第二十二章素養綜合檢測(滿分100分,限時45分鐘)一、選擇題(每小題5分,共35分)1.【跨學科·物理學與社會發展】(2023河南新鄉模擬)我國積極推進能源低碳綠色轉型。下列發電方式不屬于利用可再生能源的是(P9222001) ()A.光伏發電B.水力發電C.核能發電D.潮汐發電2.【新獨家原創】小紅同學觀看了《流浪地球2》,受到其影響,決定努力學習科學知識。她通過網絡收集到很多信息,下列說法錯誤的是 ()A.風能、天然氣都是可再生能源B.北斗衛星導航系統傳遞信息利用的是電磁波C.電腦處理器的核心部件是半導體材料D.能量在轉化和轉移過程中能量的總量總保持不變3.(2023江蘇揚州江都校級二模)信息的傳遞、綠色可再生能源、新材料的研發及應用都是當前科技界的主流研究方向。以下相關說法正確的是(P9222001) ()A.6G信號頻率更高,在真空中傳播速度比5G信號更快B.太陽能、潮汐能、核能均是可再生能源C.“華龍一號”核電機組利用的是核裂變釋放的能量D.未來一定可以造出永動機4.【新素材·現代科技】(2023河南南樂二模)如圖是我國最新研制的一款高速列車,這款列車的動力來自真空艙上表面安裝的硅光電池板,硅光電池板將太陽能轉化為電能,下列說法正確的是 (P9222003)()A.太陽能屬于二次能源B.電能屬于二次能源C.太陽能屬于不可再生能源D.太陽能來源于太陽內部氫核的裂變5.(2022湖北武昌中考模擬)關于核能和太陽能,下列說法正確的是 ()A.利用核能發電是直接將核能轉化成電能B.太陽能來源于太陽內部的熱核反應C.核能是一種化石能源,是一次能源,是不可再生能源D.太陽能是唯一的理想能源6.(2022廣東中考)關于能量和能源,下列說法正確的是 ()A.煤、石油、天然氣都是可再生能源B.電能是一次能源C.水力發電是將水的機械能轉化為電能D.太陽釋放的能量是核裂變產生的7.(2023湖北武漢江岸開學考試)網約車方便快捷,成為人們出行的首選,純電動汽車替代燃油汽車成為網約車中的主力軍。下列說法錯誤的是(P9222004) ()A.石油是不可再生能源B.新能源車使用的電能屬于一次能源C.用戶通過手機聯絡網約車司機,利用了電磁波能夠傳遞信息D.純電動汽車替代燃油汽車,可以減少碳的排放二、填空題(每空2分,共34分)8.(2023廣東東莞一模)“神舟十號”飛船在太空中飛行時,主要利用太陽能電池供電,電能屬于(選填“一次”或“二次”)能源。手機是利用傳輸信號實現通信的,相同時間內,5G通信傳輸的信息量高于4G通信傳輸的信息量。在相同介質中,5G信號的傳播速度(選填“大于”“等于”或“小于”)4G信號的傳播速度。(P9222001)

9.【跨學科·物理學與社會發展】(2022山東濱城一模)我國自主三代核電華龍一號示范工程第2臺機組——中核集團福清核電6號機組正式具備商運條件,至此,華龍一號示范工程全面建成投運。標志著我國核電技術水平和綜合實力躋身世界第一方陣。核電機組內是通過(選填“核聚變”或“核裂變”)獲得能量,推動發電機組運轉,最終轉化為能。

10.【新素材·現代科技】(2023福建泉州南安質檢)2023年4月,中國“人造太陽”創造新的世界紀錄,成功實現穩態高約束模式等離子體運行了403秒。如圖是我國自主設計的“人造太陽”實驗裝置——東方超環,其反應原理與太陽類似,通過核變,釋放巨大的核能。核能屬于(選填“可再生”或“不可再生”)能源。(P9222002)

11.【新素材·現代科技】(2023新疆烏魯木齊一中模擬)2022年11月30日神舟十五號載人飛船成功對接了天和核心艙,6名航天員在中國空間站順利“會師”。(1)飛船和核心艙在太空中對接時,一起高速繞地球飛行,飛船受

(選填“平衡力”或“非平衡力”)。空間站的供電主要依賴裝在實驗艙外部的太陽能帆板,其將太陽能轉化為

能。這些能量的產生、轉化(選填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。(2)在空間站內航天員可以利用(選填“啞鈴”或“拉力器”)鍛煉身體。航天員出艙在太空中活動時(選填“有”或“沒有”)影子。空間站里的航天員每天可以看到16次日出,說明空間站相對于地球是的。

(3)空間站在軌飛行時,站內沒有固定的物品會“飄”起來,此時飛船中的物體(選填“受”或“不受”)地球的吸引力作用;假設中國空間站所用的材質全部是鈦合金,材質總質量是101.25噸;且知ρ鈦合金=4.5×103kg/m3,空間站內的空氣質量約為140.4kg,密度約為1.3kg/m3,由此可知空間站的外觀總體積約為m3。

12.(2022天津模擬)太陽內部的原子核在超高溫下發生核聚變從而釋放出巨大的能量。小明家的太陽能熱水器裝滿100kg水,在太陽的照射下水溫從10℃升高到30℃,則水吸收的熱量為。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

三、閱讀題(共14分)13.【新素材·現代科技】(2022廣東茂南期中)閱讀短文,回答問題：嫦娥四號探測器嫦娥四號探測器經過長時間的飛行后在月球背面成功著陸,在距離月球表面100m時,通過減速來減小其慣性,以被月球引力捕獲。如圖為嫦娥四號通過“鵲橋”中繼衛星傳回的世界第一張近距拍攝的月球背面影像圖,開啟了人類月球探測新篇章。嫦娥四號探測器由著陸器和“玉兔二號”巡視器組成,隨著著陸器與巡視器成功分離,“玉兔二號”利用其底部6個帶齒紋的輪子,順利在月球背表面行駛,在月球背面留下了第一道印記。“玉兔二號”配有全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達等科學探測儀器以及太陽能電池板,總質量僅135kg,是世界上質量最小的月球車。(1)嫦娥四號在減速著陸時,動能,重力勢能(前兩空均選填“增大”“減小”或“不變”),機械能(選填“守恒”或“不守恒”)。

(2)“玉兔二號”采用的裝置是帶齒紋的輪子,其目的是,使其能順利在月球背表面行駛。“玉兔二號”配備的太陽能電池板工作時把光能轉化為。

(3)請你指出文中的一處科學性錯誤是,支持你觀點的證據是。

四、計算題(共17分)14.(8分)小宏同學家的太陽能熱水器,水箱容積為200L。一天早上,他給熱水器水箱送滿水后,用溫度計測出了當時水的溫度為20℃。到了中午時,他再次測出水箱中的水溫為45℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3,天然氣的熱值為q=4.0×107J/m3。(1)求水箱中水的質量。(2)求水箱中水吸收的熱量。(3)如果水吸收的這些熱量全部由燃燒天然氣來提供,而天然氣灶的效率為50%,求至少需要燃燒天然氣的體積。15.【跨學科·物理學與工程實踐】(2023江蘇無錫一模)(9分)利用太陽能電池在太陽光照射下發電叫光伏發電。某學校啟動了“光伏發電工程”,在教學樓頂安裝了總功率為25kW的光伏發電系統,如圖所示。(1)若一天的有效光照時間按8h計算,求該系統一天能發多少度電。(2)求這些能量相當于完全燃燒多少m3的天然氣。(天然氣的熱值q=3.6×107J/m3)(3)若學校教室的照明由光伏發電系統專設線路供電,光伏發電系統一天的發電量可供學校55個教室的護眼燈正常發光10h,每個教室統一裝有8盞額定功率為40W的護眼燈,求學校教室專設線路的供電效率。

答案全解全析1.C光伏發電、水力發電、潮汐發電都是利用可再生能源,核能發電利用的是不可再生能源,故C正確。2.A風能是可再生能源,天然氣是不可再生能源,故A錯誤。3.C6G信號頻率更高,但在真空中傳播的速度與5G信號相同,故A錯誤;太陽能、潮汐能是可再生能源,核是不可再生能源,故B錯誤;“華龍一號”核能電機組利用的是核裂變釋放的能量來發電的,故C正確;永動機違背了能量守恒定律,所以什么時候都造不出來,故D錯誤。4.B太陽能可以直接從自然界獲得,屬于一次能源,而電能需要消耗一次能源才能得到,屬于二次能源,故A錯誤,B正確;太陽能屬于可再生能源,故C錯誤;太陽能是由太陽內部較輕的氫原子核在高溫高壓下發生聚變而釋放出的核能,故D錯誤。5.B核電站主要是利用核裂變進行發電的,其過程是將核能轉化為內能,內能對外做功轉化為機械能,然后帶動發電機發電,機械能再轉化為電能,故A錯誤;太陽能來源于太陽內部的氫核聚變,是一種熱核反應,故B正確;核能不是化石能源,故C錯誤;太陽能、風能、水能、地熱能等都是理想能源,故D錯誤。6.C煤、石油、天然氣都是化石能源,不能在短時間內形成,是不可再生能源,故A錯誤;電能必須通過消耗一次能源才能獲得,是二次能源,故B錯誤;水力發電是將水的機械能轉化為電能,故C正確;太陽釋放的能量是核聚變產生的,故D錯誤。7.B電能需要消耗一次能源才能得到,屬于二次能源,故B錯誤。8.二次電磁波等于解析電能無法從自然界直接獲取,是通過消耗一次能源得到的,屬于二次能源;手機是利用電磁波傳輸信號實現通信的。5G通信和4G通信都利用電磁波傳遞信息,所以在相同的介質中,5G信號的傳播速度等于4G信號的傳播速度。9.核裂變電解析核電站中的核反應堆是通過核裂變釋放核能帶動發電機發電的,核電站將核能最終轉化為電能。10.聚不可再生解析東方超環的反應原理與太陽類似,通過核聚變,釋放巨大的核能。核能不可能在短期內從自然界得到補充,屬于不可再生能源。11.(1)非平衡力電遵守(2)拉力器有運動(3)受130.5解析(1)飛船和核心艙在太空中對接時,一起高速繞地球飛行做曲線運動,飛船受非平衡力;空間站的供電主要依賴裝在實驗艙外部的太陽能帆板,其將太陽能轉化為電能;這些能量的產生、轉化遵守能量守恒定律。(2)太空處于失重狀態,在空間站內航天員可以利用拉力器鍛煉身體;光可以在真空中傳播,航天員出艙在太空中活動時有影子;空間站里的航天員每天可以看到16次日出,說明空間站相對于地球的位置發生變化,是運動的。(3)空間站在軌飛行時,站內沒有固定的物品會“飄”起來,但仍和飛船繞著地球轉動,故此時飛船中的物體受地球的吸引力作用;根據密度公式得,空間站所用鈦合金的體積V鈦合金=mρ鈦合金=101.25×103kg4.5×103kg/m3=22.5m3,空間站內的空氣體積V空氣=m空氣ρ空氣=140.4kg1.3kg/m3=108m3;空間站的外觀總體積V總12.氫8.4×106J解析太陽內部氫原子核在超高溫下發生核聚變從而釋放出核能;水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(30℃-10℃)=8.4×106J。13.(1)減小減小不守恒(2)增大與月球表面的摩擦電能(3)通過減速來減小其慣性慣性只與質量有關解析(1)嫦娥四號在減速著陸時,質量不變,速度變小,動能變小;高度變小,重力勢能變小;機械能減小,故機械能不守恒。(2)“玉兔二號”采用的裝置是帶齒紋的輪子,其目的是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦;太陽能電池板工作時把光能轉化為電能。(3)通過減速來減小其慣性這句有誤,慣性是物體本身的一種性質,只與物體的質量有關,與速度無關。14.解析(1)水箱中水的體積V=200L=200dm3=0.2m3,由ρ=mV可得,水的質量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg;(2)水箱中水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(45℃-20℃)=2.1×1