人教版九年级物理 第二十二章 能源与可持续发展（Word版含答案）

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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人教版九年级物理 第二十二章 能源与可持续发展
一、单选题
1.如图所示为核电站发电流程图．在核电站的发电过程中，从核能到电能，图中所示的转化顺序正确的是（ ）
A. 核能﹣﹣化学能﹣﹣机械能﹣﹣电能 B. 核能﹣﹣内能﹣﹣机械能﹣﹣电能
C. 核能﹣﹣机械能﹣﹣内能﹣﹣电能 D. 核能﹣﹣内能﹣﹣化学能﹣﹣电能
2.“能源和环境”是全世界各国共同面临的问题。我国各地正在进行“资源节约型”、“ 环境友好型”两型社会建设试点。我省就有长沙、株洲、湘潭是试点城市。保护环境、节约能源要从我做起，下列说法中需要改正的是（ ）
A. 养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
B. 尽可能用太阳能热水器代替电热水器
C. 及时将生活垃圾、废电池装在一起丢到垃圾箱
D. 用洗脸水冲厕所，将废报纸、酒瓶等送到废品收购站
3.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的
B. “北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
C. 天燃气是一种清洁能源，人类可以无穷无尽地开发
D. 核能是一种稳定、高效、清洁的可再生能源，是其它新能源不可能替代的
4.关于核能的下列说法不正确的是（ ）
A. 核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B. 核电站与原子弹在利用核能方面的根本区别是对链式反应的速度是否能人为控制
C. 氢弹的工作原理与原子弹相同
D. 原子核聚变反应的速度尚不能人为控制
5.下列有关能量和能源的叙述，正确的是（ ）
A. 因为宇宙间的总能量是守恒的，所以不存在能源危机问题
B. 核能发电是利用原子核消失后，完全转换成可用的能量
C. 核原料有强烈的放射性，但在反应器中使用后成为核废料，核废料没有放射性
D. 日常生活中观察到物体的机械能若有减少，通常以热能的形式逸散为主
6.能量、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们，下列说法中正确的是（　　）
A. 光纤通信是用超声波在光导纤维里传播来传递信息
B. 如果把超导材料应用于输送电能，就可以大大降低电能损耗
C. 水能、太阳能、核能是可再生能源
D. 电磁波不能在真空中传播
7.下列能源在利用时，对环境几乎无污染的是（　　）
　A. 太阳能 B. 煤 C. 核能 D. 天然气
8.下列描述符合科学事实的是（ ）
A. 我国目前远距离输电采用的电压是220V
B. 地磁场对射向地球赤道的宇宙高速带电粒子流的运动方向无影响
C. 秦山核电站的核反应堆应用了核裂变的原理
D. 光和声音在液体中的速度比在空气中的速度快
9.“天宫一号”飞行器在飞行过程中，是用太阳能电池对其提供能量，它携带的太阳能电池的作用是将（　　）
A. 太阳能转化为化学能 B. 太阳能直接转化为机械能
C. 电能转化为太阳能 D. 太阳能转化为电能
10.下列说法正确的是（ ）
A. 重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量
B. 轻核聚变必须在很高的温度下才能进行
C. 氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小
D. 人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能
二、填空题
11.在核电站中发生的链式反应是 ， 在原子弹爆炸时发生的链式反应是 ．
12.在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是 ；在水银、硅、铁、玻璃中，属于半导体材料的是 ；在输电导线、发电机线圈、电炉丝中，不可能应用超导材料的是 ；天然气属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；用天然气烧水的过程中，水的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有 的．
13.阅读下面的短文，回答问题．
太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放．有效地减小了对环境的污染．某太阳能汽车，其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活．电池完全由太阳能供能﹣通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能．车上太阳能电池板的有效面积为10m2 ， 它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并对车上电动机提供20A的电流，电动机最大可获得1600W的机械功率．太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率1.0×103W．该车加速性能优越，从静止开始加速100m的路程最短仅需5s．
（1）车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射，主要是能阻挡太阳光中的 ；太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）该太阳能汽车在设计时充分利用了流体力学的知识．如图甲所示，当汽车行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度大，此时，上方空气压强比下方空气压强 （选填“大”或“小”）；该太阳能汽车从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为 m/s．
（3）该太阳能汽车电池的输出功率为 W，将太阳能转化为电能的效率为
（4）若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动，一段时间后再将功率减小到P1 ， 并保持此功率运动，其运动的速度时间图线如图乙所示，设运动过程中小车所受阻力恒定不变；则该车运动时所受阻力为 N，功率P1= W．
（5）该太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减小了制动距离．通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（m s﹣1） 2 3 4 5 6
制动距离/m 0.53 1.20 2.13 3.33 4.80
请在图丙中描点作出s﹣v2图象．根据图象反映的规律可知，当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离是 m．
14.核能是 （选填“可”或“不可”）再生能源．电磁波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播．
15.如图是我国西部某地区风力发电的外景．下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量．若此地平均风速为15m/s，1台这样的风车10min获得的风能是________ J，风能是________能源（选填“可再生”，“不可再生”）；若某时间内风速为12m/s，一台风车工作1h所产生的电能供18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h，则这台风车发电效率为________．
平均风速（m/s） 5 10 15 20 25 30
1s内获得的能量（×104 J） 4 8 12 16 20 24
三、解答题
16.有一款太阳能热水器如图，铭牌上的部分参数如表所示．将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水．
型号 JL﹣88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（1）连云港地区（晴天）平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2 ， 每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[C水=4.2×103J/（kg ℃）]
（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q=4.2×107J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
17.为了留住我们的绿水青山，我市正大力实施“公园城市”工程，截止目前我市公园总数已达干余个。如果你是公园内的一名生态保护执法者，你将坚决制止哪些破坏公园生态环境的行为？（举例两条即可）
18.如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12kW，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为η光 ．
风速（m/s） 2 4 6 8 10 12 16
风功率（W） 15 125 420 1000 2000 3375 8000
（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是多少kW h？光电池将光能转化为电能的效率η光为多大？
（2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为多大？
四、综合题
19.阅读短文，回答问题。
土卫六将迎来“蜻蜓”飞行器
土卫六（又称为泰坦星）是环绕土星运行的一颗卫星，是土星卫星中最大的一个，由于它是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星，因此被高度怀疑有生命体的存在。美国国家航空航天局（NASA）日前宣布，将于2026年发射一架代号“蜻蜓”的飞行器，在到达目标星球前需经历8年的漫长旅行如图所示，“蜻蜓”并不像地球上的蜻蜓一样用扑翼起飞，而是由安装在两侧的4对共轴旋翼提供飞行动力。它的机身像是一个木马，长约3米，左右各有一个支架保证其平稳站立，此外，“蜻蜓”采用核电池，能够长时间、稳定地满足飞行、温控等探测器运行的能源需求。NASA之所以选择会飞的“蜻蜒”执行土卫六探测任务，首先是因为土卫六是一个“宜飞不宜行”的星球，其表面的引力仅为地球的七分之一，与月球类似，而大气密度为地球大气的1.5倍，这使得飞行器很容易产生超过重力的升力。同时，土卫六表面遍布起伏的沙丘，探测器很难克服地形阻碍长时间、长距离机动，也就无法实现大范围取样研究。
（1）“蜻蜓“飞行器使用的是核电池，将________转化为电能，该电池利用的能源属于________（选填“可再生”或“不可再生“）能源。
（2）“蜻蜓“飞行器受到地球和“土卫六”的引力分别为F地且和F土 ， 则F地________F土（选填“＞““＜“或“＝“）；
（3）选择会飞的“蜻蜓“执行土卫六探测任务的理由是________。（写出一条即可）
20.请仔细阅读下文，并回答文后问题．
垃圾发电
填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵．在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险．
福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电．因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋场安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放．
目前，福州市我市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电厂的年总发电量大约可供4万个年用电量为2800千瓦时的家庭使用．
（1）传统的垃圾填埋处理方法的缺陷有： 等．
（2）将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为 能．垃圾填埋气是一种 能源．
（3）请谈谈你在节能减耗、环境保护方能做哪些实事？（写出三点）
21.阅读下面的短文，回答问题．
太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减小了对环境的污染．某太阳能汽车，其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活．电池完全由太阳能供能﹣通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能．车上太阳能电池板的有效面积为10m2 ， 它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并对车上电动机提供20A的电流，电动机最大可获得1600W的机械功率．太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率1.0×103W．该车加速性能优越，从静止开始加速100m的路程最短仅需5s．
（1）车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射，主要是能阻挡太阳光中的 ；太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）该太阳能汽车在设计时充分利用了流体力学的知识．如图甲所示，当汽车行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度大，此时，上方空气压强比下方空气压强 （选填“大”或“小”）；该太阳能汽车从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为　 　m/s．
（3）该太阳能汽车电池的输出功率为　 W，将太阳能转化为电能的效率为
（4）如果一物体在恒力F下匀速直线运动则功率与速度存在P=FV的关系．若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动，一段时间后再将功率减小到P1 ， 并保持此功率运动，其运动的速度时间图线如图乙所示，设运动过程中小车所受阻力恒定不变；则该车运动时所受阻力为 N，功率P1= 　W．
22.小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣．她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并 以此绘制出如图所示的“区域﹣温度”坐标图．
（1）从图中你发现 1 的温度比较高，这种现象我们称为“城市热岛效应”．
（2）请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因： 1 ．
（3）如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议： 1 ．
答案部分
一、单选题
1.【答案】 B
2.【答案】 C
3.【答案】 A
4.【答案】 C
5.【答案】 D
6.【答案】 B
7.【答案】 A
8.【答案】 C
9.【答案】 D
10.【答案】 B
二、填空题
11.【答案】 可以控制的；不加控制的
12.【答案】 宇宙；硅；电炉丝；不可再生；增大；方向性
13.【答案】 紫外线；可再生；小；20；2000；20%；160；960；2.7
14.【答案】 不可；能
15.【答案】 7.2×107；可再生；15%
三、解答题
16.【答案】 解：
（1）一天中接收的太阳能E=2.8×106J/m2/h×1.5m2×8h=3.36×107J；
（2）m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3=80kg；
Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J；
由Q吸=cm△t得：
△t===60℃；
17.【答案】 （1）不允许私自砍伐树木；（2）不允许打扰和猎杀公园内的生物。
18.【答案】 解：
已知：P灯=0.12kW，P光=1kW，η风=4%，
（1）路灯工作t1=10h消耗的电能：
W电1=P灯t1=0.12kW×10h=1.2kW h；
光照t2=6h，光电池接收的太阳能：
W光1=P光×t2=1kW×6h=6kW h；
光电池将光能转化为电能的效率：
η电=×100%=×100%=20%；
（2）路灯工作t3=7h消耗的电能：
W电2=P灯t3=0.12kW×7h=0.84kW h；
光照t4=3h，光电池接收的太阳能：
W光2=P光×t4=1kW×3h=3kW h；
根据公式η电=×100%可知光电池产生的电能：
W光电=η电W光2=20%×3kW h=0.6kW h；
风力发电机产生的电能：
W风电=W电2﹣W光电=0.84kW h﹣0.6kW h=0.24kW h；
根据公式η风=×100%，
可知消耗的风能：
W风===6kW h；
风的功率为：
P===2kW；
根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s．
答：
（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是1.2kW h；光电池将光能转化为电能的功率为20%；
（2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为10m/s．
四、综合题
19.【答案】 （1）核能；不可再生
（2）＞
（3）土卫六是一个“宜飞不宜行”的星球，其表面的引力仅为地球的七分之一，而大气密度为地球大气的1.5倍，这使得飞行器很容易产生超过重力的升力。
20.【答案】 （1）会造成常规污染
（2）电；可再生
（3）解：随手关灯、植树造林、洗衣水冲厕所等
21.【答案】 （1）紫外线；可再生
（2）小；20
（3）2000；20%
（4）160；960
22.【答案】 （1）市中心
（2）城市汽车排放尾气多
（3）在城市中心多建绿化地面
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