第22章《能源与可持续发展》单元测试卷-2024年九年级物理人教版（全册）讲义（含练习）

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第二十二章《能源与可持续发展》单元测试卷（解析版）（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）注意事项：1．测试范围：人教版九年级第22章。第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．（2023•攀枝花）2022年底，攀枝花首批氢能公交车投入运行。下列能源跟氢能一样属于二次能源的是（　　）A．风能 B．电能 C．水能 D．太阳能【答案】B【分析】从自然界直接获取没有经过加工转换的能源是一次能源；由一次能源经过加工转换得到的能源是二次能源。【解答】解：A、风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故A错误；B、电能是由一次能源经过加工而获得的能源，是二次能源，故B正确；C、水能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故C错误；D、太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故D错误。故选：B。2．（2023•海陵区一模）据新华社消息，无视国内国际舆论的质疑和反对，日本政府于4月13日召开有关内阁会议正式决定将福岛第一核电站上百万吨核污水经过滤并稀释后排入大海，排放将于约2年后开始。关于报道中提到的核能发电，下列说法中正确的是（　　）A．核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电 B．核能是可再生能源 C．核电站可能会造成核污染，所以不要发展核电事业 D．核能来自太阳【答案】A【分析】根据核能的产生和特点及应用进行解答。【解答】解：A、核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式发电，而目前还不能有效利用核聚变发电，故A正确。B、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，故B错误；C、核电站是一种高能量、少耗料的电站，采取有效措施是可以防止核事故产生的，故C错误；D、核能是指原子核分裂或聚合时释放的能量，不是来自太阳的能量，故D错误。故选：A。3．（2023春•叙州区校级期中）物理源于生活，又服务于生活，下列叙述与实际相符合的是（　　）A．华为P50Pro手机的质量约为5kg B．人体的正常体温是37℃（口腔温度） C．我国海域深处蕴藏的大量的“可燃冰”属于可再生能源 D．人正常步行的速度约为11m/s【答案】B【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个；“可燃冰”的主要成分是甲烷，又称天然气水合物，属于不可再生能源；制作二极管的主要材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料。【解答】解：A、华为P50Pro手机的质量约为200g，故A不符合实际；B、人体的正常体温是37℃（口腔温度），变化幅度很小，故B符合实际；C、“可燃冰”使用后短时间内无法得到及时的补充，属于不可再生能源，故C不符合实际；D、人正常步行的速度约为1.1m/s，故D不符合实际。故选：B。4．（2023秋•路北区月考）在共享单车的车筐底部覆盖着太阳能发电板，通过阳光给里面的蓄电池充电从而为GPS和通信模块供电。在太阳能发电板和蓄电池的电路中，下列说法不正确的是（　　）A．太阳能发电板是电源 B．蓄电池充电时的能量转化是化学能转化成电能 C．太阳能发电板的能量转化是太阳能转化成电能 D．蓄电池充电时属于用电器【答案】B【分析】（1）太阳能发电板将太阳能转化成电能；（2）蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存在电池中；对外供电时，将化学能转化为电能。【解答】解：AC、太阳能发电板将太阳能转化成电能，所以太阳能发电板是电源，故AC正确。BD、蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存在电池中；充电时蓄电池消耗了电能，属于用电器，故B错误、D正确；故选：B。5．（2023•兴化市二模）当今世界，资源与能源危机不断加剧，“节约”已经成为每个公民的共识。下面四种符号与“节约”无关的是（　　）A． B． C． D．【答案】B【分析】根据图标所表示的含义进行分析判断即可。【解答】解：A、图中所示标志是中国节能标志，故A错误；B、图中所示标志是禁止吸烟标志，故B正确；C、图中所示标志是节水标志，故C错误；D、图中所示标志是回收标志，故D错误。故选：B。6．（2023•丹东一模）关于信息、能源、材料说法正确的是（　　）A．手机里应用了半导体材料 B．“北斗”卫星系统在传递信息过程中主要依靠超声波 C．保险丝是由电阻大的镍铬合金制成 D．风能、水能、电能都是二次能源【答案】A【分析】二极管是单向导电器件，可以实现整流控制等。电磁波可以传输信息，并且电磁波的传播不需要介质。保险丝是由电阻大、熔点低的铅锑合金丝制成。一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。【解答】解：A．手机里应用了半导体材料，故A正确； B．“北斗”卫星系统在传递信息过程中主要依靠电磁波，故B错误； C．保险丝是由电阻大的铅锑合金制成，故C错误； D．风能、水能是一次能源，故D错误。故选：A。7．（2023•江都区校级三模）以下科技应用中，说法正确的是（　　）A．北斗卫星是利用超声波导航 B．光纤通信是利用光的折射传递信息 C．核电站是利用核裂变产生的能量发电 D．随着科技的发展，永动机必然能够实现【答案】C【分析】（1）卫星导航、移动通信都是利用电磁波来传递信息的；（2）光纤通信是利用光的全反射来传播信息的；（3）核能的利用有两种：核裂变、核聚变；（4）永动机就是不需要外面输入能量就可以不断对外做功的机器。【解答】解：A、“北斗”卫星导航是利用电磁波来传递信息的，故A错误；B、光纤通信是利用激光的全反射来传递信息的，故B错误；C、核电站利用的是核裂变时产生的能量的原理来工作的，故C正确；D、永动机违反能量守恒定律，因此是永远不能发明出来的，故D错误。故选：C。8．（2023•武进区校级模拟）近日，日本政府宣布，将于今年春夏间向海洋排放上百万吨福岛核电站核污染水。部分日本民众举行抗议示威活动，反对核污染水排海计划。下列说法错误的是（　　）A．核电站用水来给核反应堆降温是因为水的比热容较大 B．核能属于不可再生能源 C．核污染水排放后会随洋流迅速蔓延，这说明分子在永不停息地做无规则运动 D．核反应堆工作时发生的是核裂变【答案】C【分析】（1）水的比热容较大，在升高的一定的温度时，可以吸收更多的热量。（2）短期内不能从自然界中得到补充的一次能源叫不可再生能源。（3）不同物质的分子在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象，扩散现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。（4）核反应堆工作时发生的是核裂变。【解答】解：A、核电站用水来给核反应堆降温是因为水的比热容较大，故A正确；B、核能属于不可再生能源，故B正确；C、核污染水排放后会随洋流迅速蔓延，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，是机械运动，故D错误；D、核反应堆工作时发生的是核裂变，故D正确。故选：C。9．（2023•海城市校级三模）如图是中国援建“巴铁”兄弟的卡拉奇核电站，下列说法中正确的是（　　）A．核电站采用的核反应方式与太阳内部的核反应方式相同 B．电能是一次能源 C．核能是可再生能源同时也是清洁能源 D．各类型的发电站不论采用何种方式发电，能量总和始终保持不变【答案】D【分析】（1）太阳内部进行的是聚变反应，核电站是利用核裂变来释放能量的；（2）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；（3）清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”；（4）根据能量守恒定律分析。【解答】解：A、太阳内部进行的是聚变反应，核电站是利用核裂变来释放能量的，所以核电站采用的核反应方式与太阳内部的核反应方式不相同，故A错误；B、电能是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，属于二次能源，故B错误；C、核能是不可再生能源，属于清洁能源，故C错误；D、根据能量守恒定律可知，各类型的发电站不论采用何种方式发电，能量总和始终保持不变，故D正确。故选：D。10．（2023秋•道里区校级期中）2021年10月，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成，并成功交会对接。下列关于空间站的各种说法不正确的是（　　）A．中国空间站有两对“翅膀”——太阳翼，将太阳能转化为电能 B．飞船与空间站成功交会对接后，两者是相对静止的 C．舱外的宇航员看到外层空间是黑暗的，是因为那里缺少灰尘来反射光 D．舱内与舱外宇航员之间的交流，是通过次声波来传递信息的【答案】D【分析】（1）太阳能电池是将太阳能转化为电能的、对外提供电能的装置；（2）判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间发生了位置的改变，被研究的物体是运动的，否则是静止的；（3）光照在不同介质面上时，会发生反射现象；（4）电磁波可以传播信息，能在真空中传播；声音的传播需要介质。【解答】解：A、太阳翼可以直接将太阳能转变为电能，故A正确；B、对接后，飞船与空间站之间没有位置的变化，飞两者是相对静止的，故B正确；C、外层空间是黑暗的，因为外层空间相当于真空，那里缺少灰尘来反射光，故C正确；D、舱内与舱外宇航员之间的交流，是通过次电磁波来传递信息的，故D错误。故选：D。11．（2023春•湖北期末）如图是塔式太阳能发电站，下列光现象与塔式太阳能电站原理相同的是（　　）A．海市蜃楼 B．水中倒影 C．树荫下的光斑 D．墙上的手影【答案】B【分析】（1）光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫光的折射。（2）光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射。（3）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。【解答】解：塔式太阳能电站原理是利用光的反射将太阳的光能会聚，将光能转化为内能，再转化为电能的。A、海市蜃楼属于光的折射现象，故A不符合题意；B、水中倒影属于光的反射现象，故B符合题意；C、树荫下的光斑属于光的直线传播现象，故C不符合题意；D、墙上的手影属于光的直线传播现象，故D不符合题意。故选：B。12．（2023•攀枝花模拟）热机的发明，大大推动了社会的发展。但是其产生的废气，对环境产生了极大的污染。目前，攀枝花市绝大部分公交车已经完成了热机到电机的转换，甚至公交64路使用了更为清洁的氢能源公交车（使用氢燃料电池）。减少了噪音和环境污染。下列说法正确的是（　　）A．热机工作时，是把电能转换为机械能 B．氢能源公交车排放的尾气没有污染 C．氢能源电池效率可达到100% D．提取氢能源不需要消耗其他形式的能量【答案】B【分析】（1）能量的转化，主要是看哪种能量减少了，哪种能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量；（2）氢气燃烧的产物是水，无污染；（3）在使用能源时，总存在能量损耗，能源利用效率不会达到100%。（4）提取氢能源需要消耗其他形式的能量。【解答】解：A、热机工作时，是把内能转换为机械能，故A错误；B、氢能源公交车排放的尾气中，是氢气燃烧的产物是水，无污染，不会对人体造成影响，故B正确；C、氢燃料电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状，但使用时总存在能量损耗，能源利用效率不会达到100%，故C错误；D、提取氢能源需要消耗其他形式的能量，故D错误。故选：B。13．（2023•陇县三模）2023年3月22日是第三十一届“世界水日”，了解地球的水循环知识，提高节水意识，是我们每个公民的义务和责任。下列说法正确的是（　　）A．人类活动会消耗水资源，但不会造成水污染 B．水的循环离不开太阳，整个过程是一个吸热的过程 C．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，以雪花形式落回地面 D．江河湖泊、土壤、植物中的水变成水蒸气升入天空，这是升华过程【答案】C【分析】水的循环过程实际就是水不断发生物态变化的过程，结合水的物态变化以及吸热、放热情况进行解答。【解答】解：A、人类活动会消耗水资源，同时会造成水污染，故A错误；B、水的循环过程，有吸热过程，也有放热过程，故B错误；C、冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温，凝华成小冰晶，以雪花的形式落回地面，故C正确；D、水变成水蒸气升入天空要吸热，是汽化过程，故D错误；故选：C。14．（2023•威海）威海依山傍海，能源发展区位优势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（　　）A．分布式光伏电站 B．高温气冷堆核电站 C．潮汐发电站 D．风力发电站【答案】B【分析】能够不断地从自然界得到的能源叫可再生能源，短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。【解答】解：ACD、太阳能、潮汐能和风能可以从自然界中源源不断地得到，是可再生能源，所以分布式光伏电站、潮汐发电站、风力发电站是利用可再生能源发电的，故ACD不合题意；B、高温气冷堆核电站，核能属于不可再生能源，所以高温气冷堆核电站是利用不可再生能源发电的，故B符合题意。故选：B。15．（2023秋•雁塔区校级月考）近年来，西安很多道路上出现了如图所示的按钮式太阳能红绿灯，当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮使正对车辆的绿灯灭、红灯亮，行人可以安全通过。关于按钮式红绿灯，下列说法中正确的是（　　）A．这个按钮相当于电路元件中的电源 B．红灯与绿灯交替发光，它们是串联的 C．阳光照射时，太阳能电池板将光能转化为化学能 D．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器【答案】D【分析】按钮可以控制灯，说明是开关；只有并联电路用电器才能单独工作；太阳能电池板是直接将太阳能转化为电能；蓄电池在充电时需要消耗电能，所以是相当于用电器。【解答】解：A.由于按钮可以控制红灯和绿灯，所以是相当于开关，A选项错误；B.由于红灯和绿灯可以交替发光，即可以单独工作，所以是并联电路，B选项错误；C.太阳能电池板是将光能直接转化为电能，所以C选项错误；D.太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池要消耗电能，所以相当于电路中的用电器，所以D选项正确。故选：D。16．（2023•合江县模拟）节约资源是我国的基本国策，下列关于节约资源说法正确的是（　　）A．虽然地球储水量大，但可利用的淡水在减少，所以要节约用水 B．平时家里无人时，应该断开电冰箱电源 C．太阳能取之不尽用之不竭，所以使用太阳能热水器不必节约 D．LED灯功率小耗电少，所以无人时也可以不关【答案】A【分析】（1）地球上的水很多，淡水储量仅占全球总水量的2.53%，而且其中的68.7%又属于固体冰川，分布在难以利用的高山和南、北两极地区，还有一部分淡水埋藏于地下很深的地方，很难进行开采；目前人类利用的淡水资源，主要是江河湖泊水和浅层地下水，仅占全球淡水总量的0.3%；要合理的利用水资源，最主要的是节约用水和防止水的污染；（2）节约资源，人人有责，从我做起，从细节做起。【解答】解：A、地球上的总水储量很大，但淡水资源并不充裕，地球上的淡水只约占全球水储量的2.53%，其中可利用的淡水不足1%，且在逐渐减少，因此要节约用水，保护水资源，故A正确；B、因为电冰箱在不打开箱门的情况下耗电量很小，且若断开电冰箱电源，将导致冰箱内贮存的食品变质，综合考虑平时家里无人时，无需断开电冰箱电源，故B错误；C、太阳能虽然取之不尽用之不竭，但太阳能中的水资源是要节约的，不能浪费，故C错误；D、虽然LED灯功率小耗电少，但是仍要消耗一定量的电能，所以无人时应该关掉，故D错误。故选：A。第Ⅱ卷 非选择题二、填空题（本题共6小题，每题2分，共12分）17．（2022•开福区模拟）北京冬奥会期间，三大赛区26个场馆将全部使用“绿电”，这意味着奥运历史上将首次实现全部场馆100%绿色电能供应，为环保做出了巨大贡献，“绿电”的来源可是 　太阳　能，它的优点是 　能从自然界源源不断获得，安全无污染　。【答案】太阳；能从自然界源源不断获得，安全无污染。【分析】绿电也就是绿色电力，指通过风力发电、水力发电和太阳能发电等手段，由可再生能源转化成的电能。【解答】解：“绿电”的来源可是风能、太阳能、水能等，它们的优点是能从自然界源源不断获得，安全无污染。故答案为：太阳；能从自然界源源不断获得，安全无污染。18．（2023•雄县模拟）北京冬奥会秉持“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念。一台矗立于河北省张家口市张北县的风电机组，日均发电约2.45×104kW•h。风能属于 　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，而电能属于 　二次　（选填“一次”或“二次”）能源。【答案】可再生；二次。【分析】（1）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，例如：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源，例如：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能；（2）一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源，例如：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。【解答】解：太阳能、风能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源；电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能，故电能属于二次能源。故答案为：可再生；二次。19．（2023•顺庆区校级模拟）地球是太阳系八大行星之一，以地球为参照物，太阳是 　运动　的（选填“运动”或“静止”）。太阳是人类能源的宝库，我们生活所需的各种能量都直接或间接来源于太阳，它每时每刻都在内部超高温下发生核 　聚变　（选填“裂变”或“聚变”），释放出巨大的能量。【答案】运动；聚变。【分析】（1）物体的运动与静止是相对于参照物而言的；（2）在太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。【解答】解：（1）地球是太阳系八大行星之一，地球绕太阳不停地运动，以地球为参照物，太阳是运动的；（2）太阳内部发生的是核聚变反应，并释放出巨大的能量。故答案为：运动；聚变。20．（2023•东方校级模拟）我国突破了重重阻挠，从无到有创造了奇迹，成功建造了中国空间站，让西方国家从震惊到敬畏。如图，我国空间站上面带有很大的太阳能电池板，它将太阳能转化为 　电　能供空间站使用。2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富上的精彩科普课通过 　电磁　波传回地面。【答案】电；电磁。【分析】太阳能电池板属于能源转换装置，通过吸收太阳能，将其转化为电能；声音在空气中的传播速度约340m/s，电磁波在真空中的传播速度和光速相等。【解答】解：太阳能电池板属于能源转换装置，通过吸收太阳能，将其转化为电能，供空间站使用。太空中没有空气，真空不能传声，地球上的学生听到“太空教师”的声音是靠电磁波传回地球的。故答案为：电；电磁。21．（2023•唐河县三模）五一放假，小明去看望外婆5天后返回，发现家中电能表示数由317.4kW•h变为如图所示示数。经检查，家中除电视机和机顶盒处于待机状态，其它用电器均已关闭，则在这5天内电视机和机顶盒消耗的电能是 　1.2　kW•h，这些电能相当于完全燃烧 　0.108　m3天然气放出的热量（q天然气取4×107J/m3）；请你说出生活中一种节约用电的具体做法 　人走灯灭　。【答案】1.2；0.108；人走灯灭。【分析】（1）电能表是用户测量用户消耗电能的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数。（2）根据消耗的电能和热值进行计算。（3）人走灯灭、关闭待机的家用电器都可以节约用电。【解答】解：电能表上的读数为318.6kW•h；在这5天内电视机和机顶盒消耗的电能为：W＝318.6kW•h﹣317.4kW•h＝1.2kW•h；如果这些电能全部由燃烧天然气来提供，则W＝Q＝Vq，需要天然气的体积为：；人走灯灭是节约能源的一种具体措施。故答案为：1.2；0.108；人走灯灭。22．（2023•岳麓区校级模拟）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，太阳能电池可直接将太阳能转化为 　电　能。【答案】半导体；电。【分析】LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的；LED可以把电能直接转化成光能；太阳能电池板是把太阳能转化成电能的装置。【解答】解：LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的；太阳能电池板可把太阳能转化成电能。故答案为：半导体；电。三．解答题（本题共8小题，共56分）23．（2023•洪泽区一模）如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置﹣东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10秒时间。（1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 　聚变　（选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量。（2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，是利用电流的 　磁效应　；要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 　热效应　（选填“热效应”或“磁效应”）；用超导材料绕制线圈，零下269℃的超低温中工作，实现线圈的超导状态工作，即工作期间线圈的电阻值为 　0Ω　。（3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为 　2×106　kW•h。【答案】（1）聚变；（2）磁效应；热效应；0Ω；（3）2×106。【分析】（1）将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应；（2）根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场；根据焦耳定律可知电流具有热效应；当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象，该导体材料较超导材料；（3）已知功率和发电效率，利用公式W＝ηPt可计算每小时发电量。【解答】解：（1）“人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温；（2）根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场，由此可知该装置中，用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的磁效应；根据焦耳定律可知电流具有热效应，因此线圈流过大电流后会产生大量热量，这说明电流具有热效应；当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象，该导体材料较超导材料；（3）人造太阳”每小时发电量为：W＝ηPt＝60%×1.2×1012W×10s＝60%×1.2×109kW×＝2×106kW•h。故答案为：（1）聚变；（2）磁效应；热效应；0Ω；（3）2×106。24．（2023•米东区模拟）2022年12月，准东至皖南±0千伏特高压直流输电工程获国家优质工程金奖。（1）电能属于 　二次　（选填“一次”或“二次”）能源。电能传输过程中在输电线路上会产生大量的能量损耗，若保持输电功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成 　反比　（选填“正比”或“反比”）。输电过程中损耗的电能转化成了 　内　能。（传输过程中输电线路电阻可以认为不变）（2）据国家电网数据统计，2022年国家电网特高压累计输送电能达28346.11亿kW•h。这些电能若由一个装机容量为100万千瓦的发电发电，约工作 　300多　（选填“30多”、“300多”或“3000多”）年才能完成。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生 　电弧　（选填“电弧”或“接触”）触电。（3）特高压输电为直流输电且输电电流非常稳定。在输电导线周围会产生 　磁　场，　不会　（选填“会”或“不会”）产生电磁波。为了防止导线互相鞭击，在特高压输电中使用了如图所示的阻尼式间隔棒。阻尼式间隔棒在其活动部件内嵌进耐磨橡胶垫，利用胶垫的阻尼来消耗导线振动能量，进而对导线振动产生阻尼作用。阻尼式间隔棒属于 　绝缘体　（选填“绝缘体”“半导体”、“导体”）。【答案】（1）二次；反比；内；（3）300多；电弧；（3）会；不会；绝缘体【分析】（1）一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源，例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气；根据P＝UI和P＝I2R分析解答；由电流的热效应可知，输电过程中损耗的电能转化成了内能；（2）由P＝计算时间；低压触电为接触触电，高压触电的两种情况：一是电弧触电，二是跨步电压触电；（3）电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波；容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体；半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。【解答】解：（1）电能属于二次能源；由P＝UI可得，输电电流I＝，输电线中通过的电流I线＝I，在输电线电阻不变时，由P＝UI＝I2R可得，输电线消耗的电功率：P线＝I线2R线＝I2R线＝（）2R线＝R线，式子中输电功率P和输电线电阻R线都不变，输电线消耗的电功率P线与输电功电压U的平方成反比；由电流的热效应可知，输电过程中输电线产生热量，损耗的电能转化成了内能；（2）由P＝可得，t＝＝＝2.834611×106h＝323.6year，即300多年；靠近特高压输电设备，容易发生电弧触电；（3）变化的磁场才能产生电磁波；稳定电流在周围空间产生稳定的磁场，稳定的磁场不能产生电磁波，所以电流稳定时不会形成电磁波；由题可知阻尼式间隔棒在其活动部件内嵌进耐磨橡胶垫，而橡胶垫一般情况下是绝缘体，因此阻尼式间隔棒属于绝缘体。故答案为：（1）二次；反比；内；（3）300多；电弧；（3）会；不会；绝缘体。25．（2023秋•明山区校级期中）如图甲为某款太阳能热水器，将其安装在阳光充足的水平台面上并送满水。（1）热水器每小时接收的太阳能（用符号E表示）为7.5×105J，若这些太阳能有80%被热水器中的水吸收，则水每小时吸收的热量为多少？（2）若（1）中水吸收的热量可使5kg初温20℃的汤升温至50℃，求汤的比热容是多少？（3）小明设计了一个模拟电热水器发热的电路如图乙所示，若闭合开关S1、S2后，A1和A2两块电流表的示数均为0.4A，V1和V2两块电压表的示数均为1.5V，请根据以上信息计算出电源电压U，并直接写出电流表A3的示数I3。【答案】（1）水每小时吸收的热量为6×105J；（2）汤的比热容是4×103J/（kg•℃）。（3）电源电压为3V；电流表A3的示数I3为0.4A。【分析】（1）根据Q吸＝ηE计算水每小时吸收的热量；（2）根据Q吸＝cmΔt求出汤的比热容。（3）图中两电阻串联，电压表V1和V2分别测量R1和R2的电压，根据串联电压特点计算电源电压，根据串联电流特点确定电流表A3的示数I3。【解答】解：（1）水每小时吸收的热量：Q吸＝ηE＝80%×7.5×105J＝6×105J；（2）由Q吸＝cmΔt可得，汤的比热容：c＝＝＝4×103J/（kg•℃）。图中两电阻串联，电压表V1和V2分别测量R1和R2的电压，根据串联电压特点知，电源电压U＝U1+U2＝1.5V+1.5V＝3V；根据串联电路的电流处处相等，电流表A3的示数I3＝0.4A。答：（1）水每小时吸收的热量为6×105J；（2）汤的比热容是4×103J/（kg•℃）。（3）电源电压为3V；电流表A3的示数I3为0.4A。26．（2023秋•盱眙县校级月考）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有500g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2℃，不计水的蒸发【水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）】。（1）该过程水吸收的热量是多少？（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为28W，水获取太阳能的效率是多大？【答案】（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J；（2）水获取太阳能的效率是25%【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量；（2）由P＝公式变形可求得照射到水面上的太阳能，由η＝×100%可求得水获取太阳能的效率。【解答】解；（1）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.4kg×2.5℃＝4.2×103J；（2）由P＝可得，照射到水面上的太阳能：W＝Pt＝28W×10×60s＝1.68×104J，水获取太阳能的效率：η＝×100%＝×100%＝25%。答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J；（2）水获取太阳能的效率是25%。27．（2023秋•阜平县期中）某太阳能热水器装有100kg，20℃的冷水，经过一天，水温升高到60℃，若用效率为20%的燃气灶对这些水加热，达到同样的效果需要2m3的燃气。求：【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】（1）水吸收的热量；（2）燃气的热值。【答案】（1）水吸收的热量为1.68×107J；（2）燃气的热值为4.2×107J/m3。【分析】（1）已知水的质量100kg，初温20℃，末温60℃，根据热量的计算公式Q吸＝cmΔt可求出水吸收的热量；（2）利用η＝＝20%求燃气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝V燃q求燃气的热值。【解答】解：（1）水吸收的热量；（2）燃气完全燃烧放出的热量，燃气的热值。答：（1）水吸收的热量为1.68×107J；（2）燃气的热值为4.2×107J/m3。28．（2023秋•商水县月考）推行节能环保，建设美丽乡村。学习小组的同学调研乡村使用的太阳能热水器，如图所示。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（1）太阳把光和热通过 　热传递　（选填“做功”或“热传递”）传到地球。炎热夏天的午后，同学们发现热水器的钢质支架热得发烫，而旁边水桶中的水却比较凉，是由于水的比热容比钢的比热容 　大　（选填“大”或“小”）。（2）太阳能热水器中初温为20℃、质量为100kg的水的温度升高60℃，水吸收的热量是多少？（3）太阳能热水器利用真空热水管给水加热，同学们查阅资料得知：图中太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能。若光照6h可以使热水器内初温为15℃、质量为100kg的水的温度升高到多少？【答案】（1）热传递；大；（2）水吸收的热量是2.52×107J；（3）光照6h可以使热水器内初温为15℃、质量为100kg的水的温度升高到60℃。【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同的热量，水升高的温度较少；（2）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（3）根据题意求出光照6h热水器吸收的太阳能，根据效率公式求出水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水升高的温度，根据Δt＝t﹣t0求出水的末温。【解答】解：（1）太阳把光和热通过热传递的方式传到地球；由于水的比热容比钢的比热容大，相同质量的水和钢铁，吸收相同的热量，水升高的温度比钢铁的少，所以热水器的钢质支架热得发烫，而旁边水桶中的水却比较凉；（2）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×60℃＝2.52×107J；（3）光照6h热水器吸收的太阳能：E＝SPt＝3m2×2.5×106J/（m2•h）×6h＝4.5×107J，根据题意可知，水增加的内能：Q吸′＝42%E＝42%×4.5×107J＝1.89×107J，由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt′＝＝＝45℃，由Δt＝t′﹣t0可知，水的末温：t′＝t0+Δt＝15℃+45℃＝60℃。答：（1）热传递；大；（2）水吸收的热量是2.52×107J；（3）光照6h可以使热水器内初温为15℃、质量为100kg的水的温度升高到60℃。29．（2023秋•小店区期中）阅读短文。回答问题。巨型充电宝——丰宁抽水蓄能电站随着“四个革命、一个合作”能源安全新战略深入实施，以新能源为主体的新型电力系统建设成为我国电力行业的主要发展方向。但是风电、光伏等新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性。在电力系统低负荷时，不需要的电能怎么办？高负荷时，电能又不满足用户需求怎么办？由我国自主设计建设的丰宁抽水蓄能电站，世界装机容量最大，兼具储能和放能两种功能。抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、输水管道以及可兼具抽水和发电功能的水泵水轮机组成。其运行原理如图所示，在电力系统负荷低谷时，水轮机可利用电网的富余电力将水从下水库抽到上水库储存起来；在负荷高峰时，将上水库储存的水放到下水库推动水轮机进行发电，从而调节供需矛盾。随着风电、光伏等新能源大规模接入，电力系统需要更强的事故应变能力，而抽水蓄能电站可以在电网系统的其他发电设备影响供电时快速响应，恢复正常供电，保证电网安全稳定运行。自入冬以来，华北地区新能源发电量及电网用电负荷骤增，为促进新能源消纳，平衡电力系统负荷变化，丰宁电站机组运行强度也随之大增，单日抽、发电量峰值近2500万千瓦时，台均运行时长峰值超18小时。2023年1月1日至2月27日，丰宁电站发电量累计5.15亿千瓦时，消纳的新能源电量6.54亿千瓦时（千瓦时为电能单位）。（1）风力、光伏等新能源发电导致电能供需矛盾的原因是 　新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性　，丰宁抽水蓄能电站能调节此供需矛盾是因为其具有的功能 　兼具储能和放能　；（2）丰宁抽水蓄能电站发电过程中的能量转化情况是 　机械能转化为电能　，在2023年年初近两个月时间中。该抽水蓄能电站消纳新能源电量二次发电的转换效率是 　78.7　%（百分号前保留一位小数）；（3）将富余的电能转化成其它能量储存起来，用时再将其它能量转化为电能，这样有利于节约能源。该设计理念还可以用在哪些方面 　电车刹车时同时发电，将机械能转化为电能，电车工作时，电能转化为机械能　（写出一种即可）。【答案】（1）新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性；兼具储能和放能；（2）机械能转化为电能；78.7；（3）电车刹车时同时发电，将机械能转化为电能，电车工作时，电能转化为机械能。【分析】（1）根据风电、光伏等新能源发电具有的随机性、波动性和间歇性和抽水蓄能电站兼具储能和放能的特点进行分析；（2）发电机工作时的能量转化为：机械能转化为电能；利用发电量与消纳的新能源电量之比得到该电站二次发电的转换效率；（3）再生制动是一种使用在电动车辆上的制动技术，在制动时把车辆的动能转化为电能并储存起来。【解答】解：（1）由题意知风力、光伏等新能源发电导致电能供需矛盾的原因是：新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性，丰宁抽水蓄能电站能调节此供需矛盾是因为其具有储能和放能的功能；（2）抽水蓄能电站发电过程中将机械能转化为电能；该抽水蓄能电站消纳新能源电量二次发电的转换效率η＝×100%＝≈78.7%；（3）电车刹车时同时发电，将机械能转化为电能，电车工作时，电能转化为机械能。故答案为：（1）新能源发电具有明显的随机性、波动性和间歇性；兼具储能和放能；（2）机械能转化为电能；78.7；（3）电车刹车时同时发电，将机械能转化为电能，电车工作时，电能转化为机械能。30．（2023•贵州模拟）今年开春以来我省部分地区久旱少雨，饮用水源地水位急剧下降，甚至部分水库干涸见底，如图所示，请你回答：（1）水库水位下降过程中，水发生了哪种物态变化？（2）面对如此严重旱情，更该唤起人们的节水意识，那么你在生活中采取了哪些节水措施，写出两条。【答案】（1）汽化（蒸发）；（2）水龙头使用后及时拧紧：洗菜水可以收集起来冲厕所（其他合理答案均可）。【分析】（1）物质由液态转变为气态的过程，汽化时要吸收热量；（2）写出两条节约用水的措施即可。【解答】答：（1）水库中的水不断吸热发生汽化（蒸发）变成水蒸气从而导致水位下降。（2）节约用水在日常生活中要做到使用节水洁具、随手关闭水龙头、一水多用，例如淘米水浇花等（合理即可）。