初中北师大版（2024）第十六章 永恒的探索：宇宙和粒子第四节 设计节能环保小屋练习题

这是一份初中北师大版（2024）第十六章 永恒的探索：宇宙和粒子第四节 设计节能环保小屋练习题试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.关于能源及其利用的下列说法正确的是（ ）
A . 太阳能是可再生能源
B . 所有能源都是清洁能源
C . 能量转化装置的效率可以达到100%
D . 目前核能发电主要是利用核聚变方式
2.能源革命给人类社会带来了文明进步，第三次能源革命将以下那种能源的开发和利用为主（ ）
A . 化石能源 B . 电能 C . 太阳能 D . 核能
3.我国在能源、材料和通信等领域都取得了巨大成就。下列说法中正确的是（ ）
A . 可燃冰、石油都属于可再生能源
B . “超导材料”可以用于制作输电导线
C . 地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信
D . 核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站相同
4.2015年3月21日，一架波音737﹣800型科技搭载156名乘客和名机组人员从上海飞至北京．这是一架被“换血”的飞机﹣﹣中国民航首次使用由地沟油转化而来的生物航油进行商业载客．下列说法中正确的是（ ）
A . 波音737﹣800型客机是利用浮力升空的
B . 客机从上海飞至北京的过程中，以北京机场为参照物，客机是静止的
C . 以餐饮废油（俗称“地沟油”）为原料生产的生物航煤属于可再生资源
D . 客机的外壳用铝合金制作，是因为铝合金的硬度大、密度大
5.绿色低碳是社会关注的热点，为践行低碳环保出行，2025年年底成都市公交车、巡游出租车将全面实现新能源化(纯电动或氢能源)。关于新能源汽车，下列说法正确的是（ ）
A . 使用氢燃料电池的汽车工作时，是将汽车的机械能转化为氢气的化学能
B . 电动汽车踩电门加速运动时，电池的化学能主要转化为汽车的内能
C . 氢燃料电池车消耗的氢能是一次能源，电动汽车消耗的电能是二次能源
D . 电动汽车的电池充电时，不能将电能全部转化为电池的化学能
6.太阳中蕴藏无比巨大的能量，下列说法正确的是 （ ）
A . 太阳能是不可再生能源
B . 太阳能的应用会严重污染环境
C . 太阳能的应用具有广阔前景
D . 太阳能不能转化成电能
7.利用不可再生能源发电的是（ ）

A . 风力发电
B . 水力发电
C . 太阳能发电
D . 核能发电
8.“推广绿能技术，倡导低碳出行”，近年来成都的新能源汽车越来越多，下列说法正确的是（ ）
A . 新能源汽车实现了“零排放”，电能全部转化为机械能
B . 电能、核能、化石能源都属于新能源
C . 给新能源汽车充电时，化学能转化为电能
D . 煤、石油、天然气都属于不可再生能源
9.在人造卫星上，利用的能量来源主要是（ ）
A . 利用太阳能电池把太阳能转化为电能
B . 利用天然气等化石能源燃烧放出的内能转化为电能
C . 利用氢、氧等化学变化放出内能转化为电能
D . 直接利用太阳能加热物体
10.下列关于材料、信息和能源的说法正确的是（ ）
A . 煤、石油、天然气都属于不可再生能源
B . 现在遍布全球的通讯技术所依赖的媒介是超声波
C . 计算机和手机里面的集成电路是由绝缘体材料制成的
D . 核电站利用的是核聚变产生的能量
二、多选题
1.有人设计了一种太阳能汽车，车上有两个大气囊，气囊从前面的开口处吸入空气，利用太阳能将其加热，加热后的热空气从后面喷出，从而推动汽车前进，如图所示，关于这种汽车，下列说法中正确的是（ ）
A . 汽车是将太阳能转化为内能进而转化为机械能的装置
B . 汽车主要的能量转化过程和热机的压缩冲程是相同的
C . 该汽车是利用“力的作用是相互的”知识使其前进的
D . 机械能不能再转化回太阳能说明能量转化具有方向性
2.下列四组连线中，完全正确的是（ ）
A . 工作时的能量转化干电池﹣﹣化学能转化为电能太阳能热水器﹣﹣太阳能转化为内能发电机﹣﹣机械能转化为电能
B . 物理问题研究及科学方法曹冲称象﹣﹣控制变量法将撬棒抽象为杠杆﹣﹣建立物理模型法研究电流跟电压、电阻的关系﹣﹣等效法
C . 物理量和单位功﹣﹣千瓦功率﹣﹣千瓦时热量﹣﹣焦耳
D . 生活现象与物理知识能从各个方向看到物体﹣﹣漫反射夜间行车，驾驶室内不宜亮灯﹣﹣平面镜成像沸点与气压的关系﹣﹣高压锅
3.同学们对能源的认识，下列说法不合理的是（ ）
A . 原子弹利用核裂变，核电站也是利用核裂变
B . 大量耗用柴薪，会加剧水土流失和沙漠化
C . 化石能源、核能、生物能都属于可再生能源
D . 未来的理想能源必须全部转化为电能，才可以保证大规模使用
4.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。下列关于能源、现代信息技术说法不正确的是（ ）
A . 核能属于不可再生能源，只要做好技术保护，核能是没有污染的
B . 光纤通讯是依靠电磁波来传递信息的
C . 电能属于二次能源，现代技术无法将核能直接转化为电能
D . 制作手机芯片的主要材料是超导体
5.北京奥运会“绿色、科技、人文”的理念已落实到相关工作中，前不久完成的奥运圣火在珠穆朗玛峰的传递，创造了诸多奥运圣火传递的奇迹．设在海拔5200m处的大本营把太阳能作为工作和生活的能源．建起如图所示的由太阳能光伏板（太阳电池）组成功率达到10kW的光伏小电站．关于太阳能光伏发电站，下面说法正确的是（ ）
A . 这个发电站工作时将太阳能转化为内能
B . 这个发电站工作时将电能转化为光能
C . 这个发电站工作时不会对周围环境产生污染
D . 这个发电站不是在任何时候都能正常工作
6.1月20日，我国全超导托卡马克核聚变（EAST）实验装置实现了超亿度、1066秒的长脉冲高约束模等离子体运行，创下了托卡马克装置稳态高约束模运行新的世界纪录。下列关于核能的说法中正确的是（ ）
A . 原子弹是利用不控制的核裂变释放能量
B . 氢弹是利用加以控制的核聚变释放能量
C . 目前我国建设的核电站利用了题中原理
D . 太阳内部的氦原子核正在聚变释放能量
三、填空题
1.光伏(Phtvltaic)：是太阳能光伏发电系统(Slar pwer system)的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。太阳能是 ________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
2.探测月球的计划“嫦娥一号”已正式启动，月球是一个核聚变原料宝库，仅其表面尘埃中的聚变材料﹣﹣氦核，就够人类使用上万年，目前，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它是 （选填“可”或“不可”）再生能源，适于我市开发的可再生能源有 ________ （填一种即可）．
3.“玉兔号”月球车的仪器和设备所需的电能来自太阳能，太阳能属于 ________ （填“可再生”或“不可再生”）能源，“玉兔号”月球车利用 ________ 与地面监控中心联系．
4.2022年 6月 5日上午，神舟十四号载人飞船成功发射。飞船与火箭分离后，打开了太阳能帆板。太阳能帆板主要是将 ________ 能转化为电能；航天员在舱内的实时画面是通过 ________ 波传回地面指挥中心的。
5. 科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×10 3W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量．

(1)太阳能电池板将太阳能转化为 ________ 能．
(2)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动．则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为 ________ N，太阳能转化为机械能的效率为 ________ ．
6.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是3000r/min，该汽油机每秒做功 ________ 次。太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，太阳能属于 ________ 能源（选填“可再生”或“不可再生”），研发太阳能汽车已是当今发展的趋势，它将太阳能最终转化成汽车的 ________ 。
7.全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”2015年3月9日从阿联酋首都阿布扎比起飞．它所用太阳能电池板为欧米茄公司所制造，转换效率约22%．在白天飞行时，该飞机还能将多余的太阳能电力储备到高性能蓄电池中供夜间飞行，实现不用一滴燃油而昼夜飞行．这一过程中是将太阳能转化为 ________ 能存储在蓄电池中．
四、实验探究题
1.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下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．其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m 2面积上的太阳能．求：
（1） 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m 3的天然气（天然气的热值为8.4×10 7J/m 3 ， 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．
2.新华网重庆3月31日电，3月31日1时35分，从缅甸曼德勒起飞的全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”，在飞越群山，历经约20小时30分航行1500公里后，犹如一只巨大的风筝，安静地降落在重庆江北国际机场．
“阳光动力2号”是瑞士设计的一款能够在不添加任何燃料、不排放任何污染物的情况下昼夜飞行的飞机，机身使用的碳纤维蜂窝夹层材料，每立方米质量仅25克，机翼有72米，质量仅有2300千克，和一辆小汽车相当．机翼上装载的17248块太阳能电池板为飞机提供了持续的可再生能源．这些电池板每块仅厚135μm，相当于人类的一根头发丝．从上述可知：
（1） 太阳能电池板的作用是将 ________ 能转化为电能．
（2） 135μm= ________ m．
（3） “阳光动力2”从曼德勒飞到重庆的平均速度 ________ km/h．
（4） 在飞行过程中，以 ________ 为参照物飞行员是运动的．
（5） 机翼制成图乙所示的形状，使得飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，所以下方空气的压强 ________ 上方空气的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（6） 飞机与地面之间的信息传播是通过 ________ 波来实现实，这种波在空气中的传播速度大约是 ________ m/s．
五、计算题
1.为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活中．现有一种太阳能、电能两用热水器，晴天时，它用太阳能加热，能将接收的部分太阳能转换为水的内能，如果遇到雨天，可以用电加热．[ρ 水=1.0×10 3kg∕m 3 ， C 水=4.2×10 3J/（kg．℃）]
（1）当容量为100L的太阳能热水器注满水时，水温从20℃上升到70℃，水吸收的热量是多少？
（2）如果这些热量由完全燃烧焦炭放出，需要燃烧多少kg的焦炭？
（3）若在水温从20℃上升到70℃这段时间内，获得的太阳能是5.25×107J，则该太阳能的效率是多少？
2.下表是某电辅式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度为20℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有50%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间无阳光时用电热管加热，达到同样要求，在电热管不计热量损失的情况下需热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
3. 如图是一款无人驾驶汽车．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通情况．如果该车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶8km，消耗92号汽油1.5L．假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%．在此路段运动过程中，（汽油密度为0.8×10 3kg/m 3 ， 汽油热值为4.5×10 7J/kg），求：

（1） 汽油是 ________ （选填“可再生能源”或者“不可再生能源”）；
（2） 完全燃烧1.5L汽油释放的能量；
（3） 该汽车在此路段运行时间是多少？
（4） 该汽车发动机做的有用功是多少？
六、综合题
日长征五号B运载火箭携带中国空间站“天和”核心舱点火在从海南文昌发射场发射升空（图甲）！长征五号B二火箭发射空间站核心舱是长征五号B火箭的首次应用性发射，也是空间站建造的开局之战，将全面吹响我国打造载人空间站的集结号。
（1） 长征五号B运载火箭升空时升空时，以火箭为参照物，地面是 ________ （选填：“运动”或“静止”），火箭发射时两侧冒出的白色气团是水蒸气 ________ 而成的（填物态变化）；
（2） 火箭发射时采用液态氢做燃料，是因为液态氢的 ________ 比较大，其中液态氢属于 ________ （选填：“一次能源”、“二次能源”）；
（3） 火箭点火后向下喷出高温高压气体的同时火箭向上运动，这是因为 ________ ；
2.某电水壶铭牌上的一些数据如表格所示：
（1） 电能属于 ________ 能源（选填“一次”或“二次”），很清洁环保．
（2） 如果将电水壶装满后，把20℃的水烧开，水吸收热量是多少？（1标准大气压）[c 水=4.2×10 3 J/（kg•℃）]
3.能源危机制约着现代社会发展，开发和利用可再生能源是人类自身解决能源问题重要举措之一．
（1） 目前，煤、石油、天然气等化石燃料成为最主要的能源，它们的大量使用打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中 ________ 的含量迅速增加，导致全球气温升高．
（2） 氢能源是我国正在开发的新能源之一．其使用的主要途径是设法构成原电池，从能量转换的角度看，原电池是一种 ________ 转化为电能的装置．
（3） 人类社会的不断进步，必然会带来新一轮的能源革命．未来的新能源要能够大规模替代煤、石油、天然气等常规的、不可再生的能源，新能源的特点是​ ________
4.阅读以下材料，回答相关问题．
原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，带正电的质子和不带电的中子组成了原子核，质子和中子统称为核子．如果把原子比作是一个直径100m的足球场，原子核就相当于一个乒乓球的大小．原子核虽小，却蕴含着巨大的原子核能，核电站正是利用核能来发电的，铀﹣235是一种重要的核燃料，一个铀﹣235原子有92个电子，其原子核由92个质子和143个中子组成，核子总和为235，铀﹣235因此而得名．由爱因斯坦的质能方程式E=mc2计算可知：1kg铀﹣235中全部发生裂变所释放的能量相当于2500t标准煤完全燃烧放出的热量．一座100万千瓦的火力发电厂，每年要烧掉约330万吨煤，而同样容量的核电站一年只用30吨核燃料．
目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势，但此种能源不仅燃烧利用率低，而且污染环境，在相同功率的情况下，核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少得多；核电站对周围居民的辐射影响，也远远低于燃煤电厂和天然辐射，对于在日常工作中不接触辐射性物质的一般人来说，每年也要受到空气中存在的放射性气体氡1～2毫希的辐射（毫希是辐射剂量的常用单位），核电站和原子弹的反应原理相同，都是利用核燃料在中子的轰击下产生链式反应放出能量，但原子弹会爆炸，核电站不会．核电站中铀﹣235的含量约为3%，而原子弹中的铀﹣235含量高达90%以上，正如啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样．可见，核电是清洁而安全的能源．
今年是中国核工业发展60年，中国核电发展30年．建国初期，一大批爱国科学家放弃了国外优越的工作和舒适的生活，毅然回到当时那个一穷二白的中国，我国核工业正是因为他们的无私和努力，让中国在这个领域拔地而起，原子弹、氢弹和核潜艇研制取得了圆满成功，大大提高了中国在世界的话语权，加快了我国实现核电自主化、系列化、规模化的发展进程，他们中的邓稼先、钱学森等多位科学家获得了“两弹元勋”的殊荣．能否正确地和平利用核能将成为世界各国正视的现实问题，实现世界无核化应成为各国认真思考的问题，世界和平才是人类的大同．
（1） 下列科学家中，获得“两弹元勋”殊荣的是 ________
A．邓稼先 B．爱因斯坦 C．杨振宁 D．牛顿
（2） 原子是由 ________ 和电子组成的，其中电子带 ________ 电；
（3） 核电站是利用 ________ 来发电的．（选填“化石能”或“核能”）
5.随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”．利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电．
（1） 根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整．
（2） 垃圾填埋后产生的沼气是一种 （填“可再生”或“不可再生”）能源．利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点（写出一条）： ________
太阳照射时间（h）
装水量（kg）
吸热板面积 （m2）
水升高的温度 （℃）
水的比热容J/（kg·℃）
太阳辐射功率J/（m2·h）
10
100
2.5
50
4.2×103
1.68×106
型号
EWH﹣80B
额定功率
1500W
额定电压
220V
容量
125L（0.125m3）
外型尺寸
842mm×463mm×415mm
保温桶容积（L）
150
采光面积（m2）
2.5
水温（℃）
夏天
45～90
冬天
40～60
电热管
220V 2000W
容量
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1000W
频率
50Hz