九年级物理知识点专项练习——专题：能源与可持续发展（word含答案解析）

九年级物理知识点专项练习——专题十：能源与可持续发展
【专题一：能源的分类】
【例1】我市的水资源丰富，在潇湘河道上建造了多座水力发电厂，以充分利用当地丰富的水资源发电．电能属于（　　）
A. 化石能源 B. 一次能源 C. 二次能源 D. 不可再生能源
【沙场点兵】
1.太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，太阳能属于
A. 可再生能源 B. 不可再生能源 C. 二次能源 D. 化石能源
2.绿色能源不会产生或残留对环境造成污染物质，下列能源中可称为绿色能源的是
A. 煤 B. 石油 C. 风能 D. 天然气
3.开发和利用新能源是现代社会发展面临的重要课题．以下列出的几种能源中，属于不可再生能源的是___________，属于清洁能源的是__________（均填序号）．
①煤 ②风能 ③太阳能 ④石油
【专题二：核能】
【例2】核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（　　）
A. 核能→化学能→内能→电能
B. 核能→化学能→机械能→电能
C. 核能→内能→机械能→电能
D. 核能→机械能→内能→电能
【沙场点兵】
1.核电站和原子弹的根本区别是
A. 核电站利用核聚变，原子弹利用核裂变
B. 核电站利用核裂变，原子弹利用核聚变
C. 核电站控制裂变的链式反应速度，原子弹对裂变的链式反应不加控制
D. 核电站控制聚变的链式反应速度，原子弹对聚变的链式反应不加控制
2.如图所示，是_________的示意图，这是在_______中发生的，它可以将_________能直接转化成______能，通过发电机再转化成________能．
3. 我国核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的_______________（选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力．核能属于_______________（选填“可再生”或“不可再生”）的新能源．潜艇在上浮过程中，尚未露出水面之前所受到的浮力大小_______________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
【专题三：太阳能】
【例3】太阳能是人类能源的宝库，太阳已持续发光发热约50亿年，还能工作约50亿年．太阳能属于________能源（选填“可再生”或“不可再生”）．太阳核心温度高达1500万℃，表面温度也约有6000℃，其原因就是太阳内部发生持续的________（选填“核裂变”或“核聚变”），释放了惊人的能量．
【沙场点兵】
1. “嫦娥”携“玉兔”登月成功，圆了千年梦想．“玉兔”号月球车示意图如图所示下列说法正确的是
A. 太阳能电池板将光能转化为电能
B. 月球车是用汽油机驱动的
C. 宇航员使用次声波来遥控月球车
D. 月球车的车轮较为宽大，是为了减小月球车行走时对月球表面的压力
2.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃．请解答:[水的比热容为4. 2 ×103 J/ ( kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源.
(2)热水器中水的质量是多少____-?
(3)在此过程中，水吸收了多少热量____?
(4)若此期间太阳辐射到热水器热量为4. 2 ×107 J，则该热水器的效率是多少_____?
【专题四：能源的可持续发展】
【例4】如图为某市空气中PM2.5的来源分布图．PM2.5是指直径小于等于2.5 μm的颗粒物，其在空气中浓度越高，就代表空气污染越严重．为减少PM2.5排放量，改善空气质量，下列措施不可取的是( )
A. 植树造林，增大城市绿地面积
B. 开发使用太阳能、核能等新能源
C. 加大火力发电投入，扩大火力发电规模
D. 推行城市公共自行车系统，打造绿色交通
【沙场点兵】
1.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，吸入人体后会对人造成危害．我们国家现在已经开始对PM2.5进行检测，防止空气污染．下列能源中广泛使用会造成空气污染的是（　　）
A. 太阳能 B. 风能 C. 水能 D. 煤炭
2.常州市城市生活垃圾焚烧发电厂将于9月28日并网发电．该工程总投资5亿元，每天可焚烧垃圾7.5×105kg,发电1. 6 ×105kW·h,利用垃圾焚烧所产生的炉渣可制砖6万块．对于该工程的意义，下列说法错误的是
A. 解决城市生活垃圾的处理难题，变废为宝 B. 高温消灭垃圾中的细菌、病毒，有利环保
C. 减少需要填埋的垃圾质量和体积，节约土地 D. 居民投放垃圾不用分类，轻松便捷
3.下列生活实例中不属于节约用电的是
A. 电视机不用时切断电源
B. 离开教室随手关灯
C. 夏天用空调时把温度调得很低
D. 尽量少开启电冰箱门
4.小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌表明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水．已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3， 注水后变为2366.05m3， 天然气的热值为3.2×107J/m3． 请你估测该热水器的热效率．
5.伦敦奥运会期间，一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×108J．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
（1）混合动力车启动时，蓄电池_________能转化为汽车________ 能．
（2）该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？____
（3）该车在测试过程中蓄电池组储存的能量增加了多少？____
（4）试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失）．____
九年级物理知识点专项练习——专题十：能源与可持续发展参考答案
【专题一：能源的分类】
【例1】我市的水资源丰富，在潇湘河道上建造了多座水力发电厂，以充分利用当地丰富的水资源发电．电能属于（　　）
A. 化石能源 B. 一次能源 C. 二次能源 D. 不可再生能源
【答案】C
【解析】
从自然界直接获得不需要加工转换的能源是一次能源，由一次能源加工转换获得的能源是二次能源
电能是由其它能源加工转换而获得的能源，属于二次能源。
【沙场点兵】
1.太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，太阳能属于
A. 可再生能源 B. 不可再生能源 C. 二次能源 D. 化石能源
【答案】A
【解析】
根据能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源，所以太阳能属于可再生能源，也属于一次能源．
故选A．
2.绿色能源不会产生或残留对环境造成污染物质，下列能源中可称为绿色能源的是
A. 煤 B. 石油 C. 风能 D. 天然气
【答案】C
【解析】
煤、石油、天然气在燃烧过程中都会产生二氧化碳和一氧化碳（现实上不可能完全燃烧）等，会对环境造成污染，所以ABD不是绿色能源；风能在利用过程中不会对环境造成污染，所以它是绿色能源．
故选C．
3.开发和利用新能源是现代社会发展面临的重要课题．以下列出的几种能源中，属于不可再生能源的是___________，属于清洁能源的是__________（均填序号）．
①煤 ②风能 ③太阳能 ④石油
【答案】 (1). ①④ (2). ②③
【解析】
不可再生能源指的是不能从自然界源源不断获取的能源，煤，石油属于不可再生能源．清洁能源指的是对环境无污染或污染小的能源，风能，太阳能是清洁能源．
【专题二：核能】
【例2】核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（　　）
A. 核能→化学能→内能→电能
B. 核能→化学能→机械能→电能
C. 核能→内能→机械能→电能
D. 核能→机械能→内能→电能
【答案】C
【解析】
核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料（铀）在反应堆内进行裂变并释放出大量热能，来加热水使之变成蒸汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮带动发电机发电．所以核电站的发电过程中，能量的转化是核能→内能→机械能→电能．选项C合题意．
【沙场点兵】
1.核电站和原子弹的根本区别是
A. 核电站利用核聚变，原子弹利用核裂变
B. 核电站利用核裂变，原子弹利用核聚变
C. 核电站控制裂变的链式反应速度，原子弹对裂变的链式反应不加控制
D. 核电站控制聚变的链式反应速度，原子弹对聚变的链式反应不加控制
【答案】C
【解析】
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，而用人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理，故C正确．
故选C．
2.如图所示，是_________的示意图，这是在_______中发生的，它可以将_________能直接转化成______能，通过发电机再转化成________能．
【答案】链式反应，核裂变，核，内，电
【解析】
核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式．原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源都是核裂变．其中铀裂变在核电厂最常见，加热后铀原子放出2到4个中子，中子再去撞击其它原子，从而形成链式反应而自发裂变．核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．
故答案为(1). 核裂变 (2). 核反应堆 (3). 核 (4). 内 (5). 电
3. 我国核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的_______________（选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力．核能属于_______________（选填“可再生”或“不可再生”）的新能源．潜艇在上浮过程中，尚未露出水面之前所受到的浮力大小_______________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
【答案】核裂变 不可再生 不变
【解析】
核能属于不可再生的新能源．核能蕴藏着巨大的能量，可控的核裂变可以用于核电站发电，核动力潜艇“长城号”利用核反应堆中发生的核裂变提供动力．潜艇在上浮过程中，尚未露出水面之前，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，液体的密度不变，排开水的体积不变，所受到的浮力大小不变．
【专题三：太阳能】
【例3】太阳能是人类能源的宝库，太阳已持续发光发热约50亿年，还能工作约50亿年．太阳能属于________能源（选填“可再生”或“不可再生”）．太阳核心温度高达1500万℃，表面温度也约有6000℃，其原因就是太阳内部发生持续的________（选填“核裂变”或“核聚变”），释放了惊人的能量．
【答案】 (1). 可再生 (2). 核聚变
【解析】
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；在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能．
【沙场点兵】
1. “嫦娥”携“玉兔”登月成功，圆了千年梦想．“玉兔”号月球车示意图如图所示下列说法正确的是
A. 太阳能电池板将光能转化为电能
B. 月球车是用汽油机驱动的
C. 宇航员使用次声波来遥控月球车
D. 月球车的车轮较为宽大，是为了减小月球车行走时对月球表面的压力
【答案】A
【解析】
太阳能电池板接收太阳的光将光能转化为电能，故选项A正确；月球周围是真空，没有氧气，汽油无法燃烧，所以月球车不是用汽油机驱动的，故选项B错误；月球周围是真空，声不能在真空传播，宇航员使用电磁波来遥控月球车故，选项C错误；月球车的车轮较为宽大，是为了增大受力面积来减小月球车行走时对月球表面的压强，故选项D错误.
2.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃．请解答:[水的比热容为4. 2 ×103 J/ ( kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源.
(2)热水器中水的质量是多少____-?
(3)在此过程中，水吸收了多少热量____?
(4)若此期间太阳辐射到热水器热量为4. 2 ×107 J，则该热水器的效率是多少_____?
【答案】 (1). 一次 (2). 100kg (3). 1.26×107J (4). 30%
【解析】
（1）太阳能是能够从自然界直接获得的，属于一次能源；
（2）太阳能热水器中水的体积：V=100L=100dm3=0.1m3，根据公式ρ=可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；
（3）在此过程中，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（38℃﹣8℃）=1.26×107J；
（4）该热水器的效率：η===30%．
【专题四：能源的可持续发展】
【例4】如图为某市空气中PM2.5的来源分布图．PM2.5是指直径小于等于2.5 μm的颗粒物，其在空气中浓度越高，就代表空气污染越严重．为减少PM2.5排放量，改善空气质量，下列措施不可取的是( )
A. 植树造林，增大城市绿地面积
B. 开发使用太阳能、核能等新能源
C. 加大火力发电投入，扩大火力发电规模
D. 推行城市公共自行车系统，打造绿色交通
【答案】C
【解析】
由某市空气中PM2.5的来源分布图可以看出，A、B、D项可以减少PM2.5排放量，改善空气质量．C、加大火力发电投入，扩大火力发电规模，则燃烧的化石燃料越多，生成的微小颗粒会越多，会增加PM2.5污染，答案为C．
【沙场点兵】
1.“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，吸入人体后会对人造成危害．我们国家现在已经开始对PM2.5进行检测，防止空气污染．下列能源中广泛使用会造成空气污染的是（　　）
A. 太阳能 B. 风能 C. 水能 D. 煤炭
【答案】D
【解析】
太阳能、风能和水能都属于洁净的能源，在利用时不会对大气造成污染，用煤作燃料会产生黑烟，会产生大量微小颗粒物，会增加PM2．5污染，故选D．
2.常州市城市生活垃圾焚烧发电厂将于9月28日并网发电．该工程总投资5亿元，每天可焚烧垃圾7.5×105kg,发电1. 6 ×105kW·h,利用垃圾焚烧所产生的炉渣可制砖6万块．对于该工程的意义，下列说法错误的是
A. 解决城市生活垃圾的处理难题，变废为宝 B. 高温消灭垃圾中的细菌、病毒，有利环保
C. 减少需要填埋的垃圾质量和体积，节约土地 D. 居民投放垃圾不用分类，轻松便捷
【答案】D
【解析】
A、垃圾回收利用，可以变废为宝，利于环保，不符合题意；
B、高温消灭垃圾中的细菌、病毒，有利环保，不符合题意；
C、减少需要填埋的垃圾质量和体积，节约土地，不符合题意；
D、垃圾需要分类投放，这样利于回收利用，选项说法错误，符合题意；
故选D．
3.下列生活实例中不属于节约用电的是
A. 电视机不用时切断电源
B. 离开教室随手关灯
C. 夏天用空调时把温度调得很低
D. 尽量少开启电冰箱门
【答案】C
【解析】
AB．由电功公式W=UIt=Pt可得，功率一定的用电器，工作时间越短，所消耗的电能越少．因此电视机不用时切断电源、离开教室时随手关灯都可以节约用电，故AB不符合题意．
C．夏天用空调时把温度调得很低，会消耗更多的电能，故C符合题意．
D．尽量少开电冰箱门，进入冰箱的热空气少，减少了冰箱的负荷，从而节约电能，故D不符合题意．
故答案为C．
4.小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌表明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确，他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入到洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水．已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.89m3， 注水后变为2366.05m3， 天然气的热值为3.2×107J/m3． 请你估测该热水器的热效率．
【答案】82.03%．
【解析】
天然气释放的能量：Q=qV=3.2×107J/m3（2366.05m3-2365.89m3）=5.12×106J；
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=cρV水△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.0×103kg/m3×40×10-3m3×（40℃-15℃）=4.2×106J；
该热水器的热效率：＝＝＝82.03%
答：该热水器的热效率为82.03%．
5.伦敦奥运会期间，一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×108J．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
（1）混合动力车启动时，蓄电池_________能转化为汽车________ 能．
（2）该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？____
（3）该车在测试过程中蓄电池组储存的能量增加了多少？____
（4）试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失）．____
【答案】 (1). 化学 (2). 机械 (3). 5×107J (4). 2.16×107J (5). 40%
【解析】
（1）混合动力车启动时，蓄电池把储存的化学能转化为汽车机械能；（2）由图象可知，当汽车的速度为50km/h时，汽车受到的阻力为2000N；汽车做匀速运动，由平衡条件得：汽车牵引力F=f=2000N，∵v=s/t，∴汽车通过的路程：s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，牵引力做的功：W1=Fs=2000N×25000m=5×107J；（3）转化成的电能：W2=1.08×108J×（80%-60%）=2.16×107J；（4）W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，燃油放出的热量：Q放=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J，W总=Q放=1.79×108J，内燃机的效率：η=W有用/W总×100%=7.16×107J/1.79×108J×100%=40%．