2020～2021学年度九年级人教版物理全册单元优化精练测评卷 第二十二章 能源与可持续发展（解析版）

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第二十二章
能源与可持续发展
(说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分)
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、选择题(本大题共17个小题，每小题2分，共34分。将答案填空在下表格中)
题号
选项
1.(2018云南昆明中考)如图22-5-1所示设施中,用于发电的能源属于可再生的是(
)
A.风能和水能
B.风能和煤的化学能
C.风能和核能
D.煤的化学能和核能
2.(2019湖南怀化中考)下列属于不可再生能源的是(
)
A.煤
B.风能
C.太阳能
D.水能
3.(2019陕西二模)科学家提出了开发太阳能的一种新途径:以水为原料,借助半导体光催化剂将太阳能转化为
氢能,替代目前能量的最主要来源——化石燃料。下列关于能源的说法不正确的是(
)
A.化石燃料是不可再生能源
B.太阳能、氢能、化石燃料都是清洁能源
C.与化石燃料相比,氢燃料的热值较高
D.氢能替代化石燃料可缓解温室效应
4.(2018广西桂林中考)下列行为中属于节约用电的是(
)
A离开教室随手关灯
B.用电水壶烧水时不盖盖子
C.白天总是用灯光代替自然光照明
D.夏天,房间里长时间没人时空调还一直开着
5.(2019山东济南莱芜模拟)能源是人们生活和社会发展的基石,信息和材料是社会发展的保障。下列有关能
源、信息和材料的说法正确的是(
)
A.核电站是利用核聚变来发电的
B.我国自主建立的北斗卫星定位系统,主要是用超声波来传递信息的
C.光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D.煤、石油和天然气是一次能源,也是不可再生能源
6.(2018山东临沂费县期末)关于能源、电磁波、超声波等物理知识,下列说法中正确的是(
)
A.核电站利用的是核聚变时产生的能量
B.光纤通信是利用电磁波传递信息的
C.化石能源属于可再生能源
D.“北斗”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
7.(2019海南海口期末)下列关于信息的传播和能量的利用,说法正确的是(
)
A.发电机是将电能转化为机械能的装置
B.卫星导航系统主要靠超声波来传递信息
C.煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源
D.核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的
8.(2020独家原创试题)最环保且设备易安装的新能源是(　　)
A.太阳能
B.风力发电
C.氢燃料电池
D.锂离子电池
9.下列关于原子核聚变的说法不正确的是(　　)
A.任何两个原子核都可以发生聚变
B.原子弹必须在超高温下才能发生聚变
C.大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量
D.目前人类还不能有效控制原子核聚变
10.(2019辽宁沈阳沈河二模)如图所示,世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”由瑞士人制造,这架飞机翼展长72m,机重2.3t,机翼上方安装有1.7万多块太阳能电池。下列说法正确的是(　　)
A.太阳光是由各种色光混合而成的
B.太阳能是一种清洁环保的二次能源
C.太阳能是通过氢原子核裂变产生的
D.飞机飞行时,太阳能会百分之百将光能转化成电能供飞机使用
11.(2019江苏无锡锡山天一实验中学三模,4,★★☆)如图所示,太阳能路灯由LED灯、太阳能电池和蓄电池组成,该装置白天可将来自太阳的能量储存起来,到夜晚时提供给LED灯工作。在白天阳光照射时,整个装置中太阳能电池的能量转化是(　　)
A.化学能→电能→光能
B太阳能→电能→光能
C.太阳能→电能→化学能
D太阳能→电能
12.电影纪录片《厉害了,我的国》中介绍:“在无锡的国家重点实验室里,年轻的双手刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录。”太阳能电池能直接将光能转化为电能。以下说法错误的是(　　)
A.太阳能只能转化为电能
B.太阳能是可再生能源
C.硅是制作太阳能电池的重要材料
D.太阳能电池给我们提供了新的电能来源
13.(2020安徽宿州桥月考)下列做法不能减轻温室效应的是(
)
A.使用酒精、沼气,可解决能源紧张问题
B.植树造林,严禁乱砍滥伐森林
C.在生产和生活中提倡使用节能技术和节能产品
D。提倡乘坐公交或步行的方式出行
14.(2018湖南邵阳模拟,18,★★☆)关于能源和信息的说法正确的是(
)
A.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的
B.太阳能、水能、石油是可再生能源
C.因为能量守恒,所以能源是取之不尽,用之不竭的
D.移动电话是利用超声波来通信的
15.(2020山东青岛西海岸新区期中,1,★★☆)关于节能减排,保护家园,下列做法中正确的是(
)
A.白天教室没有人时,灯一直亮着
B.将垃圾进行分类投放
C.夏天将教室空调调至19℃
D.将废旧干电池随意丢弃
16.(2018广东广州中考,4,★☆☆)对比图中我国2017年发电量和2030年预测发电量,预测(
)
A.火电发电量将减少
B.水电发电量将增加
C.我国将以核能发电为主
D.风电发电量占总发电量的比例将减小
17.(2019青海中考,11,★☆☆)物理兴趣小组的同学们调查发现,青海地区存在多种类型的发电站。下列发电
站利用不可再生能源发电的是(
)
A.水电站
B.风电站
C.太阳能电站
D.燃气电站
二、填空题(18～20题,每空3分；21～22题,每空2分。共36分)
18.(2019山东临沂罗庄模拟)2019贺岁大片《流浪地球》,有网友概括为“太阳要完了,地球要跑了”,在太阳内
部,发生________(选填“核裂变”或“核聚变”)产生光和热；太阳在毁灭膨胀过程中,它的密度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)；为了摆脱太阳的引力,使地球“逃离”太阳系,地球上的一万多个发动机火力全开,发动机喷出气体的同时受到反作用力,从而脱离太阳的引力,这是利用了力的作用是________的。
19.(2018贵州铜仁中考)未来几年里,我国将在太空建一个独立开放的空间站,建成后,宇航员利用________作为
载体跟地面指挥中心进行联系。核电站是通过核反应堆可控________(选填“裂变”或“聚变”)释放核能来获
取电能的。
20.(2019河南郑州金水模拟)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核的实验发现了质子,揭示了原子核是由质子和
________组成的,于是他被誉为原子物理学之父。原子核内部蕴含有大量的能量,若能使原子核发生核裂变或________,就可以释放出巨大的能量,核能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
21.(2020浙江江山期中)我市一些街道边新安装的“太阳能垃圾箱”“头顶”光电池板,“腰挎”广告灯箱,“脚
踩”垃圾桶。
(1)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,将________能先转化为________能,再转化为化学能。
(2)废电池应该投入到其中的________垃圾桶(选填“可回收”“有害”“厨余”或“其他”),以防渗漏出的汞、镉、铅等重金属离子对土壤和水源造成污染。
22.(2020江苏靖江校级月考)一太阳能热水器内装有100kg、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,则热水器内的水吸收了________J的太阳能；这是通过________的方式改变了水的内能,其实质是内能的
________(选填“转化”或“转移”)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)
三、阅读题(15分)
23.(2018广东模拟)阅读材料,回答问题。
在常规化石能源非常紧缺的今天,核能受到越来越高的重视。如今美国电力的21%是来自核电。核电站的大体组成如图22-5-3所示,核材料在核反应堆中发生核反应产生大量的能量,冷却剂将这些能量带到热交换器将水变成水蒸气,水蒸气推动汽轮机,汽轮机带动发电机发电,最终实现了核能到电能的转换。
请在下面的空格中填上适当的内容:
(1)从能源的分类来看,核能属于________________(选填“一次能源”或“二次能源”)
(2)发电机发电时是让线圈在中旋转而产生电流,这种现象在物理学中称为________现象。
(3)核电站所需的核能是利用原子核________(选填“裂变”或“聚变”)所产生的。
(4)核电站的核废料具有________性,对环境会造成相当大的危害,因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带。在开发新能源时,如何保护环境是人类面临的一大课题。
四、综合题(15分)
24.(2018山东淄博期中)一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如表所示,将它安装在阳光充足的楼顶上,并充满水。
(1)南通地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气？
(3)请你说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)。
【参考答案及解析】
一、选择题
1.A风能、水能可以从自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源,故A正确；煤的化学能和核能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故B、C、D错误。
2.A根据可再生和不可再生能源的区别,可知煤、石油、天然气等化石能源是短时间内不能再次产生的,是不可再生能源,故A符合题意；太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生或可以源源不断从自然界获得,是可再生能源,故B、C、D不符合题意。
3.B化石燃料为不可再生能源,包括煤、石油和天然气,故A正确；氢能和太阳能使用后无污染,为无污染的清洁能源,化石燃料不是清洁能源,故B错误；与化石燃料相比,氢燃料的热值较高,故C正确；氢能燃烧后生成水,不产生二氧化碳,故氢能替代化石燃料可缓解温室效应,故D正确。
4.A为了节约电能,离开教室应随手关灯,故A属于节约用电行为；用电水壶烧水时不盖盖子,由于热散失,增加电能的消耗,故B不属于节约用电行为；白天光线比较强,还使用灯光照明,浪费电能,故C不属于节约用电行为；房间里长时间没人时空调还一直开着,浪费电能,故D不属于节约用电行为。
5.D核电站是利用铀核裂变发生链式反应释放出大量的核能来发电的,是可控链式反应,故A错误；北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的,故B错误；光纤通信是光在光导纤维中多次发生全反射来传递信息的,故C错误；煤炭、石油、天然气属于不可再生能源,也是一次能源,故D正确。
6.B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；光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式,光就是一种电磁波,故B正确；化石能源在地球上的储量是有限的,利用之后短时期内无法再生,属于不可再生能源,故C错误；电磁波能在真空中传播,卫星导航是利用电磁波进行定位和导航的,故D错误。
7.D发电机是根据电磁感应现象工作的,是将机械能转化为电能的装置,故A错误；卫星导航系统主要靠电磁波来传递信息,故B错误；煤、石油、天然气不能源源不断地从自然界获得或不可短时期内得到补充,是不可再生能源,但太阳能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故C错误；核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,故D正确。
8.A
太阳能在使用时环保、无污染、设备易安装；风力发电环保,但设备不易安装；氢炮火单性了、锂离子电池在使用后,由于电池有很多的重金属,需要对电池回收处理,故选A。
9.A
自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,不是任意的原子核都能发生核聚变,故A符合题意。氘和氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,发生聚变,故B不合题意。原子核中蕴藏有巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核(往往伴随着能量的释放,故C不合题意。发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行,因此又叫热核反应,目前人类还不能有效控制原子核聚变,故D不合题意。
10.A
太阳光经三棱镜能分解成红橙黄绿蓝靛紫七种色光,所以太阳光由各种色光混合而成,故A正确；太阳能可以直接从自然界获得,属于一次能源,故B错误；太阳能是核聚变释放的能量,故C错误；太阳能飞机飞行过程中将太阳能转化为电能,电能转化为机械能,但太阳能转化为电能的效率非常低,不可能达到百分之百,故D错误。
11.C
太阳能路灯的整个工作过程：白天,太阳能电池板吸收原子能,直接将太阳能转化成电能利用,也可以将多余的电能给蓄电池充电,将电能转化成化学能储存起来,以便在晚上使用,所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能。故选C
12.A
太阳能可以转化为电能、内能、化学能等,故A错误；太阳能是可再生能源,故B正确；硅是半导体,是制作太阳能电池的重要材料,故C正确；太阳能电池给我们提供了新的电能来源,故D正确。
13.A
大量使用酒精、沼气,也能产生大量的二氧化碳气体,不能减轻温室效应,故A符合题意；植树造林,严禁乱砍滥伐,有利于二氧化碳的吸收,能减轻温室效应,故B不符合题意；在生产和生活中提倡使用节能技术和节能产品,有利于减少二氧化碳气体的产生,能减轻温室效应,故C不符合题意；提倡乘坐公交或步行的方式出行,有利于减少二氧化碳气体的排放,能减轻温室效应,故D不符合题意。
14.A核电站是利用核裂变释放的核能来发电的,故A正确；太阳能、水能是可再生能源,石油是不可再生能源故B错误；能量虽然守恒,但能量的转化具有方向性,可以利用的能源是有限的,所以要节约能源,故C错误；移动电话能发出电磁波也能接收电磁波,移动电话是利用电磁波来传递信息的,故D错误。
15.B白天教室没有人时,灯一直亮着,浪费能源,故A错误；将垃圾进行分类投放,有利于对垃圾的回收和再利用,节约能源,故B正确；夏天应将教室空调调至26℃,19℃太低了,浪费能源,故C错误；将废旧干电池随意丢弃,会污染环境,故D错误。
16.B图中我国2017年火电发电量为46627亿千瓦时,2030年预测火电发电量为47570亿千瓦时,预测火电发电量将增加,故A错误；图中我国2017年水电发电量为11898亿千瓦时,2030年预测水电发电量为15900亿千瓦时,预测水电发电量将增加,故B正确；预测2030年我国核电发电量占总发电量的4%、火电发电量占总发电量的55%,可知仍以火力发电为主,故C错误；图中我国2017年风电发电量占总发电量的5%,预测2030年风电发电量占总发电量的12%,可知风电发电量占总发电量的比例将增加,故D错误。
17.D太阳能、风能、水能可以源源不断地从自然界得到,是可再生能源；天然气在自然界中的储量有限,会越用越少,不可能在短时间内得到补充,是不可再生能源,所以利用不可再生能源发电的是燃气电站,故D符合题意。故选D
二、填空题
18.【答案】核聚变
变小
相互
【解析】由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应；太阳在毁灭膨胀过程中,体积变大,质量不变,由公式ρ=可知,的密度会小；由于物体间力的作用是相互的,地球上的一万多个发动机火力全开,发动机喷出气体的同时,受到反作用力,从而脱离太阳的引力。
19.【答案】电磁波
裂变
【解析】宇航员利用电磁波作为载体跟地面指挥中心进行联系；目前人类已建立的核电站,都是利用核裂变发电的。
20.【答案】中子
核聚变
不可再生
【解析】原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电；质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,要使它们发生核裂变或核聚变,就可以释放出巨大的能量；核能会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,故核能是不可再生能源。
21.【答案】(1)太阳
电
(2)有害
【解析】(1)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,电池板将太阳能先转化为电能,再转化为化学能；
(2)废电池如果放置到土壤中,里面的重金属能污染土壤和水源,故电池属于有害垃圾,应该投入到有害垃圾桶。
22.【答案】2.52×107
热传递
转移
【解析】(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J；
(2)太阳能热水器内的水吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变了水的内能,其实质是发生了内能的转移。
三、阅读题
23.【答案】(1)一次能源
(2)磁场
电磁感应
(3)裂变
(4)放射
【解析】(1)从能源的分类来看,核能是直接从自然界获取的,所以属于一次能源；(2)发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线,从而产生感应电流,这就是电磁感应现象；(3)核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的；(4)核电站的核废料具有放射性,会对环境造成相当大的危害。
四、综合题
24.【答案】(1)3.36×107J
60℃
(2)0.8kg
(3)见解析
【解析】(1)一天中接收的太阳能:
E=2.8×106/(h·m2)×1.5m2×8h=3.36×107J
水吸收的热量:Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J
由密度公式ρ=可知水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×80×10-3m3=80kg
由Q吸=c水m△t得:
△t===60℃
(2)由题知,Q放=E=3.36×107J
由Q放=m′q得:m′＝＝=0.8kg
(3)太阳能的利用受天气影响,受夜晚影响；太阳能转换效率低；提供的功率小。
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精品试卷·第
2
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（共
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