沪粤版初中物理九下20.2 《开发新能源》（分层练习）-2023-2024学年九年级下册物理同步精沪粤版解析版

20.2开发新能源一、单选题1．下列关于核能的说法错误的是（）A．核电站是利用核能来发电的B．核电站发生泄漏时会对人和生物造成伤害C．核反应堆中发生的是链式反应D．核废料不会对环境造成污染【答案】D【解析】A．核电站是由核反应堆里的铀核裂变，放出核能来发电的，故A正确，不符合题意；B．核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害，故B正确，不符合题意；C．核电站主要利用核反应堆中可控链式反应来发电的，故C正确，不符合题意；D．核废料有放射性，会对环境造成污染，故D错误，符合题意。故选D。2．能源、信息、材料是现代社会发展的三大重要领域。下列说法正确的是（）A．太阳能、风能和核能都是可再生能源B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的C．必须用六颗同步卫星才能实现全球通信D．核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的【答案】D【解析】A．太阳能、风能等是可再生资源，但是核能是不可再生能源，故A错误；B．光纤通信利用光在光导纤维中反射传递信息，故B错误；C．根据科学家测算，全球只需要3颗同步卫星均匀分布，恰好将整个地球覆盖，实现全球通信，故C错误；D．获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故D正确。故选D。3．目前，我国在新能源、超导和空间站建设等领域都取得了巨大科技成就。下列有关说法正确的是（）A．水能是不可再生能源B．超导材料可以用于电热器的发热元件C．核电站是利用核聚变原理来发电的D．地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信【答案】D【解析】A．水能可以从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，故A错误；B．超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，超导体不能用来制作电热器的发热元件，故B错误；C．核电站的原理是利用核裂变发电的，故C错误；D．电磁波可以在真空中传播，所以，地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信，故D正确。故选D。4．2017年，我国海域“可燃冰”（天然气水合物）首次开采成功；2020年，深海潜水器“奋斗者”号实现海底水声定位；2021年，我国磁约束核聚变装置“东方超环”在7000万摄氏度下运行17.6分钟；2022年，冬奥园区无人驾驶车辆实现基于北斗提供的厘米级高精度定位服务……关于上述新科技成果，下列说法中正确的是（）A．可燃冰属于可再生能源B．“奋斗者”号水声定位主要是利用声音传递能量实现的C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致D．北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号【答案】D【解析】A．可燃冰属于化石能源，是在开发利用后就不会在短时间内再次从自然界产生的能源，属于不可再生能源，故A错误；B．水声定位主要是利用声音传递信息实现的，故B错误；C．聚变获得核能的方式是核聚变，普通核电站获得核能的方式是核裂变，故C错误；D．卫星与地面系统是通过电磁波来交互信息的，故D正确。故选D。二、填空题5．为了维护祖国的安全，我国已经有了辽宁号和山东号航母，正在制造第三艘航母，同时正发展第四艘航母——排水量十万吨的核动力电磁航母。核动力航母采用的是核（填“裂变”、“聚变”）。【答案】裂变【解析】由于核裂变是可控的，核动力航母是通过核裂变方式获得动力的。6．如图所示，这是海上浮动核电站的效果图，这种小型的、可移动式的核电站将陆上核电站的缩小版安装在船舶上。核电站中的核反应堆是利用（选填“核聚变”或“核裂变”）来发电的；核电站中的汽轮机属于（选填“发电机”、“电动机”或“热机”）。【答案】核裂变热机【解析】[1]核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电的。[2]核电站中的汽轮机是利用内能工作的，属于热机。7．北京冬奥会期间，700余辆氢能大巴车在延庆、张家口提供交通服务保障。氢能大巴车利用氢和氧发生化学变化，将氢能最终转化成能带动电动机运行。与传统的燃油汽车相比，氢能大巴车的优越性是（写出一点即可）。以玉米、薯类及秸秆等（选填“可再生”或“不可再生”）能源为原材料生产的可降解餐具，代替塑料制品为冬奥会提供相关服务。【答案】电污染少可再生【解析】[1][2]氢能大巴车利用氢和氧发生化学变化产生电能，供电动机工作，在氢和氧发生化学变化产生电能的过程中，产生水，污染少。[2]能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源，玉米、薯类及秸秆能从自然界源源不断获得，属于可再生能源。8．2022年1月1日，“华龙1号”中核集团福清核电6号机组首次并网成功，“华龙1号”核电站利用核反应堆中铀核（选填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过汽轮机带动发电机发电，发电机的工作原理是现象。用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的较大。【答案】裂变电磁感应比热容【解析】[1]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。[2]发电机是根据电磁感应的原理制造的。[3]用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。9．如图所示是利用太阳灶烧水的情景，太阳灶是利用凹面镜对太阳光的（填“反射”或“折射”）而产生（填“会聚”或“发散”）作用，所利用的太阳能是来源于太阳内部原子核的（填“裂变”或“聚变”）。

【答案】反射会聚聚变【解析】[1]凹面镜是由不透明的镜体组成，对光起到反射的作用。[2]凹面镜对光线的作用是会聚。[3]太阳能的来源是，太阳能内部发生核聚变释放能量。10．如图所示，中国空间站绕地球做快慢不变的圆周运动，其运动状态是（选填“变化”或“不变”）的；空间站太阳能电池板，具有将太阳能转化为能的作用。

【答案】变化电【解析】[1]升空后空间站绕地球做圆周运动，它的运动方向不断发生变化，所以，它的运动状态是变化。[2]太阳能电池板的能量转化是将太阳能转化为电能。11．北京时间2023年5月30日9时31分，神舟十六号载人飞船搭载长征二号F遥十六运载火箭成功发射升空。发射过程中宇航员说“很舒服”，声音是通过波传到地球的。太阳能就是来自太阳内的（选填“核聚变”或“核裂变”）。【答案】电磁核聚变【解析】[1]声音的传播需要介质，真空不能传声；电磁波可以在真空中传播。发射过程中宇航员说“很舒服”，声音经过转换为加载到高频电磁波上，是通过电磁波传到地球的。[2]获得核能的两种途径:核裂变和核聚变，太阳能就是来自太阳内的核聚变。三、实验题12．太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用，如太阳能路灯，其核心部件是光电板，光电板吸收太阳能转化为电能并储存起来。某兴趣小组要研究光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们有如下猜想：猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；猜想2：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关；猜想3：光电板吸收太阳能的多少与光电板的颜色有关。为了验证以上猜想，他们让光电板对相同的LED灯供电，进行了实验，记录的实验数据如下表：序号光电板的面积S/m2光照时间t/min光电板颜色LED灯的发光时间/min10.110深蓝色3020.120深蓝色6030.210深蓝色6040.310深蓝色9050.110绿色2060.110白色5（1）该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过反映的；（2）分析表中（填表中的序号）两组数据得出的结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；（3）分析表中数据可知，制作太阳能光电板用色最好；（4）分析表中1、3、4三组数据，得出的结论是：。【答案】LED灯的发光时间1、2深蓝在光电池颜色和光照时间都相同时，光电池面积越大，光电池吸收的太阳能越多。【解析】（1）[1]实验采用转换法，用LED灯的发光时间来反映光电板吸收太阳能的多少。（2）[2]探究光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间是否有关，要控制光电板颜色和面积相同，光照时间不同，由表中数据可知，应用1、2两组数据进行分析。（3）[3]由表中1、5、6三组数据可知，在光电池面积和光照时间相同时，采用深蓝色的第一组数据中LED灯的发光时间最长，说明制作光电池用深蓝色最好。（4）[4]在光电池颜色和光照时间都相同时，光电池面积越大，LED灯的发光时间越长，即光电池吸收的太阳能越多。

一、填空题1．太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。太阳能属于（选填“一次”或“二次”）能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生（选填“裂变”或“聚变”）释放出的能。核电站所用的核燃料属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，在反应堆中，核燃料发生（选填“裂变”或“聚变”）释放出大量的核能，若某核电站四台机组年发电总量约为，这些电能相当于完全燃烧kg的烟煤释放出的热量。（烟煤的热值为3×107J/kg）【答案】一次聚变不可再生裂变3.6×109【解析】[1]太阳能属于直接从自然界获得的能源，叫做一次能源。[2]在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，即核聚变，不停地释放出巨大的能量。[3]由于发生核反应的铀在短时间内不能形成，是不可再生能源，所以核电站所用的核燃料属于不可再生能源。[4]由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的。[5]四台机组年发电总量，与燃料完全燃烧放出的热量Q放相同，即Q放＝W，根据Q放＝mq可得，烟煤的质量二、综合题2．（1）2022年1月1日，“华龙一号”中核集团福清核电6号机组首次并网成功，“华龙一号”核电站利用核反应堆中铀核（选填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过汽轮机带动发电机发电。用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的较大。（2）“风能、太阳能、水能、煤炭”中属于不可再生能源的是。北斗卫星导航系统是中国自行研制的，具有定位、导航和通讯等功能。北斗卫星导航系统利用传递信息的。（3）由于燃油价格的上涨，很多人选择购买电力能源汽车。电能属于（填“一次”或“二次”）能源。如图是一辆正在充电的汽车，给汽车蓄电池充电时，是将电能转化为能。【答案】裂变比热容煤炭电磁波二次化学【解析】（1）[1]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。[2]用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。（2）[3]风能、太阳能、水能属于可再生能源，煤炭属于化石能源，属于不可再生能源。[4]电磁波能在真空中传播，北斗卫星导航系统就是利用电磁波传递信息的。（3）[5][6]电能需要消耗一次能源得到，属于二次能源；给汽车蓄电池充电时，电能将转化为化学能。三、计算题3．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为，热水器上集热器的面积，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射，已知水的密度，水的比热容。那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少；（2）热水器上的集热器对太阳能的利用效率为多少；（3）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量。（）【答案】（1）；（2）40%；（3）2.1kg【解析】解：（1）一箱水的质量m=ρV水=1×103kg/m3×120×10-3m3=120kg水需要吸收的热量（2）太阳照射5h获得的太阳能热水器上的集热器对太阳能的利用效率（3）由题意知，干木材完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即Q放=Q吸=2.52×107J需要完全燃烧干木柴的质量答：（1）一箱水需要吸收的热量是；（2）热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%；（3）这些能量相当于完全燃烧2.1kg干木柴放出的热量。4．当今太阳能热水器已经在我国北方城乡用得非常普遍了。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将、水加热到。请解答：[水的比热容为，水的密度为]（1）热水器中水的质量是多少？（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，则该热水器的效率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）热水器中水的质量（2）水吸收的热量（3）该热水器的效率答：（1）水的质量为100kg；（2）在此过程中，水吸收了1.26×107J热量；（3）该热水器的效率是80%。四、多选题（新）5．关于能源和信息的传递，下列说法正确的是（）A．光纤通讯是利用光沿直线传播或发生折射来实现的B．核能是不可再生能源C．在核反应堆内部，核燃料具有的核能通过核裂变反应直接转化为电能D．相同时间内，激光比微波传输的信息更多【答案】BD【解析】A．光纤通信是依靠激光在光纤中多次发生反射来传递信息的，故A错误；B．核能消耗后短期内不能够从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B正确；C．核电站发电是核燃料通过核裂变将核能转化为内能，内能转化为机械能，然后通过发电机转化为电能，故C错误；D．频率越高，传递的信息越多，与微波相比，光的频率更高，相同时间内，激光传输的信息更多，故D正确。故选BD。6．如图所示，是一种新型节能灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（）

A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能B．小风扇是用来