能量和能源巩固练习及解析

能量和能源巩固练习及解析

一、填空题

1、某地工业园有一条街道，采用风力发电和太阳能发电的路灯照明，风力发电将风能转化为能，风能属于（填“可”或“不可”）再生能源．太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子核发生（选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能。

2、自1985年以来，我国陆续建成了秦山、大亚湾、田湾、岭澳等核电站，这些核电站的“燃料”是________，其中心部分叫核反应堆，它里面发生的反应是核________变。

3、以下能源：①风能、②农村自制沼气、③核能、④秸秆煤气、⑤水能、⑥水煤气、⑦潮汐能、⑧电能。属于二次能源的有________；属于一次能源的有________；能源的来源与月球有关的是________。(均填序号)

4、人类能自主补充食物转化成能量来维持生命活动，目前的机器人主要是靠事先储存的电能来进行活动的。但科学家已制造出了一种能捕食苍蝇的生态机器人，它能将捕到的苍蝇体内的糖类物质通过微生物燃料电池直接转化为电能，供自身活动需要。请回答下列问题。

(1)糖类物质属于________(填“有”或“无”)机物，生态机器人的能量转化形式是从________能转化为电能。

(2)在实验中，质量为20 kg的生态机器人吃了8只苍蝇，用了5天时间匀速移动了10 m。若机器人受到的阻力是该机器人体重的0.1倍，该机器人克服阻力做的功是________(g取10 N/kg)。

(3)除这种能捕食生物为食的机器人外，如果让你设计一种可从自然界中较方便地自主补充能量再转化为电能的机器人，你设计的机器人直接从自然界补充的能量形式是________，获得这种能量的方法(途径)是在机器人上安装________。

二、选择题

5、随着人们对原子核结构认识的不断深入，核能的开发和利用备受关注，有关核能的理解，正确的是（）

A．核能是可再生的清洁能源

B．太阳能是由氢原子裂变放出的能量

C．能源开发就是要利用核能

D．核能是原子核发生变化时放出的能量

6、下列关于太阳能的说法中，错误的是（）

A．太阳能十分巨大，供应时间长久

B．太阳能安全、清洁，不会造成环境污染

C．太阳能分布广阔，处处可以利用

D．太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响

7、我们在节约能源的同时，还应开发和利用新的能源。作为未来的理想能源应满足一定的条件，下列不符合理想能源必要条件的是（）

A．必须足够丰富，可以保证长期使用

B．必须足够便宜，可以保证多数人用得起

C．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境

D．必须足够昂贵，可以保证节约使用

8、核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（）

A．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能

B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

C．原子核分裂或聚合时释放出核能

D．核能是一种不可再生的能源

9、关于能量和能源的利用，以下说法正确的是（）

A．核电站是利用化学能来发电的

B．水能、风能和化石能源均是可再生资源

C．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置

D．电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地转化为电能

10、能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。能源危机产生的根本原因是（）

A．能量的转移和转化遵循守恒定律

B．人们在能量的转化或转移中利用能量

C．经转移或转化过程可利用能量增加

D．能量的转移和转化有方向性

11、“能源危机”是当今世界共同面临的问题，以下解决危机问题措施切实可行的是（）

A．人人都要节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品

B．关闭全部现有的火力发电站

C．停止使用石油、煤炭资源，而改用核能和太阳能

D．各地都要大力兴建水力和风力发电站

12、下列交通工具中不是直接使用化石能源的是()

A.飞机

B.轮船

C.汽车

D.无轨电车

13、下列能源中，其特性可以用如图阴影部分表示的是（）

A．石油B．核能C．太阳能D．天然气

三、简答与计算题

14、如图甲是我国某地区风力发电的外景，风力发电机主要由风机叶片和发动机组成。

（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小、硬度（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转。

（3）风叶产生的动力通过转动系统传递给发电机，利用原理，实际机械能转化为电能。

（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有。

A、只要有风，机组就能产生电能

B、风速过大，机组不会产生电能

C、风速越大，机组产生的电功率一定越大

D、风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变

（5）下表给出了再不同风速下某风机获得的能量：

对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是（用文字叙述）。

15、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，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，请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能的转化过程。

【答案与解析】

一、填空题

1、【答案】电；可；聚变

【解析】风力发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的，故是将机械能转化为电能的装置；风能可以源源不断的从自然界得到补充，属于可再生能源；太阳能是在太阳内部氢原子核发生核聚变，从而产生很大的能量。故答案为：电；可；聚变。

2、【答案】铀235；裂

【解析】核裂变和聚变两种核反应，当今只有核裂变能被人们控制，可控的核反应才能制成核电站，现今核裂变的原料是铀235。

3、【答案】②④⑥⑧；①③⑤⑦；⑦

【解析】农村自制沼气、秸秆煤气、水煤气、电能都需要通过一次能源加工才能得到，如沼气和秸秆煤气需要通过生物质能得到、水煤气需要通过煤得到、电能则是通过其他各种形式的能源转化而来。潮汐能源自月球、地球和太阳之间的相互作用。

4、【答案】(1)有化学；(2)200J；(3)太阳能；太阳能电池(板)

【解析】W＝Fs＝0.1Gs＝0.1mgs＝0.1×20 kg×10 N/kg×10 m＝200 J。

二、选择题

5、【答案】D

【解析】A、核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于非可再生资源，所以它是不可再生能源，该选项错误；B、太阳能是在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出的巨大核能，该选项错误；C、能源的开发是开发利用新能源如风能、太阳能等无污染的清洁能源，该选项错误；D、核能是原子核聚变或裂变产生的能量，该选项正确。

6、【答案】D

【解析】A、正确，太阳能十分巨大，供应时间长久，取之不尽用之不竭；B、正确，太阳能安全、清洁，不会造成环境污染；C、正确，太阳能分布广阔，获取方便；D、错误，太阳能到达地面的功率不稳定，它随气候和季节的变化而变化。

7、【答案】D

【解析】未来的理想能源必须满足以下四个条件：

第一，必须足够丰富，可以保证开发利用工作之便；

第二，必须足够低廉，保证多数人用得起；

第三，相关技术必须成熟，可以保证安全使用；

第四，必须足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境；

故选D。

8、【答案】A

【解析】A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。错误，符合题意。

B、核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备。正确，不合题意。

C、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量。正确，不合题意。

D、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；正确，不合题意。

9、【答案】D

【解析】A、核能即是利用核裂变时释放的能量进行发电的，故错误；

B、化石能源是不可再生能源，故错误；

C、太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，故错误；

D、由于能量的转化具有方向性，故电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动地转化为电能，故正确。

10、【答案】D

【解析】因能量转化和转移有方向性，并且能量释放过程失控就会产生灾害．

所以能源危机产生的根本原因是能量的转移和转化有方向性。

11、【答案】A

【解析】A、节约用水、用电，不浪费能源和人为毁坏物品是可行的，可以缓解能源危机，符合题意；

B、关闭全部现有的火力发电站虽然可以节省能源，但会影响人们的正常生活不可行，不符合题意；

C、停止使用石油、煤炭资源，虽然可以节省能源，但很多地方没有条件改用核能和太阳能，不可行，

不符合题意；D、很多地区没有条件大力兴建水力和风力发电站，不符合题意。

12、【答案】D

13、【答案】C

【解析】石油、天然气和核能都属于不可以再生能源，而太阳能具有无污染、可再生的新能源，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

三、简答与计算题

14、【答案】（1）可再生；（2）大；上；（3）电磁感应；（4）BD；（5）风机1s获得的能量与风速的三次方成正比

【解析】（1）风能可以在自然界中源源不断的得到，风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源。（2）①风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延长使用寿命，便于安装等；②由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力。（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象。（4）由丙图知，A．在风很小和很大时，不能产生电能．选项错误，不符合题意。B．风速过大，机组不会产生电能，选项正确，符合题意。C．在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率越大；在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率不变；选项错误，不符合题意。D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变，选项正确，符合题意。（5）由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍，风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比；故答案为：（1）可再生；（2）大；上；（3）电磁感应；（4）BD；（5）风机1s获得的能量与风速的三次方成正比。

15、【答案】深夜利用多余电能蓄水，核能转化为电能，再转化为水的机械能，白天水的机械能转化为电能。

【解析】核电站工作时核能转化为电能，深夜用电低谷时，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，电能转化为水的重力势能（机械能）。相当于间接地储存了核电站生产的电能，白天用电高峰时，再把山顶水库的水放到山下水库，推动水轮机发电，将机械能转化为电能帮助电网调峰。