人教版九年级全一册 第二十二章 能源与可持续发展 章末综合练
一、单选题
1．下列各种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（ ）
A．水力发电 B．核能发电
C．风力发电 D．潮汐发电
2．关于能源、能量，下列说法正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的链式反应是可控制的
B．太阳能只能转化为电能
C．能量是守恒的，不会发生能源危机
D．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
3．下列关于太阳能的说法中错误的是（ ）
A．太阳能十分巨大，太阳不断释放的能量来自于其内部的核裂变
B．太阳能分布广阔，大部分地区可以使用
C．太阳能到达地面的功率不稳定，但会受气候和季节的影响
D．太阳能安全、清洁，不会造成环境污染
4．据报道，日本三菱重工业实施了一实验：将10千瓦的电力转换成微波，通过天线传输给500米外的面板状接收装置，然后再将接收到的微波还原成电力，最终用电力成功点亮发光二极管。500米的传输距离是当前日本同类实验中的最长距离。有关说法不符合物理知识的是（ ）
A．微波是一种电磁波 B．发光二极管是一种半导体材料
C．发光二极管主要是把电能转化为内能 D．利用技术实现宇宙太阳能发电
5．下列说法中正确的是（ ）
A．核电站发电时将利用核聚变将核能转化为电能
B．通电铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向一致
C．电动车电池在充电时是将电能变成化学能
D．风能、水能、太阳能和核能都是一次能源且均为可再生能源
6．下列说法错误的是（ ）
A．手机5G通讯技术是利用电磁波传递信息的
B．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息
C．“北斗三号”导航系统最后一颗组网卫星是一颗地球同步通讯卫星，以地球为参照物，它是运动的
D．新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能
7．关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（ ）
A．天然气是不可再生能源
B．光纤通信利用电信号传递
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．目前投入生产的核电站是利用核裂变获得核能的
8．下列说法图文解释正确的是（ ）
A．用无人机水平匀速喷洒消毒液时，无人机的重力势能不变
B．由于沙石的比热容比海水的小，导致沙漠地区的昼夜温差比沿海地区大
C．1kg的汽油在汽缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
D．天宫空间站上的太阳能电池将化学能转化为电能为空间站提供动力
9．在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中错误的是（ ）
A．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体
B．做功和热传递改变物体内能的实质是相同的
C．做功和热传递改变物体内能的效果是一样的
D．能量在转移和转化的过程中，能的总量保持不变
10．科学家研发出一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度。“排热被”能排热是因为石墨烯（ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
11．有专家预言，水资源短缺将成为人类21世纪面临的最为严重的资源问题。下列做法能够有效解决我国缺水问题并且符合可持续发展原则的是（ ）
①增加地下水开采量 ②减少农药、化肥的使用 ③直接利用工业和生活污水灌溉农田 ④改变灌溉方式，推广喷灌和滴灌 ⑤污水处理、达标排放 ⑥推广节水器具
A．③④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．①②③④ D．②③④⑤
12．关于核能和太阳能，下列说法正确的是（ ）
A．现有核电站是利用聚变来发电的
B．核能是一次能源，也是可再生能源
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应
D．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
13．近期，世界在建的最大规模水电站——中国白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于（ ）
①可再生能源
②不可再生能源
③常规能源
④新能源
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
14．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（ ）
A．内能 B．机械能 C．电能 D．化学能
15．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
B．核电站利用核裂变发电
C．纳米材料的基本单元大小限制在1~100μm范围内
D．麒麟芯片由超导材料制成
二、填空题
16．2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。北斗导航系统是利用________实现定位导航；北斗卫星所需要的电能是通过太阳能电池板由________能转化而来，电能属于________（选填“一次能源”或“二次能源”）。太阳能既是清洁能源又是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
17．小雨看完电影《流浪地球》后，复习了有关核能知识：太阳内部发生的是核______（选填“裂变”或“聚变”），太阳能是______（选填“一次”或“二次”）能源。太阳距离地球约1.5亿千米，光速为30万千米每秒，太阳光传到地球需要时间约______s。
18．新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 ______（选填“聚变”或“裂变”），这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点，属于 ______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
19．威远正加快对页岩气的安全开采，页岩气属于___________（选填 “可再生”或“不可再生”）能源。若用燃气灶将一壶质量为3kg、初始温度为20℃的水加热到80℃，消耗了0.1m3的页岩气。已知水的比热容4.2×103J/(kg·℃)，页岩气的热值为4.2×107J/m3，则该燃气灶烧水的效率为___________% 。
20．天然气属于高热值的清洁燃料，属于___________再生能源。汽车内安装的导航仪是利用___________传递的信息获得路线导航图的。
三、综合题
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）1995年哪一种能源最重要？
（3）分析表中提供的数据，你还有哪些发现？
22．小明家新安装了一台太阳能热水器，如图所示。物理实践活动中，他从说明书中得知太阳能热水器水箱的容量为100L，他将水箱注满自来水后，观察到温度指示表显示为25℃，经过几个小时的照射后，温度指示表显示为85℃。[，，，）]
（1）太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）求水箱中水的质量；______
（3）求水箱中水吸收的热量；______
（4）若水箱中的水吸收的热量全部由燃烧天然气来提供，求需要完全燃烧天然气的体积。（假设天然气完全燃烧放出的热量完全被水吸收）______。
23．人类的发展与进步离不开想象力，所以有了今年票房大卖的科幻片《流浪地球》（图1所示）；同样离不开科学家的智慧与坚持，终于在今年拍到了第一张黑洞的照片（图2所示）；更离不开像凉山大火中牺牲烈士及还在一线救灾的消防战士大无畏的献身精神（图3所示）。
(1)《流浪地球》电影讲到：太阳急速老化，人类想到借助木星的“引力弹弓”，令地球零消耗改变方向、提升速度，最后到达比邻星。太阳急速老化主要是太阳内部发生核______（选填“裂变”或“聚变”）；木星的“引力弹弓”能够令地球改变方向、提升速度，这说明力可以改变物体的______；
(2)北京时间2019年4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布首张黑洞真容。这张黑洞来自于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。照片是由事件视界望远镜项目组拍摄，事件视界望远镜（EventHorizonTelescope.EHT）是分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列，在这8座射电望远镜当中，要数阿塔卡马大型毫米波阵（ALMA）最为强大。ALMA造价达14亿美元，是目前最为昂贵的地基望远镜之一。由所学的知识，我们知道1毫米＝______米；
(3)2019年3月30日至4月13日，凉山彝族自治州木里县雅砻江镇立尔村、越西县大花乡瑞元村、冕宁县腊窝乡接连发生多起森林火灾。着火点海拔近4000米，火势凶猛，是近年来四川省发生的最严重的森林火灾。ZC﹣3V无人机救灾中发挥巨大的作用，ZC﹣3V无人机在海拔4000米高地轻松起飞，通过搭载30倍变焦的三轴稳定双光光电吊舱，随时拉近查看地面细节以及火势的近景情况，实时通过______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传回清晰稳定的画面，为现场应急指挥部提供第一手火情资料。ZC﹣3V无人机在上升过程中重力势能不断______（选填“增大”或“减小”）。
24．如图是新农村建设中一道靓丽的风景———风光互补路灯。“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆各时同时发电，井日夜需能，某型号的该路灯额定功率为50W。试问∶
（1）风力发电机利用风力发电时，是将_______能转化为电能。
（2）“幸福村” 安装了这种“风光互补路灯”100 盏，如果每天路灯正常工作10h，一个月（30 天）消耗的电能相当于完全燃烧多少______千克的天然气所放出的热量？（天然气的热值为6.4×107J/kg）
（3）若太阳能的辐射功率为800J/s·m2）（1s内辐射在1m2上的太阳能为800J），太阳能的光电转换效率为12.5%， 太阳能电池板在1m2的面积上的平均输出功率是多少______？
（4）若每个路灯上太阳能电池板的面积为0.8m2，每天有效日照时间8h，则每个路灯上太阳能电池板一天发电多少度______？
（5）从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？______ （答出一点即可）
25．阅读短文，回答问题：
为了满足人们对能源不断增长的需要，科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能。这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站。
已知太阳能收集板长10km、宽5km，太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×103W，太阳能电池的光电转化效率为10%，微波的频率为2.5×109Hz，空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%。
（1）太阳发出的具大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的______（选填“核聚变”或“核裂变”）。
（2）太阳能电站相对于地面接收站是_________（选填“运动”或“静止”）的，空间太阳能电站工作时，地面接收站的接收功率是___________W。
（3）试计算在输电过程中所使用的微波的波长。( )
26．为了响应“节能减排”的号召，小张家买了一台可装满100kg水的太阳能热水器。
（1）太阳能是在太阳内部氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量；太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）小张早晨把太阳能热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，傍晚时水温升高到78℃，则热水器中的水吸收了多少热量？[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]( )
（3）该热水器说明书上介绍，真空管热水器可以把80%的太阳能转化为水的内能，真有这么高的效率吗？小张查阅资料知道，我们中牟1平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，（或者理解为当地接收太阳能功率为2.5×106 J/（m2·h））。该热水器其接收太阳能的面积为2m2，一天的光照时间按12h，请你计算出该太阳能热水器的效率。( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
水能、风能、潮汐能可以源源不断从自然界获得，是可再生能源，因此水力发电、风力发电、潮汐发电是利用可再生能源发电的，而核能是利用核燃料铀在核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，而核燃料在短期内是不可再生原料，故核能发电是利用不可再生能源发电，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．A
【详解】
A．核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变释放能量的，故A正确；
B．太阳能不仅能转化为电能，还能转化为内能，例如：太阳热水器是将太阳能转化成内能的，故B错误；
C．能量是守恒的，但由于能量的转化和转移具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机，故C错误；
D．不可再生能源是指在自然界中，不能在短期内从自然界得到补充，例如，化石能源和核能，水是可再生能源，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
A．太阳不断释放的能量来自于其内部的核聚变，故A错误，符合题意；
B．太阳能分布广阔，获取方便，而且取之不尽，大部分地区可以使用，故B正确，不符合题意；
C．太阳能到达地面的功率不稳定，它随气候和季节的变化而变化，故C正确，不符合题意；
D．太阳能安全、清洁，使用时不会产生有害气体的排放等问题，不会造成环境污染，故D正确，不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
A．微波是一种电磁波，故A不符合题意；
B．发光二极管是一种半导体材料，故B不符合题意；
C．发光二极管主要是把电能转化为光能不是内能，故C符合题意；
D．利用技术可以实现宇宙太阳能发电，故D不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】
A．核电站工作过程中，利用核裂变将核能转化为电能，故A错误；
B．自由电子带负电，铜导线中的电流方向与该导线中自由电子定向移动的方向相反，故B错误；
C．电池在充电时，消耗的是电能，得到了化学能储存在电池中，故C正确；
D．风能、水能、太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，核能属一次能源，为不可再生能源，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．电磁波可以在真空中传播，电磁波既能传递信息，又能传递能量，手机、卫星都是通过电磁波来传递信息的，故A正确；A不符合题意；
B．激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，故B正确；B不符合题意；
C．因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，所以它相对地球的位置没有发生变化，以地球为参照物，它是静止的，故C错误；C符合题意；
D．光伏发电系统发电时将太阳能转化为电能，故D正确；D不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
A．天然气是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．光纤通信是利用激光传递信息的，不是应用电信号，故B错误，符合题意；
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，不符合题意；
D．目前投入生产的核电站的能量来自于重核的裂变，故D正确，不符合题意；
故选B。
8．B
【详解】
A．重力势能的大小取决于物体的质量和被举高的高度，用无人机水平匀速喷洒消毒液时，高度没变，但质量减小，因此重力势能减小，故A错误；
B．沙石的比热容比海水的小，白天温度升高时，砂石吸收热量温度很快升高，夜晚温度降低，砂石放出热量温度很快降低，因此沙漠地区的昼夜温差比沿海地区大，故B正确；
C．1kg的汽油完全燃烧放出的热量才是汽油的热值，故C错误；
D．太阳能电池将光能转化为电能，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
A．热传递具有方向性，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，一直到温度相同为止，故A正确，不符合题意；
BC．做功和热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体内能上是等效的，做功改变物体内能实质上是机械能和内能的相互转化，热传递改变内能的实质是能量的转移，二者实质不同，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．根据能量转化和守恒定律可知，能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】
把石墨烯覆盖在电子元件上，因为石墨烯具有良好的导热性，通过热传递把电子元件的热量排出，降低了电子元件工作时的温度。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．B
【详解】
①增加地下水开采量来增加工农业和生活用水会使地下水资源枯竭，地面沉降塌陷，是饮鸩止渴的做法。
③直接利用工业和生活污水灌溉农田会使污水中的有害物质被植物吸收存储，通过食物链进入人体，毒害健康。
②和⑤可减少水污染，④和⑥可节约用水，都是有效合理的利用水资源的措施，故B正确。
故选B。
12．D
【详解】
A．现有核电站是利用核裂变发电的，故A错误；
B．核能是一次能源，属于不可再生能源，故B错误；
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变反应，故C错误；
D．太阳能属于可再生能源，且属于清洁能源，利用太阳能可以减少空气污染，所以太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。
故选D。
13．A
【详解】
水能可以从自然界源源不断得到，是可再生能源，水能已经大范围使用，不属于新能源，是常规能源，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
14．A
【详解】
太阳能热水器是将太阳能转化为内能，使热水器内的水温度升高，故A正确，BCD错误。
故选A。
15．B
【详解】
A．“可燃冰”在地球上的储量是有限的，利用之后无法再生，属于不可再生能源，故A错误；
B．核电站是利用核裂变来释放能量来发电的，故B正确；
C．从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100nm以下。因此，颗粒尺寸在1~100nm的微粒称为超颗粒材料，即纳米材料。故C错误；
D．麒麟芯片由半导体材料制成的，故D错误。
故选B。
16． 电磁波 太阳 二次能源 可再生
【详解】
[1]广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航。
[2]太阳能电池板是吸收太阳能，直接把太阳能转化为电能。
[3]电能上通过一次能源转化而得到的能源，故属于二次能源。
[4]太阳能可从自然界源源不断地获取，属于可再生能源。
17． 聚变 一次 500
【详解】
[1]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放出巨大的核能。
[2]探测器在飞行过程中是直接吸收阳光来利用太阳能的，太阳能是一次能源。
[3]太阳距离地球约1.5亿千米，即15000万千米，光速为30万千米每秒，太阳光传到地球需要时间
18． 聚变 不可再生
【详解】
[1] “人造太阳”利用核聚变放电。
[2]核聚变的材料氘或是氚，氘-氘 聚变生成氦气都是不可逆转的一次性聚变,所以核反应所用的材料都是一次能源不可再生，是不可再生的能源。
19． 不可再生 18
【详解】
[1]页岩气使用后不能在短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源。
[2]水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(80℃-20℃)=7.56×105J
页岩气燃烧放出的热量为
Q放=qV=4.2×107J/m3×0.1m3=4.2×106J
则该燃气灶烧水的效率为
20． 不可 电磁波
【详解】
[1]天然气属于化石能源，由于使用会不断减少，而短时间内又无法从自然界中得到补充，因此天然气属于不可再生能源。
[2]汽车导航属无线信号传输，是利用电磁波传递信息的。
21．（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）1995年最重要的能源是石油；（3）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】
（1）观察表格数据知道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）观察表格数据，看出1995年消耗量最多的能源是石油，最重要的能源是石油；
（3）通过对表格数据的分析研究，发现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。
22． 可再生 100kg
【详解】
（1）[1]太阳能用之不竭、取之不尽，所以是可再生能源。
（2）[2]水箱中水的质量
（3）[3]水箱中水吸收的热量
（4）[4]天然气完全燃烧放出的热量
完全燃烧天然气的体积
23． 聚变 运动状态 10-3 电磁波 增大
【详解】
(1)[1]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。
[2]力可以改变物体的运动状态，也可以使物体发生形变；木星的“引力弹弓”能够令地球改变方向、提升速度，这说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[3]1米＝1000毫米，则1毫米＝10-3米。
(3)[4][5]电磁波可以传递信息，无人机在海拔4000米高地轻松起飞，通过搭载30倍变焦的三轴稳定双光光电吊舱，随时拉近查看地面细节以及火势的近景情况，实时通过电磁波传回清晰稳定的画面，无人机在上升过程中质量不变，高度不断增加，重力势能不断增大。
24． 机械能 0.8度 节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等。
【详解】
解：（1）风力发电机利用风力发电时，流动的空气推动发电机转动，是将机械能能转化为电能。
（2）100 盏路灯一个月（30 天）消耗的电能
相当于完全燃烧天然气的质量
（3）太阳能电池板在1m2的面积上的平均输出功率是
（4）每个路灯上太阳能电池板一天发电
（5）从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”将风能和太阳能转化为电能，所以利用的是太阳能和风能，使用这些能源的优点是：节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等。
答：（1）风力发电机利用风力发电时，是将机械能能转化为电能；
（2）如果每天路灯正常工作10h，一个月（30 天）消耗的电能相当于完全燃烧的天然气所放出的热量；
（3太阳能电池板在1m2的面积上的平均输出功率是；
（4）则每个路灯上太阳能电池板一天发0.8度电；
（5）“风光互补路灯”的优点有：节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境，且易安装等。:
25． 核聚变 静止 6×109W 0.12m
【详解】
（1）[1]太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能。
（2）[2]太阳能电站建在地球同步轨道上，太阳能电站的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转电站也怎么转，所以它相对地球的位置没有发生变化，处于相对静止。
[3]太阳能电池板面积
太阳能电站的发电能力
地面接收站接收到的电能是
（3）[4]光在空气中速度为c=3×108m/s，频率f=2.5×109Hz，则波长
26． 聚变 可再生
【详解】
（1）[1][2]太阳能是在太阳内部氢原子核发生轻核聚变；太阳能的寿命还有50亿，太阳能是可再生能源。
（2）[3]热水器中的水吸收了热量
（3）[4]太阳能热水器吸收的太阳能
该太阳能热水器的效率
答案第1页，共2页
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