22.4能源与可持续发展同步练习 （含解析）人教版物理九年级全一册

22.4能源与可持续发展
（共23题，共60分）
题号 一 二 三 四 总分
得分
一、单选题（共20分）
1．（本题2分）现代社会中，尤其是我国使用的能量主要来源于（　　）
A．太阳能 B．风能 C．水能 D．燃料燃烧得到的内能
2．（本题2分）下列关于能源的说法错误的是（　　）
A．太阳能电池板将太阳能转化成电能
B．核反应堆中发生的是热核反应，因此能获得巨大的能量
C．电能是通过化石能源、水能、核能等其它能源转化而来的，是二次能源
D．化石能源、核能等能源会越用越少，是不可再生能源
3．（本题2分）下列说法中正确的是
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．移动通信是用电磁波传递信号的
C．超导体材料可用于电饭锅的发热元件和远距离输电线
D．光导纤维是依靠超声波来传递信息的
4．（本题2分）关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（　　）
A．因为能量守恒，所以“永动机”是可以制成的
B．给手机充电时是将电能转化为化学能
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
5．（本题2分）如图所示为核电站发电流程图，在发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（ ）
A．核能→化学能→机械能→电能 B．核能→内能→机械能→电能
C．核能→机械能→内能→电能 D．核能→内能→化学能→电能
6．（本题2分）如图所示，佩戴口罩时，轻压鼻夹能使其与鼻梁贴合，主要是因为鼻夹的（　　）
A．可塑性强 B．硬度大
C．弹性好 D．密度大
7．（本题2分）2013年6月17日是第1个“全国低碳日”．在践行“节能低碳”的今天，应特别重视开发利用的能源是
A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．太阳能
8．（本题2分）关于能源，下列说法正确的是 ( )
A．不久将出现“无能源可用” B．只要节约能源，就能解决能源问题
C．太阳能为一次能源，电能为二次能源 D．新能源只有太阳能和核能
9．（本题2分）今年上海世博会上，以“城市让生活更美好”为主题，全方位展示了当今世界的科学发展和技术进步，以下与物理有关的叙述正确的是（　　）
A．高碳动力设备（内燃机）的工作效率均高于电动机
B．电瓶车内的电动机是利用电磁感应原理工作的
C．太阳能电池的发电原理是把太阳能转变为化学能
D．大量使用氢能源可以降低“温室效应”的程度
10．（本题2分）1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后通过发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启
B．当海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
二、多选题（共15分）
11．（本题3分）如图所示，2022年12月20日，世界在建规模最大、综合技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站最后一台百万千瓦机组投产发电，是实施“西电东送”的国家重大工程，下列说法正确的是（ ）

A．利用的水能是清洁的可再生能源 B．利用水能发电有利于减少碳排放
C．利用水发电是因为水的内能较大 D．电能由水转化而来，不需要节约
12．（本题3分）如图所示为一款比亚迪新能源汽车—“汉”，它采用的是电动机驱动。相比于传统的内燃机汽车，以下说法正确的是（　　）
A．内燃机都是四冲程的
B．内燃机将内能转化为机械能
C．电动机将电能转化为机械能
D．因为能量是守恒的，所以我们不需要开发和探索新能源
13．（本题3分）在学校选课走班活动中，兴趣小组开展小型研讨会，讨论能量、信息等问题，以下说法正确的是（ ）
A．北斗卫星系统具有定位、导航等功能，能量来源是太阳能转化为电能
B．小明在荡秋千，当秋千荡到最低点时小明动能最大，速度最慢
C．太阳能、风能、水能都是可再生能源，它们都可以转化为电能
D．由于能量在转化过程中是守恒的，所以自然界的能源是取之不尽用之不竭的
14．（本题3分）关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．天然气是可再生能源
B．随着科学技术快速发展，我国已经建成了利用核聚变能量发电的核电站
C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体
D．通过手机微信的“摇一摇”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的
15．（本题3分）塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔，塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽，推动汽轮机进行发电，如图所示，下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（　　）。
A．塔式太阳能发电系统的能量转换是：太阳能→内能→机械能→电能
B．定日镜是凹面镜，将太阳光聚集到塔顶的接收器上
C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
D．太阳能和核能一样，都是一次能源，且都是可再生能源
三、填空题（共10分）
16．（本题2分）凡是能够提供 的物质资源都叫做能源，写出三个你知道的能源 ．
17．（本题2分）如图是一种环保型手电筒，使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，灯泡就能发光，而且来回摇晃得越快，灯泡就越亮。这种手电筒是根据 现象制成的，其获得电能的过程是 能转化为电能。
18．（本题2分）近年来我国航天事业发展迅速,运载火箭的燃料多数采用液氢,是因为液氢的 较大,随着燃料的逐渐燃烧,这个物理量的大小将 (均填“变大”、变小”或“不变”)．
19．（本题2分）图为用于科学探测的月球车，当月球上为白天时，月球车上的太阳仪可以自由旋转寻找太阳的位置，然后将 （可再生、不可再生）的 能转化为电能；当月球上为黑夜时，月球车用核能来保温，核能是 次能源．
20．（本题2分）“共享单车”被誉为中国“新四大发明”，一辆单车不仅体现了中国制造的魅力，还体现了低碳环保的生活理念．如图为某品牌的“共享单车”，据图回答问题：
（1）新技术：图示单车核心技术是智能锁，内置有锂电池，其规格为“3.7V 6Ah”，充电方式有以下两种：
①发电花鼓骑行充电：用户在蹬车骑行时，轮胎旋转带动花鼓旋转，花鼓切割磁感线发电，并通过链接稳压管给锂电池充电．则在此过程中，能量的转化是 ．
②太阳能充电：车筐内置太阳能电池，若此太阳能电池接受到的太阳能平均功率为6瓦，光能转化为电能的效率为20%，则将此智能锁中的锂电池从没有电到充满电，需要 小时．
（2）新理念：共享单车体现了低碳环保的生活理念．如表为某用户骑行共享单车的记录，则图中的节约碳排量是指减少 气体排放．
8.6 1.0 613
累计骑行（公里） 节约碳排量（千克） 运动成就（大卡）
四、综合题（共15分）
21．（本题5分）地球一小时
2011年3月27日 20：30，“地球一小时”活动又在全球开展，熄灭灯光，关灯一小时,向全世界发出“紧急行动，应对气候变化”的倡议．“地球一小时”活动号召每个人承担责任，为确保一个可持续发展的未来发挥自己的作用，全球许多个城市、许多人参与活动，政府、企业、社区积极加入．目前，“地球一小时”已成为世界上规模最大的环保行动．
中学生小严家也参与了该活动，全家关闭电灯，在烛光中度过了有意义的一小时．在熄灯前，小严家打开的电灯有：客厅吊灯“25W 220V”10盏，书房台灯“40W 220V”1盏，过道灯“30W 220V”2盏，在“地球一小时”活动中，小严家节约了 kWh电能，“地球一小时”活动的意义于倡导全人类关注全球气候变暖，温室效应加剧现象，导致全球气候变暖的主要原因是CO 2 等温室气体的大量擗放．19世纪以来，全球气温已上升1.4度，预计到2100年，地球平均气温仍将进一步上升4.3度，海平面升高 2米 ，位于南太平洋的岛国图瓦卢将成为地球上首个沉入海底的国家．
（1）请将文中空白补全．
（2）现在气候的无常变化，都是人为活动破坏环境的结果．为控制“温室效应”，保护环境，我们可以怎么做？ (答出一点即可)．
22．（本题5分）为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。
（1）太阳能是 能源（填“可再生”或“不可再生”）。太阳的巨大能量来自于太阳内部的 反应；
（2）小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量 ？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电 ？【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／（kg·℃）】
（3）该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗 小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率 写出效率η的表达式 。（用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据）

23．（本题5分）现代社会，垃圾处理受到各国政府的高度重视．我国当前一般采用“填埋”的垃圾处理办法，但最好的办法应该是垃圾发电．2007年，广州花巨资引进挪威一家公司的垃圾发电技术，日处理垃圾能力达2000吨，平均焚烧1吨垃圾相当于燃烧0.5吨无烟煤（无烟煤的热值为3×107J/kg）．
（1）说说垃圾发电优于垃圾填埋的理由（说出一条理由即可）．
．
（2）如果该垃圾发电厂日输出电能为1.5×106kW·h．计算该厂的垃圾发电设备在发电的全程中的能量转化效率．
（3）如果一个家庭每天有2盏50瓦的日光灯各正常工作5小时，则该厂日发电量（1.5×106kW·h）能供多少这样的家庭照明用电一个月（一个月按30天计算）．
(
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】煤炭、汽油、天然气等燃料燃烧，释放内能，是当今我国能源的主要来源。太阳能、风能、水能是新型能源，正在逐步推广使用，但还不是当今我国的主要能源，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】A．根据太阳能电池板的结构特点可知，其可将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．核反应堆中发生的是可控链式反应，即为可控的核裂变，而热核反应是核聚变，故B错误，符合题意；
C．二次能源是无法从自然界直接获取，而是由一次能源直接或间接转化而来的能源，故电能是二次能源，故C正确，不符合题意；
D．一旦消耗就很难再生的能源为不可再生能源，因此化石能源、核能等能源是不可再生能源，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】A. 太阳能、风能是可再生能源，核能是不可再生能源，A错误；
B. 移动通信是用电磁波传递信号的，B正确；
C. 超导体材料可用于远距离输电线，不能利用在电饭锅的发热元件，C错误；
D. 光导纤维是依靠电磁波波来传递信息的，D错误．
故选B．
4．B
【详解】A．因为能量守恒，所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的，故A错误；
B．给手机充电时消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故B正确；
C．热量总是自发的从高温物体向低温物体移动，存在方向性，制冷时虽然热量由低温到高温传递，它是外界做功的结果，故C错误；
D．能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】由图可知，核反应堆把核能转化成内能，汽轮机把内能转化为机械能，发电机把机械能转化成电能。故B正确，ACD错误。
故选B。
6．A
【详解】佩戴口罩时，轻压鼻夹能使其与鼻梁贴合，说明材料可塑性强。
故选A。
7．D
【详解】煤炭、石油和天然气燃烧后产生的气体对环境都有一定的污染，故它们都不是最清洁的能源，而太阳能是最环保清洁的能源，故选D．
8．C
【详解】A．生活中有好多可再生能源如太阳能，生物质能，水能等，故不久将出现“无能源可用”的说法错误，故A错误；
B．现在主要利用的是不可再生能源，节约能源不能解决能源问题，要想解决能源问题开发新能源和提高可再生能源的利用率是当务之急，故B错误；
C．太阳能是自然界存在的能源，为一次能源，电能是一次能源经过加工得到的能源，为二次能源，故C正确；
D．潮汐能，地热能都属于新能源，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】A、高碳动力设备（内燃机）的工作效率要低于电动机，故该选项说法不正确；
B、电瓶车内的电动机是利用磁场对电流作用的原理工作的，该选项说法不正确；
C、太阳能电池的发电原理是把太阳能转变成电能，该选项说法不正确；
D、大量使用氢能源，氢反应后产生的物质是水，不排放二氧化碳，所以可以降低“温室效应”，故D正确；
故选D．
点睛：作为常识要理解热机的效率是比较低的，清楚热机工作中损失的能量都到哪去了：燃料很难完全燃烧、废气带走相当一部分能量、机件的散热损失、克服摩擦做功等，所以热机效率低于电动机的效率．
10．C
【详解】解海水下降时，气室体积增大，压强减小，阀门K 1 关闭，阀门K 2 开启，将空气吸入气室；海水上升时，气室体积减小，压强增大，阀门K1 开启，阀门K 2 关闭，压缩后将空气推入工作室。整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能，故ABD正确，C错误，符合题意。
故选C。
11．AB
【详解】A．水能可以在自然界源源不断地得到，它们是可再生能源，故A正确；
B．水能属于清洁能源，利用水能发电有利于减少碳排放，故B正确；
C．利用水能发电是因为水的机械能较大，故C错误；
D．能量的转化具有方向性，因此虽然电能由水转化而来，但是仍需要节约，故D错误。
故选AB。
12．BC
【详解】A．内燃机并不都是四冲程的，根据其设计和工作原理不同，也有二冲程、六冲程内燃机，故A错误；
B．内燃机工作时将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故B正确；
C．电动机的原理是磁场对电流的作用，工作时将电能转化为机械能，故C正确；
D．能量虽然是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，并不是所有的能量都可以被我们直接利用，因此，我们仍需要开发和探索新能源，故D错误。
故选BC。
13．AC
【详解】A．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，利用太阳能电池把太阳能转化为电能，从而获得能量，故A正确；
B．小明荡秋千荡到最低点时，小明的质量不变，速度最大，动能最大，故B错误；
C．风能、水能、太阳能可以源源不断地从自然界获得，属于可再生能源，在一定条件下，它们都可以转化为电能，故C正确；
D．能量在转化过程中是守恒的，但是能量的转化和转移是有方向性的，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源，故D错误。
故选AC。
14．CD
【详解】A.天然气是化石能源，不能在短时间内形成，天然气是不可再生能源，故A正确．
B.目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是轻核聚变，故B错误．
C.节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料，故C正确．
D.手机既可以接收电磁波，也可以发射电磁波，是利用电磁波来传递信息的，因此手机抢红包过程中用来传递信息的，故D正确．
15．AB
【详解】A．由题意可知，接收器通过收集太阳能，将塔内的工作物质加热为高温高压蒸汽，此过程将太阳能转化为内能，蒸汽推动汽轮机，将内能转化为机械能，汽轮机转动从而发电，将机械能转化为电能，故A正确；
B．定日镜是凹面镜，它可以跟随光的移动来进行转动，并把照到镜子上的光准确地反射到中间的集热塔上，故B正确；
C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，故C错误；
D．核能的能量来源是核燃料，属于矿产资源，短时间内无法从自然界中获得补充，故核能是不可再生能源，故D错误。
故选AB。
16． 能量 化石燃料、水能、风能
【分析】自然界中一切可以提供能量的物质都可以叫能源
【详解】凡是能够提供能量的物质都可以称之为能源，如：风能、太阳能、地热能、核能化石燃料、水能等都属于能源．
故答案为 (1). 能量 (2). 化石燃料、水能、风能
17． 电磁感应 机械
【详解】[1][2]电磁感应原理：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。当永磁体在线圈中运动时，线圈切割磁感线产生感应电流，故依据电磁感应原理制造的；该装置消耗了摇晃手电筒的机械能转化成了电能。
18． 热值 不变
【详解】解答：用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值；相同质量的液氢和其他燃料完全燃烧液氢放出的热量多．
热值是指：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、燃烧情况及放出热量等因素无关，所以随着燃料的逐渐燃烧，液氢的热值不变．
故【答案】：热值；不变．
19．可再生；太阳；一
【详解】试题分析：（1）能够源源不断地从自然界直接获得或可以重复利用的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源；
（2）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；
（3）从自然界直接获得，不需要加工转换的能源是一次能源，由一次能源经过加工转换得到的能源是二次能源．
解：
太阳能都能从自然界源源不断地获得，它们属于可再生能源；
月球车上的太阳仪可以把可再生的太阳能转化为电能；
核能可以直接从自然界获得，属于一次能源．
故答案为可再生；太阳；一．
20． 机械能转化为电能 18.5 二氧化碳
【分析】用户在蹬车骑行时，轮胎旋转带动花鼓旋转，花鼓切割磁感线发电，并通过链接稳压管给锂电池充电．应用发电机原理，则在此过程中，能量的转化是机械能转化为电能．计算智能锁中的锂电池从没有电到充满电，可由公式W=Pt,可得t=求得，碳排放量不仅仅表示二氧化碳的排放，主要包括能够引起温室效应的气体的排放量，但日常生活中主要指的是二氧化碳．
【详解】花鼓切割磁感线发电，应用发电机原理，则在此过程中，能量的转化是机械能转化为电能．计算智能锁中的锂电池从没有电到充满电，可由公式W=Pt,可得=18.5h, 碳排放量不仅仅表示二氧化碳的排放，主要包括能够引起温室效应的气体的排放量，但日常生活中主要指的是二氧化碳．
21． 0.35 减少用电时间，减小用电器功率，少用一次性产品等
【详解】（1）由W=Pt知道，客厅吊灯“25W、220V”10盏工作1h消耗的电能是：W1 =P1 t=25×10-3kW×1h×10=0.25kw h；书房台灯“40W、220V”1盏工作1h消耗的电能是：W2 =P2 t=0.04kW×1h=0.04kW h；过道灯“30W、220V”2盏工作1h消耗的电能是：W3 =P3 t=0.03kW×1h×2=0.06kW h；在“地球一小时”活动中，小严家节约的电能是： W=W1 +W2 +W3=0.25kW h+0.04kW h+0.06kW h=0.35kW h；
（2）根据“地球一小时”行动的目的是呼吁全世界的人都爱护地球，节约能源，让全球的民众共同携手关注气候变化，倡导低碳生活的方式；我们可以做到的是：减少用电时间，减小用电器功率，少用一次性产品等．
22． 可再生 核聚变（热核） 2.52×107J 7度
【详解】（1）[1][2]太阳能是可以源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源；太阳能来自于太阳内部的核聚变反应，聚变又叫热核反应。
（2）[3][4]水的总质量
m=ρV=1×103kg／m3×100×103m3=100kg
水吸收的热量
Q＝c水m（t2一t1）＝4.2×103J／（kg·℃）×100kg×（78—18）℃＝2.52×107J
相当于节约电能
（3）[5]测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t。光热转化效率
答：（1）太阳能是可再生。太阳的巨大能量来自于太阳内部的聚变（热核）反应；
（2）热水器中的水吸收了2.52×107J的热量；与使用电热水器相比，相当于节约了7度电；
（3）太阳能热水器的有效受光面积S和光照时间t；光热转化效率。
23． 节约资源环保 18 个
【详解】(1)节约资源环保；
（2）该厂的垃圾发电设备在发电的全程中的能量转化效率：η===18；
（3）一个这样的家庭一个月消耗的电能：W1=Pt=0.05kW×2×5h×30=1.5kW·h，这样的家庭数量：n===106(个).
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页