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第二十二章 能源与可持续发展 重点回顾 单元练习
班级：_______ 姓名：_______
参考答案
①一次能源 ②分裂 ③超高温 ④核聚变 ⑤内能 ⑥电能 ⑦化学能
一、单选题（本大题共4小题）
1．《江苏省推动氢能产业高质量发展行动方案（年）》明确重点发展可再生能源制氢。下列属于可再生能源的是（ ）
A． 风能 B． 石油 C． 天然气 D． 核燃料
2．我国是世界上第一产煤大国，煤的储藏量很大，直到现在煤在我国仍是第一能源。煤中储存的能量根本上来源于（ ）
A．地热与压力的作用 B．光合作用储存的太阳能
C．细菌的分解和侵蚀作用 D．地球与其他天体的相互作用
3．“玲龙一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（ ）
A． 该核反应是核裂变
B． 太阳内部发生的也是这种核反应
C． 核能属于可再生能源
D． 原子核是由中子和电子组成的
4．我国是一个农业大国，修筑拦河大坝可以防洪、灌溉，还可以用来发电，如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．拦河大坝可以提高水的动能
B．拦河大坝上窄下宽是因为大坝下方所受液体压强较大
C．水力发电的能量转化过程与火力发电相同
D．水能是一次能源，可无限制使用
二、填空题（本大题共5小题）
5．中国标准动车组“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进。例如运行过程中， 次能源—电能的消耗降低了10%左右。刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为 机，其原理是 现象，从而将动车的动能转化为电能。
6．如图为2025年度中国载人航天飞行任务标识。在神舟二十号任务标识中，飞船与太阳翼巧妙构建中文“廿”字，太阳翼将 能转化为电能；在神舟二十一号任务标识中，飞船与空间站在星光的映衬下成功对接，对接完成后飞船相对空间站是 的；在天舟九号任务标识中，飞船航行划出的弧线轨迹传递出精准和力量的美感，说明它受力 （填“平衡”或“不平衡”）。
7．“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。
8．近些年来我国大力发展水力发电，水能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下时对水轮机做功，使水轮机转动带动发电机发电，这种发电机是利用 原理发电的。
9．如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米每秒能接收到太阳辐射的能量为，太阳能电池提供的电压为，可供电动机正常工作的电流为。
（1） 太阳能属于____（填“可”或“不可”）再生能源。
（2） 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是________。
（3） 电动机正常工作时，将电能主要转化为____能，若转化效率是，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是，则该车匀速行驶的速度是____。
三、实验题（本大题共2小题）
10．宇宙承载着中国人民千百年来的向往，“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板，整体造型就像一只蝴蝶，大阳能电池板是将太阳能转化为 ；火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测，其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息，则以火星车为参照物次表层探测雷达是 的。
11．如图甲是一种新型电辅式太阳能热水器，可以在天气差、吸热功率小的情况下，启动电热管对水加热补偿，下表是其铭牌上的一组主要技术参数（吸热功率是指在阳光照射下，集热管每秒钟吸收的太阳辐射的能量）。图乙是热水器储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R0阻值为10，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/kW 额定电压/V 电热管额定功率/kW
160 2 1～2 220 2
（1）太阳能热水器主要是将太阳能转化为 能，由图丙可知，储水箱水越深，电流表示数越 （选填“大”或“小”）
（2）若冬季集热管平均吸热功率1250W，吸热效率为40%，某天阳光只照射5h，那么这段时间内阳光照射能使水内能增加 J，若此情况下要将储水箱中（装满水）的水由10℃加热到50℃，正常需通电的时间是 s（假设电热加热效率为80%且无其它热损失）
（3）为了保证电流表的安全，水箱中的水深最多为 米，此时Rx的功率是 W。
四、计算题（本大题共2小题）
12．〖来源〗云南省泸西县逸圃初级中学2017届九年级上学期期末考试物理试题
当今太阳能热水器已经在广大城乡用得非常普遍了，如图所示．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 Kg水加热到38 ℃.请解答：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1) 太阳能热水器是将太阳能转化为 能．
(2)在此过程中，水吸收了多少热量？
(3)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J，则该热水器的效率是多少？
13．正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，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25W，水获取太阳能的效率是多大？

五、综合题（本大题共1小题）
14．阅读短文，回答问题。
太阳能
近年来随着国内经济的不断发展，中国已经一跃成为世界上最大的能源生产国和能源消费国。为了保证能源的供给，发展新能源就成了大势所趋，而作为新能源的领军者“太阳能”便显现了出来。
一般的太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电，另一类是太阳热发电。太阳光发电是通过太阳能电池板（光伏电池）直接将太阳光转化为电能的，光伏电池通常由硅基或者其他化合物半导体材料制成，当太阳光照射到电池表面时，激发电子跃迁，形成电流从而产生电能。光伏发电系统的特点是可靠性高，使用寿命长，不污染环境，能有效减少碳排放缓解温室效应。
太阳热发电则是首先将太阳辐射转化为内能，然后再通过热机或其他转换装置将内能转变为电能。这类系统通常包括集热器（如抛物面镜等）来聚集太阳光加热介质（液体或气体），增加的内能随后用来驱动蒸汽涡轮发电机，间接生成电能。
（1）太阳光发电过程中，太阳光照射到电池表面时，激发 ，形成电流从而产生电能；
（2）太阳热发电系统中的集热器加热介质，是利用镜面 太阳光的；再利用内能驱动蒸汽涡轮发电机间接生成电能；发电机是英国物理学家法拉第利用 原理制成的；
（3）结合文中太阳热发电过程，完成下面的能量转化流程图。(； )
参考答案
1．【答案】A
【详解】风能可以在短期内从自然界得到补充，属于可再生能源，故符合题意；石油、天然气、核燃料不能短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。故不符合题意，故选。
2．【答案】B
【详解】植物进行光合作用吸收太阳能，储存能量，植物死后，一部分被腐生细菌或真菌分解，剩下的植物残骸经过一系列的演变形成了煤，所以，煤中储存的能量根本上来源于太阳能，故正确。故选。
3．【答案】A
【详解】由题图知，用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故正确；太阳内部发生的是核聚变，故错误；核能在短时间内不能源源不断地从自然界获取，属于不可再生能源，故错误；原子核是由中子和质子组成的，故错误。故选。
4．【答案】B
【详解】拦河大坝通过蓄水使水位升高，可以提高水的重力势能，故错误；液体压强与液体的密度和深度有关，液体密度相同时，深度越深，液体压强越大，拦河大坝设计成上窄下宽的形状是因为拦河大坝下方所受液体压强较大，故正确；水力发电将机械能转化为电能，火力发电的能量转化过程：化学能 内能 机械能 电能，故错误；水资源不得无限的，所以我们一定要节约用水，故错误。故选。
5．【答案】二；发电；电磁感应
【详解】像化石能源可直接从自然界获得的能源，称为一次能源；无法从自然界拉直接获取，必须通过消耗一次能断才能得到，属于二次能源。电能是由其它能源加工转换而获得的能源，是二次能源。
再生制动就是列车靠惯性滑行时带动发电机发电，将动能转化为电能。刹车过程优先采用再生制动，将电动机转变为发电机，其原理是电磁感应现象，从而将动车的动能转化为电能。
6．【答案】太阳；静止；不平衡
【详解】太阳翼是航天器上的太阳能电池板，其作用是将太阳能（来自太阳的光能）通过光伏效应转化为电能，为飞船提供电力。
当飞船与空间站成功对接后，两者通过机械装置连接成一个整体系统，飞船相对于空间站的相对位置和速度均为零（无相对运动），故对接完成后飞船相对空间站是静止的。
飞船航行轨迹为弧线（曲线），表明其速度方向在不断变化（非匀速直线运动），根据牛顿第一定律，这只有在合力不为零时发生（受力不平衡），导致加速度改变运动路径，故受力不平衡。
7．【答案】不可再生；不变
【详解】核能利用的是铀等核燃料，这些燃料在地球上的储量有限，无法在短时间内再生，因此属于不可再生能源。
比热容是物质的一种特性，它只和物质的种类和状态有关，与温度无关，水在升温的过程中，水的比热容不变。
8．【答案】可再生；电磁感应
【详解】水能可以从自然界中源源不断的获得，故属于可再生能源。
发电机可以产生电能是因为闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时可以产生感应电流，即发电机是利用电磁感应原理工作的。
9．【答案】（1） 可
（2）
（3） 机械；6.4
【详解】
（1） 太阳能属于可再生能源，可以在短期内从自然界中得到。
（2） 太阳能电池内输出的电能为；太阳能接收板内接收的能量为；效率为。
（3） 电动机正常工作时，将电能主要转化为机械能，若转化效率是，则转化成的机械能为,内输出的功率为,因为该车做匀速直线运动，根据可得，该车行驶速度为。
【关键点拨】
光电转换时，太阳能、电能、转换效率 之间的关系为：。
10．【答案】电能；静止
【详解】
大阳能电池板是将太阳能转化为电能。
次表层探测雷达随火星车一起移动，故以火星车为参照物，探测雷达的位置没有发生改变，故探测雷达相对于火星来说是静止的。
11．【答案】（1）内；大；（2）9×106；1.68×104；（3）0.8；10.8
【详解】（1）太阳能热水器主要是将太阳能转化为内能，由图丙可知，储水箱水越深，Rx的阻值越小，所以总电阻越小，根据欧姆定律可知，电流表示数越大。
（2）当集热管平均吸热功率1250W，白天阳光照射5h时集热管吸收的太阳能为，因为热水器的效率为40%；所以水吸收到的热量，160L水的质量为，水吸收的热量为，又因为，所以
（3）由图乙可知，Rx和R0串联在电路中，电源电压为24V，电流表的最大量程为0.6A，电路的总电阻为
则，由图丙可知水箱中的水深最多0.8m；此时Rx的功率是
12．【答案】 内 1.26 × 107J 30%
【详解】
（1）根据题意知道，太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能；
（2）根据题意知道，太阳能热水器中水的质量：m =100kg；
所以在此过程中，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg ℃）×100kg×（38℃-8℃）=1.26×107 J；
（4）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J，则该热水器的效率是：η=Q吸/Q×100%=1.26×107J/4.2×107J×100%=30%
点睛：本题考查了吸热公式、效率公式的应用，难度不大，
13．【答案】（1）4.2×103J　（2）28%
【详解】（1）由Q=cmΔt可得，该过程水吸收的热量；
（2）由W=Pt可得，照射到水面上的太阳能为，故水获取太阳能的效率。
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28%。
14．【答案】（1）电子跃迁　（2）反射；电磁感应　（3）机械
【详解】（1）依题意当太阳光照射到电池表面时，激发电子跃迁，形成电流从而产生电能。
（2）面镜对光有反射作用，太阳热发电系统中的集热器加热介质，就是利用镜面反射太阳光的。
发电机的工作原理是电磁感应。
（3）太阳热发电首先将太阳辐射转化为内能，然后再通过热机将内能转化为机械能，最后通过发电机转化为电能。

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