初中人教版第4节 能源与可持续发展同步练习题

这是一份初中人教版第4节 能源与可持续发展同步练习题，共11页。试卷主要包含了填空题，选择题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
一、填空题
1．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。
【答案】聚变；不可再生
【解析】“人造太阳”利用核聚变的原理工作的；核能不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源。
2．如图是一款太阳能玩具电动车。太阳能属于 （填“可”或“不可”）再生能源；其中的硅光电池板主要是利用 （填“半导体”或“超导”）材料制成；电动车运动过程中，太阳能主要转化为车的 能。
【答案】可；半导体；机械
【解析】太阳能可以从自然界源源不断地获得，它们属于可再生能源；
硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的；
太阳能玩具电动车将太阳能先转化为电能，再将电能转化为车的机械能。
3．6月5日是世界环境日，为减少环境污染和生态破坏，实现节能减排，中国在沿海地区大力推广风力发电。这种发电方式是把 转化成电能；在众多能源中，煤、石油、天然气和铀矿等都属于
(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】风能；不可再生
【解析】风力发电是利用风能带动发电机发电，把风能转化为电能；人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气，它们都是由古代的动、植物的遗骸经过几百万年的一系列复杂的变化而形成的，属于不可再生能源，铀矿的储量是有限的，不能在短时间补充，也是不可再生能源。
4．日前核电站利用 (选填“核裂变”或“核聚变”)获得核能。太阳是人类能源的宝库，获得太阳能的方式有三种，分别是：①光热转换：②光电转换；③光化转换。其中太阳能热水器是通过 方式获得内能(选填题中的序号)。
【答案】核裂变；①
【解析】由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；太阳能热水器是太阳能转化为内能的装置，属于①光热转换。
5．如图为四旋翼无人机，它的操控系统能够实现“一键起飞、一键返回、GPS悬停、规划航线自动飞行和自动跟踪”等功能，它的操控系统是靠 传递信息的，无人机是利用电能来工作的，电能属于 (选填“一次能源”或“二次能源”)。
【答案】电磁波；二次能源
【解析】四旋翼无人机的操控系统是靠电磁波传递信息的；无人机所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源。
6．在国家“光伏扶贫”项目中，小明家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为 能；中午时段，太阳能电池板的输出电压为500 V，输出电流20 A，3h可以为电网提供电能 kW·h。
【答案】电；30
【解析】太阳能电池板发电过程中将太阳能转化为电能；太阳能电池板的输出电压为500 V，输出电流20 A，3 h可以为电网提供电能W=UIt=500 V×20 A×3 h=30 kW·h。
二、选择题
7．下列能源既是一次能源又是不可再生能源的是（ ）
A．石油B．电能C．风能D．太阳能
【答案】A
【解析】A、石油属于不可再生资源，可以直接从自然界中获取，属于不可再生的一次能源，故A符合题意；
B、电能是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，故B不符合题意；
C、风能可以直接从自然界中获取，并且可以在短时间内得到补充，属于可再生的一次能源，故C不符合题意；
D、太阳能可以直接从自然界中获取，并且可以在短时间内得到补充，属于可再生的一次能源，故D不符合题意。
8．下列关于能源说法正确的是（ ）
A．太阳能是清洁能源B．核能是可再生能源
C．煤是新型能源D．电能是一次能源
【答案】A
【解析】A、太阳能安全、清洁，开发利用太阳能不会给环境带来污染，叫做清洁能源。故A正确；
B、核能属于新能源，但核材料的储量是一定的，所以属于不可再生能源。故B错误；
C、煤是传统能源，也叫做常规能源。故C错误；
D、电能是由其他能源转化来的，属于二次能源。故D错误。
9．关于能源的说法，正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变来发电的
B．地球上的风能、水能、核能实际上都来自太阳能
C．煤、石油、天然气属于化石能源
D．既然能量是守恒的，所以不需要节约能源
【答案】C
【解析】A、核电站子核的裂变的链式反应产生的能量发电，故A错误；
B、地球上的风能、水能、生物质能都来源于太阳，核能不是来自太阳能，故B错误；
C、煤、石油、天然气属于化石能源，故C正确；
D、能量虽然是守恒的，总量不变，但是我们可以利用的能源是有限的，并且能量的转化有时是不可逆的，故D错误。
10．下列说法正确的是（ ）
A．电能是一次能源B．二极管是用超导体制成的
C．同种电荷互相吸引D．核电站利用的是核裂变发电
【答案】D
【解析】电能是通过其他能源转化而来的，是二次能源，故A错误；二极管是用半导体制成的，具有单向导电性，故B错误；同种电荷互相排斥，故C错误；核电站的原理是通过可控的核裂变释放能量来发电的，故D正确。
11．能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法错误的是（ ）
A．目前的核电站是靠原子核的裂变进行发电的
B．能量转化是守恒的，所以能源是取之不尽用之不竭的
C．风力发电机将风能转化为电能
D．水能、太阳能都是可再生能源
【答案】B
【解析】A、核电站发电利用的是原子核的裂变，故A正确；
B、能量虽守恒，但可以利用的能源是有限的，不是取之不尽用之不竭的，故B错误；
C、风力发电机将风能转化为电能，故C正确；
D、水能、太阳能可以从自然界源源不断地得到，属可再生能源，故D正确。
12．（多选）2021年4月13日上午，日本政府正式决定向海洋排放福岛第一核电站含有对海水环境有害的核废水，引发国际社会严重关切和强烈不满。下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．核能属于一次能源，也是最理想的清洁能源，适度发展核电是人类的一种选择
B．核能属于可再生能源，它给水力资源、化石能源缺乏的地区提供了一种好的选择
C．核电站的最主要装置是核反应堆，在其内部发生的是不可控制的链式反应
D．使用过的核燃料称为核废料，由于它仍然具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
【答案】AD
【解析】AB、核能可以从自然界中直接获取属于一次能源，核能是一种不可再生的清洁能源，有很大的利用潜力，适度发展核电可以解决能源危机，是人类的一种选择，故A正确，B错误；
C、核电站主要利用由中子轰击铀核发生的可控链式反应来发电的，故C错误；
D、核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方，并做特别处理，故D正确。
13．我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是（ ）
A．石油B．天然气C．太阳能D．风能
【答案】C
【解析】“光充储”电动汽车充电站，利用太阳能发电板将太阳能转化为电能，蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来，故C符合题意。
14．下列有关节约能源和信息传递做法或说法正确的是( )
A.频率越高的电磁波在空气中传播速度越大
B.核电站利用核裂变释放的核能发电
C.节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D.因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是取之不尽，用之不竭的
【答案】B
【解析】电磁波在空气中的传播速度与频率无关，故A错误；核电站利用可控的核裂变来进行工作，将核裂变释放的核能转化为电能，故B正确；发展科技，提高能源的利用率，可节约能源，故C错误；能量虽守恒，但能量的转化、能量的转移都具有方向性，可以利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D错误。
15．我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是( )
A.航母使用的核能属于可再生能源
B.航母核反应堆里发生的是核聚变
C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
【答案】C
【解析】航母核反应堆是利用核裂变释放的核能来发电的，铀核是不可再生能源，故A、B错误；原子核在裂变和聚变时都能释放能量，但是由于核聚变不容易控制，故航母核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；核废料对环境污染很严重，故D错误。
16．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
【答案】A
【解析】太阳能可以转化为内能，如太阳能热水器；太阳能也可以转化为化学能，如植物的光合作用，故A说法错误，符合题意。
17．“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是( )
A.天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应
B.煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低
C.地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采
D.核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源
【答案】B
【解析】温室效应是空气中二氧化碳含量增加导致的，A项错误；煤是不可再生的化石能源，且会造成空气污染，因此人们不断开发使用新能源、清洁能源，所以煤在能源领域的重要性有所降低，B项正确；石油是不可再生的化石能源，总量会越用越少，故C项错误；核能是不可再生能源，D项错误。故选B。
18．(多选)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
【答案】CD
【解析】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错误。目前已建成的核电站的能量来自重核的裂变，而不是轻核聚变，故B错误。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。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是用电磁波来传递信息的，故D正确。
19．“智能纤维”是一种新型材料，能对外界环境和内部状态的变化做出响应。其中，相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节；凝胶纤维能够对温度做出反应；电子纤维能够导电以及消除静电；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状。下列说法正确的是( )
A.相变纤维制成的衣服可以调节体温是通过做功来实现的
B.用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服
C.电子纤维是一种绝缘体
D.记忆纤维发生形变后无法恢复原状
【答案】B
【解析】相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节，是通过热传递的方式；凝胶纤维能够对温度做出反应，用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服；电子纤维能够导电以及消除静电，不是绝缘体；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状。故选B。
20．下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述中正确的是（ ）
A．石油是可再生能源
B．娄底广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的
C．北斗3号卫星定位系统传递信息利用的是超声波
D．太阳内部每时每刻都在发生着核裂变释放巨大的核能
【答案】B
【解析】A、可再生能源是短时间内可以从自然界得到补充的能源，石油是化石能源，短时间没法从自然界得到补充；故A错误。
B、迅速变化的电流可以产生电磁波；故B正确。
C、卫星通信是用微波进行通信的，微波是电磁波；故C错误。
D、太阳的内部不断有氢核聚变成氦核，发生的是核聚变反应；故D错误。
三、综合应用题
21．为了改善能源结构，减少污染物排放，大力发展清洁能源，我省西部山区大力发展风电产业，如图所示在闲置的山地、丘陵地带，耸立起高约90 m、风叶半径60 m、单机容量3 000 kW、总装机容量2×106 kW的风电场。
(1)风力发电是将 能转化为电能。
(2)总装机容量2×106 kW的风力发电机组同时工作，若每天平均发电10 h，6天向电网输送的能量是多少 kW·h?这些电能可供功率为6 000 kW的动车组运行多长时间?
(3)火电站燃煤发电的效率是30%，6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧多少吨煤?(煤的热值q=3×107 J/kg)
【答案】(1)机械(风)(2)1.2×108 kW·h 2×104 h(3)4.8×104 t
【解析】(2)6天向电网输送的能量
W=Pt=2×106 kW×6×10 h=1.2×108 kW·h
可供动车组运行的时间
t'=WP动=1.2×108 kW·h6 000kW=2×104 h
(3)W=1.2×108 kW·h=4.32×1014 J
Q放=Wη=4.32×1014 J30%=1.44×1015 J
m=Q放qC=1.44×1015 J3×107 J/kg=4.8×107 kg=4.8×104 t
能力提升
22．2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。
质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核 (选填“聚变”或“裂变”)反应，
并 (选填“吸收”或“释放”)大量的能量，当天体的能量即将耗尽时，在自身
(选填“重力”或“惯性”)的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。
【答案】聚变；释放；重力
【解析】像太阳一样的天体内部时刻发生着核聚变反应，释放出大量的能量。当天体的能量即将耗尽时，在自身重力的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。
23．2019年6月4日，“美丽中国，我是行动者”环保宣传活动在岳阳南湖广场举行。下列说法与活动主题不相符的是( )
A.短距离出行用自行车代替机动车B.将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧
C.禁放烟花爆竹D.回收废旧电池
【答案】B
【解析】用自行车代替机动车、禁止燃放烟花爆竹、回收废旧电池等措施都能保护环境，而将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧，将会导致环境污染。故做法与主题活动不相符的是B。
24．LED灯带在装饰材料中被广泛应用，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示。若取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热。以下推断符合上述事实的是( )
A.一只LED正常工作的电压是220 VB.灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮
C.LED灯工作时主要是将内能转化为光能D.LED灯具有单向导电性
【答案】D
【解析】LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，所以一只LED灯的工作电压小于220 V，故A错误；由于灯带中的LED灯是串联的，所以灯带中一只LED灯断路后其他灯也不能工作，故B错误；用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明电能几乎没有转化成内能，绝大部分都转化成了光能，故C错误；取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，说明LED灯具有单向导电性，故D正确。
25．中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是( )
A.智能机器人只能通过声音信号控制B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息
【答案】D
【解析】智能机器人可以通过电磁波或声音来控制，A项错误；光纤通信利用激光在光导纤维中的传播来传递信息，而卫星与地面之间不可能架设光纤，故不能利用光纤传递信息，B项错误；无人自动驾驶汽车行驶时也要消耗能量来克服阻力做功，C项错误；用5G手机上网是利用电磁波来传递信息的，D项正确。
26．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
【答案】B
【解析】2017年火电发电量为46 627亿千瓦时，水电发电量为11 898亿千瓦时，2030年火电发电量为47 570亿千瓦时，水电发电量为15 900亿千瓦时，故A错误，B正确；我国仍以火力发电为主，C错误；风电发电量占总发电量的比例将增加，D错误。
27．请阅读《太阳能汽车》并回答问题。
太阳能汽车
太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。它主要由电池板、储电器和电动机组成。在车体的外部贴有太阳能电池板，通过太阳能电池板将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中备用，再通过消耗电能，驱动车辆行驶，车辆行驶快慢只需控制输入电机的电流大小。图甲的太阳能汽车，车顶部装有密密麻麻像蜂窝样的装置，是太阳能电池板。太阳能电池依据所用 半导体材料不同，通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等，其中最常用的是硅太阳能电池，目前硅太阳能电池板的光电转换效率在15%～24%之间。此类太阳能汽车的车速最高能达到100km/h，而无太阳光时最大续航能力也能达到100km。图乙是比赛用太阳能汽车，为了增加其续航能力，在车身表面搭载了面积在7～10m2的太阳能电池，为了应付太阳辐射量及天气情况的变化，增添了3～5kW•h的蓄电池；为了减少空气阻力，将其车身侧断面制成流线型；为了使车身更为轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造。
太阳能是“取之不尽，用之不竭”的清洁能源，太阳能汽车相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。太阳能汽车由于没有内燃机，在行驶时不会有燃油汽车内燃机的轰鸣声。太阳能汽车的研究开发长期以来一直受到普遍关注，太阳能汽车被诸多国家所提倡，太阳能汽车产业日益蓬勃发展。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）下列说法正确的是 。
A．太阳能是不可再生能源
B．太阳能电池板可将太阳能直接转化为机械能
C．太阳能汽车的速度可通过控制输入电机的电流大小来改变
（2）比赛用太阳能汽车，车身侧断面制成流线型，当它在水平路面快速行驶时，车的重力 路面的支持力（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）根据你对太阳能汽车的了解，简要回答：①提倡使用太阳能汽车的理由②提出一个可以增加太阳能汽车续航里程的可行方案。
【答案】（1）C； （2）大于；（3）①太阳能汽车噪音低；零排放；所使用的太阳能“取之不尽，用之不竭”；②提高太阳能电池板的光电转换率；增加太阳能电池板的面积；将其车身侧断面制成更符合动力学的流线型；减小车身的质量。（符合题意均可）
【解析】（1）A．太阳能可源源不断获得，是可再生能源，故A错误；
B．太阳能电池板可将太阳能直接转化为电能，再转化为机械能，故B错误；
C．电流改变，则太阳能汽车的功率改变，因此，它的速度可通过控制输入电机的电流大小来改变，故C正确。
（2）比赛用太阳能汽车，车身侧断面制成流线型，当它在水平路面快速行驶时，车身上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，产生向上的升力，因此，车的重力大于路面的支持力。
（3）①提倡使用太阳能汽车的理由：太阳能汽车噪音低；零排放；所使用的太阳能“取之不尽，用之不竭”。
②可以增加太阳能汽车续航里程的可行方案：提高太阳能电池板的光电转换率；增加太阳能电池板的面积；将其车身侧断面制成更符合动力学的流线型；减小车身的质量等。
28．阅读下列材料，回答问题。
自从原始人发现火的使用方法以后，能源就成为人类文明跃进的重要基础。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。特别是近几十年来，能源消耗增长速度明显加快。
已探测的数据表明，目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽。另一方面，人类在耗用各种能源时，不可避免的会对环境造成影响。例如，化石能源产生了大量的内能，其中相当一部分没有被利用，从而造成了热污染。同时，燃烧化石能源的产物：二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳和粉尘，对水、土壤、大气也会造成污染。
因此许多人认为风力应该取代燃油与煤矿做为发电的能源。如图中的结构物是籍由风力转动叶片的风车。这些转动让风车推动的发电机产生电能。风越强，风车的叶片转动越快，产生越多电力。但是在真实环境中，风速和电力并没有直接关系。以下是真实环境中风力发电机的四个运作条件。
①当风速达到v1的时候，叶片开始转动。
②当风速是v2的时候，所产生的电力（W）会达到最大。
③基于安全的理由，当风速大过v2的时候，叶片的转动速度不会增加。
④当风速达到v3的时候，叶片会停止转动。
就相同的风速而言，在海拔越高的地方，风车转动得越慢。
（1）风力发电是将 能转化为电能。
（2）下列风速与电力的关系图中， 满足文中所述风力发电机的四个运作条件。
（3）就相同的风速而言，在海拔越高的地方，风车转动越慢这是因为海拔较高的地区 （选填“空气稀薄”或“气温较低”）。
（4）与使用化石燃料如：煤矿和石油等发电相比，请描述风力发电特有的一项优点。 。
【答案】（1）机械；（2）B；（3）空气稀薄；（4）无污染。
【解析】（1）风力发电机是通过空气流动带动发电机运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的，故是将机械能转化为电能；
（2）根据真实环境中风力发电机的四个运作条件：
①当风速达到v1的时候，叶片开始转动；
②当风速是v2的时候，所产生的电力（W）会达到最大；
③基于安全的理由，当风速大过v2的时候，叶片的转动速度不会增加；
④当风速达到v3的时候，叶片会停止转动；
可知B图正确；
（3）就相同的风速而言，在海拔越高的地方，风车转动越慢这是因为海拔较高的地区，空气越稀薄；
（4）与煤矿和石油等发电相比，风力发电的优点是可再生能源，无污染。