20.2　開發(fā)新能源 同步練習(xí)

第二十章能源與能量守恒定律20.2開發(fā)新能源基礎(chǔ)過關(guān)全練知識點1太陽能——永恒的動力之源1.如圖為Aquila太陽能無人機,該無人機以太陽能為能量來源,主要作用是在高空中為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供上網(wǎng)服務(wù),以下說法正確的是()A.太陽能無人機將接收到的太陽能全部轉(zhuǎn)化為機械能B.太陽能無人機將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C.太陽能是一種不可再生能源D.高能量電池為無人機提供動力,先將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,再將電能轉(zhuǎn)化為機械能2.(2022遼寧鞍山中考)隨著科技發(fā)展,太陽能的利用越來越廣泛。太陽能是(選填“可再生”或“不可再生”)能源,來自太陽內(nèi)部的(選填“核聚變”或“核裂變”)。太陽發(fā)出的光在真空中約以m/s的速度傳播。

知識點2核能——造福人類的“神火”3.我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”的成功運行,標(biāo)志著中國離“人造太陽”的夢想又近了一步。下列關(guān)于“人造太陽”對核能的利用,說法正確的是()A.核能屬于可再生能源 B.核能屬于一次能源C.“人造太陽”利用了鈾核分裂釋放的能量D.“人造太陽”是利用氫核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來工作的4.(2022山東棗莊中考)核電站的發(fā)電流程如圖所示,在發(fā)電過程中,下列所述能量轉(zhuǎn)化順序正確的是()A.核能→化學(xué)能→內(nèi)能→電能 B.核能→化學(xué)能→機械能→電能C.核能→內(nèi)能→機械能→電能 D.核能→機械能→內(nèi)能→電能5.(2022陜西清華大學(xué)附中延安學(xué)校期末)“華龍一號”是由中國兩大核電企業(yè)研發(fā)的先進(jìn)百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù),使核能的利用更安全、更經(jīng)濟(jì)。下列說法正確的是()A.核能發(fā)電是利用原子核聚變釋放的核能B.核電站的能量轉(zhuǎn)化為核能→內(nèi)能→機械能→電能C.核能是清潔能源,所以核廢料可以隨意埋放D.核能發(fā)電釋放核能的過程與原子彈爆炸釋放核能的過程完全相同知識點3其他新能源6.干熱巖是一種埋藏于地下3~10千米,沒有水或蒸汽的、致密不滲透的高溫巖體。2017年我國科學(xué)家在青海共和盆地3705米深處鉆獲了236℃的高溫干熱巖體。通過從地表向高溫巖體打井從而注入溫度較低的水,待冷水吸熱變成高溫水蒸氣后推動發(fā)電機發(fā)電。關(guān)于干熱巖下列說法正確的是()A.干熱巖屬于不可再生能源B.利用干熱巖發(fā)電的過程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為電能C.干熱巖發(fā)電過程中效率高于100%D.干熱巖是一種清潔能源7.(2021江西贛州中學(xué)月考)新能源的特點是資源豐富,在使用時對環(huán)境無污染或者污染很小,且可以再生。下列能源符合新能源標(biāo)準(zhǔn)的是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧能力提升全練8.我國在城市建設(shè)和鄉(xiāng)村振興計劃中,重視環(huán)境保護(hù)和新能源的開發(fā)利用。下面列舉的項目中,不屬于新能源開發(fā)的是()A.太陽能發(fā)電 B.風(fēng)力發(fā)電 C.核能發(fā)電 D.燃煤發(fā)電9.粵港澳大灣區(qū)的電力由大亞灣核電站提供,下列關(guān)于核能說法正確的是()A.核反應(yīng)堆是可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裝置 B.核能可直接轉(zhuǎn)化為電能C.核能是可再生能源 D.核能是原子內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)釋放出來的能量10.原子由和電子組成,電子帶電。用中子轟擊鈾235原子核,可使其發(fā)生核(選填“聚變”或“裂變”)并釋放核能。

11.太陽是人類的“能源之母”,地球上除核能、地?zé)崮芎统毕芤酝?幾乎所有能源都來自太陽。太陽能分布廣闊、獲取方便,既是清潔能源,又是(選填“可再生”或“不可再生”)能源。小明家的太陽能熱水器裝水50L,這些水升高2℃所吸收的熱量是J。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),其密度為1.0×103kg/m3]

素養(yǎng)探究全練12.太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置,如表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息:太陽照射時間t/h裝水質(zhì)量m/kg吸熱板面積S/m2水升高的溫度Δt/℃太陽輻射功率P/[J·(m2·h)-1]101002.5401.68×106其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能。太陽能的多少取決于太陽輻射功率、太陽照射時間和吸熱板面積,即W太陽能=PtS。求:(1)已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求水在10h內(nèi)吸收的熱量;(2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供,需要完全燃燒多少m3的天然氣;(天然氣的熱值為8.4×107J/m3,假設(shè)天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)(3)該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)全練1.D由于在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中存在能量的散失,所以太陽能無人機不能將接收到的太陽能全部轉(zhuǎn)化為機械能,A錯誤;太陽能無人機將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,B錯誤;太陽能可以在自然界源源不斷地得到,屬于可再生能源,C錯誤;高能量電池為無人機提供動力時,先將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,然后將電能轉(zhuǎn)化為機械能,D正確。2.可再生核聚變3×108解析由較輕的原子核聚合成較重的原子核時,會釋放出巨大的能量,這是太陽內(nèi)部每時每刻進(jìn)行的核聚變反應(yīng)。太陽能可以從自然界中源源不斷地得到,因此它屬于可再生能源。光在真空中的傳播速度約為3×108m/s。3.B核能消耗后,不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充,是不可再生能源,A錯誤;核能是可以從自然界直接獲取的能源,所以它是一次能源,B正確;“中國環(huán)流器二號M”是新一代可控核聚變研究裝置,它是利用氫核聚變釋放的能量來工作的,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是重核裂變的一種反應(yīng)形式,所以“人造太陽”不是利用氫核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來工作的,C、D錯誤。4.C核電站在發(fā)電過程中,核能先轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,水受熱以后溫度上升會產(chǎn)生大量的水蒸氣,水蒸氣會推動汽輪機轉(zhuǎn)動,即將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,汽輪機又帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動,最后發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能。故選C。5.B核電站是利用核裂變釋放的核能發(fā)電,A錯誤;核能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是核能→內(nèi)能→機械能→電能,B正確;核能是清潔能源,但核廢料能發(fā)射放射線,導(dǎo)致核輻射,所以核廢料必須慎重處理,不能任意埋放,C錯誤;核電站和原子彈都是利用裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會釋放出巨大能量的原理制成的,其中在核電站中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度和規(guī)模是人為控制的,而原子彈的裂變過程是不加控制的,D錯誤。6.D由題意可知,干熱巖是一種清潔的可再生的一次能源,故A錯誤,D正確;利用干熱巖發(fā)電的過程中先將干熱巖的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水和水蒸氣的內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為發(fā)電機的機械能,再轉(zhuǎn)化為電能,故B錯誤;在干熱巖發(fā)電過程中因為機械本身散熱、機械摩擦等因素會消耗較多的能量,所以效率低于100%,故C錯誤。7.B太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、氫能符合新能源標(biāo)準(zhǔn)。能力提升全練8.DA、B、C都屬于新能源開發(fā)措施,D中燃煤發(fā)電會產(chǎn)生廢物、廢氣污染環(huán)境,與節(jié)能環(huán)保、低碳生活不相符,不屬于開發(fā)新能源措施。9.A核電站的核心是核反應(yīng)堆,它以鈾為核燃料,核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控制的,A正確;核能會先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,然后內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,機械能再轉(zhuǎn)化為電能,B錯誤;核能是不可再生能源,C錯誤;核能是核裂變釋放的能量,D錯誤。10.原子核負(fù)裂變解析原子由帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。用中子轟擊鈾235原子核,可使其發(fā)生核裂變并釋放核能。11.可再生4.2×105解析太陽能屬于可再生能源;水的體積V=50L=50×10-3m3,水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×2℃=4.2×105J。素養(yǎng)探究全練12.解析(1)水吸收的熱量(有用能量)Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×40℃=1.68×107J;(2)假設(shè)天然氣