苏科版九年级下册第十八章能源与可持续发展单元测试题（Word版含答案）

苏科版九年级下册 第十八章 能源与可持续发展单元测试题
一、单选题
1．自然界中存在着多种人类所需的能源．在下列几组能源中．属于可再生能源的一组是
A．水能、石油、核燃料 B．风能、水能、太阳能
C．煤炭、潮汐能、电能 D．风能、地热能、天然气
2．关于核电站、能量和能源，下列说法正确的是( )
A．目前人类已建成的核电站，都是利用核聚变发电
B．核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场
C．所有能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律
D．水能、风能和太阳能都属于不可再生能源
3．以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是( )
A．图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能
B．图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能
C．图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能
D．图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能
4．要提高能量的利用效率，除了不随便浪费能源外，主要还需改进应用能源的技术．对于常采用的措施，下列说法中不正确的是
A．让燃料充分燃烧 B．采用保温隔热措施，减少热量的散失
C．充分利用余热和减少有害摩擦 D．增加能量的转化环节
5．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体．能源危机产生的根本原因是
A．能量的转移和转化遵循能量守恒定律 B．人们在能量的转化或转移中利用能量
C．经转移或转化过程可利用的能量增加 D．能量的转移和转化具有方向性
6．下列有关核能的说法正确的是
A．核废料不会造成环境污染，可任意处置
B．核能是可再生能源
C．利用核能的途径是使原子核分裂或聚合释放能量
D．人类已经完全掌握和平利用核能的技术，因此根本不必担心能源危机
7．文艺复兴时期，意大利的达芬奇设计了如图所示的装置．他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力作用下会使轮子沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量．下列有关该装置的说法中正确的是
A．该装置能永不停息地转动，并在不消耗能量的同时不断地对外做功
B．忽碰撞中的能量损耗，给它一个初速度，它能永不停息地转动，但不能对外做功
C．这种装置不可以永不停息地转动
D．以上说法都不对
8．由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，所以开发新能源已成为全世界的重要课题，下列关于能源及其利用的说法正确的是（ ）
A．化石能源是不可再生能源，而核能、风能、水能、太阳能是可再生能源；
B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点；
C．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站；
D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能量是“取之不尽，用之不竭”的
9．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是
A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
10．下列事例中，能表示能量转化或转移具有方向性的事例是
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体
C．动能可以和重力势能相互转化
D．电能可以转化为内能，内能也可以部分转化为电能
11．芬兰奥卢大学的研究团队研发出一种新型钙钛矿材料。该材料可在光照、温度和所受压力变化的情况下产生电能，有着非常广阔的应用前景，该材料不能直接实现的能量转化是（　　）
A．化学能→电能 B．内能→电能
C．机械能→电能 D．光能→电能
12．关于能源及能源的利用，下列说法不正确的是
A．煤、石油和天然气等化石能源归根到底是来自太阳能
B．能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程
C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．在能量转化过程中，能量的总量不断减少，所以我们要节约能源
二、填空题
13．能源开发和利用技术的进步是人类社会文明发展的重要标志，在煤、石油、风能和太阳能这几种能源中，属于不可再生能源的有 ________ ，属于清洁能源的有 _____________ 。
14．原子弹和核电站都是利用链式反应释放的能量，两者的本质区别是：核电站发生的链式反应是_____（可控/不可控）的；太阳能是_______（一次/二次）能源，它是内部氢原子核发生_______（裂变/聚变）释放出的核能．
15．能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急。光伏发电是将 _______ 能转化为 _______ 能；目前的核能发电，是通过______ 释放的核能来发电的（选填“核裂变”或“核聚变”）。
16．标有“220 V 1000 W”的电水壶内装有2 kg的水，正常工作10 min，使水温度升高了50 ℃，水吸收的热量是________J，此过程中电水壶的能量转化效率是________．有一辆小轿车，当一部分燃料完全燃烧时，放出的热量为8×105 J，其中转化为有效动能的那部分能量为2×105 J，则该汽车的效率为________．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
三、简答题
17．“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，我们要从生活中的点滴做起，为保护人类共同的家园——地球，作出一份努力，请你就如何做到“节能”或“减排”写出两点建议：
①_______________________________
②_______________________________
四、综合题
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：________________．
19．6月5日是世界环境日，2010年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．
(1)如图甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是 ( )
A．显著增长 B．平稳增长 C．稳中有降 D．显著减少
(2)在众多的未来能源中，风能、太阳能、水能都属于 ________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源，它们的开发和利用可以减少大量化石燃料的生产和消费导致的严重的环境污染和生态破坏．
(3)为实现减排目标，国家大力推广风力发电．我省沿海地区风力发电项目已全面启动，沿海壮观的风电场走廊即将形成(如图乙所示)．假如1.2×106 kW的风电场项目全面建成之后，所有机组发电1 h，可提供多少千瓦时的电能？这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量 _______ ？(煤的热值为3.0×107 J/kg，1 kW·h＝3.6×106 J)
(4)充分利用太阳能，符合节能减排的理念．太阳能热水器(如图丙所示)已走进了千家万户，小明家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2 m2，热水器每平方米的面积上1 h得到的太阳辐射能平均为2.52×106 J，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，问光照3 h可以使热水器内初温为20 ℃、质量为100 kg的水温度升高多少摄氏度 _________ ？[已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]
五、计算题
20．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A、石油、核燃料是不可再生能源，故该选项错误；
B、风能、水能、太阳能都是可再生能源，故该选项正确；
C、煤炭是不可再生能源、电能是二次能源，不能从自然界得到补充，故该选项错误；
D、天然气是不可再生能源，故该选项错误；
故选B．
点睛：不可再生能源在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复，称之为非再生能源．非再生能源包括：煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点．
2．C
【详解】
A．核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故A错误；
B．核废料具有放射性，会对环境和生物造成严重的危害，不直接堆放在露天垃圾场，要做防辐射处理，故B错误；
C．所有能量的转化和转化过程都遵循能量守恒定律，故C正确；
D．能够源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源，太阳能、风能和水能是可再生能源，故D错误．
3．D
【详解】
A．过山车从高处向下运动时，高度减小，速度在增大，故重力势能转化为动能，A说法正确；
B．水电站的能量转化为水的机械能转化为电能，B说法正确；
C．骑自行车的运动员奋力蹬车，消耗人的化学能，获得动能故化学能转化为动能，C说法正确；
D．汽车在刹车过程中，速度减小，机械能减小，刹车片会发热温度升高，内能增加，故将机械能转化为内能，D说法错误．
能量转化是高频考点，结合生活场景判断能量的转化是命题方向，学生要养成学会观察生活，从生活中学习物理，并将物理知识应用于生活．
4．D
能量的利用效率是有效利用的能量与总能量之比．要提高能量的利用率就需要不浪费能源、减少能量的损失．
【详解】
A、让燃料充分燃烧可以提高能量的利用率，故A正确，不符合题意；
B、采用保温隔热措施，减少热量的损失也可以提高燃料的利用率，故B正确，不符合题意；
C、充分利用余热和减少有害摩擦，减少了能量的损失，提高了燃料的利用率，故C正确，不符合题意；
D、增加能量的转化环节，不一定能提高能量的利用率，有可能使能量在转化过程中造成损失，故D错误，符合题意．
故选D．
5．D
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量恒守定律．
【详解】
能量转化和转移有方向性，并且能量释放过程失控就会产生灾害，所以能源危机产生的根本原因是能量的转移和转化有方向性．
故选D．
6．C
核能是人类在近百年里发现和利用的新能源，核能的开发与利用是有一定争议的，核聚变必须在极高的温度和压强下进行，目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应．
【详解】
A、核能是由放射性物质释放的，核辐射对环境的破坏性是不可逆转的，核电反应会产生废料，故A错误；
B、核能是利用放射性核燃料来释放能量的，而这些物质在地球上的储量是一定的，属不可再生能源，故B错误；
C、目前，利用核能的途径是使原子核分裂或聚合释放能量，故C正确；
D、目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应过程，由于核能是不可再生能源，即使完全掌握了和平利用核能技术能源危机依旧存在，故D错误．
故选C．
7．C
【详解】
机器在转动过程中，克服空气阻力及摩擦力要消耗机械能，使原有的机械能越来越少，机器的转动会逐渐减慢，最终停止．
故选C．
虽然自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以自然界里无论什么运动都会产生热，热向四周扩散，成为无用的能量．如不补给能量，任何运动着的机器都会停下来．
8．B
【详解】
试题分析：化石能与核能都是不可再生资源，故A错；风能、水能、太阳能都是可再生资源，对环境不会造成污染，故B正确；到目前为止，我国还没有建成核聚变的发电站，故C错误；能量转化虽然是守恒的，但对于不可再生能源来说，是越用越少的，故D错误；应选B．
【考点定位】能源
9．A
【详解】
A．绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故A正确；
B．太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能，故B错误；
C．太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；
D．太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再转化为机械能，故D错误．
10．B
能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性
【详解】
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A不符合题意；
B．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故B符合题意；
C．动能可以和重力势能相互转化，说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C不符合题意；
D．电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故D不符合题意。
故选B。
11．A
【详解】
A．由题意可知，该材料不是在发生化学变化时产生电能，故不能直接实现从化学能向电能的转化，故A符合题意；
B．根据题意，该材料可以在温度变化的情况下产生电能，故可以将内能转化为电能，故B不符合题意；
C．根据题意，该材料可以在压力变化的情况下产生电能，故可以将机械能转化为电能，故C不符合题意；
D．根据题意，该材料可以在光照的情况下产生电能，故可以将光能转化为电能，故D不符合题意。
故选A。
本题考查有关能量的转化，正确理解题意中“该材料可在光照、温度变化、压力变化的情况下产生电能”是本题解答的突破口。
12．D
化石能源来源于太阳能；能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性．
【详解】
A、煤、石油和天然气等化石能源归根到底是来自太阳能，它们间接来自太阳能，故A正确，不符合题意；
B、能源不会消灭和创生，只能发生转化和转移，能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程，故B正确，不符合题意；
C、现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气，即仍以化石能源为主，故C正确，不符合题意；
D、在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变，但是能量的转化是有方向性的，有些能量是无法利用的，能源还是需要节约的，故D错误，符合题意．
故选D．
13． 煤和石油 风能和太阳能
【详解】
[1][2]煤、石油是化石能源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源；太阳能、风能在短时间内可以再次产生，是可再生能源；风能、太阳能是清洁能源。
14． 可控 一次 聚变
【详解】
试题分析：原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器；而核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的．核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的；而太阳能是从自然界直接获取的能源，故是一次能源，它是在太阳内部，通过氢原子核发生 聚变而释放出的核能的．
所以答案为：可控；一次；聚变．
考点：能源的分类，核能
点评：（1）核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应．太阳内部为核聚变，而核电站应用了重核的裂变．
（2）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源．
15． 光 电 核裂变
【详解】
[1][2]光伏发电是将光能（太阳能）转化为电能。
[3]目前的核能发电，是利用可控的核裂变释放的核能来发电的。
16． 4.2×105 70% 25%
利用热量的计算公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量；利用电功率的计算公式计算出消耗的电能W，然后计算转化效率；热机的效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．
【详解】
水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×2kg×50℃=4.2×105J，
消耗的电能：W=Pt=1000W×10×60s=6×105J，
电水壶的能量转化效率，
该汽车的效率．
17． 见详解 见详解
【详解】
[1][2]节能的措施有：多使用清洁能源，比如使用风能、水能、太阳能等；养成良好的用水、用电的习惯；减排的措施有：加强废气排放管理；鼓励人们多乘坐公共交通工具，减少汽车尾气的排放。
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． A 可再生 1.44×105 kg. 18 ℃.
（1）从图中得到人类消耗能源情况；
（2）可再生能源：可以在自然界源源不断得到的能源；
（3）根据W=Pt求出提供的电能，根据Q=mq得到煤炭的质量；
（4）求出热水器吸收的太阳能，根据效率的公式得到水吸收的热量，根据热量的公式得到水升高的温度．
【详解】
1）由图可知自1950年以来，人类能源消耗急剧增长，故选A；
（2）风能、太阳能、水能都可以源源不断的从自然界得到补充，是可再生能源；
（3）提供电能：W=Pt=1.2×106kW×1h=1.2×106×3.6×106J=4.32×1012J，Q=W=4.32×1012J，煤炭的质量；
（3）热水器吸收的太阳能Q1=2.52×106J×2×3=1.512×107J，
水吸收的热量Q2=50%×Q1=1.512×107J×50%=7.56×106J，
水升高的温度．
20．（1）8.4×106J
（2）2.1×107J
（3）40%
（4）0.2kg
【详解】
（1）热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；
（3）热水器的效率：
η=×100%=×100%=40%；
（4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即
Q放=Q=8.4×106J，
由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：
m′== =0.2kg．
答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J；
（3）热水器的效率为40%；
（4）完全燃烧煤气的质量为0.2kg．
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