人教版九年级全一册22.4能源与可持续发展 同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 22.4 能源与可持续发展
一、单选题
1．新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是（　　）
A．使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温
B．超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率
C．硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，且完全不会造成污染
D．纳米陶瓷具有一定的韧性，可以制造发动机缸体
2．城市环保建设——控制噪声是主要项目之一，下列哪种措施不能减弱噪声（　　）
A．城区内禁止机动车鸣笛
B．减少二氧化碳气体的排放
C．在城市街道两旁多种植树木花草
D．在汽车的排气管上装消声器
3．关于能量和能源，下列说法错误的是（　　）
A．电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源
B．太阳内部每时每刻都在发生核裂变，核裂变时会释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移是有方向性的
D．今天我们开采的化石燃料来获取能源，实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能
4．关于能源和可持续发展，下列认识正确的是（　　）
A．煤、石油和天然气是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源
B．核电站是利用核裂变产生的巨大能量发电的
C．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
D．汽车制动过程中产生的内能可自动转化为机械能再用来驱动汽车
5．如图所示的发电方式中，利用太阳能发电的是（　　）
A．风力发电 B．光伏发电
C．火力发电 D．潮汐发电
6．1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后通过发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启
B．当海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
7．人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（　　）
A．现代生活离不开电，电力是一次能源
B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值
D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
8．关于能源及能源的利用，下列说法中正确的是（　　）
A．煤、石油、天然气均属于化石能源 B．太阳能、地热能、电能均属于一次能源
C．风能、水能、核能均属于可再生能源 D．自然界的能量是守恒的，不用节约能源
9．下列各种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（　　）
A．水力发电 B．核能发电
C．风力发电 D．潮汐发电
10．能源是人类社会活动的物质基础。下列关于能源，说法正确的是（　　）
A．核裂变也称为热核反应，核裂变时会释放出巨大的核能
B．风力发电将电能转化为机械能
C．风能、水能、地热能和核能都是可再生能源
D．煤气和电能都是二次能源
11．关于能源、材料和通讯，下列说法不正确的是（　　）
A．中国7纳米芯片的主要材料是半导体
B．未来无人驾驶汽车是利用5G网络传递信息
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．汽车散失的热不能收集起来再利用，表明能量转化过程没有方向性
12．今年世界环境日的中国主题是“美丽中国，我是行动者”，下列做法和想法错误的是（ ）
A．在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能
B．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
C．在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗
D．将使用后的废旧电池集中起来，统一处理
二、填空题
13．近年来，手机“微信”成为人们交流的一种方式，它是靠手机发射和接收的______来传播信息的；使用手机时，其外壳因摩擦带______而经常粘有灰尘；在给手机充电的过程中，电能转化为______能；人类在能量的转化或转移的过程中利用能量，而能量的转化和转移是有______的，因此可利用的能源是有限的。
14．如图的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，但从科学的角度看，两幅图都说明了 _____ 可以改变物体能的内能，图中的小孩从滑梯上滑下，他的机械能 _____ （选填“增加”、 “不变”或“减少”）。风越大，老人感觉越冷，说明 _____ （填物态变化）加快吸收了身上的热量。但这些能量又不能自发的回到人体上，说明能量的转化和转移具有 _____ 。
15．阅读《潮汐发电》，回答题。
潮汐发电
在海湾或有潮汐的河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而去，水位陆续下降。每天海水涨潮、退潮各两次，涨潮与退潮一般间隔6小时。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差，从而可驱动水轮发电机组发电。如图所示是潮汐发电的原理图。与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比，海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性。
潮汐电站一般有三种类型，“单库双向型”就是其中之一，即用一个水库，涨潮与落潮时均可发电，只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站，建成于1980年5月，总装机容量为3200kW，年发电量约为107kW·h，为世界第三大潮汐发电站。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）潮汐发电是_____能转化为电能；潮汐能属于_____能源。（选填“可再生”或“不可再生”）
（2）一个单库双向型潮汐电站一天可以发电________次。
16．能量的转化和转移都是有______的，例如在热传递过程中，内能只能从______物体转移到______物体。
三、综合题
17．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，并将水加热一段时间后，回答下面问题
（1）写出你观察到的实验现象（至少写两条），并分析产生该种现象的原因
①现象：________ ，原因：________ ；
②现象：________ ，原因：________
（2）试分析实验中能量转化或转移的情况________
18．我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，以手机为例，华为“Mate 20 pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示：
(1)人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，是因为手机将电能转化为_______能，损耗的能量不会转化为我们需要的能量，是因为能量的转移和转化具有_____性。手机通话过程中，是利用_______来传递信息的。用手机听音乐时，按压手机的侧键是为了改变声音的________；
(2)电池充满电储存的电能为________J；
(3)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间为________s。
19．（1）随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具．一辆使用汽油为燃料的小汽车，在路面水平的高速公路上匀速行驶．如表是当小汽车以100km/h的速度行驶时的部分参数及相关数据．
发动机功率/W 18750
百公里油耗/L 8
汽油的热值/（J L﹣1） 3.375×107
①匀速行驶10km消耗了　________ 　L汽油；②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为　________ J；
③此时发动机的效率是　________ 　．
（2）如图所示，容器中间用隔板等分成左右两部分，隔板下部有一10cm2的圆孔橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变．图甲所示在两侧装入深度相同的两种液体，橡皮膜发生形变，可以得出结论：在深度相同时，液体压强跟________ 有关；图乙所示，在容器右侧装水，左侧装入密度为1.4×103kg/m3的某种液体，橡皮膜刚好不发生形变，若橡皮膜所受平均压强是橡皮膜上A点所受压强，则此时橡皮膜受到水的压力是　________ 　N，A点在左侧液体中的深度h为　________ 　cm．（g=10N/kg）
20．2017年5月，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破。可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算，1m3可燃冰可以分解释放出160m3以上的天然气。完全燃烧5m3可燃冰产生的热量至少为_______J（天然气热值为3.2×107J/m3）；试写出可燃冰具备的优点_________。
21．阅读下列短文，针对相关问题，说明你的看法．
地球有大气层和磁场，表面的被水覆盖，其余部分是陆地，是一个蓝色星球；其赤道半径为6378.2公里，密度为，全球地表平均气温约为15℃．它自西向东旋转，以近24小时的周期自转并且以一年的周期绕太阳公转．
地球是上百万种生物的家园，包括人类．地球诞生于45.67亿年前，而生命诞生于地球诞生后的10亿年内．从那以后，地球的生物圈改变了大气层和其它环境，使得需要氧气的生物得以诞生，也使得臭氧层形成．臭氧层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线，保护了陆地上的生物．
地球的内部，分为三个部分：最外层是地壳（由岩石组成），中间是地慢（由岩浆组成），里面是地核（由岩浆组成）．去年6月l1日上午，印尼一座火山发生喷发，炽热的浓烟向上直冲，高达5500米以上，这也说明地球的内部仍然非常活跃．剧烈的火山爆发，也会影响全球气候．
随着工业革命的推进，地球逐渐变暖．观测表明，1906~2005年全球地表平均温度上升了，20世纪后半叶北半球平均温度可能是近一千三百年中最高的，本世纪变暖幅度还会增大．
（1）你认为地慢温度比地球表面的要________（选填“高”或“低”），判断依据是__________．
（2）利用上述短文中的数据，能否估算出地球的质量？请说明理由．______________．
（3）为了应对全球变暖，我们可以采取哪些措施？________________．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．记忆合金弹簧制作的淋浴阀门，在温度升高到一定程度时，它可伸长将阀门关闭，从而防止热水将人烫伤；在温度降低到一定程度时，它可缩短将阀门打开，从而实现了智能调节水温，故A正确；
B．超导材料电阻值为0，根据焦耳定律，电流通过这种材料时产生的热量为0，故不能用超导材料用于制作电饭锅的发热体，故B错误；
C．硅光电池是一种能把太阳能直接转化为电能的半导体器件，且完全不会造成污染，故C正确；
D．陶瓷在通常情况下较脆，而用纳米超微颗粒制成的纳米陶瓷具有良好的韧性，可以制造发动机缸体，故D正确。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
A．市区内禁止机动车鸣笛是在噪声的产生处减弱噪声，故A不符合题意；
B．减少二氧化碳气体的排放可以改善空气质量，不能减弱噪声，故B符合题意；
C．城市街道两旁和空地多种草、多植树可以在噪声的传播过程中减弱噪声，故C不符合题意；
D．在汽车的排气管上装消声器可以在声源处减弱噪声，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电能需要通过机械能等转化而来，属于二次能源。故A选项正确，不符合题意；
B．在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能，故 B 错误，符合题意；
C．内能不能自动地从低温物体转移到高温物体；汽车制动过程中，动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能无法自动转化回去，这些例子都说明了能量的转化和转移总是具有方向性，故 C 正确，不符合题意；
D．化石能源是指由远古时代的动植物在地壳中经过几亿年转化而来的燃料，实际上是储存了上亿年前地球所接收的太阳能，故 D 正确，不符合题意。
故选B。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．煤、石油和天然气是当今人类利用的主要能源，它们用完后短时间内不能恢复，属于不可再生能源，故A错误；
B．核电站中利用了核裂变产生的能量带动发电机发电，故B正确；
C．能量不能凭空产生也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体上，或从一种形式转化为其它形式，故C错误；
D．能量的转化具有方向性，汽车制动过程中产生的内能没法自动转化为机械能来驱动汽车，故D错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．风力发电是利用空气的动能转化为电能，故A不符合题意；
B．光伏发电是利用半导体界面的光发生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，故B符合题意；
C．火力发电是利用内能转化为电能，故C不符合题意；
D．潮汐发电是利用水的动能转化为电能，故D不符合题意。
故选B。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
解海水下降时，气室体积增大，压强减小，阀门K 1 关闭，阀门K 2 开启，将空气吸入气室；海水上升时，气室体积减小，压强增大，阀门K1 开启，阀门K 2 关闭，压缩后将空气推入工作室。整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电能是二次能源，是消耗一次能源得到的，故A错误；
B．消耗能量时，有相当部分没有被利用，所以提高能量转化效率的重要措施之一是节能减排，故B正确；
C．有些新能源存在开发技术难、成本高问题，但新能源安全、清洁，不会严重影响环境的优点，故C错误；
D．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，但其消耗具有方向性，所以一定得节约能源，故D错误。
故选B。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．煤、石油和天然气属于化石燃料，可以直接从自然界获得，在我国能源领域占有重要的地位，是不可再生能源，故A正确；
B．从自然界直接获得、不需要加工转换的能源是一次能源，由其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源，太阳能、地热能可以直接被利用，属于一次能源，而电能需要经过转化获取，属于二次能源，故B错误；
C．风能、水能属于可再生能源，核能属于不可再生能源，故C错误；
D．虽然能量是守恒的，但并不是所有的能量都能直接被人类利用，而且能量的转化具有方向性，因此我们必须要节约能源，故D错误。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
水能、风能、潮汐能可以源源不断从自然界获得，是可再生能源，因此水力发电、风力发电、潮汐发电是利用可再生能源发电的，而核能是利用核燃料铀在核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，而核燃料在短期内是不可再生原料，故核能发电是利用不可再生能源发电，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．释放核能的两种方式是核裂变和核聚变，即是利用了原子核内部发生变化时释放出的巨大的能量，聚变也称为热核反应，裂变的方式称为链式反应，故A错误；
B．风力发电将机械能转化为电能，故B错误；
C．风能、水能、地热能都是可再生能源，核能是不可再生能源，故C错误；
D．煤气、电能是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，故D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．半导体材料广泛应用于精密电子元件，中国7纳米芯片的主要材料是半导体，故A正确，A不符合题意；
B．5G网络是目前传递信息最快的网络，未来无人驾驶汽车是利用5G网络传递信息，故B正确，B不符合题意；
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，故C正确，C不符合题意；
D．汽车散失的热不能收集起来再利用，表明能量转化过程有方向性，故D错误，D符合题意。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】
A．在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能，故A正确，不符合题意；
B．能源不是取之不尽，用之不竭的，故B错误，符合题意；
C．在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗，故C正确，不符合题意；
D．将使用后的废旧电池集中起来，统一处理，故D正确，不符合题意。
故选B。
13． 电磁波 电 化学 方向（性）
【解析】
【详解】
[1]手机是靠发射和接收电磁波来传播信息的。
[2]手机外壳因摩擦带电吸引轻小物体而粘有灰尘。
[3]手机充电的过程中，将电能转化为手机电池的化学能储存在电池内。
[4]能量人转化和转移是有方向性的。
14． 做功 减小 汽化 方向性
【解析】
【详解】
[1]搓手时，两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，使手的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能；从滑梯上下滑时，臀部与滑梯摩擦做功，机械能转化为臀部的内能，使臀部的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能，故两幅图都是通过做功改变物体内能的。
[2]该过程中，一部分机械能转化成了内能，所以机械能减小。
[3]风吹过来后，加快了人身体表面的空气流动，促进了人体表面水分的汽化（蒸发），由于该过程是吸热的，所以人感到比较冷。
[4]能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变，这些能量不能自发的回到人体上，该现象说明能量的转化具有方向性。
15． 潮汐能 可再生 4
【解析】
【详解】
(1)[1] 潮汐能是指涨潮落潮时海水所产生的能量。所以潮汐发电是把潮汐能转化为电能。
[2] 由于潮汐能是由月球的吸引而产生的，取之不尽、用之不竭，所以潮汐能属于可再生能源。
(2)[3] 海水或江水每天有两次的涨落现象，每涨（落）一次，发一次电，所以每天有两次涨落，发4次电。
16． 方向性 高温 低温
【解析】
【详解】
[1][2]能量的转移和能量的转化都是有方向性的，只能自发地由一个物体转移给另一个物体或者由一种形式转化为另一种形式。如在热传递过程中，内能只能从高温物体转移到低温；如果要让内能从低温物体转移到高温物体，就要消耗其他形式的能量，例如：冬天，利用空调取暖，就要消耗电能。
17． 橡胶塞被冲出 水蒸气对橡胶塞做功 出现“白气 水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，发生了液化现象 内能转化为机械能
【解析】
【详解】
分析：解决此题要知道做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能；
解答：①试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能；
②木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低；试管口出现白雾；
故答案为(1). 橡胶塞被冲出 (2). 水蒸气对橡胶塞做功 (3). 出现“白气 (4). 水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，发生了液化现象 (5). 内能转化为机械能
【点睛】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，知道白气是一种液化现象．此题是考查的知识点较为全面，要结合相关的知识点进行分析解答．
18． 内能 方向 电磁波 响度 55944 3108
【解析】
【详解】
(1)[1][2]电流流过导体时会产生热量，这是电流的热效应，人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，是因为手机将电能转化为内能；由于能量的转移和转化具有方向性，这些能量散失到空气中不能转化为我们需要的能量。
[3]手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的。
[4]用手机听音乐时，按压手机的侧键是为了减小音量，即减小声音的响度。
(2)[5]电池充满电储存的电能为
W储=U电池Q=3.7V×4.2A×3600s=55944J
电池充满电储存的电能为55944J。
(3)[6]两个充电器的充电功率分别为
P1=U1I1=5V×0.6A=3W，P2=U2I2=5V×4A=20W
所以第二个的充电速度快；
已知充电效率为η=90%，则消耗的电能
W充===62160J
由P=可得，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间
t===3108s
选用快速充电器将电池从零充满需要的时间3108s。
19． 0.8L 2.7×107J 25% 液体的密度 0.7N 5cm
【解析】
【分析】
（1）利用Q＝mq求汽油完全燃烧放出的热量（总能量），再利用效率公式求汽车发动机的效率；（2）要探究液体压强与液体密度的关系，则要保证液体深度相同；深度相同，液体密度越大压强越大；知道右边水的深度，利用p＝ρgh求水的压强，再利用F＝pS求橡皮膜受到水的压力；橡皮膜刚好不发生形变，两边受到液体的压强相等，即p左＝p右，据此列方程求左边液体的深度．
【详解】
(1) ①汽车百公里油耗8L，所以汽车行驶10km消耗的汽油的体积V=0.8L；②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为Q＝Vq＝0.8L×3.375×107J/L＝2.7×107J，③该汽车发动机的效率：η＝＝25%
(2)图甲所示在两侧装入深度相同的两种液体，橡皮膜发生形变，即两边受到的压强不同，由此说明液体压强与液体的密度有关；p右＝ρ水gh右＝1×103kg/m3×10N/kg×0.07m＝700Pa，
此时橡皮膜受到水的压力： F＝p右S＝700Pa×10×10 4m2＝0.7N；③橡皮膜刚好不发生形变，两边受到液体的压强相等，即p左＝p右，ρ液gh＝ρ水gh右， 1.4×103kg/m3×10N/kg×h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.07m，解得h＝0.05m＝5cm.
20． 2.56×1010 热值大或污染小
【解析】
【详解】
[1]5m3的可燃冰产生的热量至少为
Q放=Vq=5×160m3×3.2×107J/m3=2.56×1010J
[2]根据题意知：1m3可燃冰可分解释放出160m3的天然气，可知可燃冰的热值比天然气的大得多，即可燃冰的热值非常大。而可燃冰燃烧后，仅会产生少量的二氧化碳和水，所以污染非常小。
21． 高 从地球内部喷出的岩浆是炽热的，它的温度要远高于地表平均温度 见解析所示 提高能源能效，开发新能源，节能减排
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，地球的内部非常活跃，则地球内部的温度要高于地表的温度；
（2）由题意可知，知道地球的半径，根据半径可以粗略求出地球的体积，然后根据粗略求出地球的质量；
（3）由于二氧化碳的过多排放，使得地球变暖，为防止气候变暖，每个人应该从提高能源能效、开发新能源、节能减排、节约用电、用水、购买绿色汽车、开展植树造林活动等方面来减少二氧化碳的排放．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页