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物理人教版9年级全一册第22章精准教学★★★★★题库
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这是一份物理人教版9年级全一册第22章精准教学★★★★★题库，共24页。
物理人教版
物理人教版9年级全一册
《第22章 能源与可持续发展》精准教学★★★★★题库
一、单选题
1．近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（ ）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用可控制的原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的
D．用半导体材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
2．网约车方便快捷，成为人们出行的首选，纯电动汽车替代燃油汽车成为网约车中的主力军。下列说法错误的是（ ）
A．石油是不可再生能源
B．新能源车使用的电能属于一次能源
C．用户通过手机联络网约车司机，利用了电磁波能够传递信息
D．纯电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳的排放
3．下列说法正确的是（ ）
A．太阳能和电能都是可再生能源
B．超导体可用来制作加热器内的电热丝
C．太阳内部氢原子发生裂变释放出核能
D．风能、水能、化石能源都是一次能源
4．核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，则（ ）
A．E2一定小于E1
B．利用核能发电没有任何缺点
C．核反应堆里，铀发生聚变反应
D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能
5．如图是位于武汉光谷高新大道两侧的白玉兰造型5G智慧路灯。这些新型白玉兰路灯将5G设施、显示屏、交通指示牌、监控设备等全部集成在一起，可实现智能照明、5G基站、交通管理、信息交互、智能充电、城市综合服务等多种功能，将来可服务于城市物联网、无人驾驶等应用。下列有关说法正确的是（ ）
A．白玉兰路灯在工作过程中会有部分电能转化为内能
B．白玉兰路灯利用电能来工作，电能属于可再生能源
C．在真空中，5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
D．5G通信技术主要是利用超声波传递信息的
6．我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）
A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
7．2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道，之后，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。飞船将在大气层外沿椭圆形轨道绕地球运动。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是不可再生能源
B．火箭燃料的化学能全部转化为机械能
C．加速升空过程中飞船的机械能增大
D．飞船从近地点向远地点运动时，动能增大，势能减小
8．粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供，下列关于核能说法正确的是（ ）
A．核反应堆是可控的链式反应装置
B．核能可直接转化为电能
C．核能是可再生能源
D．核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
9．科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法正确的是（ ）
A．东汉时期《论衡》一书中所记载的“司南”，其在水平面自由静止时长柄指向南方
B．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”的成功运行，标志着中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。“人造太阳”利用了铀核分裂释放的能量
C．我国的航空航天技术发展迅速，我们的宇航员已可以成功登陆月球。在月球上不能用天平测物体的质量
D．2022年6月5日，我国三名宇航员搭载神舟十四号载人飞船再一次遨游太空，宇航员从地球带到太空的旋转陀螺质量变小了
10．如图是核电站工作情况的方框图，以下关于核电站的说法错误的是（ ）
A．核能属于不可再生能源 B．核电站是利用可控的核裂变发电
C．核电站将核能全部转化为电能 D．核泄漏会引发严重环境污染
11．如图是某款电辅热的太阳能热水器，下列说法正确的是（ ）
A．电能属于一次能源
B．太阳能属于不可再生能源
C．当没有阳光照射时，这款热水器会利用电辅热来加热水，将内能转化为电能
D．利用阳光加热时，是通过热传递的方式改变水的内能
12．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．卫星导航不是依靠电磁波传递信息的
B．太阳能、风能和水能都是不可再生能源
C．超导材料主要是应用在电饭煲等电器上
D．大亚湾核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的
13．如图甲是汉能便携式薄膜太阳能发电书包，这样的书包给人们带来了全新体验。对于该书包，下列说法错误的是（ ）
A．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变
B．如图乙所示，该书包肩带很宽，背起来感觉很舒适，这是由于增大受力面积可以减小压强
C．该书包带有两个USB接口，利用该书包给手机充电时，书包相当于电源
D．某时刻，该太阳能发电书包的发电功率为10.5W，接收太阳能的功率为52.5W，则该过程中太阳能的利用率为20%
14．下列说法中正确的是（ ）
A．高速公路严禁超速，因为速度越大惯性越大
B．图钉钉尖做得很尖是为了减小压强
C．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D．目前核电站，利用核聚变发电
15．关于材料、信息和能源的说法正确的是（ ）
A．超导材料可以用来制作电饭锅的发热体
B．北斗卫星导航系统是靠电磁波来传递信息的
C．煤、石油、可燃冰都是可再生能源
D．能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
16．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（ ）
A．太阳能、电能、核能都是一次能源
B．光纤通信是利用激光通过光纤传递信号的，光信号在线芯内反复发生全发射
C．电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
D．太阳内部是在高温下发生核裂变来提供巨大能量的
17．信息、能源、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法错误的是（ ）
A．化石能源是可再生能源
B．核电站利用的是核裂变产生的核能
C．LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的
D．5G 通信与4G 通信相比，其载波的频率较高，因而波长较短
18．关于能源及其利用的下列说法正确的是（ ）
A．水能、风能和化石能源均是可再生能源
B．电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动转化为电能
C．大量使用石油产品会造成大气污染，因此应该停止开采石油
D．大亚湾核电站是利用原子核聚变释放的核能来发电的
19．关于能源、摩擦起电、材料和通讯，下列说法正确的是（ ）
A．手机利用电磁波交流信息
B．中国7纳米芯片的主要材料是超导体
C．摩擦起电过程，物体由于得到了电子而带正电
D．核电站利用核聚变释放能量
20．下列关于信息的传递和能源的利用说法正确的是（ ）
A．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．手机是通过激光来接收信号的
C．煤、石油、天然气是不可再生能源
D．电能是一次能源
21．下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的
B．超导体可应用于电饭锅和电动机
C．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波来传递信号
D．微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体有害
22．既是一次能源又是不可再生能源的是（ ）
A．太阳能 B．电能 C．风能 D．核能
23．下列关于能源的说法中正确的是（ ）
A．当今人类利用的主要能源煤、石油是可再生能源
B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
C．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源
D．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽
24．下列说法正确的是（ ）
A．煤属于可再生能源，太阳能属于一次能源
B．能量的转化、转移都是有方向性的，能量的利用是无条件的
C．逐渐停售燃油汽车，大力推广电动汽车，有利于缓解温室效应
D．核电站是利用原子核发生可控的核聚变产生的核能来发电的
25．“双碳”目标持续推进能源结构的调整，下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．因为能量是守恒的，所以不必提高能源利用效率
B．核燃料是不可再生能源，应减少核能开发和利用
C．水能、太阳能、地热能、风能等都是清洁型能源
D．为促进电动汽车的全面覆盖，应大力扩建火力发电站
26．近年来，我国在科技领域取得了巨大的成就，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．“天和核心舱”升入太空后是通过电磁波与地面联系的
B．“神舟十五号”的太阳能电池板是把太阳能转化为电能
C．速度达600km/h的磁悬浮列车利用的是异名磁极相互排斥
D．“国和一号”核电机组发电，利用的是核裂变释放的能量
27．为应对地球气候变暖，促进可持续发展，在践行节能低碳的今天，应特别重视射的能者新能源的开发和利用。下列能源中属于如图所示阴影部分的是（ ）
A．煤炭 B．风能 C．潮汐能 D．核能
28．核电站发电流程如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．核能属于可再生能源
B．核废料一般可以深埋在人烟稀少的地方
C．核电站发电是将核能直接转化成电能
D．核燃料的核能可以全部转化成电能
二、多选题
29．如图所示，2022年12月20日，世界在建规模最大、综合技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站最后一台百万千瓦机组投产发电，是实施“西电东送”的国家重大工程，下列说法正确的是（ ）
A．利用的水能是清洁的可再生能源 B．利用水能发电有利于减少碳排放
C．利用水发电是因为水的内能较大 D．电能由水转化而来，不需要节约
30．龙骨水车是我国古代最著名的水利灌溉机械之一，如图所示。它可以利用人力或风力驱动水车方便地将低处的水移到高处。下列说法正确的是（ ）
A．人踩踏板驱动水车，人对踏板的作用力等于踏板对人的作用力
B．一定质量的水被水车提升到高处重力势能减小
C．风能是可再生能源
D．风吹风帆驱动水车把水送到高处，实现了风能向水的重力势能的转化
三、填空题
31．卡塔尔世界杯上呈现许多中国元素，其中的哈尔萨光伏电站就是中国电力建设集团承建，为世界杯所有场馆提供绿电，这些电能全部来自多哈以西约80公里荒漠中的200万块太阳能电池板。据查：1平方米的晶硅太阳能板的电功率为120瓦，每天发电时间8小时。太阳能电池板给蓄电池充电时，______能转化______能；如果100m2的太阳能板发电一天的能量用燃烧天然气来提供，需要______m3天然气。（天然气的热值q＝3.6×107J/m3）
32．华为麒麟990芯片采用目前世界较先进的5 ________（mm/μm/nm）工艺制造，其中“芯片”所用的材料是 ________（导体/绝缘体/半导体/超导体）。“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后可再生能源的是 ________。我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。核电站利用核反应堆中铀核 _______（填“裂变”或“聚变”）时产生的能量转化为内能，然后通过汽轮机做功将内能转化为 ________带动发电机发电。
33．近年来，为了改造人居环境，石家庄市部分城镇及部分农村居民都用上了管道天然气。天然气属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。点燃天然气，将茶壶中的水烧开，这是通过________的方法使水的内能增加，温度升高；烧水过程中水蒸气将壶盖顶起，这与四冲程内燃机________冲程能量的转化情况相同。
34．北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信于2020年实现全球覆盖。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。太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，再以化学能的方式存储在太阳能电池里，但这些化学能却无法自动转化为太阳能，该现象说明能量的转化具有________性。
35．俄罗斯是世界能源出口大国，由于最近的俄乌冲突，导致国际能源价格暴涨。我国为摆脱传统能源的依赖，近年不断加大对新能源的研发力度，不断升级能源结构。在下列能源中：煤、石油、和天然气，属于清洁能源的是___________；“华龙一号”核反应堆是我国最先进百万千瓦级压水堆核电技术，具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果，是中国核电走向世界的“国家名片”，是中国核电创新发展的重大标志性成果，利用核能发电是图中___________所示途径；2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，请你为此提出一条日常生活中确实可行的建议：___________。
36．如图所示为一则关于静电引起火灾的新闻报道，原因是由于女子加油时，反复拉扯毛衣发生了 ______现象，使毛衣带上大量的电荷，并在拿起油枪时放电，产生的电火花使汽油起火。汽油是由石油提炼的，石油是______能源（选填“可再生”或“不可再生”），汽油燃烧的过程将______能转化为内能。
37．汽车方便了人们的出行，氢能源汽车备受人们关注。
（1）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。为减少汽车尾气对空气的污染，可采取使用（或安装）催化净化装置使有害气体___________等转化为无害物质。
（2）氢能源属于___________能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
38．核电站利用核反应堆释放的能量使水 ___________ （填物态变化）成水蒸气，再通过蒸气轮机带动发电机发电。核反应堆是通过可控制 ___________ （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，发电机的原理是 ___________。
39．小勤用天然气热水器烧水洗澡，天然气是______ （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。水筘中有水10kg，温度从30℃升高到50℃，水吸收的热量是______，消耗天然气0.03m3，该热水器的热效率为______。[已知水的比热容是4.2×103J/（kg℃），天然气的热值是3.2×107J/m3]
40．共享单车便利出行，车篮底部装有太阳能电池板为其GPS功能供电。
（1）利用的太阳能属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；GPS是靠电磁波来实现定位的，其在真空中的传播速度为______m/s；
（2）车胎对地面的压力是由于______发生形变产生的；
（3）以骑行的车为参照物，路旁的树木是运动的。要说明运动的相对性，还需要提供的证据是______。
41．有一款太阳能灯。白天太阳能电池板给电池充电，晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样，白天工作时，太阳能电池板将______能转化为电能；晚上工作时，蓄电池放电，将 _____能转化为电能供照明灯使用。消耗5400J的电能可供此灯连续正常工作______小时。
42．能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中：①煤炭、②地热能、③石油、④潮汐能、⑤水能、⑥风能、⑦核能、⑧天然气、⑨太阳能，属于不可再生的是_________（填序号），其中太阳能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。
43．5G网络是利用______（填“电磁波”“超声波”或“次声波”）来传递信息的；5G手机消耗的电能属于______（填“一次”或“二次”）能源。
44．核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用。核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是由______（选填“质子”“中子”或“电子”）轰击铀核发生的可控______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→______→电能。
45．《中国制造2025》提出：坚持清洁低碳导向，加快能源绿色低碳转型，提高清洁能源和非化石能源消费比重。在煤、石油、电能三种能源中属于清洁能源的是______，它是______（填“一次能源”或“二次能源”）；为核潜艇提供能量的装置是核反应堆，在核反应堆中发生的是______（填“核裂变”或“核聚变”）。
46．图是一种太阳能玩具小车，太阳能电池板把太阳能转化为电能，通过电动机驱动小车运动。关于太阳能和太阳光：
（1）太阳能实质上是太阳内部发生___________释放出的能量；
（2）太阳能为“一次能源”，也是___________（填“可”、“不可”）再生能源；
（3）太阳光中包含___________，可见光和___________；
（4）太阳光是一种___________波，因此它可以在真空中传播。
47．核能是一种______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷，5G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠______来传输的。
48．如题图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶门堵住，然后浇上冷水，在_________作用下，铁桶被压扁了；能源问题已引起世界各国的高度重视，核能的开发利用是解决能源紧缺的重要途径之一。核能是一种_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能发电是利用原子核_________时释放的能量。
49．大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站。它获取核能是图中_______（选填“甲图”或“乙图”）所示途径，核能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；太阳核心每时每刻都在发生_______（选填“甲图”或“乙图”）所示的爆炸。
50．发展核电是我国实施“节能减排，降低热电污染”的重要举措之一，核电站利用核________（裂变/聚变）释放出巨大的能量来发电，核能属于______（可再生/不可再生）能源；如图所示，某同学将导线 ab 向左运动，发现电流计的指针会偏转，若保持导线ab在磁场中静止，电流计指针将__________（会/不会）偏转。
51．如图为试验中的太阳能汽车，太阳能属于___________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，来自太阳内部的氢原子核发生___________ （选填“裂变”或“聚变”）而释放的核能；汽车顶部的太阳能电池将太阳能转化为电能，电能是___________ （选填“一次”或“二次”）能源。
52．如图所示，用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，鸡蛋由于具有___________并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持___________状态。冬天， 火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖。到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，上述事例说明：能量的转化、转移，都是有___________性的。
53．中国空间站的建造和运营对科学研究具有重大意义。
（1）空间站每90分钟绕行地球一圈，相对于地球它是______（填“运动”或“静止”）的；
（2）空间站的能量补给靠的是太阳能电池板，它能够将太阳能转化成______能，太阳内部一直发生着核______（选填“聚变”或“裂变”）反应，释放大量的能量。太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（3）2023年2月10日，神舟十五号乘务组三名航天员完成了七小时的出舱活动，宇航员在太空中______（选填“有”或“没有”）惯性。地球上的指挥中心通过______传递信息，实时地看到宇航员出舱活动的情况。
54．如图所示是我国的天宫空间站。空间站所需的电能主要来源于太阳能帆板，太阳能帆板的基本原理是利用______材料（选填“半导体”“纳米”或“超导”）硅和某些金属的光电效应，将太阳能转化为______能。
55．2022年3月23日，位于我市境内的山东最大抽水蓄能电站沂蒙电站正式投产，总装机容量120万千瓦。抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。
（1）从构造上看，抽水蓄能电站___________（选填“是”“或“不是”）连通器；
（2）储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，抽水机抽水是利用________的作用把水“吸”上来的；
（3）发电时发电机的工作原理是___________；发电时所利用的水能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（4）蓄能电站某天发电量6.0×106kW.h，这些能量至少需要燃烧热值为3.0×107J/kg的煤炭___________kg；
（5）沂蒙抽水蓄能电站正式投产之日，正是满山的桃花次第开放之时，花香四溢说明分子___________；桃花呈现红色是因为桃花能___________（选填“反射”或“吸收”）红光。
四、综合题
56．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时 _________能转化为 _________能；
（2）若一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧 _________kg煤；（）；
（3）请写出一条光伏发电的优点：_________。
57．阅读短文，回答问题。
如图是深圳大鹏的风光互补路灯系统，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。为了节能，该路灯采用LED灯照明。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板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。
太阳能电池板
风力发电机
蓄电池
LED灯
电池板的总面积
最大限制风速
电池容量
150Ah
额定电压
12V
光电转化效率
最大输出功率
400W
额定电压
12V
额定功率
60W
（1）能源的种类繁多，太阳能和风能___________ （选填“是”或“不是”）清洁能源。风力发电的过程是将___________能转化为电能；
（2）该型号LED灯正常工作时的电流为___________A；
（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，照射一个小时，太阳能电池板的输出的电能为___________J；
（4）蓄电池充满电时所储存的电能为___________J，该型号电池能供一盏LED灯工作___________h（设蓄电时能量不损失）。
58．在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
①_______________________；②_______________________。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核________（填“裂变”或“聚变”），核能属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有________性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施______________________________________。
59．下图是“风光互补路灯”系统，有阳光时，太阳能电池板发电；有风时，风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。蓄电池使用过程中，充电至90%时停止充电，放电余留20%时停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置的相关参数，当风速在5~12m/s时，风力发电机输出功率与风速的三次方成正比。
风力发电机
太阳能电池组件
最小启动风速
1m/s
太阳能电池功率
0~200W
最小充电风速
3m/s
太阳能转换效率
15%
最大限制风速
12m/s
蓄电池
400Ah-12V
最大输出功率
400W
LED路灯
80W-12V
（1）太阳能是______（选填“可”或“不可”）再生能源。有阳光时，太阳能电池板把太阳能转化为______能；
（2）风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路的______（选填“电源”或“用电器”）；
（3）蓄电池充电至90%时储存的电能可供LED路灯工作______h；
（4）若太阳能电池板的总面积为5m2，在某时间段光照1h，太阳能电池板平均发电功率为180W，则1m2的太阳能电池板1h所接收太阳辐射的能量为______J；
（5）当风速为6m/s时，持续光照10h，蓄电池的电量也只由20%充到了70%，则太阳能电池板发电的平均功率______W。
60．为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。
（1）太阳能是_________能源（填“可再生”或“不可再生”）。太阳的巨大能量来自于太阳内部的_________反应；
（2）小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电？【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／（kg·℃）】
（3）该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式。（用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据）
61．阅读《中国“人造太阳”》回答问题。
中国“人造太阳”
同学们都听说过核电站吧？目前所有的核电站都是核裂变电站，通俗点讲就是把原子弹的爆炸反应速度减慢，大幅度减慢；剧烈的爆炸就变成了稳定的燃烧；再用燃烧的热烧水；烧水形成的水蒸气推动发电机转动。于是我们就有核电啦！但大家也听说过历史上核泄漏事故吧？传统核裂变技术有放射性核废料的产生，这些废料的放射性能持续很多年。
自然界还有一种核反应叫核聚变，也就是氢弹所用到的原理。简单点说就是把两个氢原子核撞一块形成一个氯原子核，这个过程会释放能量。那对应的发电技术自然就叫核聚变发电了。与核裂变相比，核聚变有很多优点。第一核聚变产能效率高；第二地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富；第三核聚变更为安全、清洁。
但是可控核聚变发电太难了！超乎人们想象的难。第一是可控核聚变需要的核燃料密度极大，温度极高，大约是1亿摄氏度；第二这么高的温度，燃料肯定不能接触容器的对吧？有一种叫磁约束装置，就是通过磁场把带电的等离子束缚在一个空间区域内，不与容器直接接触，这样反应堆容器外壁的温度也就是1000摄氏度的样子，在人类材料所能承受的范围内。人们把这样的核聚变装置叫托卡马克如图所示。由于磁约束需要的磁场很强，就需要大电流。如果线圈存在电阻的话，大电流会带来很高的能量消耗。因此，咱们的线圈得是用超导材料做成的，知道难在哪了吧！目前还不存在常温超导材料，都是要很低的温度才能实现超导。所以托卡马克就是一个冰火两重天的装置。核心是1亿摄氏度的等离子体核燃料，外圈是超低温超导线圈。
等离子体的稳定约束非常非常难，磁约束聚变装置方面做的最好的便是中国的EAST，全名叫Experimental Advanced Superconducting Tokamak，即全超导实验性托卡马克装置。2021年5月，中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒运行，这20秒钟，是无数科研人员背后辛勤工作的成果，也是我们向往星辰大海的真实写照。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“人造太阳”是通过___________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放能量的；
（2）相比核裂变，核聚变具有的优点是：___________；
（3）请你根据所学知识，解释超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流的原因。
62．阅读短文，回答问题：
核能的利用
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%来自核电，核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是 ___________能转化为 ___________能；
（2）发电机发电时是让线圈在 ___________中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 ___________现象；
（3）核电站所需的核能是利用原子核 ___________（填“裂变”或“聚变”）所产生的；
（4）核能发电机的定子绕圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的 ___________大；
（5）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 ___________J（煤炭的热值为q煤=3×107J/kg）。
63．阅读材料，回答问题。
太阳能一般指太阳光的辐射能量，广义上的太阳能也指地球上许多能量，如风能，生物质能，潮汐能、水能等等。太阳能利用的方式可分为光热转换、光电转换、光化转换。光热转换是将太阳能收集起来，通过与物质的相互作用转换成内能加以利用，目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等。光电转换基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，但因制作成本高，普遍使用还有一定局限。光化转换就是吸收光辐射致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。目前，太阳能光化转换正在积极探索、研究中。
（1）太阳能属于___________（选填“可”或“不可”）再生能源，除了太阳能，人类也在大力的研究发展核能，目前核电站利用核___________（选填“裂变”或“聚变”）发电；
（2）太阳的热主要以___________（选填“红外线”或“紫外线”）形式传送到地球；
（3）某太阳能热水器在冬季有效日照时段，将 200kg 的水从 20℃加热到 70℃。此过程中，水吸收热量___________J，这些热量如果由燃烧煤气提供，需完全燃烧___________kg 的煤气。[c 水=4.2×103J/（kg·℃），q 煤气=4.2×107J/kg]
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．A
5．A
6．C
7．C
8．A
9．A
10．C
11．D
12．D
13．A
14．C
15．B
16．B
17．A
18．B
19．A
20．C
21．D
22．D
23．C
24．C
25．C
26．C
27．B
28．B
29．AB
30．ACD
31．电 化学 9.6
32．nm 半导体 太阳能 裂变 机械能
33．不可再生 热传递 做功
34．可再生 电磁波 方向
35．天然气 甲 减少私家车的使用
36．摩擦起电 不可再生 化学
37．NO、CO 可再生
38．汽化 核裂变 电磁感应
39．不可再生能源
40．（1）可再生 （2）轮胎 （3）以地面为参照物，路旁的树木是静止的
41．太阳 化学 5
42．①③⑦⑧ 聚变
43．电磁波 二次
44．中子 核裂变 机械能
45．电能 二次能源 核裂变
46．（1）核反应 （2）可 （3）红外线 紫外线 （4）电磁
47．不可再生 核裂变 电磁波
48．大气压 不可再生 裂变
49．乙图 不可再生 甲图
50．裂变 不可再生 不会
51．可再生 聚变 二次
52．惯性 匀速直线运动 方向
53．（1）运动 （2）电 聚变 可再生 （3）有 电磁波
54．半导体 电
55．（1）不是（2）大气压（3）电磁感应现象 可再生（4）7.2×105（5）不停地做无规则运动 反射
56．（1）太阳 电 （2）64 （3）环境污染小
57．（1）是 机械 （2）5 （3）3.6×105 （4）6.48×106 30
58．（1）内 机械 （2）裂变 不可再生 （3）放射 （4）人走灯灭
59．（1）可 电 （2）用电器 （3）42 （4）8.64×105 （5）190
60．（1）可再生 核聚变（热核）
（2）水的总质量
m=ρV=1×103kg／m3×100×103m3=100kg
水吸收的热量
Q＝c水m（t2-t1）＝4.2×103J／（kg·℃）×100kg×（78-18）℃＝2.52×107J
相当于节约电能
（3）测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t。光热转化效率
答：（1）太阳能是可再生。太阳的巨大能量来自于太阳内部的聚变（热核）反应；
（2）热水器中的水吸收了2.52×107J的热量；与使用电热水器相比，相当于节约了7度电；
（3）太阳能热水器的有效受光面积S和光照时间t；光热转化效率。
61．（1）核聚变 （2）根据短文知道，核聚变燃料氘和氚储量丰富；核聚变产能效率高，不排放有害气体，几乎没有放射性污染，核聚变更为安全、清洁。
（3）超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流，是因为超导体没有电阻，电流流过时不会发生热损耗，可以毫无阻碍地形成强大电流。
62．（1）内 机械 （2）磁场 电磁感应 （3）裂变 （4）比热容 （5）1.8×1017
63．（1）可 裂变 （2）红外线 （3）4.2×107 1
物理人教版
物理人教版9年级全一册
《第22章 能源与可持续发展》精准教学★★★★★题库
一、单选题
1．近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（ ）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用可控制的原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的
D．用半导体材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
2．网约车方便快捷，成为人们出行的首选，纯电动汽车替代燃油汽车成为网约车中的主力军。下列说法错误的是（ ）
A．石油是不可再生能源
B．新能源车使用的电能属于一次能源
C．用户通过手机联络网约车司机，利用了电磁波能够传递信息
D．纯电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳的排放
3．下列说法正确的是（ ）
A．太阳能和电能都是可再生能源
B．超导体可用来制作加热器内的电热丝
C．太阳内部氢原子发生裂变释放出核能
D．风能、水能、化石能源都是一次能源
4．核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，则（ ）
A．E2一定小于E1
B．利用核能发电没有任何缺点
C．核反应堆里，铀发生聚变反应
D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能
5．如图是位于武汉光谷高新大道两侧的白玉兰造型5G智慧路灯。这些新型白玉兰路灯将5G设施、显示屏、交通指示牌、监控设备等全部集成在一起，可实现智能照明、5G基站、交通管理、信息交互、智能充电、城市综合服务等多种功能，将来可服务于城市物联网、无人驾驶等应用。下列有关说法正确的是（ ）
A．白玉兰路灯在工作过程中会有部分电能转化为内能
B．白玉兰路灯利用电能来工作，电能属于可再生能源
C．在真空中，5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
D．5G通信技术主要是利用超声波传递信息的
6．我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，如图所示。需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（ ）
A．风能、光能和电能都是一次能源属于不可再生能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
7．2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道，之后，飞船太阳能帆板顺利展开工作，发射取得圆满成功。飞船将在大气层外沿椭圆形轨道绕地球运动。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是不可再生能源
B．火箭燃料的化学能全部转化为机械能
C．加速升空过程中飞船的机械能增大
D．飞船从近地点向远地点运动时，动能增大，势能减小
8．粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供，下列关于核能说法正确的是（ ）
A．核反应堆是可控的链式反应装置
B．核能可直接转化为电能
C．核能是可再生能源
D．核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
9．科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法正确的是（ ）
A．东汉时期《论衡》一书中所记载的“司南”，其在水平面自由静止时长柄指向南方
B．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”的成功运行，标志着中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。“人造太阳”利用了铀核分裂释放的能量
C．我国的航空航天技术发展迅速，我们的宇航员已可以成功登陆月球。在月球上不能用天平测物体的质量
D．2022年6月5日，我国三名宇航员搭载神舟十四号载人飞船再一次遨游太空，宇航员从地球带到太空的旋转陀螺质量变小了
10．如图是核电站工作情况的方框图，以下关于核电站的说法错误的是（ ）
A．核能属于不可再生能源 B．核电站是利用可控的核裂变发电
C．核电站将核能全部转化为电能 D．核泄漏会引发严重环境污染
11．如图是某款电辅热的太阳能热水器，下列说法正确的是（ ）
A．电能属于一次能源
B．太阳能属于不可再生能源
C．当没有阳光照射时，这款热水器会利用电辅热来加热水，将内能转化为电能
D．利用阳光加热时，是通过热传递的方式改变水的内能
12．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．卫星导航不是依靠电磁波传递信息的
B．太阳能、风能和水能都是不可再生能源
C．超导材料主要是应用在电饭煲等电器上
D．大亚湾核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的
13．如图甲是汉能便携式薄膜太阳能发电书包，这样的书包给人们带来了全新体验。对于该书包，下列说法错误的是（ ）
A．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变
B．如图乙所示，该书包肩带很宽，背起来感觉很舒适，这是由于增大受力面积可以减小压强
C．该书包带有两个USB接口，利用该书包给手机充电时，书包相当于电源
D．某时刻，该太阳能发电书包的发电功率为10.5W，接收太阳能的功率为52.5W，则该过程中太阳能的利用率为20%
14．下列说法中正确的是（ ）
A．高速公路严禁超速，因为速度越大惯性越大
B．图钉钉尖做得很尖是为了减小压强
C．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体
D．目前核电站，利用核聚变发电
15．关于材料、信息和能源的说法正确的是（ ）
A．超导材料可以用来制作电饭锅的发热体
B．北斗卫星导航系统是靠电磁波来传递信息的
C．煤、石油、可燃冰都是可再生能源
D．能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
16．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（ ）
A．太阳能、电能、核能都是一次能源
B．光纤通信是利用激光通过光纤传递信号的，光信号在线芯内反复发生全发射
C．电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
D．太阳内部是在高温下发生核裂变来提供巨大能量的
17．信息、能源、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法错误的是（ ）
A．化石能源是可再生能源
B．核电站利用的是核裂变产生的核能
C．LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的
D．5G 通信与4G 通信相比，其载波的频率较高，因而波长较短
18．关于能源及其利用的下列说法正确的是（ ）
A．水能、风能和化石能源均是可再生能源
B．电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动转化为电能
C．大量使用石油产品会造成大气污染，因此应该停止开采石油
D．大亚湾核电站是利用原子核聚变释放的核能来发电的
19．关于能源、摩擦起电、材料和通讯，下列说法正确的是（ ）
A．手机利用电磁波交流信息
B．中国7纳米芯片的主要材料是超导体
C．摩擦起电过程，物体由于得到了电子而带正电
D．核电站利用核聚变释放能量
20．下列关于信息的传递和能源的利用说法正确的是（ ）
A．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．手机是通过激光来接收信号的
C．煤、石油、天然气是不可再生能源
D．电能是一次能源
21．下列关于材料、技术及能源的说法中正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的
B．超导体可应用于电饭锅和电动机
C．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波来传递信号
D．微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体有害
22．既是一次能源又是不可再生能源的是（ ）
A．太阳能 B．电能 C．风能 D．核能
23．下列关于能源的说法中正确的是（ ）
A．当今人类利用的主要能源煤、石油是可再生能源
B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
C．水能和风能可以从自然界里得到，是可再生能源
D．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽
24．下列说法正确的是（ ）
A．煤属于可再生能源，太阳能属于一次能源
B．能量的转化、转移都是有方向性的，能量的利用是无条件的
C．逐渐停售燃油汽车，大力推广电动汽车，有利于缓解温室效应
D．核电站是利用原子核发生可控的核聚变产生的核能来发电的
25．“双碳”目标持续推进能源结构的调整，下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．因为能量是守恒的，所以不必提高能源利用效率
B．核燃料是不可再生能源，应减少核能开发和利用
C．水能、太阳能、地热能、风能等都是清洁型能源
D．为促进电动汽车的全面覆盖，应大力扩建火力发电站
26．近年来，我国在科技领域取得了巨大的成就，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．“天和核心舱”升入太空后是通过电磁波与地面联系的
B．“神舟十五号”的太阳能电池板是把太阳能转化为电能
C．速度达600km/h的磁悬浮列车利用的是异名磁极相互排斥
D．“国和一号”核电机组发电，利用的是核裂变释放的能量
27．为应对地球气候变暖，促进可持续发展，在践行节能低碳的今天，应特别重视射的能者新能源的开发和利用。下列能源中属于如图所示阴影部分的是（ ）
A．煤炭 B．风能 C．潮汐能 D．核能
28．核电站发电流程如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．核能属于可再生能源
B．核废料一般可以深埋在人烟稀少的地方
C．核电站发电是将核能直接转化成电能
D．核燃料的核能可以全部转化成电能
二、多选题
29．如图所示，2022年12月20日，世界在建规模最大、综合技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站最后一台百万千瓦机组投产发电，是实施“西电东送”的国家重大工程，下列说法正确的是（ ）
A．利用的水能是清洁的可再生能源 B．利用水能发电有利于减少碳排放
C．利用水发电是因为水的内能较大 D．电能由水转化而来，不需要节约
30．龙骨水车是我国古代最著名的水利灌溉机械之一，如图所示。它可以利用人力或风力驱动水车方便地将低处的水移到高处。下列说法正确的是（ ）
A．人踩踏板驱动水车，人对踏板的作用力等于踏板对人的作用力
B．一定质量的水被水车提升到高处重力势能减小
C．风能是可再生能源
D．风吹风帆驱动水车把水送到高处，实现了风能向水的重力势能的转化
三、填空题
31．卡塔尔世界杯上呈现许多中国元素，其中的哈尔萨光伏电站就是中国电力建设集团承建，为世界杯所有场馆提供绿电，这些电能全部来自多哈以西约80公里荒漠中的200万块太阳能电池板。据查：1平方米的晶硅太阳能板的电功率为120瓦，每天发电时间8小时。太阳能电池板给蓄电池充电时，______能转化______能；如果100m2的太阳能板发电一天的能量用燃烧天然气来提供，需要______m3天然气。（天然气的热值q＝3.6×107J/m3）
32．华为麒麟990芯片采用目前世界较先进的5 ________（mm/μm/nm）工艺制造，其中“芯片”所用的材料是 ________（导体/绝缘体/半导体/超导体）。“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后可再生能源的是 ________。我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。核电站利用核反应堆中铀核 _______（填“裂变”或“聚变”）时产生的能量转化为内能，然后通过汽轮机做功将内能转化为 ________带动发电机发电。
33．近年来，为了改造人居环境，石家庄市部分城镇及部分农村居民都用上了管道天然气。天然气属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。点燃天然气，将茶壶中的水烧开，这是通过________的方法使水的内能增加，温度升高；烧水过程中水蒸气将壶盖顶起，这与四冲程内燃机________冲程能量的转化情况相同。
34．北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信于2020年实现全球覆盖。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。太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，再以化学能的方式存储在太阳能电池里，但这些化学能却无法自动转化为太阳能，该现象说明能量的转化具有________性。
35．俄罗斯是世界能源出口大国，由于最近的俄乌冲突，导致国际能源价格暴涨。我国为摆脱传统能源的依赖，近年不断加大对新能源的研发力度，不断升级能源结构。在下列能源中：煤、石油、和天然气，属于清洁能源的是___________；“华龙一号”核反应堆是我国最先进百万千瓦级压水堆核电技术，具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果，是中国核电走向世界的“国家名片”，是中国核电创新发展的重大标志性成果，利用核能发电是图中___________所示途径；2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，请你为此提出一条日常生活中确实可行的建议：___________。
36．如图所示为一则关于静电引起火灾的新闻报道，原因是由于女子加油时，反复拉扯毛衣发生了 ______现象，使毛衣带上大量的电荷，并在拿起油枪时放电，产生的电火花使汽油起火。汽油是由石油提炼的，石油是______能源（选填“可再生”或“不可再生”），汽油燃烧的过程将______能转化为内能。
37．汽车方便了人们的出行，氢能源汽车备受人们关注。
（1）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。为减少汽车尾气对空气的污染，可采取使用（或安装）催化净化装置使有害气体___________等转化为无害物质。
（2）氢能源属于___________能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
38．核电站利用核反应堆释放的能量使水 ___________ （填物态变化）成水蒸气，再通过蒸气轮机带动发电机发电。核反应堆是通过可控制 ___________ （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能，发电机的原理是 ___________。
39．小勤用天然气热水器烧水洗澡，天然气是______ （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。水筘中有水10kg，温度从30℃升高到50℃，水吸收的热量是______，消耗天然气0.03m3，该热水器的热效率为______。[已知水的比热容是4.2×103J/（kg℃），天然气的热值是3.2×107J/m3]
40．共享单车便利出行，车篮底部装有太阳能电池板为其GPS功能供电。
（1）利用的太阳能属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；GPS是靠电磁波来实现定位的，其在真空中的传播速度为______m/s；
（2）车胎对地面的压力是由于______发生形变产生的；
（3）以骑行的车为参照物，路旁的树木是运动的。要说明运动的相对性，还需要提供的证据是______。
41．有一款太阳能灯。白天太阳能电池板给电池充电，晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样，白天工作时，太阳能电池板将______能转化为电能；晚上工作时，蓄电池放电，将 _____能转化为电能供照明灯使用。消耗5400J的电能可供此灯连续正常工作______小时。
42．能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中：①煤炭、②地热能、③石油、④潮汐能、⑤水能、⑥风能、⑦核能、⑧天然气、⑨太阳能，属于不可再生的是_________（填序号），其中太阳能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。
43．5G网络是利用______（填“电磁波”“超声波”或“次声波”）来传递信息的；5G手机消耗的电能属于______（填“一次”或“二次”）能源。
44．核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用。核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是由______（选填“质子”“中子”或“电子”）轰击铀核发生的可控______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→______→电能。
45．《中国制造2025》提出：坚持清洁低碳导向，加快能源绿色低碳转型，提高清洁能源和非化石能源消费比重。在煤、石油、电能三种能源中属于清洁能源的是______，它是______（填“一次能源”或“二次能源”）；为核潜艇提供能量的装置是核反应堆，在核反应堆中发生的是______（填“核裂变”或“核聚变”）。
46．图是一种太阳能玩具小车，太阳能电池板把太阳能转化为电能，通过电动机驱动小车运动。关于太阳能和太阳光：
（1）太阳能实质上是太阳内部发生___________释放出的能量；
（2）太阳能为“一次能源”，也是___________（填“可”、“不可”）再生能源；
（3）太阳光中包含___________，可见光和___________；
（4）太阳光是一种___________波，因此它可以在真空中传播。
47．核能是一种______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。华为5G时代即将来临，将会让人们的生活更加方便快捷，5G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠______来传输的。
48．如题图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶门堵住，然后浇上冷水，在_________作用下，铁桶被压扁了；能源问题已引起世界各国的高度重视，核能的开发利用是解决能源紧缺的重要途径之一。核能是一种_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能发电是利用原子核_________时释放的能量。
49．大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站。它获取核能是图中_______（选填“甲图”或“乙图”）所示途径，核能属于_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；太阳核心每时每刻都在发生_______（选填“甲图”或“乙图”）所示的爆炸。
50．发展核电是我国实施“节能减排，降低热电污染”的重要举措之一，核电站利用核________（裂变/聚变）释放出巨大的能量来发电，核能属于______（可再生/不可再生）能源；如图所示，某同学将导线 ab 向左运动，发现电流计的指针会偏转，若保持导线ab在磁场中静止，电流计指针将__________（会/不会）偏转。
51．如图为试验中的太阳能汽车，太阳能属于___________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，来自太阳内部的氢原子核发生___________ （选填“裂变”或“聚变”）而释放的核能；汽车顶部的太阳能电池将太阳能转化为电能，电能是___________ （选填“一次”或“二次”）能源。
52．如图所示，用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片，鸡蛋由于具有___________并未随纸片一起飞出。假设纸片飞出后不再受任何力的作用，纸片将保持___________状态。冬天， 火炉把自己的内能传递给房间里的空气，供人们取暖。到了春天，我们不能把这些能量重新收集起来供来年再用，上述事例说明：能量的转化、转移，都是有___________性的。
53．中国空间站的建造和运营对科学研究具有重大意义。
（1）空间站每90分钟绕行地球一圈，相对于地球它是______（填“运动”或“静止”）的；
（2）空间站的能量补给靠的是太阳能电池板，它能够将太阳能转化成______能，太阳内部一直发生着核______（选填“聚变”或“裂变”）反应，释放大量的能量。太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（3）2023年2月10日，神舟十五号乘务组三名航天员完成了七小时的出舱活动，宇航员在太空中______（选填“有”或“没有”）惯性。地球上的指挥中心通过______传递信息，实时地看到宇航员出舱活动的情况。
54．如图所示是我国的天宫空间站。空间站所需的电能主要来源于太阳能帆板，太阳能帆板的基本原理是利用______材料（选填“半导体”“纳米”或“超导”）硅和某些金属的光电效应，将太阳能转化为______能。
55．2022年3月23日，位于我市境内的山东最大抽水蓄能电站沂蒙电站正式投产，总装机容量120万千瓦。抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。
（1）从构造上看，抽水蓄能电站___________（选填“是”“或“不是”）连通器；
（2）储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，抽水机抽水是利用________的作用把水“吸”上来的；
（3）发电时发电机的工作原理是___________；发电时所利用的水能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（4）蓄能电站某天发电量6.0×106kW.h，这些能量至少需要燃烧热值为3.0×107J/kg的煤炭___________kg；
（5）沂蒙抽水蓄能电站正式投产之日，正是满山的桃花次第开放之时，花香四溢说明分子___________；桃花呈现红色是因为桃花能___________（选填“反射”或“吸收”）红光。
四、综合题
56．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时 _________能转化为 _________能；
（2）若一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧 _________kg煤；（）；
（3）请写出一条光伏发电的优点：_________。
57．阅读短文，回答问题。
如图是深圳大鹏的风光互补路灯系统，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。为了节能，该路灯采用LED灯照明。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板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。
太阳能电池板
风力发电机
蓄电池
LED灯
电池板的总面积
最大限制风速
电池容量
150Ah
额定电压
12V
光电转化效率
最大输出功率
400W
额定电压
12V
额定功率
60W
（1）能源的种类繁多，太阳能和风能___________ （选填“是”或“不是”）清洁能源。风力发电的过程是将___________能转化为电能；
（2）该型号LED灯正常工作时的电流为___________A；
（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，照射一个小时，太阳能电池板的输出的电能为___________J；
（4）蓄电池充满电时所储存的电能为___________J，该型号电池能供一盏LED灯工作___________h（设蓄电时能量不损失）。
58．在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。
（1）在下面方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况：
①_______________________；②_______________________。
（2）核能释放出的能量十分巨大，因为核燃料在核反应堆中发生了核________（填“裂变”或“聚变”），核能属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（3）核电站的核废料具有________性，若发生事故时，对环境会造成相当大的危害。
（4）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起。写出一条节约能源的措施______________________________________。
59．下图是“风光互补路灯”系统，有阳光时，太阳能电池板发电；有风时，风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。蓄电池使用过程中，充电至90%时停止充电，放电余留20%时停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置的相关参数，当风速在5~12m/s时，风力发电机输出功率与风速的三次方成正比。
风力发电机
太阳能电池组件
最小启动风速
1m/s
太阳能电池功率
0~200W
最小充电风速
3m/s
太阳能转换效率
15%
最大限制风速
12m/s
蓄电池
400Ah-12V
最大输出功率
400W
LED路灯
80W-12V
（1）太阳能是______（选填“可”或“不可”）再生能源。有阳光时，太阳能电池板把太阳能转化为______能；
（2）风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路的______（选填“电源”或“用电器”）；
（3）蓄电池充电至90%时储存的电能可供LED路灯工作______h；
（4）若太阳能电池板的总面积为5m2，在某时间段光照1h，太阳能电池板平均发电功率为180W，则1m2的太阳能电池板1h所接收太阳辐射的能量为______J；
（5）当风速为6m/s时，持续光照10h，蓄电池的电量也只由20%充到了70%，则太阳能电池板发电的平均功率______W。
60．为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。
（1）太阳能是_________能源（填“可再生”或“不可再生”）。太阳的巨大能量来自于太阳内部的_________反应；
（2）小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电？【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／（kg·℃）】
（3）该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式。（用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据）
61．阅读《中国“人造太阳”》回答问题。
中国“人造太阳”
同学们都听说过核电站吧？目前所有的核电站都是核裂变电站，通俗点讲就是把原子弹的爆炸反应速度减慢，大幅度减慢；剧烈的爆炸就变成了稳定的燃烧；再用燃烧的热烧水；烧水形成的水蒸气推动发电机转动。于是我们就有核电啦！但大家也听说过历史上核泄漏事故吧？传统核裂变技术有放射性核废料的产生，这些废料的放射性能持续很多年。
自然界还有一种核反应叫核聚变，也就是氢弹所用到的原理。简单点说就是把两个氢原子核撞一块形成一个氯原子核，这个过程会释放能量。那对应的发电技术自然就叫核聚变发电了。与核裂变相比，核聚变有很多优点。第一核聚变产能效率高；第二地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富；第三核聚变更为安全、清洁。
但是可控核聚变发电太难了！超乎人们想象的难。第一是可控核聚变需要的核燃料密度极大，温度极高，大约是1亿摄氏度；第二这么高的温度，燃料肯定不能接触容器的对吧？有一种叫磁约束装置，就是通过磁场把带电的等离子束缚在一个空间区域内，不与容器直接接触，这样反应堆容器外壁的温度也就是1000摄氏度的样子，在人类材料所能承受的范围内。人们把这样的核聚变装置叫托卡马克如图所示。由于磁约束需要的磁场很强，就需要大电流。如果线圈存在电阻的话，大电流会带来很高的能量消耗。因此，咱们的线圈得是用超导材料做成的，知道难在哪了吧！目前还不存在常温超导材料，都是要很低的温度才能实现超导。所以托卡马克就是一个冰火两重天的装置。核心是1亿摄氏度的等离子体核燃料，外圈是超低温超导线圈。
等离子体的稳定约束非常非常难，磁约束聚变装置方面做的最好的便是中国的EAST，全名叫Experimental Advanced Superconducting Tokamak，即全超导实验性托卡马克装置。2021年5月，中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒运行，这20秒钟，是无数科研人员背后辛勤工作的成果，也是我们向往星辰大海的真实写照。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“人造太阳”是通过___________（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放能量的；
（2）相比核裂变，核聚变具有的优点是：___________；
（3）请你根据所学知识，解释超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流的原因。
62．阅读短文，回答问题：
核能的利用
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%来自核电，核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是 ___________能转化为 ___________能；
（2）发电机发电时是让线圈在 ___________中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 ___________现象；
（3）核电站所需的核能是利用原子核 ___________（填“裂变”或“聚变”）所产生的；
（4）核能发电机的定子绕圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的 ___________大；
（5）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 ___________J（煤炭的热值为q煤=3×107J/kg）。
63．阅读材料，回答问题。
太阳能一般指太阳光的辐射能量，广义上的太阳能也指地球上许多能量，如风能，生物质能，潮汐能、水能等等。太阳能利用的方式可分为光热转换、光电转换、光化转换。光热转换是将太阳能收集起来，通过与物质的相互作用转换成内能加以利用，目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等。光电转换基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，但因制作成本高，普遍使用还有一定局限。光化转换就是吸收光辐射致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。目前，太阳能光化转换正在积极探索、研究中。
（1）太阳能属于___________（选填“可”或“不可”）再生能源，除了太阳能，人类也在大力的研究发展核能，目前核电站利用核___________（选填“裂变”或“聚变”）发电；
（2）太阳的热主要以___________（选填“红外线”或“紫外线”）形式传送到地球；
（3）某太阳能热水器在冬季有效日照时段，将 200kg 的水从 20℃加热到 70℃。此过程中，水吸收热量___________J，这些热量如果由燃烧煤气提供，需完全燃烧___________kg 的煤气。[c 水=4.2×103J/（kg·℃），q 煤气=4.2×107J/kg]
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．A
5．A
6．C
7．C
8．A
9．A
10．C
11．D
12．D
13．A
14．C
15．B
16．B
17．A
18．B
19．A
20．C
21．D
22．D
23．C
24．C
25．C
26．C
27．B
28．B
29．AB
30．ACD
31．电 化学 9.6
32．nm 半导体 太阳能 裂变 机械能
33．不可再生 热传递 做功
34．可再生 电磁波 方向
35．天然气 甲 减少私家车的使用
36．摩擦起电 不可再生 化学
37．NO、CO 可再生
38．汽化 核裂变 电磁感应
39．不可再生能源
40．（1）可再生 （2）轮胎 （3）以地面为参照物，路旁的树木是静止的
41．太阳 化学 5
42．①③⑦⑧ 聚变
43．电磁波 二次
44．中子 核裂变 机械能
45．电能 二次能源 核裂变
46．（1）核反应 （2）可 （3）红外线 紫外线 （4）电磁
47．不可再生 核裂变 电磁波
48．大气压 不可再生 裂变
49．乙图 不可再生 甲图
50．裂变 不可再生 不会
51．可再生 聚变 二次
52．惯性 匀速直线运动 方向
53．（1）运动 （2）电 聚变 可再生 （3）有 电磁波
54．半导体 电
55．（1）不是（2）大气压（3）电磁感应现象 可再生（4）7.2×105（5）不停地做无规则运动 反射
56．（1）太阳 电 （2）64 （3）环境污染小
57．（1）是 机械 （2）5 （3）3.6×105 （4）6.48×106 30
58．（1）内 机械 （2）裂变 不可再生 （3）放射 （4）人走灯灭
59．（1）可 电 （2）用电器 （3）42 （4）8.64×105 （5）190
60．（1）可再生 核聚变（热核）
（2）水的总质量
m=ρV=1×103kg／m3×100×103m3=100kg
水吸收的热量
Q＝c水m（t2-t1）＝4.2×103J／（kg·℃）×100kg×（78-18）℃＝2.52×107J
相当于节约电能
（3）测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t。光热转化效率
答：（1）太阳能是可再生。太阳的巨大能量来自于太阳内部的聚变（热核）反应；
（2）热水器中的水吸收了2.52×107J的热量；与使用电热水器相比，相当于节约了7度电；
（3）太阳能热水器的有效受光面积S和光照时间t；光热转化效率。
61．（1）核聚变 （2）根据短文知道，核聚变燃料氘和氚储量丰富；核聚变产能效率高，不排放有害气体，几乎没有放射性污染，核聚变更为安全、清洁。
（3）超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流，是因为超导体没有电阻，电流流过时不会发生热损耗，可以毫无阻碍地形成强大电流。
62．（1）内 机械 （2）磁场 电磁感应 （3）裂变 （4）比热容 （5）1.8×1017
63．（1）可 裂变 （2）红外线 （3）4.2×107 1
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