第二十章能源與能量守恒定律20.2開發新能源基礎過關全練知識點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地區提供上網服務,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化為機械能B.太陽能無人機將太陽能轉化為內能,再將內能轉化為機械能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,先將化學能轉化為電能,再將電能轉化為機械能2.(2022遼寧鞍山中考)隨著科技發展,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,來自太陽內部的(選填“核聚變”或“核裂變”)。太陽發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“中國環流器二號M”的成功運行,標志著中國離“人造太陽”的夢想又近了一步。下列關于“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”是利用氫核的鏈式反應來工作的4.(2022山東棗莊中考)核電站的發電流程如圖所示,在發電過程中,下列所述能量轉化順序正確的是()A.核能→化學能→內能→電能 B.核能→化學能→機械能→電能C.核能→內能→機械能→電能 D.核能→機械能→內能→電能5.(2022陜西清華大學附中延安學校期末)“華龍一號”是由中國兩大核電企業研發的先進百萬千瓦級壓水堆核電技術,使核能的利用更安全、更經濟。下列說法正確的是()A.核能發電是利用原子核聚變釋放的核能B.核電站的能量轉化為核能→內能→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電機發電。關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.利用干熱巖發電的過程中將機械能轉化為內能再轉化為電能C.干熱巖發電過程中效率高于100%D.干熱巖是一種清潔能源7.(2021江西贛州中學月考)新能源的特點是資源豐富,在使用時對環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準的是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質能⑦風能⑧氫能A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧能力提升全練8.我國在城市建設和鄉村振興計劃中,重視環境保護和新能源的開發利用。下面列舉的項目中,不屬于新能源開發的是()A.太陽能發電 B.風力發電 C.核能發電 D.燃煤發電9.粵港澳大灣區的電力由大亞灣核電站提供,下列關于核能說法正確的是()A.核反應堆是可控的鏈式反應裝置 B.核能可直接轉化為電能C.核能是可再生能源 D.核能是原子內部的化學反應釋放出來的能量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、地熱能和潮汐能以外,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信息:太陽照射時間t/h裝水質量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化效率。

答案全解全析基礎過關全練1.D由于在能量的轉化或轉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化為機械能,A錯誤;太陽能無人機將太陽能轉化為電能,再將電能轉化為其他形式的能,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,先將化學能轉化為電能,然后將電能轉化為機械能,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,這是太陽內部每時每刻進行的核聚變反應。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,鏈式反應是重核裂變的一種反應形式,所以“人造太陽”不是利用氫核的鏈式反應來工作的,C、D錯誤。4.C核電站在發電過程中,核能先轉化為水的內能,水受熱以后溫度上升會產生大量的水蒸氣,水蒸氣會推動汽輪機轉動,即將內能轉化為機械能,汽輪機又帶動發電機轉動,最后發電機將機械能轉化為電能。故選C。5.B核電站是利用核裂變釋放的核能發電,A錯誤;核能發電的能量轉化過程是核能→內能→機械能→電能,B正確;核能是清潔能源,但核廢料能發射放射線,導致核輻射,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式反應會釋放出巨大能量的原理制成的,其中在核電站中鏈式反應的速度和規模是人為控制的,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;利用干熱巖發電的過程中先將干熱巖的內能轉移到水和水蒸氣的內能,再轉化為發電機的機械能,再轉化為電能,故B錯誤;在干熱巖發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、生物質能、風能、氫能符合新能源標準。能力提升全練8.DA、B、C都屬于新能源開發措施,D中燃煤發電會產生廢物、廢氣污染環境,與節能環保、低碳生活不相符,不屬于開發新能源措施。9.A核電站的核心是核反應堆,它以鈾為核燃料,核反應堆中發生的鏈式反應是可控制的,A正確;核能會先轉化為內能,然后內能轉化為機械能,機械能再轉化為電能,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.原子核負裂變解析原子由帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成。用中子轟擊鈾235原子核,可使其發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)假設天然氣