初中物理苏科版九年级全册第十八章 能源与可持续发展综合与测试单元测试课时训练

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第十八章  《能源与可持续发展》测试卷（B卷）

（时间：60分钟，满分：100分）

一、选择题（每小题3分，共30分）

1．（2020·荆州）下列关于能源的说法正确的是（     ）           

A. 煤、石油、天然气属于可再生能源                      B. 煤、石油、天然气属于一次能源

C. 风能水能、地热能属于不可再生能源                  D. 风能、水能、地热能属于二次能源

【答案】 B  

【解析】

AC．可再生能源在自然界可以循环再生的能源是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再生。煤、石油、天然气属于不可再生能源，风能水能、地热能属于可再生能源。AC不符合题意；

BD．一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，煤炭、石油、天然气、水能、风能、地热能都属于一次能源，B符合题意，D选不符合题意。

故答案为：B。

2. （2019·武汉）关于核能和太阳能，下列说法错误的是（　　）

A．裂变也称为热核反应，裂变时会释放出巨大的核能

B．核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆

C．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源

D．太阳能和核能均属于一次能源

【答案】A

【解析】

A、目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变，即是利用了原子核内部发生变化时释放出的巨大的能量，故A错误；

B、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的，故B正确；

C、风能、太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属可再生能源，核能是不可再生能源，故C正确；

D、太阳能、核能是一次能源，通过消耗一次能源而得到的电能是二次能源，故D正确。 故选：A。

3． （2019·宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（　　）

A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 

B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量 

C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹 

D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源

【答案】D

【解析】

A、氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；

B、根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；

C、由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；

D、该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。故选：D。

4．（2020·锦州）关于材料、信息和能源，下列说法中错误的是（   ）           

A. 导体和绝缘体都是理想的电工材料                      B. 手机是利用电磁波传递信息的

C. 目前核电站获得核能的途径是核裂变                  D. 太阳能是不可再生能源

【答案】 D  

【解析】

A．电路中的电线需要导体，电工维修电需要绝缘体，导体和绝缘体对于电工来说作用都很大，所以导体和绝缘体都是理想的电工材料，A正确，不符合题意；

B．手机是利用电磁波传递信息的，B正确，不符合题意；

C．目前核电站获得核能的途径是核裂变，C正确，不符合题意；

D．太阳能是可再生能源，D错误，符合题意。

故答案为：D。

5．（2020·鞍山）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正确的是（    ）           

A. 核电站中的反应堆是利用核裂变发电的

B. 太阳能、风能、天然气都是可再生能源

C. 电能是广泛使用的一次能源

D. 因为能量转化服从能量守恒定律，所以能源是取之不尽、用之不竭的

【答案】 A  

【解析】

A．核电站中的反应堆是通过利用可控的核裂变来提供能量进行发电，A符合题意；

B．天然气会随着使用逐渐枯竭，属于不可再生能源，B不符合题意；

C．电能是由其他能源转化而来，属于二次能源，C不符合题意；

D．能量虽然守恒，但是可利用的能源是有限的， 不是取之不尽、用之不竭，D不符合题意。

故答案为：A。

6. （2020·西宁）今年世界环境日的中国主题是“美丽中国，我是行动者”，下列做法和想法错误的是（    ）           

A. 在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能

B. 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

C. 在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗

D. 将使用后的废旧电池集中起来，统一处理

【答案】 B  

【解析】

A．在倡导“节能环保”的今天，尽可能使用风能、太阳能，A正确，不符合题意；

B．能源不是取之不尽，用之不竭的，B错误，符合题意；

C．在输送电能上应用超导体材料可以降低电能的损耗，C正确，不符合题意；

D．将使用后的废旧电池集中起来，统一处理，D正确，不符合题意。

故答案为：B。

7．（2020·东莞）下列说法中正确的是（     ）           

A. 大亚湾核电站是利用核裂变工作的                  B. 煤炭属于可再生能源

C. 新能源汽车主要消耗汽油                                 D. 能量之间可以相互转化，所以是不会有能源危机的

【答案】 A  

【解析】

A．目前建成的核电站都是利用核裂变工作的，A符合题意；

B．煤炭是不可再生能源，B不符合题意；

C．新能源汽车主要消耗新能源，而汽油不是新能源，C不符合题意；

D．能量之间可以相互转化，但能量转化有方向性，所以仍然存在能源危机，D不符合题意。

故答案为：A。

8．（2020·巴中）下列说法错误的是（   ）           

A. 检查和维修电路时，必须先切断电源

B. 广东大亚湾核电站是利用核聚变原理来发电的

C. 煤、石油、天然气是不可再生能源

D. 我国自主研发的北斗导航系统已组网完成，它是利用电磁波进行导航服务的

【答案】 B  

【解析】

A．检查和维修电路时，必须先切断电源，以免发生触电事故，故正确，不符合题意；

B．目前核电站都是使用可控核裂变技术发电的，故错误，符合题意；

C．煤、石油、天然气短期内无法再生，是不可再生能源，故正确，不符合题意；

D．电磁波传播速度快，可在真空中传播，我国自主研发的北斗导航系统就是利用电磁波进行导航服务的，故正确，不符合题意。

故答案为：B。

10． 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一化石燃料。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

【答案】B

【解析】

A. 化石燃料为不可再生能源，包括煤、石油和天然气，故A正确；

B. 风能和太阳能使用后无污染，故为无污染的清洁能源，故B错误；

C. 与化石燃料相比，氢燃料的热值较高，故C正确；

D. 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。

故选：B。

10．（2020·南宁）关于中国科技成果的应用事例所涉及的物理知识，下列说法正确的是（    ）           

A. “复兴号”高铁列车减速进站时动能不变

B. 太阳能发电站利用的太阳能属于不可再生能源

C. 长征五号B运载火箭发射升空时将内能转化为机械能

D. 国产C919客机的机翼利用了空气流速越快压强越大的原理

【答案】 C  

【解析】

A．“复兴号”高铁列车减速进站时，速度减小，动能减小，A不符合题意；

B．太阳能发电站利用的太阳能属于可再生能源，B不符合题意；

C．长征五号B运载火箭发射将燃料燃烧释放的内能转化为机械能使火箭升空，C符合题意；

D．国产C919客机的机翼利用的是空气流速越快压强越小的原理，D不符合题意。

故答案为：C。

二、填空题（每空2分，共34分）

11.（2021·金乡模拟）核电站是利用原子________（填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的，该能源属于________ （填“可”或“不可”）再生能源．   

【答案】 核裂变；不可；

【解析】现在世界上的核电站都是利用核裂变发电的；能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源，短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源，所以，核能属于不可再生能源．

12．（2020·河池）投篮时，向上运动的篮球动能________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；核发电是利用核________（选填“裂变”或“聚变”）获得核能的。   

【答案】 减小；裂变  

【解析】投篮时，向上运动的篮球质量不变，速度减小，动能减小，同时篮球的高度增加，重力势能增加。核发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控核裂变释放能量。

13．（2020·仙桃）煤､石油､页岩气､可燃冰都是化石能源，同时也是________能源和________能源｡（选填“一次”“二次”“可再生”或“不可再生”）   

【答案】 一次；不可再生  

【解析】【解答】煤､石油､页岩气､可燃冰都是化石能源，都可以从自然界直接获取，所以同时也是一次能源。煤､石油､页岩气､可燃冰都是化石能源，在短时间内无法获得补充，所以也是不可再生能源。

14． “页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来的能源“明星”，天然气属于　   　（填“可再生”或“不可再生”）能源；完全燃烧0.1m3天然气可放出　   　J的热量（天然气热值为3.2×107J/m3）。

【答案】不可再生；3.2×106。

【解析】

（1）天然气不能在短期内再生属于不可再生能源；

（2）完全燃烧0.1m3天然气可放出的热量：Q放＝Vq＝0.1m3×3.2×107J/m3＝3.2×106J。

故答案为：不可再生；3.2×106。

15．（2020·潮阳模拟）如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的________能转化为机械能，乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将________能转化为电能，以上能量的转化过程中，能的总量________（填“变大”“变小”或“不变”）。 

【答案】 内；太阳（光）；不变  

【解析】对空气压缩时，内能增大，利用压缩空气提供动力时，将汽车推动，将内能转化为机械能，光电转换器，可以将太阳能转化为电能，能量在转化时总量保持不变。

 故答案为：内；太阳能；不变。

16．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；若中午时段太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，则3h可以为电网提供电能_____kw·h；若该系统输电导线电阻为2Ω，则输电线上发热损失功率为_____W。

【答案】（1）电；（2）30；（3）800

【解析】

（1）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电能；

（2）太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，3h可以为电网提供电能：

W=UIt=500V×20A×3h=10000w×3h=10kw×3h=30kw·h；

（3）输电线发热功率为：P热=I²R=（20A）²×2Ω=800W。

17．（2021九上·庆阳期末）能源是社会发展的宝贵资源，若将能源分为可再生能源和不可再生能源，则太阳能属于________能源。太阳辐射能量主要来自太阳内部的________反应（选填“聚变”或“裂变”）。某款太阳能热水器，水箱内有200kg的水。在阳光照射下，水的温度升高了10℃，如果这些热量由煤气灶燃烧煤气来提供，需要燃烧煤气1.25kg，求煤气灶的效率是________，（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）），煤气的热值为q=4.2×107J/kg）。   

【答案】 可再生；聚变；16%  

【解析】可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源，故太阳能属于可再生能源。太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应。水箱中水吸收的热量

煤气完全燃烧释放的热量Q放=m煤气q=1.25kg×4.2×107J/kg=5.25×107J

煤气灶的效率 。

三、解答题（本题包含5道题，共36分）

18.（9分）（2019·苏州模拟）太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S＝8m2  ， 太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0＝1KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U＝120V，并对车上的电动机提供I＝10A的电流，试问： 

（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？   

（2）如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是多大？   

（3）这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧多少千克汽油？（汽油热值近似取q汽油=5×107J/kg）   

【答案】

（1）太阳能电池板的辐射功率为  ，

产生的电功率为  ，

太阳能的转化效率为；

（2）汽车的速度为；

（3）相同的能量需要的汽油为。

【解析】

（1）根据电压和电流的乘积计算电功率；

（2）利用功率和受到的力可以计算物体的运行速度；

（3）根据热量和热值的比值可以计算消耗的燃料的多少。

19．（9分）（2020·威海）某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。   

（1）太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；   

（2）小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1（“220V 484W”），开关S2控制电暖气的加热电阻R2（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R1､R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；（R1和R2的阻值不随温度变化）   

（3）已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。

【答案】

（1）解：太阳能发电的缺点有：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电；目前成本相对较高。

（2）解：由 可得R1和R2的阻值分别为

由题意可知，闭合所有开关后，R1､R2并联，电路的总电阻

电路消耗的总功率

R1每分钟放出2.4×104J的热量，由 可得R1消耗的实际功率

则R2的实际功率

答：R2的实际功率是2504W

（3）解：已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，则太阳光与水平面夹角为60°时，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能

太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板获得的电能

答：1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是 。

【解析】

（1）太阳能的缺点有：不能持续存在；

（2）利用电功率和电压可以计算电阻，利用并联电路电阻规律求总电阻，利用电压和电阻计算实际电功率；利用热量和时间的比值计算热功率；

（3）根据太阳能和转化效率，计算产生的电能。

20.（10分）（2018九上·陕西期末）太阳能作为一件新能源，已被人类广泛使用。例如太阳能路灯，其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题：光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想：

猜想1:可能与光电板的光照时间有关；

猜想2:可能与光电板的面积有关；

猜想3:可能与光电板的颜色有关。

根据猜想，设计实验方案，其实验探究步骤如下：

A.先选用相同的三块0.1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10 min、20 min、30 min，光电板吸收的能量被储存。让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中：

B.再选用0.2 m2、0.3 m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中：

C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中.

实验数据记录如下表：

（1）由表中________(填上表中的序号)三组数据对猜想1进行验证，得出结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。   

（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想________进行验证，得出结论是：________。   

（3）由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用________色最好。   

（4）综合分折可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色。你认为还与哪些因素有关？（写出一种即可) ________。   

【答案】 （1）1、2、3；（2）2；在光照时间和光电板的颜色一定时，光电板的面积越大，吸收的太阳能越多；（3）黑；（4）光照强度、电池板的倾角、表面清洁程度等。  

【解析】

(1)  猜想1:光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；验证猜想1，需要控制光电板的面积相同、光电板的颜色相同而光电板的光照时间不同，由表中实验数据可知，实验序号1、2、3的数据符合要求；

(2)  由表中1、4、5三组数据可知，光照时间相同、光电板的颜色相同而光电板的面积不同，所以能对猜想2进行验证；进一步分析可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多；

(3)  根据表中数据1、6、7可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好；

(4)光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、电池板的倾角、表面清洁程度等因素有关。

故答案为：（1）1、2、3；（2）2；在光照时间和光电板的颜色一定时，光电板的面积越大，吸收的太阳能越多；（3）黑；（4）光照强度、电池板的倾角、表面清洁程度等.

21.（8分）能源技术的创新不断地推动人类社会的进步，但能源危急、环境污染和生态破坏又反过来制约人类社会的发展，作为一名现代社会的中学生，你会发现周围很多能量白白浪费了，利用学过的物理知识，将一些能量转化为电能：

（1）请你为自己的家庭设计不需要消耗燃料的一种发电方式：________； 

（2）大海海面波浪起伏，生活中的风也具有大量的机械能，你想过将这些机械能转化为电能给我们供电吗？请回答下列问题：

A．这一设想依据的原理是：________ ；

B．为探究上述原理需要的器材：除导线、开关外，还需要两个关键器材：________ 、________。

【答案】 （1）利用太阳能发电；（2）电磁感应；磁体；线圈 。 

【解析】

（1）新能源都是可再生能源和清洁能源，利用太阳能，风能，水能，海洋能等发电，不需要浪费燃料．

（2）A．传统发电机的原理都是利用了电磁感应现象，即使闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，使电路中产生感应电流，最终将机械能转化为电能．

B．从原理的角度分析，为了实现电磁感应现象，必须还要有另外的磁体（地磁场磁性太弱）和线圈才行．