《第20章 能量和能源》2005年单元测试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板．白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电．这样白天与晚上的能量转化形式是（ ）
A．白天：太阳能→内能→电能
B．白天：太阳能→电能→化学能
C．晚上：化学能→电能→太阳能
D．晚上：化学能→电能→化学能

2. 难度：中等

下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．煤
B．石油
C．天然气
D．太阳能

3. 难度：中等

如图为核电站发电流程图．在核电站的发电过程中，从核能到电能，图中所示的能量转化顺序正确的是（ ）

A．核能，化学能，机械能，电能
B．核能，内能，机械能，电能
C．核能，机械能，内能，电能
D．核能，内能，化学能，电能

4. 难度：中等

下列设施或过程不属于利用太阳能的是（ ）
A．太阳能电池
B．太阳能热水器
C．核电站
D．植物的光合作用

5. 难度：中等

下列能源中属于不可再生能源的是（ ）
A．风能
B．水能
C．化石能
D．动、植物能

6. 难度：中等

如图所示的是1990年和2050年世界各类能源在消费总量中所占的比例．根据你所学的有关能源的知识和图中的信息判断，下列叙述正确的是（ ）

A．石油在1990年和2050年的世界各类能源消费中所占的比例最大
B．煤炭和石油等能源燃烧产生的二氧化碳是产生酸雨的主要原因
C．2050年石油的需求量小于1990年石油的需求量
D．图中的水能是指水的化学能

7. 难度：中等

开发新能源是本世纪人类关注的热点之一，除了开发新能源，我们还应该从节约身边的能源做起，下图中符合节约能源且安全的做法是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述中正确的是（ ）
A．洗衣机甩干衣服，将内能转化为机械能
B．内燃机的做功冲程，将机械能转化为内能
C．炉灶内煤块燃烧时，将化学能转化为内能
D．用电热水器烧水时，将内能转化为电能

二、填空题

9. 难度：中等

通讯卫星板状的两翼是太阳电池板，它的作用是把    能转化为    能，供卫星使用．

10. 难度：中等

请你列举核能的一个应用实例：    ；再说出一个利用核能可能带来的问题：    ．

11. 难度：中等

参照图及示例填写不同形式的能量之间的转化及其实例．示例：电能→光能：电灯
（1）    ．
（2）    ．

12. 难度：中等

人们常说，太阳是人类的“能源之母”．从广义的角度看，太阳能不仅包括直接投射到地球表面上的热能和光能，而且还包括由它引起产生的水能、风能和化学能等．在石油、天然气、煤、地热能中，不是来自太阳的能源是    ．

13. 难度：中等

某型号太阳能庭院灯的技术参数如图所示．该太阳能庭院灯的抗风力不小于    m/s．在充分充电后，即使是连续阴天，专用铅酸蓄电池使两盏节能灯正常工作所做的电功最大可以达到    kw•h．

三、解答题

14. 难度：中等

如图所示是利阳能的三种方式的示意图．请在空白方框内填上相关的物理名称．

15. 难度：中等

请阅读下面的介绍，回答相关问题
焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量…．但他在探索科学真理的道路上，也走过弯路．年轻的时候，焦耳也和许多人一样设想制作一种“永动机”--不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置．他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作，但没有一次是成功的．接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题．经过不懈的努力，他终于在新的研究领域中取得了成功，发现了科学真理．
“永动机”制造一直失败的原因是：它违背了______．
你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是：______．

16. 难度：中等

1905年被誉为“爱因斯坦奇迹年”，为纪念“爱因斯坦奇迹年”100周年和爱因斯坦逝世50周年，2004年6月联合国大会将2005年定为“世界物理年”．除“相对论”以外，爱因斯坦的另一重大贡献是正确解释了“光电效应”现象，为量子理论的发展作出了重要贡献．在光电效应的诸多应用中，当前最值得关注的是光电池．
如图所示是表示光电池工作原理的示意图：当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时，将会产生光电效应，从而使电路中产生电流．从能量转化的角度看，光电池是将______能转化为______能的装置．

17. 难度：中等

小雨通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你帮她在方框中填入相应的能量形式：

①______能；②______能．

18. 难度：中等

目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能，如：______．其二是把太阳能转化为电能，如______．请你举出一个间接利用太阳能的实例：______．

19. 难度：中等

潮汐是月球、太阳对地球的引力作用而产生的．每天的涨潮与落潮蕴含着巨大的能量，这种能量可以用来发电．如图所示，在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的动能传递给发电机，通过发电机转化为______能；图中甲、乙两幅图代表涨潮发电的是______；与火力发电相比，潮汐发电的优点是______．

20. 难度：中等

我国将于2006年1月1日开始实施《可再生能源法》．这部法律不仅向人们显示了可再生能源对于未来社会生活的重大意义，同时，也为可再生能源未来的发展指出了更明确的方向．
（1）目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是______．
（2）与不可再生能源相比，可再生能源的主要优点是：（只要求写出1条）______．

21. 难度：中等

能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一．
（1）能源家族中：①柴薪，②煤炭，③石油，④天然气，⑤水能，⑥风能，⑦太阳能，⑧地热能等，在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有______；会造成水土流失和沙漠化的有______（填题序号）；
（2）黄冈市城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对，小刚同学收集如下两组有关数据：

	热值q/J•m^-3	当地价格/元•m^-3	每户月平均用气量/m^3	更换灶具费用/元
煤  气	约4×10^7	9	6
天然气	约8×10^7	15	3	70

请你决策：______（选填“A”或“B”）
A．继续使用煤气，B．更换使用天然气
简单说明你作出这样决策的理由是：______．

22. 难度：中等

2004月年5月，天然气伴随着“西气东输”的步伐开始走进了江城芜湖的千家万户，传统燃料也随之被逐步取代．天然气燃烧时可以将______能转化为______能．假如燃烧充分，那么天然气与煤气相比，燃烧时每立方米释放出的热量约相差______J．与传统燃料相比，天然气的优点是______（写出一条即可）．

23. 难度：中等

随着工业生产的发展和人们生活水平的提高，煤、石油、天燃气等燃料燃烧释放的二氧化碳越来越多，使全球温室效应加剧．许多科学家认为二氧化碳是最主要的温室气体．阳湖中学科技兴趣小组设计了一个实验，探究二氧化碳气体和空气在相同光照情况下升温的快慢．
（一）活动步骤
（1）选两只 ______（相同/不同）的透明广口玻璃瓶，并在用来密封广口玻璃瓶口的木塞中间各钻一小孔．
（2）在化学实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳气体．
（3）用如图所示的方法把集气瓶中的二氧化碳气体慢慢倒入广口玻璃瓶．用这种方法倾倒二氧化碳气体所应用的物理知识是：______．
（4）将装有二氧化碳气体和装有空气的两只广口玻璃瓶都盖上木塞，并在木塞中间的小孔中各插入 ______．
（5）将两只广口玻璃瓶放入冰箱冷藏室一段时间，使两瓶气体的 ______相同．
（6）从冰箱中取出两只广口玻璃瓶，放在阳光充足的地方．
（7）每隔3min观察并记录数据（持续观察30min）．
（二）请你在下面空白处设计一个供记录实验数据的表格．
（三）交流
（8）温室效应将导致全球气候逐渐变暖，从而造成海平面上升、热带风暴频发等一系列气象灾害，人类已认识到温室效应加剧的危害，正在制定国际公约以限制温室气体的排放．请你提出一个减少二氧化碳气体排放的合理化建议：______．

24. 难度：中等

今年3月1日起，我国对家用电冰箱、空调这两个产品率先实施能源效率标识制度，以后生产、销售、进口的空调、冰箱均应在显著位置粘贴“中国能效标识”的标签（如图所示）．能效标识将能效分为1、2、3、4、5五个等级，等级1表示产品最节能，等级5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售．
（1）据有关部门科学预测，在推行能效标识后未来的10年间，家用空调器和冰箱可累计节电548亿度（约合1.972×10¹⁷J）．这些电能相当于多少吨标准煤完全燃烧时所释放的热量？（已知标准煤的热值为2.9×10⁷J/kg）
（2）目前，一台电功率为1160W的高效节能制冷空调A，售价大致为3000元，另一台制冷效果相同的一般节能制冷空调B电功率为1500W，售价大致为2000元．若空调的使用寿命为12年，家用平均每年使用500h，1度电的价格按0.50元计算．试求出使用12年，高效节能空调比一般节能空调所节约的电费．
（3）根据你所知道的信息对将要购买空调的消费者提出建议并简要说明理由．

25. 难度：中等

阅读短文，回答问题
微波炉是现代家庭中的烹饪工具．接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波，故称为微波．微波有以下重要特性：
①微波的传播速度等于光速，微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射．
②微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过．
③微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈的振动，达到加热食品的目的．
④过量的微波照射对人体有害．
（1）微波在真空中的传播速度为______m/s．
（2）若一微波束与金属板成30°角射向金属板，反射时反射角为______．
（3）为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应装有______．
（4）小明家使用的微波炉功率为1000W，小明用该微波炉加热质量为300g、温度为20℃的水至沸腾，用时2min，这段时间内微波炉的效率为______．

26. 难度：中等

流动的空气形成了风，风具有一定的能量，称为风能．风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统来为人类提供电能．风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动机头发电机发电．
（1）风力发电机是将______能转化成______能的设备．
（2）某小型风力发电机参数如右表所示，小明的父亲想用它解决出海渔船的用电问题，若他用这台风力发电机直接给用电器供电，在选择用电器时要注意的问题是：
①______；
②______．
（3）南通毗邻黄海，有较丰富的风力资源，即将并网的“十万千瓦”风力发电机组，预计年发电量2.5×10⁸kW•h，相当于完全燃烧______kg的煤放出的能量．（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）
（4）请你结合本地实际及图26中的有关信息，说说目前风力发电开发的困难和前景．

××型风力发电机
额定功率（W）	200
输出电压（V）	36
起动风速（m/s）	3
额定风速（m/s）	6
风能利用系数	0.38

27. 难度：中等

阅读短文，并回答问题
“孤帆一片日边来”，唐朝大诗人李白的这句诗似乎是为今天的太阳帆吟诵的．现代科学发现，光对被照射物体确实具有力的作用，科学家正力图用这一原理制造“太阳帆”，用它为太空飞船提供动力，以实现星际旅行．吹动太阳帆的“风”，不再是吹动普通风帆的气流，而是太阳光形成的“光子流”．
（1）你认为这种“光子流”的速度应为______km/s．
研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×10⁶m²的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9 N．
（2）太阳光对这个平面的压强为______Pa．
由于光的压强非常小，即使太阳帆的面积非常大，飞船受到它的压力也是非常小的．但只要时间足够长，安装面积为1.0×10⁴m²的太阳帆的飞船，也可能在1个月后速度超过2倍声速，1年后可获得脱离太阳系的速度！
（3）关于光的压力对太空中飞船的作用，下列说法中正确的是______
A．只有飞船的质量很小时，光的压力才能推动它
B．光的压力可以使飞船加速前进
C．光的压力最多可使飞船作匀速运动
D．太空中光的压力可能被空气阻力所抵消
在远离地球的太空，宇宙飞船中电气设备所需的电能较难补充，若将薄膜状的太阳能电池敷设在飞船巨大的太阳帆上，就能为飞船提供足够的电能．
（4）太阳帆上加装太阳能电池后，太阳能将转化成_______能和______能．

28. 难度：中等

小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12m．现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃，g取10N/kg，c_水=4.2×10³J/，则：
（1）这些水需要吸收多少热量？
（2）这些热量如果用燃烧煤来获取，则至少需要多少千克煤？（煤的热值是2． 9×10⁷J/kg）
（3）把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做多少功？
（4）太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置．请说出一个太阳能的优点．

29. 难度：中等

（1）有人根据古埃及文明发展史推测，描绘了三千多年前古埃及人修建金字塔时的一个场景（图）．在这个场景中，运用到的物理知识有：①______；
②______．
（2）如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中…，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作．
①你认为，上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？并说明理由．
②这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”．请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”？

30. 难度：中等

阅读图文，回答问题．
与伟大同行
这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!仔细观察后回答：
（1）装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度______（填变化情况），原因是______．实现的能量转化是：______．
（2）实验中科学家某次测得了的数据如下：
小配重重力G_小=100N，
大配重重量G_大=520N
每升降一次配重各自移动的距离h=1m，热量计中水的质量m=500g，升降次数与水温变化的关系：

升降次数	1	2	3	4	5	6
温度变化/℃	0.2	0.39	0.59	0.78	0.98	1.18

通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算、判断过程（只需分析一次实验）：
（3）本实验中的误差主要来源于______．
（4）知道吗？那个著名物理学家叫焦耳!那个伟大的定律叫能量守恒!刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影．对此谈谈你的感受：______．

31. 难度：中等

QQ 是一款流行的互联网即时通讯（聊天）工具，深受网友们的喜爱．从“QQ2004II betal”版本开始，QQ推出了“在线时长”新功能--用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务．
（1）用户登录QQ后，将鼠标移至QQ主面板自己的头像上，即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间．如图所示，是某网友某次刚登录QQ时，其QQ界面的电脑屏幕抓图（部分）．若他使用的电脑平均功率是200W，则他升到下一等级大约还要消耗多少电能？
（2）据QQ官方宣布的数字，QQ注册用户现在已达2.4亿，按每个QQ用户平均每100小时升一级计算，则所有QQ 注册用户每升一级共约消耗多少电能？（设定每个QQ用户使用一台电脑，每台电脑平均功率仍以200W计）
（3）自QQ中加入等级规则后，为更快升级而在线挂QQ的人数直线飙升-----平均同时在线达1000万左右．许多网友不论自己身在何处、是否使用电脑，也整日开机让QQ在线，以取得更多的在线时长，很多上班族也坦言自己下班从不关电脑．请根据以上计算结果，从能源和社会发展的角度，谈谈你对此现象的看法．

32. 难度：中等

阅读下面的短文，并回答相关的问题
电能便于输送，还可以方便地转化成其它形式的能来满足人们多方面的需求，从发电站发出来的电能，要经过输电线送到用电的地方，如图是电能输送的示意图．在输电线上，由于电流的扔效应，必然有一部分电能转化成热能而损失掉，导线越长，损失越多．目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失．
请回答下列问题：
（1）在图中的横线上填写与输电过程相对应的名称．

（2）在保证输送功率不变的情况下，为什么采用高压送电？
（3）输电是输送能量的一种方式．如果从云南或者贵州利用高压输电线路输送功率为100万千瓦的电到广东，按热值为3×10⁷J•kg^-1的标准煤来折算，这相当于每天运输标准煤______t（吨）．

33. 难度：中等

地热资源越来越被人们所重视，并得到广泛利用，例如，广西某地的温泉很早就被开发和利用．若该处地下热水每日开采量为3×10⁵Kg，平均水温为66℃．问：
（1）如果改用锅炉燃烧无烟煤来供给热水，则每日将等量的冷水由16℃加热到66℃，水需要吸收多少热量？
（2）若无烟煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则每日需要多少无烟煤？[已知水的比热容为4.2×10³J/，无烟煤的热值为3.4×10⁷J/Kg]．

34. 难度：中等

先阅读下面材料，然后回答问题：
九洲地热钻探队将会尽快把井下热水抽到地面据报道，位于甘肃省兰州市的九洲地热钻探工地经过了近半年时间的开探钻挖，近日再次传出喜讯：在钻探深度1403来的井下，施工队已探到水温达50摄氏度的地下热水．下一步，施工队计划向井内下放井壁管和喷水管，力争在最短的时间内将井下热水抽到地面上来．开挖出的地下热水将被开发利用，计划投入大童资金建设温泉度假村、生态花园等诸多旅游项目，地下热水还可直接送至附近居民家中，提供洗浴、供暖等生活用水．地热资源是目前全球倡导的绿色安全资源，它不受昼夜和季节变化的限制，不仅用于供热，还可以用于旅游、温泉保健、养殖热带鱼等．
（1）李强同学家每天用的热水若全部按50℃的热水计算，则需要50kg．将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收多少热量？已知水的比热容是4.2×10³J/．
（2）若李强家用额定功率为1 500 W的电热水器烧水，在正常工作状态下烧热这些水需要多长时间？
（3）若用效率为50%的煤气炉烧水，烧热（1）问中的这些水需要多少m³煤气？（煤气的热值是3.9×10⁷J/m³）

35. 难度：中等

太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一．太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型机动车．
有一种太阳能实验车（研制过程的样品），它上面的太阳能接收板的S=8m²太阳晴朗且接收板对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳的功率为P=1KW，太阳能电池产生的电压为U=120V，可供电动机正常工作的电流为I=10A．求：
（1）在电动机正常工作时，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大？
（2）如果电动机正常工作时．将电能转化为机械能的效率是75%，且该车沿水平路面匀速直线行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶时的速度是多大？
（3）如果该车本身的质量是90Kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的，那么，该车沿水平路面匀速行驶时能装载多少货物？（g=10N/Kg）
（4）通过以上介绍及有关计算，你对该车的有关技术参数及性能已经有了大致的了解．如果你是评审专家之一，你认为该实验车能否批量生产投放市场？至少说出两点理由．

36. 难度：中等

如图所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW．在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供12A的电流，请你求出：
（1）在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率是多大？
（3）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180N，则在1min钟内这辆车行驶了多少米？

37. 难度：中等

核电站一旦工作，就不能随意停下来，而电网白天用电量多，深夜用电量少，为了使核电站稳定工作，建设了抽水蓄能电站．深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示，白天用电高峰时，再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，如图乙所示．请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程．