第二十章能源与能量守恒定律(100分，90分钟)题 号一二三四总 分得 分一、选择题(每题3分，共36分)1．人类生活、生产、学习、研究都离不开能源的消耗，由于人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长。下列能源中既属于一次能源又属于可再生能源的是( )A．石油B．太阳能C．天然气D．核能2．下列说法中错误的是( )A．验钞机发出的“光”是紫外线B．炒菜时如果油锅起火应倒入冷水来灭火C．木棒捶打使衣服突然运动起来，灰尘由于惯性脱离衣服D．地球上的各种能量大部分都是来自太阳辐射，可以相互转化3．2022年5月，我国首次海域“可燃冰”试采成功。“可燃冰”分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分为甲烷。“可燃冰”属于( )A．化石能源B．常规能源C．清洁能源D．可再生能源4．化石能源是当今我国主要消耗的能源，下列说法正确的是( )A．核电站发生核泄漏会造成危害B．使用化石能源不会对环境造成破坏C．我国消耗的能源以可再生能源为主D．化石能源短期内可从自然界得到补充5．台州的能源结构日趋多样化，其中利用化学能转化为电能的是( )A．临海括苍风力发电扬B．温岭江厦潮汐电站C．玉环华能火力发电厂D．仙居下岸水力电站9\n(第6题图)6．电能是最方便的能，如图所示展示了电能的获取和使用过程，下列关于电能的说法不正确的是( )A．电能是由其他形式的能转化而来的二次能源B．电能可以方便地转化为其他形式的能C．用电器是将电能转化为其他形式能的设备D．电能可以直接利用，不需要转化7．如图所示是某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是( )(第7题图)A．太阳能电池板主要是靠白天接受阳光的照射而获得能量B．太阳能电池板将电能转化为内能C．LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的D．LED灯不发光时也有电流通过8．下列说法中正确的是( )A．电饭锅工作时，将内能转化为电能B．电风扇工作时，将机械能转化为电能C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能9．和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是( )A．核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量B．核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量C．核能是可再生能源D．核能是二次能源9\n10．据悉，到2022年我国将建立自己的空间站。关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是( )A．风力发电机B．化学蓄电池C．柴油发电机D．太阳能电池11．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是( )A．利用声波和电磁波传递信息时都需要介质B．光伏电池和DVD光碟都应用了磁性材料C．光纤通信利用激光信号传递信息D．超导体主要应用于电饭锅、热水器和高压输电线12．为配合济宁市“五城同创”活动，小梦提出下列环保建议：①开发新能源，减少化石燃料的燃烧；②使用手帕，减少餐巾纸的使用；③市内出行乘公交车或骑自行车，少开私家车；④使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；⑤分类回收垃圾。其中你认为可行的是( )A．①②③⑤B．①③④⑤C．①③⑤D．①②③④⑤二、填空题(每空1分，共18分)(第13题图)13．在电视台的天气预报中，常看到吐鲁番和达坂城的天气常常为图示的符号。从气象条件和能源利用的角度看，吐鲁番有丰富的________能资源，达坂城有丰富的________能资源。14．近年来，苏州居民逐步使用上了管道天然气，天然气属于________(填“一次”或“二次”)能源。点燃天然气，将食用油倒入锅中，通过____________的方式使油的内能增加，温度升高；若油锅起火，可采取的措施是________________________(写一条即可)。15．核电站是利用核燃料的原子核发生________(填“裂变”或“聚变”)释放出大量的核能并最终转化为电能的。地震会产生________波，具有很大的能量。“3.11”日本大地震并引发的大海啸，致使福岛核电站严重受损，核泄漏造成的________辐射使周边环境严重污染，因此核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题。(第16题图)9\n16．如图是一款最新的无人驾驶汽车的原型图。汽车自动驾驶时测距所用的雷达传感器是利用________波来了解周围的交通状况的，所用的汽油属于________(填“一次”或“二次”)能源。17．在能源的开发和利用中，太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的能源。在太阳内部进行着大规模的聚变，其释放的能量以电磁波的形式辐射出来。地球每年所接受的太阳能有6×1017kW·h。(1)太阳发生聚变时释放的是哪种能量？答：________________。(2)物体内能改变的方式有两种，“辐射”属于其中的________，另一种是________。(3)地球每年所接受的太阳能为________________J。18．火山爆发、地震、雪崩、海啸、雷电都是目前人类无法控制的能量释放现象，这些灾害每年都给人类造成重大损失。(1)发生火灾时，各种易燃物的________能转化为________能。(2)雷电是自然界中发生的剧烈的放电现象。某次雷电时，在云层与一栋没有避雷装置的楼房到大地的路径上产生强大的电流，结果将这栋楼房击毁了一部分。雷电将这栋楼房击毁的过程中，是________能转化为________能。三、实验与探究题(每空2分，共24分)19．目前，化石能源是人类生产、生活中使用的主要能源，随着全球能源使用量的增长，化石能源等不可再生能源将日趋枯竭，世界各国人民的节能意识也日益增强(如图所示是我国节能标志)，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面进行着积极的努力。请回答：(第19题图)(1)有待继续开发、利用的能源有________、____________、________。(请答出三种)(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化，请你分别举一例：①由化学能转化为电能：________________________。②由电能转化为化学能：________________________。(3)氢气具有热值高且____________________________________9\n的特点，因此被认为是最清洁的燃料。20．学习了“能量转移的方向性”后，小明和小芳设计实验研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏。他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。(1)为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温度变化的其他因素，即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和________________相同。(2)按计划操作，他们实验时测得的数据如下：时间t/min010203040…150180泡沫塑料组水温T1/℃8064555041…2120棉絮组水温T2/℃8055413228…2020分析数据可知，他们实验时的室内温度是________℃，经过40min后，泡沫塑料包的烧瓶中水温降低了________℃，而棉絮包的烧瓶中水温降低了________℃，由此可以得出的实验结论是_______________________________。(3)除了采用“相同时间内观察水降低的温度”来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用________________________________________的方法来比较这两种材料的保温性能。四、综合题(21、22题各6分，23题10分，共22分)21．低碳生活是指生活作息时所消耗的能源要尽量减少，从而减少二氧化碳的排放量。“低碳生活”已逐渐被人们接受并付诸行动，节能减排已成共识。(1)下列不符合“低碳生活”标准的是( )A．少乘电梯、多走楼梯B．多用洗衣机洗衣服，少用手洗C．安装使用太阳能热水器D．看完电视关掉电源，不让其处于待机状态(2)研究表明，利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧1t生活垃圾可以发电225kW·h。这样既处理了垃圾，又起到了节能减排的效果。位于某市的垃圾发电厂有2台功率均为7.5×103kW的发电机组。若这些机组平均每天工作12h，则一天可以处理多少吨生活垃圾？9\n22．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态的地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h。ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为q＝4×107J/m3，求：(1)每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量。(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？23．社会发展到今天，能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种新能源，以维持人类社会的持续发展。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”，反应后的生成物是无放射性污染的氦。预期于2022年建成的实验反应堆，在16min内可以产生1.44×1012J的热量。据媒体报道：1L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行计算，并回答以下问题：(1)若汽油的密度为0.7×103kg/m3，300L汽油的质量是多少？(1L＝1×10－3m3)(2)若汽油的热值为4.6×107J/kg，300L汽油完全燃烧能释放多少热量？(3)从1.49×102L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时可以产生1.44×10129\nJ的热量，若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时？(4)你知道吗？在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”，这个名为托卡马克的装置就要点火实验了。阅读了上述材料和数据后，你一定有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识。9\n第二十章达标检测卷一、1.B 点拨：石油、天然气、核能都属于不可再生能源。2．B3．A4．A 点拨：核泄漏会带来放射性污染。5．C 点拨：火力发电时，将燃料的化学能转化为电能。6．D 点拨：电能需要通过用电器转化为其他形式的能才能被利用。7．A 点拨：太阳能电池板将太阳能转化为电能；LED灯是由半导体材料制成的。8．D9．B10．D 方法规律：利用排除法解答。太空中没有空气，风力发电机无法工作；与化学蓄电池、柴油发电机相比，太阳能电池结构简单，且太阳能取之不尽，可以长期使用，对环境没有污染。11．C 点拨：电磁波传递信息时不需要介质。12．A 点拨：一次性发泡塑料餐具和塑料袋极难分解，大量使用会污染环境。二、13.太阳；风14．一次；热传递；盖上锅盖等15．裂变；次声；核16．电磁；二次17．(1)核能 (2)热传递；做功 (3)2.16×102418．(1)化学；内 (2)电；内三、19.(1)核能；太阳能；风能；地热能(任选三种，合理即可)(2)①干电池的使用 ②给蓄电池充电 (3)燃烧后生成水、无污染20．(1)水的质量 (2)20；39；52；泡沫塑料的保温性能好(3)降低相同的温度，观察所用时间的多少四、21.解：(1)B(2)2台发电机组一天的发电量W＝Pt＝7.5×103kW×2×12h＝1.8×105kW·h，一天处理垃圾的质量为t＝800t。22．解：(1)一小时喷出水的体积V水＝150m3，则喷出水的质量m＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×150m3＝1.5×105kg。水放出的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.5×105kg×(90℃－50℃9\n)＝2.52×1010J。(2)天然气需要放出的热量Q放＝＝＝2.8×1010J，节约天然气的体积V＝＝＝700m3。23．解：(1)汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×300×10－3m3＝210kg。(2)热量Q放＝mq＝210kg×4.6×107J/kg＝9.66×109J。(3)时间t＝＝＝3.6×109s＝106h。(4)示例：可以缓解我国能源紧张的状况。9
