小时消耗的电能为
[3]水吸收的热量为
[4]要产生同样多的热量,消耗的电能为
需要加热的时间为
18. 可再生 电磁波 反射 化学
【详解】[1]由于太阳还有50亿的寿命,故太阳能是取之不尽用之不竭,故属于可再生能源。
[2]卫星是使用电磁波进行通讯的,因为电磁波能够在真空中传播。
[3]而光纤传递信息利用了光在玻璃纤维中不断反射。
[4]电动汽车上的蓄电池在工作时,消耗化学能,故将化学能转化为电能。
19. 核聚变 不可再生
【详解】[1]由较轻的原子核聚合成较重的原子核时会释放出巨大的能量,这就是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。所以太阳的能量来自内部的核聚变。
[2]产生核能的核原料属于矿产资源,使用后不能在短时间内得到补充,属于不可再生资源,因此核能是不可再生能源。
20. g 太阳能电池
【详解】[1]“嫦娥五号”带回了
的月球土壤。
[2]关于探测器所使用的供电装置,一般我们认为最可行的是太阳能电池,太阳能电池将太阳能转化为电能,可以源源不断的获得。
21. 运动 0.001##10-3 方向
【详解】[1]火星车在巡视的过程中,火星车的位置相对于火星表面的位置发生了变化,所以,以火星表面为参照物,火星车在巡视过程中是运动的。
[2]它的平均速度为
[3]火星车在巡视的过程中,损失的能量不能再自动转化为电能,该现象说明能量的转化具有方向性。
22. 可再生 小于 B 3.5 流体流速越大,压强越小 减小混合器的横截面积
【详解】(1)[1]可再生能源是指消耗后,可以在短时间内获得。根据题意,空气能源,在短时间内可以获得,所以空气能属于可再生能源。
[2]根据其原理可知,工作过程中需要补充部分电能,故加热时,工作媒质在蒸发器中吸收的空气能小于在冷凝器中放出的热量。
(2)[3]A.工作媒质在冷凝器中由气态变为液态,发生了液化现象,故A错误;
B.压缩机在工作过程中,将气体压缩成高温高压的气体,利用做功方式改变了工作媒质的内能,故B正确;
C.工作媒质在蒸发器中由液态变为气态,属于汽化现象,汽化不断吸热,故C错误;
D.“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值,由于水吸收热量不确定,故其能效比没法确定,故D错误。
故选B。
(3)[4]水吸收的热量为
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·°C)×1.0×103kg/m3×0.1m3×(50°C-20°C)=1.26×107J
[5]消耗的电能为
W=Pt=1×103W×3600s=3.6×106J
能效比为
(4)[6]当凉水从水龙头流经混合器时,由于横街面积不同,流体的流速也不同,根据流体流速越大,压强越小,热水会自动从热水壶中上升与凉水混合流到喷头洒出。
[7]如果要使喷头喷出水温度升高,即需要热水处的压强变小,需要增大混合器的流速,即减小混合器的横截面积。
23. 热 力 960N 太阳能板 内能
【详解】(1)[1]红外辐射被物体吸收后转化为内能,使物体的温度升高,是由于红外线具有热效应。
[2]任何机械都不省功,火星车爬坡时走“之”字形路线,相当于利用了斜面,斜面可以省力。
(2)[3]由重力公式可得
G=mg=240kg×4N/kg=960N
(3)[4]太阳光照射在太阳能板上,利用光电效应,将太阳能转化为电能。
[5]集热器保证了热量不会散失,从而使温度升高,内能增大。
24. 电能 电磁波 50 7%
【详解】(1)[1]由题中信息可知“尚德国盛号”上的太阳翼年发电量可达1.7×104kW·h,所以太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。
[2]GPS 全球卫星定位系统是通过接收卫星发射的电磁波来传递信息的。
(2)[3]满载乘客时,满载时排水量为60吨,所以游船受到的浮力为
游船在东海和黄浦江中行驶时,游船都处于漂浮状态,所受到的浮力大小不变,所以游船从东海驶入黄浦江,游船所受到的浮力仍为。
(3)[4]在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约80%的电能,即LED消耗的电能只占白炽灯消耗电能的20%,所以有
即
所以普通白炽灯的功率为
[5]该白织灯和LED发光亮度相当,说明白炽灯和LED灯的实际功率相等,所以
因为LED灯的发光效率为,则该白炽灯的发光效率为
(4)[6]该游船的耗电功率为
转换效率η不变,则获得的机械能功率为
船匀速行驶时,牵引力与阻力相等,获得的机械能的功率为
船的行驶速度为
所以
解得阻力为。
25. 35000 电磁波 光##太阳 可再生
【详解】(1)[1]动车通过的路程为
(2)[2]电磁波可以在真空中传播,且速度快,车上还有全球唯一高清移动演播室,利用电磁波传递信息。
(3)[3]光伏太阳电池板吸收太阳能,产生电能,故光伏发电是将太阳能或光能转化为电能。
[4]太阳能在自然界中取之不取,用之不绝的,属于可再生资源。
26. B 碳纤维 480 100m2
【详解】(1)[1]玻璃可以阻挡阳光中的紫外线,车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的紫外线。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]根据上表数据,锰钢和碳纤维强度大;根据m=ρV,因碳纤维的密度小,相同体积的锰钢和碳纤维制成的车身,碳纤维的质量小,较轻便,故所列的材料中,最为理想的是碳纤维。
(3)[3]电池板面积S,正对太阳时产生的电压U,对整车提供最大的电流Ⅰ,太阳光照射到地面上单位面积上的辐射功率P,所以整个电池板在t时间内得到的太阳能
W总=PSt
电池在t时间内汽车获得的有用能量
W有用=UIt
由效率公式得太阳能电池的效率
(4)[4]若一辆太阳能汽车在水平路面上以最大机械功率800W运动,由图像知,汽车速度是10m/s,根据
则汽车受到的牵引力是
汽车匀速直线运动,则汽车受到的阻力是
F阻=F=80N
当汽车速度减小时,汽车受到的阻力不变,故牵引力不变,汽车保持6m/s速度运动时的功率
P=Fv′=80N×6m/s=480W
(5)[5]汽车电动机的电功率
P电=UI=300V×50A=15000W
地面上每平方米面积接受太阳辐射功率
由题意知
15%P0S板=P电
则所需的太阳能电池板的最小面积
27. 温室效应 D kv3 6 26
【详解】(1)[1]由材料可知,大量燃烧化石燃焕使大气中CO2浓度增加,引起温室效应。
(2)[2]A.由材料可知,航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比,增大航速会使航行时的阻力增大,故A错误。
BC.由材料可知,航速减小后,一段航程所需的航行时间就会变长,虽然推进功减少,但辅助功增加了,所以不是航速越小节约的燃料就越多,故BC错误;
D.航速优化就是要找到适合的航速,使发动机做的总功减少,即推进功与辅助功的和最小时航速最合适,故D正确。
故选D。
(3)[3]船舶以速度v匀速直线航行时船舶为平衡状态,受平衡力的作用,此时船舶在水平方向上受阻力和推力作用,由二力平衡可知,若推力为F时,F=f,由P=Fv可知推进功率和速度的关系为
P推=Fv=fv=kv3
(4)[4]发动机做的总功为推进功和辅助功的和,由图像可知当推进功为5108J,辅助功为2108J时总功为7108J,此时的推进功和辅助功总和最小,则最省油的航速为6m/s。
(5)[5]航速10m/s时,由图像可知船舶每公里的推进功W推1=8108J,辅助功W辅1=3.5108J,航速为6m/s时,船舶每公里的推进功为W推2=5108J,辅助功为W辅2=2108J,可知发动机节省的总功为
W=W推1+W辅1-(W推1+W辅1)=8108J+3.5108J-(5108J+2108J)=4.5108J
柴油发动机的效率为=40%,由可知节省的燃料燃烧放出的热量为
由Q=qm可知,每公里航程少消耗柴油约为
即每公里航程少消耗柴油约26kg。
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