20.2　开发新能源 同步练习

第二十章能源与能量守恒定律20.2开发新能源基础过关全练知识点1太阳能——永恒的动力之源1.如图为Aquila太阳能无人机,该无人机以太阳能为能量来源,主要作用是在高空中为偏远地区提供上网服务,以下说法正确的是()A.太阳能无人机将接收到的太阳能全部转化为机械能B.太阳能无人机将太阳能转化为内能,再将内能转化为机械能C.太阳能是一种不可再生能源D.高能量电池为无人机提供动力,先将化学能转化为电能,再将电能转化为机械能2.(2022辽宁鞍山中考)随着科技发展,太阳能的利用越来越广泛。太阳能是(选填“可再生”或“不可再生”)能源,来自太阳内部的(选填“核聚变”或“核裂变”)。太阳发出的光在真空中约以m/s的速度传播。

知识点2核能——造福人类的“神火”3.我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”的成功运行,标志着中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。下列关于“人造太阳”对核能的利用,说法正确的是()A.核能属于可再生能源 B.核能属于一次能源C.“人造太阳”利用了铀核分裂释放的能量D.“人造太阳”是利用氢核的链式反应来工作的4.(2022山东枣庄中考)核电站的发电流程如图所示,在发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是()A.核能→化学能→内能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能C.核能→内能→机械能→电能 D.核能→机械能→内能→电能5.(2022陕西清华大学附中延安学校期末)“华龙一号”是由中国两大核电企业研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术,使核能的利用更安全、更经济。下列说法正确的是()A.核能发电是利用原子核聚变释放的核能B.核电站的能量转化为核能→内能→机械能→电能C.核能是清洁能源,所以核废料可以随意埋放D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程完全相同知识点3其他新能源6.干热岩是一种埋藏于地下3~10千米,没有水或蒸汽的、致密不渗透的高温岩体。2017年我国科学家在青海共和盆地3705米深处钻获了236℃的高温干热岩体。通过从地表向高温岩体打井从而注入温度较低的水,待冷水吸热变成高温水蒸气后推动发电机发电。关于干热岩下列说法正确的是()A.干热岩属于不可再生能源B.利用干热岩发电的过程中将机械能转化为内能再转化为电能C.干热岩发电过程中效率高于100%D.干热岩是一种清洁能源7.(2021江西赣州中学月考)新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或者污染很小,且可以再生。下列能源符合新能源标准的是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧能力提升全练8.我国在城市建设和乡村振兴计划中,重视环境保护和新能源的开发利用。下面列举的项目中,不属于新能源开发的是()A.太阳能发电 B.风力发电 C.核能发电 D.燃煤发电9.粤港澳大湾区的电力由大亚湾核电站提供,下列关于核能说法正确的是()A.核反应堆是可控的链式反应装置 B.核能可直接转化为电能C.核能是可再生能源 D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量10.原子由和电子组成,电子带电。用中子轰击铀235原子核,可使其发生核(选填“聚变”或“裂变”)并释放核能。

11.太阳是人类的“能源之母”,地球上除核能、地热能和潮汐能以外,几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便,既是清洁能源,又是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。小明家的太阳能热水器装水50L,这些水升高2℃所吸收的热量是J。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),其密度为1.0×103kg/m3]

素养探究全练12.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,如表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:太阳照射时间t/h装水质量m/kg吸热板面积S/m2水升高的温度Δt/℃太阳辐射功率P/[J·(m2·h)-1]101002.5401.68×106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。太阳能的多少取决于太阳辐射功率、太阳照射时间和吸热板面积,即W太阳能=PtS。求:(1)已知c水=4.2×103J/(kg·℃),求水在10h内吸收的热量;(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率。

答案全解全析基础过关全练1.D由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失,所以太阳能无人机不能将接收到的太阳能全部转化为机械能,A错误;太阳能无人机将太阳能转化为电能,再将电能转化为其他形式的能,B错误;太阳能可以在自然界源源不断地得到,属于可再生能源,C错误;高能量电池为无人机提供动力时,先将化学能转化为电能,然后将电能转化为机械能,D正确。2.可再生核聚变3×108解析由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。太阳能可以从自然界中源源不断地得到,因此它属于可再生能源。光在真空中的传播速度约为3×108m/s。3.B核能消耗后,不可能在短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,A错误;核能是可以从自然界直接获取的能源,所以它是一次能源,B正确;“中国环流器二号M”是新一代可控核聚变研究装置,它是利用氢核聚变释放的能量来工作的,链式反应是重核裂变的一种反应形式,所以“人造太阳”不是利用氢核的链式反应来工作的,C、D错误。4.C核电站在发电过程中,核能先转化为水的内能,水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动汽轮机转动,即将内能转化为机械能,汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能。故选C。5.B核电站是利用核裂变释放的核能发电,A错误;核能发电的能量转化过程是核能→内能→机械能→电能,B正确;核能是清洁能源,但核废料能发射放射线,导致核辐射,所以核废料必须慎重处理,不能任意埋放,C错误;核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应会释放出巨大能量的原理制成的,其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的,而原子弹的裂变过程是不加控制的,D错误。6.D由题意可知,干热岩是一种清洁的可再生的一次能源,故A错误,D正确;利用干热岩发电的过程中先将干热岩的内能转移到水和水蒸气的内能,再转化为发电机的机械能,再转化为电能,故B错误;在干热岩发电过程中因为机械本身散热、机械摩擦等因素会消耗较多的能量,所以效率低于100%,故C错误。7.B太阳能、生物质能、风能、氢能符合新能源标准。能力提升全练8.DA、B、C都属于新能源开发措施,D中燃煤发电会产生废物、废气污染环境,与节能环保、低碳生活不相符,不属于开发新能源措施。9.A核电站的核心是核反应堆,它以铀为核燃料,核反应堆中发生的链式反应是可控制的,A正确;核能会先转化为内能,然后内能转化为机械能,机械能再转化为电能,B错误;核能是不可再生能源,C错误;核能是核裂变释放的能量,D错误。10.原子核负裂变解析原子由带正电的原子核和核外带负电的电子构成。用中子轰击铀235原子核,可使其发生核裂变并释放核能。11.可再生4.2×105解析太阳能属于可再生能源;水的体积V=50L=50×10-3m3,水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×2℃=4.2×105J。素养探究全练12.解析(1)水吸收的热量(有用能量)Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×40℃=1.68×107J;(2)假设天然气