人教版九年级全一册22.1能源一课一练（含解析）

人教版九年级全一册 22.1 能源 一课一练
一、单选题
1．下列关于新材料及信息传递的说法中，正确的是（　　）
A．半导体可用来制作LED灯的发光二极管
B．超导体可以用于制作电饭锅等电热器
C．能量在转化或转移过程中总量会减少
D．太阳能、风能、核能都是可再生能源
2．2021年5月15日，天问一号巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（　　）
A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源
B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的
C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变
D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小
3．关于材料、信息和能源，下列说法错误的是（　　）
A．通常用来制作光纤的材料属于绝缘体
B．卫星通信主要依靠微波传递信号的，必须用六颗同步卫星才能实现全球通信
C．光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量信息传输
D．太阳能、核能、地热能和氢能都属于新能源
4．人类社会发展与能源的利用息息相关。能源可分为“可再生能源”和“不可再生能源”，可再生能源是指那些可从自然界源源不断得到的能源。下列属于可再生能源的是（　　）
A．煤 B．核能 C．风能 D．天然气
5．下列关于物理知识说法正确的是（　　）
A．摩擦起电不是创造了电荷，只是电子在物体之间发生了转移
B．汽油、天然气都是二次能源
C．在有些地毯的编织过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，这是为了使地毯更耐用
D．用筷子夹菜，筷子实质是省力杠杆
6．关于能源、信息、材料，下列说法正确的是（　　）
A．超导体可用来制作电饭锅的发热体
B．手机是利用电磁波传递信息
C．北斗卫星是利用超声波来进行定位的
D．石油是当今的主要能源，是可再生能源
7．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
8．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
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
11．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
12．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．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，从而揭示了“电与磁的联系”
B．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一位置滑下运用了控制变量法
C．一节新干电池的电压是2V
D．煤、石油、天然气属于不可再生能源
二、填空题
13．2014年世界杯足球赛的电视画面是通过______传递的，供给电视机工作的电能属于______次能源。如图是核电站工作情况的方框图。
（1）核能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）在汽轮机中，将蒸汽的内能转化为轮片的______能。
14．如图是小民家的电能表。他让一盏“220V 100W”的电灯单独正常工作30min，这段时间电能表转盘转了120转，则每消耗1kW·h的电能，电能表转盘转______转。电能是______（填“一次”或“二次”）能源。电能表的外壳用塑料和橡胶制作，因为他们是_____体，防止触电事故发生。
15．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。
16．煤 石油 页岩气 可燃冰都是化石能源，同时也是_____能源和_____能源 （选填“一次”“二次”“可再生”或“不可再生”）
三、综合题
17．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。从某种意义上讲，太阳能汽车也是电动汽车的一种，所不同的是电动汽车的蓄电池靠工业电网充电，而太阳能汽车用的是太阳能电池。太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，用来推动汽车的电动机以及用作汽车辅助设备的能源，多余电能会在锂电池中储存起来备用。如题图甲所示为某公司设计的太阳能概念汽车，车顶和车头盖配置了高效率的多晶硅太阳能电池板，该车的车速最高能达到100km/h，而无太阳光时最大续航能力在50km左右，太阳能驱动汽车和给锂电池充电的示意图如题图乙所示。据此回答以下几个问题：
（1）太阳能属于清洁能源，也属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能电池板用到的多晶硅是______（选填“半导体”或“超导体”）材料；
（2）单块太阳能电池板在阳光的照射下输出电压为24V，若某时刻的输出电流为4A，则此时单块电池板的输出功率为______W，电池板接收太阳能辐射的功率______（选填“大于”“小于”或“等于”）输出功率；
（3）若锂电池的容量为“144V 100A·h”，在晚上行车时，汽车以60km/h匀速行驶，电动机功率17kW，辅助设备功率为1kW，则理论上充满电的汽车最大行驶路程为______km；
（4）为了提高太阳能汽车的续航能力，从太阳能电池板的角度看，你认为可以采取的措施是：______。
18．阅读短文，回答问题：
电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大．如图甲所示，当霍尔传感器从左往右移动时，它所处的磁场强弱发生变化，导致霍尔传感器产生的电压U0相应变化，在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的相对位置发生改变，致使U0的大小发生变化．
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断是：当U1小于U0时，UK＝1V，图乙中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开如图乙．正常行驶时，电动自行车控制器的电压U1的大小随时间周期性变化，如图丙所示，控制器输出的UK使开关交替通断．
（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？_____
A．发电机B．扬声器C．话筒D．电热水壶
（2）如图甲所示，当霍尔传感器从条形磁铁的S附近水平移动到N极附近时，它所处的磁场强弱的变化是_____，导致霍尔传感器产生的电压U0大小的变化是_____．
（3）当控制电压UK＝0时，电动机中_____（有/无）电流通过．
（4）当电动车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，电动自行车的电动机的额定功率_____（选“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）图中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，由图中所示可知：t1、t2、t3、t4的四个时刻中，_____时刻电动车获得动力（加速）．
19．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)潮汐发电是利用________原理制成发电机来发电的，发电过程中把海水的_____能转化为电能；
(2)潮汐能属于_________能源；（选填“可再生”或“不可再生”）
(3)一个单库双向型潮汐电站一天可以发电________次。
20．我市城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对，小宇同学收集如下两组有关数据：
（1）将表格数据填写完整_____________________；
（2）从环保角度考虑，你推荐小宇家 ______ （选填“继续使用煤气”或“更换使用天然气”），推荐的理由是 ______ ；
（3）从经济角度考虑，小宇应该选择 ______ （选填“继续使用煤气”或“更换使用天然气”）．
21．下表列出了从1973年到1995年世界能源生产的变化情况，利用表中的信息回答下面的问题：
能原 生产的能源单位（1973年） 生产的能源单位（1995年）
煤 1498 2179
天然气 964 1775
水电 107 242
核能 54 646
石油 2730 3228
总能原合计 5353 8070
（1）从1973~1995年，能源总产量是如何变化的？
（2）1973年核能生产占能源总产量的百分之几？
（3）根据能源是否可再生，给能源分类。1995年可再生能源相对世界能源总产量的重要性怎样？
（4）1995年哪一种能源最重要？
（5）分析表中提供的数据，你还有哪些发现？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故A正确；
B．超导体的电阻为零，电流通过时不会产生电热，所以不能利用超导体制作电热器，故B错误；
C．根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，总量是不变的，故C错误；
D．太阳能、风能可以从自然界中源源不断的得到是可再生能源，核能不能短期内从自然界得到补充是不可再生能源，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．太阳能是取之不尽用之不竭的，是可再生能源，故A错误；
B．真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播，所以，环绕器通过电磁波将信息传回地面控制中心，故B错误；
CD．巡视器在减速着陆时，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，即机械能减小，故C错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．光纤通信是利用激光在光导纤维中传输的一种通信方式，光导纤维的制备材料是二氧化硅，即玻璃丝，属于绝缘体，故A正确，不符合题意；
B．卫星通信是通过通信卫星利用电磁波来传递信息的，根据科学家测算，全球只需要3颗同步卫星均匀分布，恰好将整个地球覆盖，实现全球通信，故B错误，符合题意；
C．光纤通信的优点：通信容量大、传输距离远， 抗电磁干扰、传输质量佳，故C正确，不符合题意；
D．太阳能、核能、地热能和氢能都是新近使用的能源，都属于新能源，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】
可再生能源是短时间内可以在自然界中循环再生，取之不尽用之不竭的能源，包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等等；不可再生能源是短时间内无法再自然界中循环再生，用一点少一点的，常见的不可再生能源如煤炭、石油等化石能源等等，所以煤、核能、天然气都属于不可再生能源，风能属于可再生能源。
故选C。
5．A
【详解】
A．摩擦起电的实质因为物体对电子的束缚能力不同，在摩擦中一个物体得电子，带负电；另一物体失去电子，带正电；所以摩擦起电不是创造了电荷，只是电子在物体之间发生了转移，故A正确；
B．汽油是由石油加工来的，是二次能源；天然气是在开采石油时同时开采出来的，是一次能源；故B错误；
C．当人在地毯上走过时，脚与地毯之间相互摩擦会使地毯带上电荷，带电体会吸收灰尘等轻小物体，如果加一些不锈钢丝可以将由于摩擦而使地毯所带的静电导入大地，使地毯不易沾上灰尘，故C错误；
D．因为用筷子夹菜时，阻力臂大于动力臂，所以是一个费力杠杆，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
A．超导体电阻为零，电流流过超导体时，超导体不能发热，不能用来制作电饭锅中的电热丝，故A错误；
BC．手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的，“北斗”卫星导航是利用电磁波来定位的，故B正确，C错误；
D．石油是当今的主要能源，是不可再生能源，故D错误。
故选B。
7．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。
8．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
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】
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。
11．B
【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。
12．C
【详解】
A．当导体通电时，周围的小磁针发生偏转，表明电流周围存在磁场，奥斯特最早揭示了“电与磁的联系”，故A正确，A不符合题意；
B．小车从斜面上开始运动，到最后停下来，即阻力大小有关，也与初始速度有关，在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，需要让同一小车从同一斜面的同一位置滑下，其目的是控制到达水平面的速度相同，运用了控制变量法，故B正确，B不符合题意；
C．一节蓄电池电压为2V，一节新干电池的电压是1.5V，故C错误，C符合题意；
D．煤、石油、天然气千百万年前，动植物埋在地下经过复杂变化形成的，短时间不可能再形成，属于不可再生能源，故D正确，D不符合题意。
故选C。
13． 电磁波 二 不可再生 机械
【详解】
[1]电视信号的传递是利用电磁波来完成的，其工作过程和无线电广播相似。
[2]无法从自然界直接获取的，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源是二次能源，电能不能从自然界直接获取，所以它是二次能源。
（1）[3]核能一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源。
（2）[4]核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能。
14． 2400 二次 绝缘
【详解】
[1]电灯单独正常工作30min消耗的电能
W=Pt=0.1kW×=0.05kW·h
每消耗1kW·h的电能，电能表转盘的转数
n=×120r=2400r
[2]电能是由一次能源经过加工转换以后得到的能源，属于二次能源。
[3]电能表的外壳用塑料和橡胶制作，它们不容易导电，属于绝缘体，防止触电事故发生。
15． 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。
16． 一次 不可再生
【详解】
[1]煤 石油 页岩气 可燃冰都是化石能源，都可以从自然界直接获取，所以同时也是一次能源。
[2]煤 石油 页岩气 可燃冰都是化石能源，在短时间内无法获得补充，所以也是不可再生能源。
17． 可再生 半导体 96 大于 48 增大电池板的面积
【详解】
（1）[1]可再生能源是可以从自然界中源源不断地得到的能源，太阳能是可再生能源。
[2]导电性能介于导体与绝缘体之间的材料叫半导体，多晶硅是半导体材料。
（2）[3]输出功率为
P=UI=24V×4A=96W
[4]太阳能转化为电能的效率小于100%，故电池板接收太阳能辐射的功率大于输出功率。
（3）[5]锂电池可提供的最大电能
W=U′I′t=144V×100A×1×3600s=5.184×107J=14.4kW·h
理论上充满电的汽车最大行驶时间
理论上充满电的汽车最大行驶路
s=vt′=60km/h×0.8h=48km
（4）[6]为了提高太阳能汽车的续航能力，可以增大电池板的面积，接收太阳能辐射的功率更大。
18． B 先变弱再变强 先变小后变大 无 不变 t4
【详解】
（1）电动自行车在行驶过程中将电能转化为机械能．
A、发电机是将机械能转化为电能；
B、扬声器将电能转化为机械能；
C、话筒是利用电磁感应的原理，将机械能转化为电能；
D、电热水壶是利用电流的热效应原理制成的，将电能转化为内能；
故选B；
（2）已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；当霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先变小后变大；
（3）由材料可知UK＝0，K断开，电路中无电流通过；
（4）电动自行车的电动机的额定功率是不变的；
（5）当U1小于U0时，UK＝1V，图乙中开关K闭合，电动车获得动力，图象中的t4时刻U1小于U0，电动车获得动力．
19． 电磁感应 机械 可再生 2
(1)潮汐能的特点是运动，运动的物体具有机械能中的动能；发电机是因为运动而产生电。
(2)由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，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。
(3) “单库双向型”用一个水库，涨潮与落潮时均可发电。
【详解】
(1)[1][2]潮汐运动时具有机械能，潮汐发电是机械能通过发电机利用电磁感应现象原理转化为电能。
(2)[3]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。
(3)[4]“单库双向型”用一个水库，涨潮与落潮时均可发电，故一个单库双向型潮汐电站一天可以发电2次。
20． 3 更换使用天然气 天然气燃烧后的产物不污染空气，是一种清洁能源 更换使用天然气．
【详解】
（1）因每户所需燃料完全燃烧释放的热量相等，
所以，可得：
，
即，
解得：；
（2）天然气纯度高，产物不污染空气，而煤气含一氧化碳、硫化物等有毒、有害的杂质，有刺鼻气味，会对环境造成污染，所以，从环保角度考虑，应推荐更换使用天然气；
（3）从经济的角度考虑，每户每月用煤气所需的费用6m3×9元/m3=54元，
每户每月用天然气所需的费用3m3×15元/m3=45元，
即使更换灶具具有一些费用，但从长远考虑还是使用天然气省钱．
所以小宇应该选择更换使用天然气．
21．（1）能源的总产量由5353能源单位增加到了8070能源单位；（2）1973年核能生产占能源总产量的1.008%；（3）世界生产的能源中，可再生能源有：水能、核能等，不可再生能源有：煤、石油、天然气；随着科技进步新型的可再生能源使用越来越广泛；（4）1995年石油最重要；（5）改变能源的生产和消费方式，开发和利用可再生、清洁的能源是必然的选择
【详解】
解：（1）1973~1995年，能源的总产量由5353能源单位增加到了8070能源单位。
（2）1973年，核能占总量
（3）世界生产的能源中，可再生能源有：水能等；不可再生能源有：煤、石油、天然气、核能。随着科技进步新型的可再生能源使用越来越广泛。
（4）1995年最重要的能源是石油。
（5）改变能源的生产和消费方式，开发和利用可再生、清洁的能源是必然的选择。
答：见详解。
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