人教版九年级全一册22.1能源一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 22.1 能源 一课一练
一、单选题
1．关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　）
A．风力发电机发电时，将机械能转化为电能
B．电热水器给水加热时，效率可以达到100%
C．在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能
D．生物质能、化石能、潮汐能、风能属于可再生能源
2．下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述中正确的是
A．石油是可再生能源
B．娄底广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的
C．北斗3号卫星定位系统传递信息利用的是超声波
D．太阳内部每时每刻都在发生着核裂变释放巨大的核能
3．大力开发可再生能源，是当今人类社会的共识，下列属于可再生能源的是（　　）
A．天然气 B．水能 C．核燃料 D．石油
4．2019年1月3日，由我国发射的“嫦娥四号”，实现了人类探测器首次在月球背面成功着陆。下列有关“嫦娥四号”巡枧器“玉兔二号”下行过程中，下列判断正确的是（　　）
A．飞行控制中心利用声波控制“玉兔二号”
B．飞行控制中心利用电磁波控制“玉兔二号”
C．若以月球表面为参照物，“玉兔二号”是静止的
D．太阳能电池板接收的太阳能是不可再生能源
5．关于能源，下 列说法正确的是
A．电能、地热能都是一次能源
B．风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D．大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能
6．2020年12月4日新一代人造太阳装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。人造太阳装置中所用的核能属于（　　）
A．化石能源 B．可再生能源 C．不可再生能源 D．二次能源
7．前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”．下列对该事件的看法错误的是（　　）
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源
8．下列能源中，属于可再生能源的是（　　）
A．煤 B．风能 C．石油 D．核燃料
9．在学完“能源与可持续发展”后，同学们对有关能源的问题进行了讨论，他们的说法中错误的是（　　）
A．煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源
B．核能、太阳能等是具有广阔开发前景的新能源
C．三峡水电站是将机械能转化为电能
D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
10．下列关于能源信息说法中正确的是（　　）
A．风能、水能、地热能属于不可再生能源
B．与4G相比，5G电磁波频率更低，相同时间内传输的信息量更多
C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的
D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的
11．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中不正确的是（　　）
A．发光二极管使用的材料主要是半导体
B．太阳能、核能既是新能源又是可再生能源
C．卫星导航是利用电磁波来定位导航
D．超导材料可实现无损耗的电能输送
12．更迅速便捷地传递信息、寻找绿色可再生能源、研制具有各种特殊性能的新材料是当前科技界的三大研究方向以下说法错误的是（　　）
A．5G手机是利用电磁波传递信息的
B．核能是人类大力开发的新能源，它是可再生能源
C．输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗
D．电脑中的集成芯片是由半导体材料制成的
二、填空题
13．家庭轿车的发动机是四冲程内燃机，内燃机在工作过程中将内能转化为机械能的是_______冲程；某款轿车百公里耗油6 kg，这些汽油完全燃烧放出______J的热量（汽油的热值是4.6×107J/kg）。汽油是由石油提炼出来的，石油等化石能源是_______（ 填 “可再生”或“不可再生”）能源。
14．2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空所用长征四号丙运载火箭是用液态氢作燃料，因为液态氢具有较高的______（填“热值”或“比热容”），液态氢属于______（选填“一次”或“二次”）能源。
15．如图，为时下主流华为P40手机，手机内置3600mAh电池，支持40W快充和27W无线快充。若手机锂电池电压为4V，则当充满电时，手机锂电池存储的电能为______J；电能作为一种能源，属于______能源（选填“一次”或“二次”）。若手机待机时的电流约为0.06A，则充满电的锂电池待机时间是______h。
16．如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船，他是利用燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的，易拉罐中的水是通过_____来增大内能的，当水汽化产生大量的蒸气从小孔中冲出，小船就能向前运动，此时_____能转化为_____能；此过程与汽油机的_____冲程能的转化相同．
三、综合题
17．阅读《永动机的神话》，回答问题．
永动机的神话
从古至今，永动机一直是人们的梦想．然而，随着人们对自然规律认识的不断深入，这种梦想被宣告破灭．而在此过程中人们提出的各类永动机方案，最终也以失败而告终．虽然永动机的神话破灭了，但是它对人们探索自规律所做的贡献，依然功不可没的．
在欧洲，早期最著名的永动机设计方案是由法国人亨内考的提出的．如图所示，轮子中央有个一转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球．亨内考认为，因为右边的球比左边的球离转动轴远些，所以右边的球对轮子产生的转动效果要比左边的球产生的转动效果大．这样轮子就会永远无休止的沿顺时针的方向转动下去，从而带动机器运转．这个设计被不少人进行过复制和验证，但从未实现过不停的转动．
18世纪，从事永动机设计和研究的人越来越多，无论当时有学识的和无学时的人都相信永动机是可能的．但是无论多么努力，所有的方案都以失败而告终．人们在不断地努力和实践过程中逐渐认识到，任何机器在对外界做功时，都要消耗能量．不消耗能量，机器是无法做功的．
19世纪，随着科学家们对功、能、热量不断的深入研究，人们逐步发现了能量转化与守恒定律．即能量既不会消失，也不会创生，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变．同时，人们通过大量的事实研究进一步认识到，能量在转化和转移过程中具有一定的方向性．至此，在人类历史上持续几百年的永动机梦想，被自然规律彻底打破．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）某同学想制造出一种不需要能量就能运转的机器，他的想法是_______实现的．（选填“可能”或“不可能”）
（2）下列实例能说明能量的转化和转移具有方向性的是____________．（选填选项前的字母，多选）
A．摔碎的玻璃杯很难被修复
B．汽车急刹车时，因摩擦而消耗的动能，不能再自发地回到汽车
C．热量总是自发地从高温物体传到低温物体
D．光在反射和折射时，光路可逆
（3）能源危机产生的根源是由于能量的转化和转移具有方向性，请你举例说出生活中节约能源的措施：________．（说出一条即可）
18．LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件．LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来．半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子．但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P﹣N结．当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理．而光的波长也就是光的颜色，是由形成P﹣N结的材料决定的．
LED（Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光能．如果LED 替代半数的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于60 亿升原油的能源，相当于五个1.35×106kW 核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境．对于一般照明而言，人们更需要白色的光源．1998年发白光的LED开发成功．这种LED是将芯片和钇铝石榴石封装在一起做成．芯片发蓝光，高温烧结制成的含荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光线．蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以树脂薄层，约200﹣500nm． LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到白光．对于白色LED，通过改变荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500﹣10000K的各色白光．这种通过蓝光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用最多．
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜，但光效低（灯的热效应白白耗电），寿命短，维护工作量大，但若用白光LED作照明，不仅光效高，而且寿命长（连续工作时间10000小时以上），几乎无需维护．LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点，虽然价格较现有照明器材昂贵，仍被认为是它将不可避免地替代现有照明器件．
①LED（Light Emitting Diode）主要是一种________器件；
②LED（Light Emitting Diode）灯发光时是将________能转化为________能；
③LED（Light Emitting Diode）灯相对于普通白炽灯来说，优点是________．（写出一点即可）
19．阅读短文，然后回答文后问题
坐落于宁乡花明楼镇神仙岭的发电场，是长沙首座风力发电场，它已成为长沙有名的自驾游胜地和青少年科普基地。风力发电有怎样的奥秘呢？风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电所需要的装置称作风力发电机组。这种风力发电机组大体上可分为风轮（包括尾舵）、发电机和塔筒三部分。风轮是捕获风能的重要部件，它由若干只叶片组成，当风吹向叶片时，叶片上产生动力驱动风轮转动。因此叶片设计是风力机研制最核心的步骤之一，风力机的叶片形状看起来和飞机的机翼很相似，因为它是基于飞机机翼设计理论而发展出来的。如图所示，是某翼型叶片的截面，当风吹向叶片时，它的“叶背”和“叶腹”两面存在压力差，这个力就会推动叶片转动。该风场设计装机容量49.5MW，年上网电量1.2亿千瓦时，对比同规模燃煤电厂，每年可节约标煤超过3.9万吨，减排二氧化碳7.94万吨、灰渣1396.5吨。通过积极投入与科学保护，神仙岭风场实现经济效益和生态效益高效融合，成为我国首座生态风电场。
(1)风力发电是把风的动能转为电能，风能是一种________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
(2)风力发电机靠________捕获风能；
(3)请简述，当风吹向叶片，在它的“叶背”和“叶腹”两面存在压力差的原因__________。
20．能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一．
（1）能源家族中：①柴薪，②煤炭，③石油，④天然气，⑤水能，⑥风能，⑦太阳能，⑧地热能等，在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有_____ 会造成水土流失和沙漠化的有_____（填题序号）
（2）黄冈市城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对，小刚同学收集如下两组有关数据：
热值q/J m﹣3 当地价格/元 m﹣3 每户月平均用气量/m3 更换灶具费用/元
煤 气 约4×107 9 6 0
天然气 约8×107 15 3 70
请你决策：_____（选填“A”或“B”）
A．继续使用煤气，B．更换使用天然气
简单说明你作出这样决策的理由是：_____．
21．小君家买了一辆崭新漂亮的小汽车，他高兴极了，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小君发现小汽车的许多部件都用到了物理知识，下面是他列出的几项，请你帮他补充完整。
（1）小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹，是为了_____轮胎与地面间的摩擦力；
（2）小汽车的发动机是汽油机，从能源可否再生的角度看，汽油是_____能源（选填“可再生”、“不可再生”）；在加油站加油时禁止拨打手机是因为汽油容易_____（填物态变化名称），加油过程中汽油对油箱底部的压强将_____（选填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）小汽车上配备安全气囊，是为了防止发生撞击时由于_____对人体造成伤害。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，故A正确；
B．电热水器给水加热时，不可避免地要向外散热，效率不可能达到100%，故B错误；
C．在酒精燃烧放热的过程中，通过燃烧将化学能转化为内能，故C错误；
D．生物质能、潮汐能、风能属于可再生能源，化石能使用后短期内不能得到补充，属于不可再生能源，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
A、石油是化石能源，短时间没法从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；
B、迅速变化的电流可以产生电磁波，故B正确；
C、卫星通信是用微波进行通信的，微波是电磁波，故C错误；
D、太阳的内部不断有氢核聚变成氦核，发生的是核聚变反应；故D错误．
3．B
【解析】
【详解】
天然气、核燃料、石油在使用之后，短期内无法从自然界得到补充，属于不可再生能源；水能是取之不尽的，可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．B
【解析】
【详解】
AB．声波的传递需要介质，月球上没有空气，不能传播声波。电磁波的传递不需要介质，飞行控制中心是利用电磁波来控制“玉兔二号”的，故A错误，B正确；
C．巡枧器“玉兔二号”下行过程中，以月球表面为参照物，“玉兔二号”的位置在改变，是运动的，故C错误；
D．太阳能可以源源不断地从自然界获取，是可再生能源，故D错误。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
AB．一次能源是直接从外界获取的能源，二次能源需要消耗一次能源才能获得，电能属于二次能源，风能、水能、太阳能都是可再生能源，AB错误；
C．核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，C正确；
D．氢核发生聚变，可以在瞬间释放出巨大的核能，氢弹就是根据这一原理制成的，D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．化石能源是由古代生物的化石沉积而来，核能不是化石能源，故A不符合题意；
BC．核燃料在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源，故B不符合题意，C符合题意；
D．核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源，故D不符合题意。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
A．氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；
B．根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；
C．由科学常识知道，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从，更不能以讹传讹，故C正确；
D．该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误．
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
煤、石油、核燃料属于不可再生能源；风能属于可再生能源。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
A．煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．核能、太阳能等是具有广阔开发前景的新能源，故B正确，不符合题意；
C．发电机是将机械能转化为电能的装置，故C正确，不符合题意；
D．虽然能量是守恒的，但能源有不可再生能源，不是“取之不尽，用之不竭”的，故D错误，符合题意。
故选D。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．风能、水能、地热能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误；
B．电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由c=fλ可知，频率高的波长短、频率低的波长长，所以5G电磁波的波长比4G更短，频率更高，传输的信息量更多，故B错误；
C．光线通信是利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，故C正确；
D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们用来发射电磁波或者接收电磁波，故D错误。
故选C。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．发光二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，故正确，不符合题意；
B．核能不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故错误，符合题意；
C．卫星导航是利用电磁波进行通信的，故正确，不符合题意；
D．利用超导材料零电阻的性质可实现无损耗输电，故正确，不符合题意。
故选B。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．手机是利用电磁波进行通讯的，故A正确，不符合题意；
B．核能被利用后短时间内不能恢复，是不可再生能源，故B错误，符合题意；
C．输电线若采用超导材料可以减小电阻，减小导线上产生的热量，从而减小了电能的损耗，故C正确，不符合题意；
D．电脑中的芯片是由半导体材料制成的，故D正确，不符合题意。
故选B。
13． 做功 不可再生
【解析】
【详解】
[1]内燃机在做功冲程高温高压气体推动活塞做功将内能转化为机械能。
[2]6kg汽油完全燃烧放出热量为
[3]再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等。它们在自然界可以循环再生。非再生能源在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为不可再生能源。不可再生能源包括：煤、原油、天然气、油页岩、核能等。
14． 热值 二次
【解析】
【分析】
【详解】
[1]液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的燃料，能放出更多的热量。
[2]氢能是利用太阳能或电能分解水产生的，故属于二次能源。
15． 51840 二次 60
【解析】
【分析】
【详解】
[1]充电电流所做的功即储存的电能为
W=UIt=4V×3600×10-3A×3600s=51840J
[2]电能必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，属于二次能源。
[3]由于
I待=0.06A=60mA
该手机最长待机时间为
t′==60h
16． 热传递 内 机械 做功
【解析】
【分析】
考查的知识点有：热传递都可以改变物体的内能，小船是利用了力的作用是相互的原理来前进的；内燃机的功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，据以上内容即可解答．
【详解】
根据题意知道，燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水时，是通过热传递来增大水的内能；当水汽化产生大量的蒸汽，由小孔冲出时，有力作用在空气上，由于力的作用是相互，小船就向前运动了，此过程中，蒸汽的内能转化为小船的机械能，即此过程发生的能量转化形式与热机做功冲程相同．
17． 不能 BC 详见解析
【解析】
【详解】
第一空．根据能量守恒定律可知，不需要能量就能运转的机器是不存在的；
第二空．A．摔碎的玻璃杯，分子间的距离太大了，分子间作用力几乎不存在，很难修复，不符合题意；
B．汽车急刹车时，摩擦而消耗的动能，由于能量的转化和转移具有方向性，不能再自发地回到汽车，符合题意；
C．热量总是自发地从高温物体传到低温物体，而不可能自发地从低温物体传到高温物体，说明能量的转化或转移具有方向性，符合题意；
D．光在反射和折射时，光路是可逆的，属于光的传播定律，不符合题意；
第三空．生活中节约能源的措施：绿色出行；随手关灯；使用节能电器．
18． 半导体 电 光 节能、环保、寿命长等
【解析】
【详解】
①由题意可知，“LED（Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件”，所以LED发光二极管，主要是一种固态的半导体器件；
②由题意可知，“LED（Light Emitting Diode）是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光能．”，所以LED灯发光时是将电能转化为光能；
③由题意可知，LED灯相对于普通白炽灯来说，具有较多的优点，包括耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、寿命长、对环境无污染、多色发光等．
19． 可再生 风轮 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]风能是一种可再生能源。
(2)[2]由短文可知，风力发电靠风轮来捕获风能。
(3)[3]当风流经叶片的时候，叶片背面 流速度较大，则气体压强小，叶片腹面气流速度小，则气体压强大，叶片背面与叶片腹面产生压强差，从而存在压力差。
20． ①②③④ ① A（或B） 更换原灶具浪费，还需要新投入（或从长远看，更经济）
【解析】
【分析】
能源分为可再生能源和不可再生能源两大类．使用可再生能源有利于环保，大量使用化石能源（煤炭、石油）能够造成环境污染，目前人类使用的能源主要是化石能源，为了降低环境的恶化，人类正积极探索开发新能源．
【详解】
(1)能源家族中：①柴薪，②煤炭，③石油，④天然气，⑤水能，⑥风能，⑦太阳能，⑧地热能等，在大量耗用各种能源时，会造成空气污染的有①②③④；会造成水土流失和沙漠化的有①．
(2)由图表可知，若使用煤气，每个月的费用为54元；若使用天然气，每个月的费用为45元，费用比煤气要少，但需要70元的灶具投资，短期内看不如使用煤气划算，但从长远观点看更划算一些．
所以,可以选择A(或B).
理由是：更换原灶具浪费,还需要新投入(或从长远看,更经济).
21． 增大 不可再生 汽化 增大 惯性
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹，可以在压力不变的情况下，增大了接触面的粗糙程度，即增大了摩擦力。
（2）[2]天然气、煤、汽油属于化石燃料，用完之后不能再产生，属于不可再生能源。
[3]加油站储存了大量汽油、柴油，这些汽油和柴油在常温下汽化，产生大量燃油蒸汽，这些蒸汽遇火很容易燃烧而发生危险，所以，加油站附近禁止吸烟、打手机等。
[4]因为液体压强随深度的增加而增大，所以，加油过程中汽油对油箱底部的压强将增大。
（3）[5]当汽车发生撞击时，由于惯性人体会向前运动，而发生危险，配备安全气囊后，受撞击后气囊弹开对人起到保护作用。
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