人教版九年级全一册 22.1 能源 一课一练
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.核能属于不可再生能源
B.飞机之所以能在天空翱翔,是因为浮力的作用
C.汽车限速可以减小惯性
D.北斗卫星定位系统是靠超声波来定位和导航的
2.遂宁湿地公园的建成改善了城市生活环境,提高了市民生活质量。夏天公园内鸟语花香、气温宜人,游人如织,下列对人们在湿地公园的感知解释错误的是( )
A.闻到公园内阵阵花香,是分子无规则运动的结果
B.走在五彩缤纷路,觉得路面热得发烫,而在湖边感到湖水凉爽,是因为水的比热容比沙石的比热容大
C.摆渡船的内燃机使用的燃料属于不可再生能源
D.游客手里的冰棒吸热内能增加,温度定一会升高
3.能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( )
A.超导材料可用来制作电饭锅的发热体,且发热效率更高
B.太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C.卫星导航是利用超声波来定位导航
D.手机的芯片使用的材料主要是半导体
4.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
5.近期,世界在建的最大规模水电站——中国白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于( )
①可再生能源
②不可再生能源
③常规能源
④新能源
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.关于能源、信息和材料,下列说法正确的是( )
A.太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
B.卫星通信是利用电磁波来传递信息的
C.“北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
D.电热器中的发热体是由超导材料制成的
7.中国可再生能源的开发利用规模居世界首位,下列属于可再生能源的是( )
A.太阳能 B.石油 C.煤 D.核燃料
8.现在国家正大力推进清洁型能源的应用,下列不属于清洁能源的是( )
A.太阳能 B.风能 C.水能 D.石油
9.下列关于能源与信息的叙述中正确的是( )
A.太阳内部每时每刻都在发生着核裂变,释放了巨大的核能
B.广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的
C.风能、太阳能和核能均属于可再生能源
D.5G比4G能传递更多的信息,因为5G信号的电磁波波长更长
10.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
11.关于能源以及能的转化,下列说法中正确的是( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.风力发电是将电能转化为机械能
C.四冲程汽油机在做功冲程中内能转化为机械能
D.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能
12.如图所示,下列能源属于可再生能源的是( )
A.可燃冰
B.石油
C.页岩气
D.潮汐能
二、填空题
13.如图所示是振荡浮子式波浪发电原理图,浮子随着波浪起伏运动,带动发电机运转、利用______原理产生电流。这种波浪提供的能源属于______能源(填“可再生”或“不可再生”)。
14.2020年6月23日,我国北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射。卫星使用太阳能电池板供电,太阳能属于_____能源;北斗卫星导航系统通过发射和接收_____,将为全球用户提供全天候、全天时的定位、导航和授时服务。
15.发展核电是国家实施“节能减排,降低热电污染”的重要举措之一,核能属于 ___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。由于家庭电路的电压大于人体的安全电压,所以还要在连接处缠上几圈由 ___________(选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的胶带,防止人体触电。
16.2020年11月27日华龙一号全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功,标志着中国正式进入核电技术先进国家行列。核能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,通用的1g核燃料相当于50kg的标准煤完全燃烧放出的热量,则1g核燃料释放的能量为______J(q煤=3×107J/kg);若这些能量的82%被水吸收,可将标准气压下______t初温为20℃的水加热至沸腾。[(c煤=4.2×103J/(kg·℃)]
三、综合题
17.阅读短文,同答问题
当前“雾霾”成为全社会关注的热点,雾霾笼罩已经严重污染了空气质量.
霾,也称灰霾(烟霞),它由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成.灰霾粒子的尺度比较小,从0.00 1μm到10μm,平均直径大约在1﹣2μm左右,肉眼看不到空中飘浮的颗粒物.
如图所示为国内某厂商生产的名为“秦”高性能混合动力车,在很多城市PM2.5爆表的今天,“秦”给消费者提供一种新的出行方式.“秦”充电10kWh即可达到纯电动模式续航里程40km,能满足日常上下班短途用电需求.长途可使用油电混合动力,最高时速可达180km/h,百公里综合油耗仅2L.“秦”电动机效率为80%.
(1)霾粒子人眼看不到,它的运动________ (选填“是”或“不是”)分子的无规则运动.
(2)燃油汽车的发动机通常是汽油机,汽油机工作时,________ 冲程将内能转化为机械能,汽油是从石油中提取出来的,从能源可否再生的角度来看,石油是________ 能源(选填“可再生”、或“不可再生”).
(3)“秦”在纯电动方式行驶时,车子所受的平均阻力为 ________ N.
(4)若某一次行驶中“秦”消耗电能4.6kWh,则若用效率为25%的燃油汽车需要 ________ kg的汽油(汽油热值为4.6×107J/kg)?
18.风力发电
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射引起的.太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风.风能是空气的动能,风能的大小决定于风速和空气的密度.
风能作为一种新型清洁能源,属于一次能源.风力发电首先是利用风力带动风车叶片旋转,把风的动能转化为风轮的机械能,风轮带动发电机发电,将风轮的机械能转化为电能.
在生活生产中有着广泛的应用:
⒈新型便携式高效小型风力发电机,将风力发电从兆瓦级向便携式垂直延伸,其功率最小缩到了5W,重量缩小到了1KG!广泛适用于军事活动、教育科研、野外探险、旅游业、风光互补路灯、庭院灯、景观灯等领域.
⒉2002年底至今,MUCE先后在部队安装了60多套垂直轴风力发电机和风光互补系统,为稳定国防,做出了不朽的贡献!
⒊上世纪九十年代,我国的独立电源系统主要采用水平轴风力发电站和太阳能光伏系统来供应电力,主要应用于通信基站、边防哨所、海岛部队等特殊场合,主要是面向部队的一套后勤保障系统.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)下列表述中正确的是_______
A.风力发电是将电能转化为机械能 B.风能是不可再生能源
C.风力发电会对环境造成污染 D.风力发电机的工作原理是电磁感应
(2)2008年1月2日河南省第一个风力发电机组在三门峡落成,发电机组连同底座共重80t.中间的钢柱高61.5米.底部直径4米与主机连在一起的三片“风叶”,每片长37.5米.面积约为20平方米,发电机底座对地面的压强为________pa(g=10N/Kg)
19.混合动力汽车拥有汽油机和电动机两套动力系统。
(1)某辆油电混合动力汽车在平直路面上加速行驶时,仪表盘上显示只有汽油机在工作。在这个过程中,汽油机把______能转化为汽车的______能。
(2)某一时刻,汽车的动能为E1,驾驶员踩下制动踏板。在车辆停下来的过程中,仪表盘显示汽车正在进行“动能回收”,通过相关装置把汽油燃烧释放的能量回收,转化为蓄电池的化学能E2,进行储存。当汽车再次起步时,仪表盘显示此时只有电动机在提供动力,蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能E3。你认为E1、E2、E3的大小关系是______。
(3)下列属于可再生能源的是( )
A、核能 B、煤 C、风能 D、电能
(4)如图是该汽车中汽油机工作时能量转化,该汽油机的效率是______。
20.阅读下列短文,回答问题.
可燃冰
可燃冰,学名天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中.因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧(如图甲所示),所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”.
可燃冰中含有大量可燃气体,1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气.其中甲烷含量占80%~99.9%,甲烷则是海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后会产生,极易燃烧.同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气,避免了最让人们头疼的污染问题.而且储量丰富,全球储量足够人类使用1000年,因而被各国视为未来石油天然气的替代能源.
2017年5月18日,我国首次进行的天然气水合物在南海神狐海域试采成功(如图乙所示),此次连续采气8天,平均日产超过1.6万立方米,我国成为能够同时达到了连续一周不间断以及日均产气一万方以上的国际公认指标的第一个国家.这不仅表明我国天然气水合物勘查和开发的核心技术得到验证,也标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平.新华社于当日发布了《中共中央国务院对海域天然气水合物试采成功的贺电》,向参加这次任务的全体参研参试单位和人员,表示热烈的祝贺!贺电中指出:“天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源,是未来全球能源发展的战略制高点.经过近20年不懈努力,我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新,实现了历史性突破.这是在以习近平同志为核心的党中央领导下,落实新发展理念,实施创新驱动发展战略,发挥我国社会主义制度可以集中力量办大事的政治优势,在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果,是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响.海域天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重.”
可燃冰使用前景广阔,但同时也存在风险.据估算,全球海底可燃冰的甲烷总量大约是地球大气中甲烷总量的3 000倍,如果开采不慎导致甲烷气体的大量泄漏,将可能引发强烈的温室效应.如何安全、经济地开采可燃冰,并且从中分离出甲烷气体,依然是目前各国研究和利用可燃冰的核心难题.为了保护海洋生态、推进绿色发展、保障国家能源安全、促进天然气水合物勘查开采产业化进程,我国计划于2030年前进行可燃冰的商业开发.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)可燃冰就是干冰,这种说法是________(填“正确”或“错误”)的.
(2)可燃冰属于________(填“一次”或“二次”)能源.
(3)一辆以天然气为燃料的汽车,1 m3天然气可使其运行30公里.一块10 m3可燃冰可使这辆车大约运行________(填“5千”或“5万”)公里.
21.以汽油为燃料的助动车,由于燃烧不充分和对环境造成污染等原因.已逐步被电动自行车取代(如图).下表是泰州飞龙电动自行车整车技术性能的一些数据.
最高车速 6m/s
一次充电以最高车速行驶时的持续里程 50km
一次充电贮存的能量 1.8×106J
蓄电池电压 36V
骑行最大噪声 ≤62dB
(1)请你写出电瓶车在下列使用过程中的能量转化
电瓶充电:_____;电瓶放电:_____;电瓶车行驶过程中:_____.
(2)电瓶车与摩托车相比,电瓶车有什么优点________?(至少写两点)
(3)以这种品牌的电瓶车为例,如果蓄电池贮存的能量全部用于车辆行驶,当车以6m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时,电瓶车的功率是多大_______?
(4)这种电动车以最高车速行驶时,电路中的电流是多少安___________ ?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】
A.核燃料是短期无法再生的,所以是不可再生能源,故A正确;
B.飞机之所以能在天空翱翔,是因为由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上方的空气流速大,压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大,使飞机受到一个向上的升力,故B错误;
C.在限速时,汽车的质量是不变的,所以惯性不变,故C错误;
D.北斗卫星定位系统是靠电磁波来定位和导航的,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】
A.分子在永不停息的做无规则运动,闻到公园内阵阵花香,是分子无规则运动的结果,故A正确,A不符合题意;
B.我们用物质的比热容来比较物质的吸放热性能,因为水的比热容比沙石的比热容大,在同样的日照下,水温度变化小,砂石温度变化大,所以走在五彩缤纷路,觉得路面热得发烫,而在湖边感到湖水凉爽,故B正确,B不符合题意;
C.摆渡船的内燃机使用的燃料是化石燃料,属于不可再生能源,故C正确,C不符合题意;
D.晶体在融化过程中,持续吸热,温度保持不变,故D错误,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】
A.超导体是指某些材料当温度降低某个值时,电阻突然为0.由于其电阻为0,所以电流经过超导体不发热。故A错误;
B.太阳能是可再生能源;核能是不可再生能源。故B错误;
C.真空不能传声,超声波不能用于卫星与地面通讯,卫星与地面是靠电磁波进行通讯。故D错误;
D.手机的芯片主要由二极管、三极管组成;二极管是由半导体材料做成的,具有单向导电性。故D正确。
故选D。
4.B
【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。
5.A
【详解】
水能可以从自然界源源不断得到,是可再生能源,水能已经大范围使用,不属于新能源,是常规能源,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.B
【详解】
A.太阳能可以源源不断地得到,是可再生能源,而核能是不可再生能源,故A错误;
B.电磁波可以传递信息,卫星通信是利用电磁波来传递信息的,故B正确;
C.“北斗”卫星导航是利用电磁波进行定位和导航的,超声波无法在真空中传播,故C错误;
D.电热器是利用电流的热效应工作的,故发热体是不能由超导材料制成,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】
A.太阳能在自然界中是可以再生的能源,即为可再生能源,故A符合题意;
BCD.石油、煤和核燃料使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源,故BCD不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】
ABC.清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,包括太阳能、风能、水能、生物能等,故ABC不符合题意;
D.石油使用过程中会排放污染物,不属于清洁能源,故D符合题意。
故选D。
9.B
【详解】
A.太阳内部每时每刻都在发生着核聚变,释放了巨大的核能,故A错误;
B.变化的电流可产生电磁波,故广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的,故B正确;
C.风能、水能、太阳能等可在自然界里源源不断地得到,为可再生能源;而核能会越用越少,不能短期内从自然界得到补充,核能为不可再生能源,故C错误;
D.5G使用的电磁波频率更高,电磁波在真空中的传播速度保持不变,根据,故 5G信号的电磁波波长更短,故D错误。
故选B。
10.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。
11.C
【详解】
A.煤、石油、天然气不能在短期内从自然界得到补充,都属于不可再生能源,故A错误;
B.风力发电机的发电过程中,消耗机械能而产生电能,故是将机械能转化为电能的过程,故B错误;
C.四冲程汽油机的做功冲程中,将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能,故C正确;
D.通电线圈在磁场中受力转动的过程中,电能转化为机械能,故D错误。
故选C。
12.D
【详解】
可再生能源是取之不尽,用之不竭的能源,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用,潮汐能是可再生能源;可燃冰、石油、页岩气属于化石能源,是不可再生能源,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 电磁感应 可再生
【详解】
[1]浮子的起伏运动相当于闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生电流,利用的是电磁感应原理。
[2]这种波浪提供的能源是用之不完的,是可再生能源。
14. 可再生 电磁波
【详解】
[1]大阳能可以从自然界源源不断的获取,属于可再生能源。
[2]电磁波可以在真空中传播,并且能传递信息,北斗卫星导航系统是利用电磁波提供导航服务的。
15. 不可再生 绝缘体
【详解】
[1]核能不能在短期内从自然界中得到补充,属于不可再生能源。
[2]胶带是绝缘体,为了防止人触电,应该在导线连接处缠上几圈胶带。
16. 不可再生 1.5×109 3.66
【详解】
[1] 核能使用后,短期内不能再从自然界重新获取,属于不可再生能源。
[2] 1g核燃料相当于50kg的标准煤完全燃烧放出的热量,则1g核燃料释放的能量为
[3]若这些能量的82%被水吸收,则水吸收的热量为
能加热的水的质量为
17. 不是 做功 不可再生 720 1.152
【详解】
(1)霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中是一种机械运动,不是分子的无规则运动.(2)发动机工作时,做功冲程将内能转化为机械能;汽油是从石油中提取出来的,从能源可否再生角度来看,石油是不可再生能源.(3)该电池充一次电所消耗的电能:W=Pt=10000W×3600S=3.6×107J;因为“秦”电动机效率为80%,所以W有=80%×3.6×107J=2.88×107J;W有=Fs,s=40km=40000m, 所以F= =720N;(4)W1=4.6KWh=1.656×107J ,25%mq=80%W1 ,则 m= = =1.152kg.
18. D 6.37×104
【详解】
(1)风力发电是将风能即机械能通过电磁感应现象转化为电能,故A错误;可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源.而风能是由大气的流动形成的,永不会消失,故风能为可再生能源,故B错误;风力发电是直接将气体的流动转化为电能,不会产生任何污染,故C错误;任何发电机都应用电磁感应现象,将机械能转化的电能,故只有D正确;
(2)根据题意知道,发电机底座对地面的压力是:F=G=mg=80×103 kg×10N/kg=8×105 N,底座的面积是:S=πr2 =3.14×(2m)2 =12.56m2,发电机组对地面的压强是:p=F/S=8×105N/12.56m2≈6.37×104 Pa.
点睛:本题考查的是发电机的原理和能量的转化以及能源的分类、压强公式的应用,解题的关键是从题干中获取有用的信息,难度不大.
19. 化学 机械 E1>E2>E3 C 40%
【详解】
(1)[1]汽油属于内燃机,在燃烧时释放燃料化学能转化为内能再转化为汽车的机械能。
(2)[2]汽车的动能为E1,驾驶员踩下制动踏板,汽车把回收的能量每一次的能量转化为蓄电池的化学能E2,由于在能量转化过程中存在能量散失,则
E1>E2
当汽车在起步时,电动机在提供动力,蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能E3,由于在能量转化过程中存在能量散失,则
E2>E3
故
E1>E2>E3
(3)[3]可再生能源是指自然界中可以不断利用、循环再生的一种能源,例如太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能、潮汐能、地热能等。
故选C。
(4)[4]该汽油机的效率为
20. 错误 一次 5万
【详解】
(1)由短文内容可知:可燃冰不是干冰,是甲烷的水合物.因此可燃冰就是干冰,这种说法错误;(2)可燃冰可以从自然界直接获取,属于一次能源; (3)由于1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气,由此可推算出:1升可燃冰可以分解释放出160升以上的天然气,那么一块100升可燃冰可分解释放出16000升以上的天然气.一辆以天然气为燃料的汽车,100升天然气可使其运行300公里,则这块100升可燃冰分解释放出的16000升的天然气可使这辆汽车行驶的路程为×16000升=48000公里,大约5万公里.
点睛:根据可燃冰的组成分析;一次能源是指可以从自然界直接获取的能源.如化石能源、风能、水能等.二次能源是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源,如电能等;根据题意计算汽车行驶的路程.
21. 电能转化为化学能 化学能转化为电能 电能转化为机械能 见解析所示 见解析所示 见解析所示
(1)电动自行车的动力是靠电瓶来提供的;电动自行车充电的过程是将电能转化为化学能的过程;电动自行车行驶过程是电瓶放电的过程,将化学能转化为电能,再将电能转化为电动自行车运动时的机械能;
(2)电动自行车相对于内燃机来说,减少了尾气和热量的排放,以及噪声的污染;
(3)已知一次充电以最高车速行驶时的持续里程和最高车速,根据t=表示出时间,然后再根据一次充电贮存的能量,利用P=即可求出电瓶车的功率;
(4)已知最高车速和功率,还知道蓄电池的电压,根据公式P=UI可求电路电流的大小.
【详解】
(1)电瓶充电:电能转化为化学能;
电瓶放电:化学能转化为电能;
电瓶车行驶过程中:电能转化为机械能;
故答案为电能转化为化学能;化学能转化为电能,电能转化为机械能.
(2)电动自行车的优点:消除了尾气排放;减少了热量排放;能源利用效率高;减少了噪音排放等;
(3)行驶的时间t===s;
电瓶车的功率P===216W.
答:电瓶车的功率是216W.
(4)电路中的电流I===6A.
答:电路中的电流为6A.
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