苏科版物理九年级全册同步课时训练：第十八章　能源与可持续发展 章末复习（含答案）

第十八章　能源与可持续发展 章末复习
一、能源的分类
1.能源:凡是能够提供　　　　的物质资源都叫作能源.
2.分类:按是否可以再生可分为　　 　　　能源和　　　　　　能源;按开发利用程度可分为　　 　　能源和　 　　　能源;按使用时对环境的污染情况,可分为　　 　　　能源和　　　　　　　能源.
二、核能
1.核能是　　　　　发生变化时释放的巨大能量.获得核能有两种途径:一是　　　　　　　;二是　　　　　　　　.
2.核电站:主要由　　　　　　　、汽轮机和　　　　　等组成.核电站具有消耗　　　　　
少、运输量小、成本低、功率大等特点,但需防止　　　　　.
三、太阳能
1.太阳是人类的“能源之母”.现在广泛开采并使用的石油、天然气和煤等化石燃料也都是来自　　　.可以说,地球上除核能、地热能和潮汐能以外,几乎所有能源都来自　　　　　.
2.太阳能的优缺点
(1)太阳能的优点:①太阳能能量巨大,取之不尽、用之不竭;②太阳能分布广阔,获取方便;③太阳能经济、安全、清洁,利用太阳能不会对环境造成污染.
(2)太阳能的缺点:①太阳能分散,不便于集中;②受　　　　　　　的影响,太阳能功率变化较大,不稳定;③利用太阳能时,转化效率　　　　.
四、能量转化的基本规律
1.能量守恒定律:能量既不会　　　　　,也不会　　　　　　　,它只会从一种形式　　　　　
为其他形式,或者从一个物体　　　　　到其他物体,而在　　　　　或　　　　　的过程中,总量　　　　　　　.
2.能量转移和转化的方向性:热量总是自发地从　　　　物体转移到　　　　物体,不能自发反向进行,即能量的转移和转化具有方向性,否则要消耗其他能量.
五、能源与可持续发展
1.能量转换装置的效率=　　　　　　×100%,能源利用效率的提高离不开科学技术的进步.
2.可持续发展是指既要考虑　　　　　发展的需要,又要考虑　　　　　发展的需要,不能以牺牲后人的利益为代价来满足当代人的需求.
教材解读
一、太阳能利用的三种方式
利用方式 光热转换 光电转换 光化转换
能量转化 　太阳能转化 为　　　　 　太阳能转化 为　　　 　太阳能转化 为　　　
应用举例 　太阳能热水器、 反射式太阳灶 太阳能电池 　绿色植物的 光合作用　　
图例
二、获得核能的两种方式
方式 定义 　释放核能大小、反应是否可控 应用举例
重核裂变 　质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核 　释放巨大的核能;反应速度可控 　用于核电站和原子弹
轻核聚变 　两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核 　释放更加巨大的核能;反应速度不可控 　用于制作氢弹
三、能量转化和转移的两条规律
项目 内容 应用举例
能量守 恒定律 　能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式　　 　　为其他形式,或者从一个物体　　　　到其他物体,而在转化或转移的过程中,　　　　保持不变,这就是能量守恒定律 　永动机不可能制成,因为违反了能量守恒定律
能量转 移和转 化的方 向性 　在能量转化和转移过程中,总会有一部分能量转化成内能散失到周围环境中,这些能量虽然还在自然界中,却无法　　　　　　　　为其他形式的能量,因而很难或无法再利用 　能量经转化后,能的总量虽然不变,但可利用的能量只会减少,因此存在能源危机
教材解读
1　核能
　　(1)如所示,核电站是利用原子核发生　　　　(选填“裂变”或“聚变”)释放能量来发电的,核能是　　　　　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.
　　(2)下面是核能发电中能量转化的过程,请将其补充完整.
　　核能→　　　　→　　　　→电能.
2　能量守恒定律和能量转移和转化的方向性
如所示,玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层,使得上层水沸腾,下层水结冰;此假想的能量转移过程　　　　(选填“违反”或“不违反”)能量守恒定律,却因能量的转化和转移　　　　　　,而不可能发生.
3　永动机
　　如所示为一种人们设想的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作.这种永动机　　　　(选填“能够”或“不能够”)永远工作下去,因为它违背了　　　　　　　　　.
4　能量转化的效率
　　
如所示,100 J的电能通过白炽灯,有90 J的电能转化为内能,则白炽灯将电能转化为光能的效率为　　　　.同样对热机而言,其效率就是用来做有用功的那部分能量和　　　　　　　　　　　
之比.由于热机在工作中或多或少总有能量损失,所以热机的效率总小于1.提高热机效率的措施:①　 ;
②　 ;
③在使用时注意保养,减少因摩擦而消耗的额外功.
重点实验
实验　滴水实验
(1)实验器材:两个透明玻璃杯、有色水、棉纱带.
(2)实验过程:如所示,将两根棉纱带放在两杯水中,图(a)中杯外的棉纱带低于杯中的水位,图(b)中杯外的棉纱带高于杯中的水位.
(3)实验现象:图(a)中杯外的棉纱带　　　　水滴滴出,图(b)中杯外的棉纱带　　　　水滴滴出.(均选填“有”或“没有”)
(4)实验分析:图(a)中有水滴滴出的实质是高处的水能自动流向低处,是　　　　　　转化为　　　　　的结果;图(b)中没有水滴滴出的实质是低处的水不能自动流向高处,除非消耗其他的能量克服　　　　　　做功.
(5)实验结论:世界上不存在不消耗任何能量,却能永远运动并对外做功的机器,即“永动机”是　　　　(选填“可能”或“不可能”)制成的.
(6)交流与评估:这个实验告诉我们,自然界中的一切事物,不可能无中生有地获得能量,即各种形式的能量在相互转化时遵循某种基本规律,这个规律是　　　　　　　　.
真题链接
1.[2021·福建] 下列发电站利用不可再生能源发电的是 (　　)
A.核电站 B.风力发电站
C.水力发电站 D.太阳能发电站
2.[2021·邵阳] 能量的利用要考虑可持续发展,既要满足当代人的需要,又要考虑后人的需求,可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向,下列属于可再生能源的是 (　　)
A.风能 B.天然气
C.石油 D.煤
3.[2021·武汉] 关于核能和太阳能,下列说法正确的是(　　)
A.现有核电站是利用核聚变来发电的
B.核能是一次能源,也是可再生能源
C.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应
D.太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
4.[2021·广东] 原子由　　　　和电子组成,电子带　　　　电,用中子轰击轴235原子核,可使其发生核　　　　(选填“聚变”或“裂变”)并释放核能.
5.[2021·齐齐哈尔] 随着生产和技术的发展,人们已经开始将太阳能转化为其他形式的能加以利用.目前直接利用太阳能的方式有两种,一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器,实现给水或其他介质加热;另一种是利用半导体材料制成太阳能电池,这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等.太阳能作为一种新能源,具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点.但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响,给大规模利用太阳能带来新的技术课题.
如所示是试验中的无人驾驶太阳能汽车,利用太阳能电池提供能源.
(1)太阳能电池工作时,将太阳能转化为　　　　.
(2)技术人员可以通过　　　　　　(选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)远程操控汽车.
(3)太阳能属于　　　　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源.
(4)太阳能汽车的外形做成流线型,上表面弯曲,下表面比较平整.汽车高速行驶时对地面的压力　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车静止时对地面的压力.
(5)请你说出太阳能的一条优点:　 .
6.[2021·苏州] 如所示是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”,轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆,杆端分别套上相同的重球,他认为由于右侧重球距离转轴较远,即重力的　　　　较大,转轮会沿顺时针方向越转越快.根据　　　　　　　
定律,无须精确测量就能判定这一设想是不可能实现的.
7.[2021·泰州] 目前有一种备受关注的喷气飞行背包.如所示,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由飞翔的梦想.该背包每小时消耗10 kg的汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量为　　　　J.汽油燃烧将　　　　能转化为内能,用来对人和飞行背包做功,还有部分内能散失到空气中,这些内能无法再被利用,说明能量的转移和转化具有　　　　　.(q汽油= 4.6×107 J/kg)
8.[2021·郴州] 下列有关能源的说法正确的是(　　)
A.核能是可再生能源 B.化石能源只要合理利用就不会产生污染
C.因为能量是守恒的,所以不必节约能源 D.风能、水能、太阳能都是清洁能源
9.[2021·铜仁] 下列关于信息、能源、材料的描述中正确的是 (　　)
A.北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息的
B.人类开采的石油,是数亿年前地球接收的太阳能
C.核能是二次能源,也是不可再生能源
D.集成电路上的芯片是用超导材料制成的
10.[2021·昆明] 节能灯工作时几乎不发热,而一盏60 W的白炽灯工作时,热到烫手.一盏10 W节能灯的发光亮度与一盏60 W白炽灯的发光亮度相当,则60 W白炽灯的发光效率大约是(　　)
A.90% B.83% C.42% D.17%
答案
一、1.能量
2.可再生　不可再生　常规　新　清洁　非清洁
二、1.原子核　重核的裂变　轻核的聚变
2.核反应堆　发电机　核燃料　核泄漏
三、1.太阳　太阳
2.(2)②黑夜、阴雨天　③较低
四、1.凭空产生　凭空消失　转化　转移　转化 转移　保持不变
2.高温　低温
五、1.
2.当前　未来
教材
一、内能　电能　化学能
三、转化　转移　总量　自动转化
教材解读
命题点1　(1)裂变　不可再生　
(2)内能　机械能
命题点2　不违反　具有方向性
命题点3　不能够　能量守恒定律
命题点4　10%　燃料完全燃烧所释放的能量
①让燃料尽量充分燃烧　②减小各种能量损失
重点实验
实验　(3)有　没有　
(4)重力势能　动能　水的重力　
(5)不可能　
(6)能量守恒定律
真题链接
1.A 2.A
3.D　[解析] 核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的,故A错误;核能是一次能源,但不能在短时间内获得,属于不可再生能源,故B错误;太阳能来源于太阳内部氢核的聚变,故C错误;太阳能是可再生能源,清洁、无污染,不会对环境造成污染,是未来理想能源的一个重要发展方向,故D正确.
4.原子核　负　裂变
5.(1)电能　(2)电磁波　(3)可再生
(4)小于　(5)获取方便(合理即可)
6.力臂　能量守恒　[解析] 由于右侧重球距离转轴较远,即重力的力臂较大;根据能量守恒原理,他的设想不能实现.
7.4.6×108　化学　方向性　[解析] 这些汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq汽油=10 kg× 4.6×107 J/kg=4.6×108 J;汽油燃烧消耗汽油本身的化学能,转化为内能,但这些内能不能再被利用,说明能量的转化是具有方向性的.
8.D　[解析] 核能短时间内不会再生,是不可再生能源,故A错误;化石能源在使用时多少都会对环境造成污染,不可避免,故B错误;虽然能量是守恒的,但是能量的转移和转化具有方向性,所以要节约能源,故C错误;风能、水能、太阳能利用时不会对环境造成污染,是清洁能源,故D正确.
9.B
10.D　[解析] 节能灯正常工作消耗的电能:W=Pt=10 W×t,白炽灯正常工作消耗的电能:W'=P't=60 W×t,节能灯工作时几乎不发热,故将节能灯消耗的电能近似为有用功,则60 W白炽灯的发光效率:η=×100%=×100%≈17%.