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20.2 开发新能源
知识要点基础练
知识点 1 太阳能
1.人类目前直接利用太阳能的方式主要有两种,一种是把太阳能转化为 内 能,如太阳能
热水器;另外一种是把太阳能转化为 电 能,如光伏发电。
2.太阳是人类能源的宝库,广泛利用太阳能可以有效缓解地球的温室效应,请你说出太阳能
的一个优点: 可再生( 或无污染,合理均可 ) 。
3.下列关于太阳能的利用说法正确的是( A )
A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能
C.太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
知识点 2 核能
4.核电站利用核能发电,核能属于 不可再生 ( 选填“可再生”或“不可再生” )能源,
核电站发生重大事故时,为降低核安全壳周围的温度,用水将其冷却,是因为水的 比热容
较大。
5.核能是原子核发生 裂变和聚变 时所释放的能量。
6.如图所示,为了形象地描述核能的获得,两位同学分别画了一张利用核能的过程原理图;其
中图甲表示的是 重核的裂变 ;图乙表示的是 轻核的聚变 。
知识点 3 其他新能源2
7.在风力资源丰富的地区,可以看见由许多风力发电机组成的“风车田”。风能安全、清洁,
作为 可再生 ( 选填“可再生”或“不可再生” )能源是未来的理想能源之一。
8.海洋能是一种蕴藏量极大的可再生能源,具有广阔的应用前景。下列能源不属于海洋能的
是( C )
A.潮汐能 B.波浪能 C.太阳能 D.海流能
9.氢能是一种应用前景非常广阔的新能源,但目前仍处于研究、试验阶段,还未能进入实用阶
段,其主要原因是( B )
①氢气燃烧对环境影响的评价尚无定论 ②氢气的制取耗能巨大,廉价制氢技术尚未成熟
③氢气贮存、运输等安全技术尚未完全解决 ④氢气燃烧放出的热量低于相同质量的矿物燃
料,经济效益欠佳
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
综合能力提升练
10.“玉兔号”月球车成功登陆月球并实施了无人探测计划,其中有一项是探测月球土壤中
丰富的氦 3,氦 3 能与氘核结合成新的原子核,通过核 聚变 ( 选填“聚变”或“裂变” )
释放的巨大能量可作为人类未来的能源。
11.地热是蕴藏在地球内部的天然绿色能源,举世闻名的西藏羊八井热电站,就是利用深层地
热发电。地热能是 可再生 ( 选填“可再生”或“不可再生” )能源。
12.如图所示是太阳能 LED 照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED 灯头等部分构成。LED 是
一种发光二极管,电流通过时能够发光,可以把电能直接转化成光能。太阳能是太阳内部氢原
子核发生 聚变 ( 选填“裂变”或“聚变” )释放出的核能。
13.如图是由 719 所研制的海洋核动力平台。一种为电站,将核电站布置在浮动式平台上,平
台排水量 2.5×104 t,反应堆输出的单堆热功率为 200 MW,另一种为可潜式核电站,除满足浮
动式核电站性能要求外,还可以在恶劣海况下,平台潜至水下工作。该核动力平台反应堆是利
用核 裂变 ( 选填“聚变”或“裂变” )来提供能量的,若核反应堆的热功率有 20%转
化为电能,一天的发电量可达 9.6×105 kW·h。 3
14.2017 年 5 月 10 日,我国在南海成功试采“可燃冰”,“可燃冰”是 CH4 与水在低温高压下
形成的一种天然气水合物,是一种储量丰富、高热值、环保的新能源。它属于( B )
A.可再生能源 B.不可再生能源
C.生物质能源 D.二次能源
15.电影纪录片《厉害了,我的国》中介绍:“在无锡的国家重点实验室里,年轻的双手刚刚创
造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录”太阳能电池能直接将光能转化为电能。以下说法
错误的是( A )
A.太阳能只能转化为电能
B.太阳能是可再生能源
C.硅是制作太阳能电池的重要材料
D.太阳能电池给我们提供了新的电能来源
16.下列关于核能说法正确的是( B )
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
D.我国已建成可控核聚变反应堆
17.新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,指刚开始开发利用或正在积
极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。下
列有关新能源的说法不正确的是( C )
A.新能源与化石能源相比最直接的好处就是环境污染少
B.利用晶体硅制作的太阳能电池可将太阳能直接转换为电能,实现太阳能的利用
C.氢能是一种清洁的二次能源,可用电解水制氢的方法获取大量氢气实现能源的绿色化
D.解决能源危机的方法是开源节流,即开发新能源和节约现有能源,提高原料的利用率4
18.太阳能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。为了响应“节能减排”的号召,
某学生家购买了一台容积为 100 L 的太阳能热水器。该热水器上集热器的面积为 2 m2,集热
器对太阳能的利用效率为 50%,在阳光垂直照射的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率
可达 P=1400 W。若现用该太阳能热水器将整箱水的温度从 20 ℃加热到 70 ℃,水的比热容为
4.2×103 J/( kg·℃ )。求:
( 1 )水需要吸收的热量至少是多少?
( 2 )这台太阳能热水器需要阳光照射至少多少时间?
解:( 1 )水的质量 m=ρV=1.0×103 kg/m3×100×10-3 m3=100 kg
水吸收的热量 Q 吸=cm( t-t0 )=4.2×103 J/( kg·℃ )×100 kg×( 70 ℃-20
℃ )=2.1×107 J
( 2 )由 η= ×100%得,热水器接收的总能量
Q 总= =4.2×107 J
太阳能热水器接受太阳辐射总功率
P 总=2P=2×1400 W=2800 W
太阳能热水器需要阳光照射时间
t= =1.5×104 s
拓展探究突破练
19.阅读材料,回答问题。
核能的利用
在常规化石能源非常紧缺的今天,核能受到高度重视,如今美国电力需求的 21%是来自
核电。核电站的大体组成如图所示,核燃料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能,冷却5
剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气,水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电,最终实
现了核能到电能的转换。
请在下面的空格中填上适当的内容:
( 1 )从能量的转化与转移来看,原子反应堆、热交换器、蒸汽轮机中未发生能量转化的是
热交换器 ;
( 2 )发电机发电时是让线圈在 磁场 中旋转而产生电流,这种现象在物理学中称之为
电磁感应 现象;
( 3 )如果核电站每年需要 50 t 的核燃料,而同等规模的火电站每年需要 6×106 t 的煤炭,
则 6×106 t 的煤炭完全燃烧放出的热量是 1.8×1017 J( 煤炭的热值为 3×107
J/kg );
( 4 )核电站的核废料具有 辐射( 或放射 ) 性,对环境会造成相当大的危害,因此如
何在开发新能源的同时,又注意环境保护,成为人类面临的一大课题。
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