滬粵版初中物理九下20.2 《開發(fā)新能源》（分層練習(xí)）-2023-2024學(xué)年九年級(jí)下冊(cè)物理同步精滬粵版解析版

20.2開發(fā)新能源一、單選題1．下列關(guān)于核能的說法錯(cuò)誤的是（）A．核電站是利用核能來發(fā)電的B．核電站發(fā)生泄漏時(shí)會(huì)對(duì)人和生物造成傷害C．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)D．核廢料不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染【答案】D【解析】A．核電站是由核反應(yīng)堆里的鈾核裂變，放出核能來發(fā)電的，故A正確，不符合題意；B．核電站發(fā)生泄漏時(shí)產(chǎn)生的核輻射會(huì)對(duì)人和生物造成傷害，故B正確，不符合題意；C．核電站主要利用核反應(yīng)堆中可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來發(fā)電的，故C正確，不符合題意；D．核廢料有放射性，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。2．能源、信息、材料是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大重要領(lǐng)域。下列說法正確的是（）A．太陽能、風(fēng)能和核能都是可再生能源B．光纖通訊是依靠超聲波來傳遞信息的C．必須用六顆同步衛(wèi)星才能實(shí)現(xiàn)全球通信D．核電站是利用原子核裂變釋放的核能來發(fā)電的【答案】D【解析】A．太陽能、風(fēng)能等是可再生資源，但是核能是不可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．光纖通信利用光在光導(dǎo)纖維中反射傳遞信息，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)科學(xué)家測算，全球只需要3顆同步衛(wèi)星均勻分布，恰好將整個(gè)地球覆蓋，實(shí)現(xiàn)全球通信，故C錯(cuò)誤；D．獲得核能的兩種途徑：核裂變和核聚變。核電站是利用原子核裂變時(shí)釋放的核能來發(fā)電的，故D正確。故選D。3．目前，我國在新能源、超導(dǎo)和空間站建設(shè)等領(lǐng)域都取得了巨大科技成就。下列有關(guān)說法正確的是（）A．水能是不可再生能源B．超導(dǎo)材料可以用于電熱器的發(fā)熱元件C．核電站是利用核聚變?cè)韥戆l(fā)電的D．地面控制中心通過電磁波與空間站中的航天員通信【答案】D【解析】A．水能可以從自然界源源不斷的得到補(bǔ)充，是可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．超導(dǎo)材料電阻為零，電流流過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體不發(fā)熱，超導(dǎo)體不能用來制作電熱器的發(fā)熱元件，故B錯(cuò)誤；C．核電站的原理是利用核裂變發(fā)電的，故C錯(cuò)誤；D．電磁波可以在真空中傳播，所以，地面控制中心通過電磁波與空間站中的航天員通信，故D正確。故選D。4．2017年，我國海域“可燃冰”（天然氣水合物）首次開采成功；2020年，深海潛水器“奮斗者”號(hào)實(shí)現(xiàn)海底水聲定位；2021年，我國磁約束核聚變裝置“東方超環(huán)”在7000萬攝氏度下運(yùn)行17.6分鐘；2022年，冬奧園區(qū)無人駕駛車輛實(shí)現(xiàn)基于北斗提供的厘米級(jí)高精度定位服務(wù)……關(guān)于上述新科技成果，下列說法中正確的是（）A．可燃冰屬于可再生能源B．“奮斗者”號(hào)水聲定位主要是利用聲音傳遞能量實(shí)現(xiàn)的C．核聚變獲得核能的方式與普通核電站一致D．北斗衛(wèi)星與汽車導(dǎo)航系統(tǒng)之間通過電磁波傳播信號(hào)【答案】D【解析】A．可燃冰屬于化石能源，是在開發(fā)利用后就不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)再次從自然界產(chǎn)生的能源，屬于不可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．水聲定位主要是利用聲音傳遞信息實(shí)現(xiàn)的，故B錯(cuò)誤；C．聚變獲得核能的方式是核聚變，普通核電站獲得核能的方式是核裂變，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星與地面系統(tǒng)是通過電磁波來交互信息的，故D正確。故選D。二、填空題5．為了維護(hù)祖國的安全，我國已經(jīng)有了遼寧號(hào)和山東號(hào)航母，正在制造第三艘航母，同時(shí)正發(fā)展第四艘航母——排水量十萬噸的核動(dòng)力電磁航母。核動(dòng)力航母采用的是核（填“裂變”、“聚變”）?！敬鸢浮苛炎儭窘馕觥坑捎诤肆炎兪强煽氐?，核動(dòng)力航母是通過核裂變方式獲得動(dòng)力的。6．如圖所示，這是海上浮動(dòng)核電站的效果圖，這種小型的、可移動(dòng)式的核電站將陸上核電站的縮小版安裝在船舶上。核電站中的核反應(yīng)堆是利用（選填“核聚變”或“核裂變”）來發(fā)電的；核電站中的汽輪機(jī)屬于（選填“發(fā)電機(jī)”、“電動(dòng)機(jī)”或“熱機(jī)”）。【答案】核裂變熱機(jī)【解析】[1]核電站是利用可控的核裂變釋放能量來發(fā)電的。[2]核電站中的汽輪機(jī)是利用內(nèi)能工作的，屬于熱機(jī)。7．北京冬奧會(huì)期間，700余輛氫能大巴車在延慶、張家口提供交通服務(wù)保障。氫能大巴車?yán)脷浜脱醢l(fā)生化學(xué)變化，將氫能最終轉(zhuǎn)化成能帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。與傳統(tǒng)的燃油汽車相比，氫能大巴車的優(yōu)越性是（寫出一點(diǎn)即可）。以玉米、薯類及秸稈等（選填“可再生”或“不可再生”）能源為原材料生產(chǎn)的可降解餐具，代替塑料制品為冬奧會(huì)提供相關(guān)服務(wù)?！敬鸢浮侩娢廴旧倏稍偕窘馕觥縖1][2]氫能大巴車?yán)脷浜脱醢l(fā)生化學(xué)變化產(chǎn)生電能，供電動(dòng)機(jī)工作，在氫和氧發(fā)生化學(xué)變化產(chǎn)生電能的過程中，產(chǎn)生水，污染少。[2]能從自然界源源不斷獲得的能源是可再生能源，不能源源不斷從自然界獲得的能源是不可再生能源，玉米、薯類及秸稈能從自然界源源不斷獲得，屬于可再生能源。8．2022年1月1日，“華龍1號(hào)”中核集團(tuán)福清核電6號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，“華龍1號(hào)”核電站利用核反應(yīng)堆中鈾核（選填“裂變”或“聚變”）時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能，通過汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)的工作原理是現(xiàn)象。用水做冷卻劑給核反應(yīng)堆的堆芯降溫，其原因是水的較大?！敬鸢浮苛炎冸姶鸥袘?yīng)比熱容【解析】[1]核電站是利用原子核裂變發(fā)生可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時(shí)釋放的大量能量來發(fā)電的。[2]發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制造的。[3]用水做冷卻劑給核反應(yīng)堆的堆芯降溫，其原因是水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多。9．如圖所示是利用太陽灶燒水的情景，太陽灶是利用凹面鏡對(duì)太陽光的（填“反射”或“折射”）而產(chǎn)生（填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用，所利用的太陽能是來源于太陽內(nèi)部原子核的（填“裂變”或“聚變”）。

【答案】反射會(huì)聚聚變【解析】[1]凹面鏡是由不透明的鏡體組成，對(duì)光起到反射的作用。[2]凹面鏡對(duì)光線的作用是會(huì)聚。[3]太陽能的來源是，太陽能內(nèi)部發(fā)生核聚變釋放能量。10．如圖所示，中國空間站繞地球做快慢不變的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（選填“變化”或“不變”）的；空間站太陽能電池板，具有將太陽能轉(zhuǎn)化為能的作用。

【答案】變化電【解析】[1]升空后空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)方向不斷發(fā)生變化，所以，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化。[2]太陽能電池板的能量轉(zhuǎn)化是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。11．北京時(shí)間2023年5月30日9時(shí)31分，神舟十六號(hào)載人飛船搭載長征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。發(fā)射過程中宇航員說“很舒服”，聲音是通過波傳到地球的。太陽能就是來自太陽內(nèi)的（選填“核聚變”或“核裂變”）。【答案】電磁核聚變【解析】[1]聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲；電磁波可以在真空中傳播。發(fā)射過程中宇航員說“很舒服”，聲音經(jīng)過轉(zhuǎn)換為加載到高頻電磁波上，是通過電磁波傳到地球的。[2]獲得核能的兩種途徑:核裂變和核聚變，太陽能就是來自太陽內(nèi)的核聚變。三、實(shí)驗(yàn)題12．太陽能作為一種新能源，已被人類廣泛使用，如太陽能路燈，其核心部件是光電板，光電板吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存起來。某興趣小組要研究光電板吸收太陽能的多少與哪些因素有關(guān)，他們有如下猜想：猜想1：光電板吸收太陽能的多少與光電板的光照時(shí)間有關(guān)；猜想2：光電板吸收太陽能的多少與光電板的面積有關(guān)；猜想3：光電板吸收太陽能的多少與光電板的顏色有關(guān)。為了驗(yàn)證以上猜想，他們讓光電板對(duì)相同的LED燈供電，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)光電板的面積S/m2光照時(shí)間t/min光電板顏色LED燈的發(fā)光時(shí)間/min10.110深藍(lán)色3020.120深藍(lán)色6030.210深藍(lán)色6040.310深藍(lán)色9050.110綠色2060.110白色5（1）該實(shí)驗(yàn)中，光電板吸收太陽能的多少是通過反映的；（2）分析表中（填表中的序號(hào)）兩組數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：光電板吸收太陽能的多少與光電板的光照時(shí)間有關(guān)；（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，制作太陽能光電板用色最好；（4）分析表中1、3、4三組數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：?！敬鸢浮縇ED燈的發(fā)光時(shí)間1、2深藍(lán)在光電池顏色和光照時(shí)間都相同時(shí)，光電池面積越大，光電池吸收的太陽能越多?！窘馕觥浚?）[1]實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)換法，用LED燈的發(fā)光時(shí)間來反映光電板吸收太陽能的多少。（2）[2]探究光電板吸收太陽能的多少與光電板的光照時(shí)間是否有關(guān)，要控制光電板顏色和面積相同，光照時(shí)間不同，由表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)用1、2兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。（3）[3]由表中1、5、6三組數(shù)據(jù)可知，在光電池面積和光照時(shí)間相同時(shí)，采用深藍(lán)色的第一組數(shù)據(jù)中LED燈的發(fā)光時(shí)間最長，說明制作光電池用深藍(lán)色最好。（4）[4]在光電池顏色和光照時(shí)間都相同時(shí)，光電池面積越大，LED燈的發(fā)光時(shí)間越長，即光電池吸收的太陽能越多。

一、填空題1．太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫。太陽能屬于（選填“一次”或“二次”）能源。太陽能是在太陽內(nèi)部氫原子核發(fā)生（選填“裂變”或“聚變”）釋放出的能。核電站所用的核燃料屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源，在反應(yīng)堆中，核燃料發(fā)生（選填“裂變”或“聚變”）釋放出大量的核能，若某核電站四臺(tái)機(jī)組年發(fā)電總量約為，這些電能相當(dāng)于完全燃燒kg的煙煤釋放出的熱量。（煙煤的熱值為3×107J/kg）【答案】一次聚變不可再生裂變3.6×109【解析】[1]太陽能屬于直接從自然界獲得的能源，叫做一次能源。[2]在太陽內(nèi)部時(shí)刻發(fā)生由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng)，即核聚變，不停地釋放出巨大的能量。[3]由于發(fā)生核反應(yīng)的鈾在短時(shí)間內(nèi)不能形成，是不可再生能源，所以核電站所用的核燃料屬于不可再生能源。[4]由于核裂變是可控的，故核電站中的核反應(yīng)堆就是通過核裂變過程中釋放核能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的。[5]四臺(tái)機(jī)組年發(fā)電總量，與燃料完全燃燒放出的熱量Q放相同，即Q放＝W，根據(jù)Q放＝mq可得，煙煤的質(zhì)量二、綜合題2．（1）2022年1月1日，“華龍一號(hào)”中核集團(tuán)福清核電6號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，“華龍一號(hào)”核電站利用核反應(yīng)堆中鈾核（選填“裂變”或“聚變”）時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能，通過汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。用水做冷卻劑給核反應(yīng)堆的堆芯降溫，其原因是水的較大。（2）“風(fēng)能、太陽能、水能、煤炭”中屬于不可再生能源的是。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的，具有定位、導(dǎo)航和通訊等功能。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用傳遞信息的。（3）由于燃油價(jià)格的上漲，很多人選擇購買電力能源汽車。電能屬于（填“一次”或“二次”）能源。如圖是一輛正在充電的汽車，給汽車蓄電池充電時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為能?！敬鸢浮苛炎儽葻崛菝禾侩姶挪ǘ位瘜W(xué)【解析】（1）[1]核電站是利用原子核裂變發(fā)生可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時(shí)釋放的大量能量來發(fā)電的。[2]用水做冷卻劑給核反應(yīng)堆的堆芯降溫，其原因是水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多。（2）[3]風(fēng)能、太陽能、水能屬于可再生能源，煤炭屬于化石能源，屬于不可再生能源。[4]電磁波能在真空中傳播，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就是利用電磁波傳遞信息的。（3）[5][6]電能需要消耗一次能源得到，屬于二次能源；給汽車蓄電池充電時(shí)，電能將轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。三、計(jì)算題3．安全、清潔、方便的太陽能越來越受到人們的重視和廣泛利用。如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容量為，熱水器上集熱器的面積，在與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為。如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽光照射，已知水的密度，水的比熱容。那么：（1）一箱水需要吸收的熱量是多少；（2）熱水器上的集熱器對(duì)太陽能的利用效率為多少；（3）這些能量相當(dāng)于完全燃燒多少千克干木柴放出的熱量。（）【答案】（1）；（2）40%；（3）2.1kg【解析】解：（1）一箱水的質(zhì)量m=ρV水=1×103kg/m3×120×10-3m3=120kg水需要吸收的熱量（2）太陽照射5h獲得的太陽能熱水器上的集熱器對(duì)太陽能的利用效率（3）由題意知，干木材完全燃燒放出的熱量等于水吸收的熱量，即Q放=Q吸=2.52×107J需要完全燃燒干木柴的質(zhì)量答：（1）一箱水需要吸收的熱量是；（2）熱水器上的集熱器對(duì)太陽能的利用效率為40%；（3）這些能量相當(dāng)于完全燃燒2.1kg干木柴放出的熱量。4．當(dāng)今太陽能熱水器已經(jīng)在我國北方城鄉(xiāng)用得非常普遍了。已知某太陽能熱水器在冬季有效日照時(shí)段里，能將、水加熱到。請(qǐng)解答：[水的比熱容為，水的密度為]（1）熱水器中水的質(zhì)量是多少？（2）在此過程中，水吸收了多少熱量？（3）若此期間太陽輻射到熱水器的熱量為，則該熱水器的效率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）熱水器中水的質(zhì)量（2）水吸收的熱量（3）該熱水器的效率答：（1）水的質(zhì)量為100kg；（2）在此過程中，水吸收了1.26×107J熱量；（3）該熱水器的效率是80%。四、多選題（新）5．關(guān)于能源和信息的傳遞，下列說法正確的是（）A．光纖通訊是利用光沿直線傳播或發(fā)生折射來實(shí)現(xiàn)的B．核能是不可再生能源C．在核反應(yīng)堆內(nèi)部，核燃料具有的核能通過核裂變反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能D．相同時(shí)間內(nèi)，激光比微波傳輸?shù)男畔⒏唷敬鸢浮緽D【解析】A．光纖通信是依靠激光在光纖中多次發(fā)生反射來傳遞信息的，故A錯(cuò)誤；B．核能消耗后短期內(nèi)不能夠從自然界得到補(bǔ)充，屬于不可再生能源，故B正確；C．核電站發(fā)電是核燃料通過核裂變將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．頻率越高，傳遞的信息越多，與微波相比，光的頻率更高，相同時(shí)間內(nèi)，激光傳輸?shù)男畔⒏?，故D正確。故選BD。6．如圖所示，是一種新型節(jié)能燈。它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”太陽能電池板。關(guān)于節(jié)能燈的設(shè)計(jì)解釋合理的是（）

A．太陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．小風(fēng)扇是用來