人教版九年级全一册22.1能源一课一练（含答案）

人教版九年级全一册 22.1 能源 一课一练
一、单选题
1．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
2．下图中，以消耗不可再生能源来获取电能的设备是（　　）
A．燃煤发电
B．太阳能发电
C．风车发电
D．水力发电
3．关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（　　）
A．电饭锅可以用超导材料做加热器 B．原子是由质子和中子组成的
C．破镜难以重圆，是因为分子间存在斥力 D．太阳能、风能都是可再生能源
4．下列说法正确的是（　　）
A．电能是一次能源 B．二极管是用超导体制成的
C．同种电荷互相吸引 D．核电站利用的是核裂变发电
5．党的十八大提出“绿水青山就是金山银山”的理念，指导中国经济与环境协调统一，解决面临的生态环境问题，打好蓝天保卫战。以下能源属于清洁可再生能源的是（　　）
A．天然气 B．煤炭 C．石油 D．风能
6．以下说法中正确的是（ ）
A．木柴燃烧时总能量在减小 B．摩擦生热总能在增加
C．铁水温度降低时总能量减少 D．能量转化过程中总量保持不变
7．小聪学完初中物理，在复习阶段他把两年的物理内容按现象、概念、规律、实验、探究方法、知识应用等进行系统分类总结，以便加深对知识的理解，下列知识总结错误的是（　　）
A．托里拆利实验精确地测出了大气压强的值
B．通过比较吸引大头针多少来判断电磁铁磁性强弱运用了转换法
C．家用台灯正常工作时通过灯丝的电流约为2A
D．煤、石油、天然气属于不可再生能源
8．如图所示的是我国正在运行的一些发电设施，其中利用不可再生能源发电的是（　　）
A．水电站
B．风电站
C．煤气电站
D．太阳能电站
9．目前许多城市的居民使用天然气为燃料。关于天燃气，下列说法正确的是（ ）
A．是一次能源，是可再生能源
B．是一次能源，是不可再生能源
C．是二次能源，是可再生能源
D．是二次能源，是不可再生能源
10．下列能源中属于可再生能源的是（　　）
A．石油 B．煤炭 C．天然气 D．风能
11．下列叙述正确的是（　　）
A．5G信号比4G信号快的多，也就是在相同时间内传输的信息更多，是因为5G信号使用的电磁波波速更快
B．英国物理学家焦耳，通过实验研究热和功的关系，根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律，为能量守恒定律的建立奠定了基础
C．风能、水能、太阳能和电能均属于一次能源
D．北斗系统的北斗3号顺利升空，在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年
12．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
二、填空题
13．2021年5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星表面，正式开启火星探测之旅。早在5月15日，天问一号任务着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，“祝融号”火星车建立了对地通信。当天一着陆，“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆，感觉良好”，并用随身携带的相机拍了一些照片，为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差。研制团队为火星车配置了两套集热器，并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，为此，研制团队专门针对光照、沙尘等情况，设计了蝶形四展太阳翼，配置了特殊的电池等。
（1）“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台是______的（选填“运动”或“静止”）；
（2）“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用______把信息传回地面；
（3）集热器采用纳米气凝胶保温，其中纳米是物理学中______单位；
（4）“祝融号”采用太阳电池阵发电，太阳能属于______（选填“一次能源”或“二次能源”）。
14．近年来吉林省大力发展风力发电，风能属于___________能源，发电机是利用___________原理工作的。
15．如图所示是热机的______冲程，汽油属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若该汽油机每秒完成20个冲程，则每分钟飞轮转过______圈。若该汽油机效率为30％，完全燃烧10kg的汽油放出的热量可以对外做功______J（汽油热值为4.6×107J/kg）。
16．今年，中国海洋石油有限公司宣布在渤海湾发现了大型油田，经证实该油田储量大油品好、产能高。石油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，石油液化气是通过______方法使气体液化装入钢瓶中的。
三、综合题
17．如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车．它上面的太阳能接收板的有效面积为8 m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000 J，太阳能电池提供的电压为120 V，可供电动机正常工作的电流为10 A．
(1)太阳能属于________(选填“可”或“不可”)再生能源．
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是________．
(3)电动机正常工作时，将电能转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N，则该车匀速行驶的速度是________m/s．
18．青岛一个80后小伙子徐鹏飞在自家居民楼顶上，自己设计、组装了一套微型发电站，被媒体称为“中国家庭光伏电站第一人”．小徐的这个发电站，是利用光伏效应．在晴朗的天气，发电站一天可以发电十度，不但自家够用了，而且还能把多余的电卖给国家电网，一举两得．
请回答下面的几个问题：
(1)光伏电站系统发电时，将________能转化为________能．
(2)若一天的有效光照时间按8 h计算，一天可以发电10 kW·h，则该光伏发电系统发电的功率是________kW.
(3)该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转化效率为30%的热电厂来完成，需要完全燃烧煤的质量为________kg.(煤的热值q煤＝3×107 J/kg)
(4)请写出一条光伏发电的优点：________________．
19．2020年11月24日嫦娥五号探测2发射成功，开启我国首次地外天体采样返回之旅。
（1）航天中心通过______（选填“超声波”或“电磁波”）控制嫦娥五号，这种波在真空中传播的速度为______m/s；如图所示探测器入轨段着陆器太阳翼展开，太阳翼是将太阳能转化为电能，电能是______（选填“一”或“二”）次能源；
（2）首次在月球表面自助采样2kg并以接近第二宇宙速度11.2______（选填km/s或m/s）返回地球；2kg月壤在地球上的质量______、受到的重力______（两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（3）首次从月面起飞，在38万公里外的月球轨道进行无人交会对接。起飞的过程是力可以改变物体的______；环月轨道交会对接时它们是相对______（选填运动或静止）的；返回器着陆在地面静止时受到的是______（选填“平衡”或“非平衡”）力。
（4）采获月壤用岩芯钻探机和机器取样器，从0至2m内不同深度的月球土层中取出的材料，拿回地球。岩芯钻探机的钻头尖是为了______（选填“增大”或“减小”）压强，机器取样器的长臂与人的手臂一样是______（选填“省力”或“费力”）杠杆；嫦娥五号探测器用两台150W发动机工作，原理与______（选填“热机”或“电动机”）类似。
20．（1）用一根细线系着乒乓球，在球的______边（填“左”或“右”）从外向里吹气，乒乓球会偏到如图所示位置。画出此时乒乓球所受绳的弹力和乒乓球的重力的示意图______；
（2）如图，O点是轻质杠杆AOB的支点，杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止，请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图，并画出动力臂l1和阻力臂l2______。若l1与l2之比为5∶3，F2大小为100N，则F1的大小为______N；
（3）某地区把多余电能E1送往制氢装置产生氢气，电能不足时，通过发电装置把这部分氢气燃烧释放的能量转化为电能E2送回电网；
①氢气的热值是1.4×108J/kg，4.2kg氢气完全燃烧放出的热量能使14t的水升温______℃，不计热损失，水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃）；
②下列属于不可再生能源的是______；(填序号)①风能②煤③太阳能
③E1______E2（选填“＞”“=”“＜”）。
21．海水的利用
地球表面的70%以上是海洋，开发利用海洋有广阔的前景，潮汐是一种海平面周期性变化现象，海平面每昼夜有两次涨落，人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝，在大坝中间装上水轮发电机组，涨潮时，海水通过大坝流进河口，带动水轮发电机发电；退潮时，海水又流回海洋，从相反方向带动水轮发电机发电，目前我国的潮汐电站年发电量达约为7．5×108kW h．海水淡化和海水直接利用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟，部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水．
（1）潮汐发电是将海水的________能转化为电能；发电机是应用________现象制成的．
（2）潮汐发电是人类利用的一种可再生能源，下列几组能源中都属于可再生能源的是( )
A．水能、石油、核能
B．风能、水能、太阳能
C．煤炭、石油、天然气
D．风能、地热能、核能
（3）挡海大坝要做成上窄下宽的形状（如图所示），这是因为________，图中甲、乙两幅图代表涨潮发电的是图________（填“甲”或“乙”）
（4）1吨煤燃烧后可发电2．5×103kW h，我国潮汐发电每年可节约________吨煤．
（5）海水作工业冷却用水主要是利用了水的________大的特性．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【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。
2．A
【详解】
不可再生能源是在短时间内无法再生的能源，常见的化石资源、矿产资源都是不可再生能源。核能属于不可再生能源。可再生能源是可以重复利用的能源，取之不尽用之不竭。常见的风能、水能、太阳能都是可再生能源。
A．燃煤发电是通过燃烧煤炭，将热能转化为电能，由于煤炭资源是有限的，所以煤炭属于不可再生能源，故A不符合题意；
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B不符合题意；
C．风车发动机将风能转化为电能，故C不符合题意；
D．水力发电站将水能转化为电能，故D不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
A．当电阻为零时，不会产生电热，所以电饭锅不能用超导体做加热器，故A错误；
B．原子由带正电的原子核和带负电的核外电子，原子核是由质子和中子组成的，故B错误；
C．破镜难以重圆，是因为玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上，超出了分子力的作用范围，分子间的作用力就十分微弱，分子间几乎没有作用力，故C错误；
D．太阳能、风能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．电能是消耗一次能源得到的二次能源，故A错误；
B．二极管是用半导体制成的，具有单向导电性，故B错误；
C．同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，故C错误；
D．核电站利用的是核裂变发电的，这种裂变是可控的，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
煤、石油、天然气一旦用完，短时间内无法得到补充，属于不可再生资源；而风能可以源源不断的从自然界中得到，是可再生资源，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
A.木柴燃烧由化学能转变为光能和热能，总能量不变，所以A错误；B.摩擦生热是克服摩擦做功，机械能转化为内能总量不变，所以B错误；C.铁水温度下降，内能减少，对外发生热传递，周围温度升高内能增加，总能量不变，所以C错误；D.能量在转化中总能量保持不变是正确的.故答案为D
7．C
【详解】
A．托里拆利利用大气压托住水银柱的高度，精确地测出了大气压强的值，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁磁性的强弱无法直接观察，通过比较吸引大头针多少来判断电磁铁磁性强弱，是运用了转换法，故B正确，不符合题意；
C．家用台灯额定功率在20W左右，正常工作的电流约为
故C错误，符合题意；
D．煤、石油、天然气短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
A．水电站将水能转化为电能，水能是可再生能源，故A不符合题意；
B．风电站将风能转化为电能，风能是可再生能源，故B不符合题意；
C．煤气电站将化学能转化为电能，煤是不可再生能源，利用煤制成的煤气也是不可再生能源，故C符合题意；
D．太阳能电站将太阳能转化为电能，太阳能是可再生能源，故D不符合题意。
故选D。
9．B
【详解】
天然气是化石能源，属于不可再生能源，同时天然气可以从自然界直接获取是一次能源。
故选B。
10．D
【详解】
ABC．石油、煤炭、天然气在短时间内不能从自然界中得到补给，是不可再生能源，故ABC不符合题意；
D．风能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源，故D符合题意。
故选D。
11．B
【详解】
A．5G信号和4G信号都是利用电磁波传输的，所以波速相同。故A错误；
B．英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比．跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。故B正确；
C．一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，电能不能从自然界直接获取，故C错误；
D．光年是长度单位，不是速度单位，故D错误。
故选B。
12．B
【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。
13． 运动 电磁波 长度 一次能源
【详解】
（1）[1]“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台的位置发生改变，它是运动的。
（2）[2]电磁波可以传递信息，可以在真空中传播，“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用电磁波把信息传回地面。
（3）[3]纳米是物理学中长度的单位，符号是nm。
（4）[4]太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源。
14． 可再生 电磁感应
【详解】
[1]风能是可以从自然界源源不断地得到的能源，即为可再生能源。
[2]风力发电将风能转化为电能，发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的。
15． 压缩 不可再生 600
【详解】
[1] 图中进气门关闭、排气门关闭，活塞上移，是压缩冲程。
[2]石油不可以从自然界中源源不断的得到，因此它属于不可再生能源。
[3]若该汽油机每秒完成20个冲程，也就是1s飞轮转动10r，则飞轮每分钟转动600r。
[4]汽油完全燃烧时放出的热量
又因为，则
16． 不可再生 压缩体积
【详解】
[1]不能在短期内从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，石油是不可再生能源。
[2]液化有两种方式，降低温度和压缩体积，石油液化气是通过压缩体积的方法使气体液化装钢瓶中的。
17． 可 15% 6.4
【详解】
(1)太阳能属于可再生能源，可以从自然界中源源不断地得到；(2)由题可知，太阳能电池1s输出的电能为：W＝UIt＝120V×10A×1s＝1200J；太阳能电池板1s接收的能量为：E＝1000J/(m2 s)×8m2×1s＝8000J；太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为：η＝ ＝×100%＝15%；(3)电动机工作时主要将电能转化为机械能；若转化效率是80%,则1s转化成的机械能为：W机＝W η＝1200J×80%＝960J；输出功率为：P＝＝＝960W；因为做匀速直线运动,所以P＝＝Fv，则该车匀速行驶的速度为：v＝＝6.4m/s.
【点睛】
（1）可以从自然界中源源不断的得到的能源称为可再生能源；（2）利用W＝UIt求出电能，结合效率公式求出转化率；（3）根据效率公式求出转化的机械能，再求出功率，利用P＝Fv求出速度．
18． 太阳 电 1.25 4 清洁、无污染或可再生等
光伏电站系统发电时，消耗太阳能，产生电能；
已知一天的发电量和有效光照时间，根据电功率的公式得到发电功率；
已知热电转换效率和发电量，可以得到燃煤产生的热量；已知燃煤产生的热量和煤的热值，根据Q=mq得到煤的质量；
太阳能作为新能源，具有节约化石能源、减少大气污染、可再生等优点．
【详解】
（1）太阳能光伏发电系统能量转化是：太阳能转化为电能；
（2）该光伏发电系统发电的功率；
（3）该光伏发电系统一天的发电量W=10kW h=10×3.6×106J=3.6×107J，
燃煤产生的热量，
燃煤的质量；
（4）光伏发电的好处是清洁无污染；可再生；节约化石能源等．
19． 电磁波 3×108 二 km/s 不变 变大 运动状态 静止 平衡 增大 费力 热机
【详解】
（1）[1]真空不能传声，航天中心是通过电磁波控制嫦娥五号。
[2]电磁波在真空中的传播速度最快，速度是3×108m/s。
[3]一次能源是从自然界中直接获取的能源，二次能源是一次能源经过加工转换以后得到的，太阳翼是将太阳能转化为电能，电能是二次能源。
（2）[4]第二宇宙速度是航天器的速度达到一定的值，脱离地球的引力而成为绕太阳运行的人造行星，这个速度很大，大小为11.2km/s。
[5]质量是物质的一种属性，不随物体的形状、状态、温度、位置的变化而变化，故2kg月壤在地球上的质量不变。
[6]地球上的重力常数是月球上的6倍，由可知，在质量一定时，重力常数越大，重力越大，2kg月壤在地球上受到的重力变大。
（3）[7]嫦娥五号起飞的过程中，速度越来越大，运动状态改变，说明力可以改变物体的运动状态。
[8]环月轨道交会对接时，位置不变，它们是相对静止的。
[9]返回器着陆在地面静止时，处于平衡状态，受到平衡力的作用。
（4）[10]岩芯钻探机的钻头尖是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。
[11]人的手臂肌肉作用在关节，运动距离小，而它带动的是整个手臂，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，机器取样器的长臂与人的手臂一样是费力杠杆。
[12]发动机属于热机，嫦娥五号探测器用两台150W发动机工作，原理与热机类似。
20． 右 60 10 ② ＞
【详解】
（1）[1]由图可知，球向右偏，说明球左侧的压强大于右侧的压强，由流体压强和流速的关系可知，在球的右边吹气。
[2]此时，球受到重力和绳子的拉力，从球的重心沿竖直向下和绳的方向分别画出重力和拉力的示意图，如图所示：
（2）[3]由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要最省力，则动力臂应最长，由图知OA比OB长，所以OA作为动力臂l1时最长；因阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力F1的方向应向上，则过A点作垂直于OA向上的力即为最小动力F1的示意图；反向延长阻力画出阻力的作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂l2，如图所示：
[4]若l1与l2之比为5∶3，F2大小为100N，由杠杆平衡条件得到
F1l1=F2l2
F1==60N
（3）①[5]氢气完全燃烧放出的热量
Q放=mq=4.2kg×1.4×108J/kg=5.88×108J
水升高的温度
=10℃
②[6]可以在自然界源源不断地得到能源称为可再生能源，故属于可再生能源的是：风能和太阳能。不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源，故属于不再生能源的是煤。
③[7]多余电能E1送往制氢装置产生氢气，电能不足时，通过发电装置把这部分氢气燃烧释放的能量转化为电能E2，由于能量在转化过程中，存在能量的损失，故
E1＞E2
21． 机械 电磁感应 B 液体压强随深度的增加而增大 乙 3×105 比热容
【详解】
（1）潮汐运动是机械能，潮汐发电是将海水的机械能转化为电能；
发电机是利用电磁感应原理制成，将机械能转化为电能；
（2）煤炭、石油、天然气等化石能源、核能等使用完之后不能在短时间内再从自然中获取，属于不可再生资源；
水能、风能、潮汐能、地热能等属于可再生资源；
故选B；
（3）由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，并且液体的压强随深度增加而增大，即越往下面，液体内部压强越大，故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形，增大对水产生的压强的承受力；
乙图海水水位高，是涨潮发电．
（4）目前我国的潮汐电站年发电量达约为7.5×108kW h，每年可节约煤：
．
（5）水的比热容大，一定质量的水在升高一定的温度时与其它物质相比，吸收的热量较多，所以比其他液体作冷却效果好．
【点睛】
理解潮汐能的特点是运动，运动的物体具有机械能中的动能，再利用电磁感应原理将机械能转化为电能；另外理解水的比热容大，相同条件下吸热的热量多，所以常用水作为冷却物质．
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