2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二十二章 能源与可持续发展专题22.6 《能源与可持续发展》单元核心素养达标基础测试题满分100分，答题时间60分钟一、选择题（本大题有9道小题，每小题4分，共计36分）1. （2022四川成都）新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是（）A. 核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B. 核电站利用核裂变释放的能量来发电C. 氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D. 新能源开发可以有效缓解能源危机2. （2022青海省）清洁能源是指不排放污染物，能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是（）A. 太阳能、石油 B. 石油、风能C. 太阳能、风能 D. 风能、煤炭3.自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是（）A．石油 B．风能 C．水能 D．太阳能4. （2022湖南湘潭）有关能源和能量，下列说法正确的是（）A. 电能是一次能源B. 只有裂变才能释放出核能C. 风能是可再生能源D. 能量是守恒的，我们不需要节约能源5. （2022广东）关于能量和能源，下列说法正确的是（）A. 煤、石油、天然气都是可再生能源 B. 电能是一次能源C. 水力发电是将水的机械能转化为电能 D. 太阳释放的能量是核裂变产生的6. （2022湖北随州）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（）A. 煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的B. 天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源C. 石油、煤、天然气都是化石能源D. 风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源7. 关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是（ ）A．原子由原子核和质于组成B．原子核由质子和中子组成C．太阳的惊人能量来自内部的核裂变D．石油、风能、可燃冰属于可再生能源8. （2022江苏无锡）如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程，是世界在建规模最大的水电工程正式投运后，每年可向华东地区输送的电能，相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能，标准煤的热值取，下列说法中错误的是（）A. 水能是可再生能源 B. 水电站将水的机械能转化为电能C. 煤炭是不可再生能源 D. 火力发电站的发电效率为50%9. （2022河南）科普小组的同学调查了我省不同类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（）A. 小浪底水电站 B. 孟津风力电站C. 郑州燃气电站 D. 博爱光伏电站二、填空题（本大题有10道小题，每空2分，共34分）1. （2022黑龙江龙东）2022年5月15日，是天问一号着陆火星一周年日子，目前设备运行状态良好，累计获取并传回原始科学数据约940GB，这些数据是通过______将信息传回地球的；如图所示，该火星车是利用电能来驱动的，电能属于_______次能源。2. （2022湖南张家界）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过_______方式增加水的内能。3. （2022福建）2022年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电，通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为______。太阳能和潮汐能都属于______能源。4. （2022山东聊城）燃烧1kg煤放出的热量，是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多，这主要是因为煤的_____比木柴的大。煤、天然气等化石能源属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。5.习近平总书记提出绿水青山山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电是将转化为电能。核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核（选填“裂变”或“聚变”）的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。6.海南有丰富的太阳能资源，太阳能热水器使用广泛。太阳能是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能热水器在加热水时，把太阳能转化为______。7. （2022海南）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有______（写出一条即可）。8．天然气已经被广泛利用，它是一种 （选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为 J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到 ℃．[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]三、综合应用题（本大题有3道小题，共30分）1．（8分）“共享单车”普及后．王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上班，如图所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置，它的前货仓底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电．（1）太阳能电池板工作时，把光能转化为 能．GPS工作是靠 来实现定位的．（2）王老师上班骑车的平均速度为15km/h，骑行时间为20min，比以前开汽车走相同的路上班要减少二氧化碳排放多少千克？（王老师开汽车上班的油耗为10L/100km，燃烧IL汽油要排放二氧化碳2.4kg．）2.（8分） （2022甘肃兰州）阅读短文，回答问题。页岩气页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。（1）页岩气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为 J。3.（14分）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．2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二十二章 能源与可持续发展专题22.6 《能源与可持续发展》单元核心素养达标基础测试题满分100分，答题时间60分钟一、选择题（本大题有9道小题，每小题4分，共计36分）1. （2022四川成都）新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是（）A. 核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源 B. 核电站利用核裂变释放的能量来发电C. 氢燃料发动机将化学能转化为机械能 D. 新能源开发可以有效缓解能源危机【答案】A【解析】A．天然气属于常规能源，不属于新能源，故A错误，符合题意；B．核电站是利用可控的核裂变释放的能量来发电，故B正确，不符合题意；C．氢燃料发动机在工作时，将燃料蕴藏的化学能用来对外做功，将化学能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．新能源的开发可以解决能源短缺的问题，有效缓解能源危机，故D正确，不符合题意。故选A。2. （2022青海省）清洁能源是指不排放污染物，能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是（）A. 太阳能、石油 B. 石油、风能C. 太阳能、风能 D. 风能、煤炭【答案】C【解析】属于清洁能源的是太阳能、水能、地热能、风能等；煤、石油、天然气等化石能源使用时会造成污染，属于有污染的能源，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3.自然界有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是（）A．石油 B．风能 C．水能 D．太阳能【答案】A【解析】太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生，是可再生能源，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。4. （2022湖南湘潭）有关能源和能量，下列说法正确的是（）A. 电能是一次能源B. 只有裂变才能释放出核能C. 风能是可再生能源D. 能量是守恒的，我们不需要节约能源【答案】C【解析】A．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故A错误；B．核反映包括核裂变和核聚变，核裂变和核聚变都能释放出核能，故B错误；C．风能是由大气的流动形成的，风能可以从自然界源源不断获得，为可再生能源，故C正确；D．能量是守恒的，但是能量的转移或转化是有方向性的，所以节约能源势在必行，故D错误。故选C。5. （2022广东）关于能量和能源，下列说法正确的是（）A. 煤、石油、天然气都是可再生能源 B. 电能是一次能源C. 水力发电是将水的机械能转化为电能 D. 太阳释放的能量是核裂变产生的【答案】C【解析】A．煤、石油、天然气不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；B．生活中所使用的电能是从自然界中的一次能源转化而来的，因此电能属于二次能源，故B错误；C．水力发电时，消耗水的机械能，转化为电能，因此水力发电是将水的机械能转化为电能，故C正确；D．太阳内部发生的是热核反应，太阳释放的的巨大能量是由核聚变产生的，故D错误；故选C。6. （2022湖北随州）2022年2月俄乌军事冲突开始以来，石油、煤、天然气的供应在国际市场上一下子紧张起来，许多国家正在谋求长远的多种能源出路。下面有关能源的说法正确的是（）A. 煤属于核能范畴，用煤发电是通过链式反应完成的B. 天然气可以直接从自然界获取，属于一次能源，而石油是二次能源C. 石油、煤、天然气都是化石能源D. 风能、石油、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源【答案】C【解析】A．煤属于化石能源，用煤发电是通过煤炭燃烧的化学能转化为内能推动汽轮机产生机械能再通过转子在磁场中转动转化成电能，故A错误；BC．石油、煤、天然气都化石能源，都可以直接从自然界获取，属于一次能源，故B错误，C正确；D．风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源，而石油的储量是有限的，在短时间内不可再生，不能从自然界持续不断地得到，属于不可再生能源，故D错误。故选C。7. 关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是（ ）A．原子由原子核和质于组成B．原子核由质子和中子组成C．太阳的惊人能量来自内部的核裂变D．石油、风能、可燃冰属于可再生能源【答案】B【解析】①原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的；②太阳的能量来自于原子核的聚变；③核能主要有两种：核裂变和核聚变，核裂变是指用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核。④能源从是否可再生角度划分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。A．原子由原子核和核外电子两部分组成。故A错误；B．原子核由质子和中子两部分组成，质子带正电，中子不带电。故B正确；C．太阳的能量来自大量的氘核的聚变。故C错误；D．石油、可燃冰属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。风能在自然界中可以不断再生、连续利用，属于可再生能源。故D错误。8. （2022江苏无锡）如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程，是世界在建规模最大的水电工程正式投运后，每年可向华东地区输送的电能，相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能，标准煤的热值取，下列说法中错误的是（）A. 水能是可再生能源 B. 水电站将水的机械能转化为电能C. 煤炭是不可再生能源 D. 火力发电站的发电效率为50%【答案】D【解析】A．水能是可再生能源，能够从自然界中源源不断地获得，故A正确，A不符合题意；B．水电站是利用水的机械能来发电的，将水的机械能转化为电能，故B正确，B不符合题意；C．煤炭是化石能源，一旦消耗短时间内无法再生，故煤炭是不可再生能源，故C正确，C不符合题意；D．燃烧标准煤所获得的热量为每年可向华东地区输送的电能，火力发电站的发电效率为故D错误，D符合题意。故选D。9. （2022河南）科普小组的同学调查了我省不同类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（）A. 小浪底水电站 B. 孟津风力电站C. 郑州燃气电站 D. 博爱光伏电站【答案】C【解析】A．小浪底水电站是利用水能发电，而水能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，所以小浪底水电站是利用可再生能源发电的，故A不符合题意；B．孟津风力电站是利用风能发电，而风能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，所以孟津风力电站是利用可再生能源发电的，故B不符合题意；C．郑州燃气电站是利用天然气发电，而天然气是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源，所以郑州燃气电站是利用不可再生能源发电的，故C符合题意；D．博爱光伏电站是利用太阳能发电，而太阳能能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，所以博爱光伏电站是利用可再生能源发电的，故D不符合题意。故选C。二、填空题（本大题有10道小题，每空2分，共34分）1. （2022黑龙江龙东）2022年5月15日，是天问一号着陆火星一周年日子，目前设备运行状态良好，累计获取并传回原始科学数据约940GB，这些数据是通过______将信息传回地球的；如图所示，该火星车是利用电能来驱动的，电能属于_______次能源。【答案】 电磁波 二【解析】探测器上装备有无线电信号发射器，获得的信息能发出无线电信号，即电磁波，将探测的数据传回地球。电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，所以电能属于二次能源。2. （2022湖南张家界）“低碳引领生活”，太阳能越来越受到人们的青睐，太阳能属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能集热器是通过_______方式增加水的内能。【答案】 可再生 热传递【解析】太阳能可以从太阳源源不断的获取，是可再生能源。太阳能热水器是通过热传递的方式将能量从太阳传递给水。3. （2022福建）2022年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电，通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为______。太阳能和潮汐能都属于______能源。【答案】 电能 可再生【解析】发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为电能，以方便人们使用。太阳能和潮汐能都可以从自然界中直接获得，可以源源不断从自然界得到补充的,是可再生能源。4. （2022山东聊城）燃烧1kg煤放出的热量，是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多，这主要是因为煤的_____比木柴的大。煤、天然气等化石能源属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】 热值 不可再生【解析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，燃烧1kg煤放出的热量，是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多，说明煤的热值比木柴的热值大。煤、天然气等化石能源短期内不可能从自然界得到补充，都属于不可再生能源。5.习近平总书记提出绿水青山山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电是将转化为电能。核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核（选填“裂变”或“聚变”）的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。【答案】太阳；裂变。【解析】（1）太阳能电池在太阳光照射下发电，是将太阳能转化为电能；（2）核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核潜艇的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量。光伏发电系统发电时太阳能转化为电能；核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，故核电站主要是利用了核裂变获得能量。6.海南有丰富的太阳能资源，太阳能热水器使用广泛。太阳能是_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能热水器在加热水时，把太阳能转化为______。【答案】可再生 内能【解析】太阳能具有取之不尽，用之不竭的特点，所以属于可再生能源；太阳能热水器在加热水时，涉及的能量转化是：太阳能转化为内能。7. （2022海南）博鳌亚洲论坛2022年年会实现100%“绿电”供应。目前我国“绿电”主要以太阳能光伏发电和风力发电为主，太阳能、风能是______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。在日常生活中，你的节能举措有______（写出一条即可）。【答案】 可再生 随手关灯（合理即可）【解析】太阳能和风能都可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。随手关灯可以减少灯的工作时间，能够有效的节约用电，节约能源。8．天然气已经被广泛利用，它是一种 （选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为 J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到 ℃．[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]【答案】不可；2.8×106；70【解析】（1）天然气属于化石能源，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；（2）完全燃烧0.07m3天然气释放的热量：Q放=Vq=0.07m3×4×107J/m3=2.8×106J；（3）由题知，水吸收的热量：Q吸=30%Q放=30%×2.8×106J=8.4×105J，由Q吸=cm（t﹣t0）可得：8.4×105J=4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（t﹣20℃），解得水的末温：t=70℃。三、综合应用题（本大题有3道小题，共30分）1．（8分）“共享单车”普及后．王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上班，如图所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置，它的前货仓底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电．（1）太阳能电池板工作时，把光能转化为 能．GPS工作是靠 来实现定位的．（2）王老师上班骑车的平均速度为15km/h，骑行时间为20min，比以前开汽车走相同的路上班要减少二氧化碳排放多少千克？（王老师开汽车上班的油耗为10L/100km，燃烧IL汽油要排放二氧化碳2.4kg．）【答案】（1）电；电磁波；（2）要减少二氧化碳排放1.2千克【解析】（1）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；GPS工作是靠电磁波来实现定位的；（2）由v=s/t可知王老师通过的距离为：s=vt=15km/h×1/3h=5km；则通过5km的路程消耗的汽油为：V=5km×=0.5L，燃烧IL汽油要排放二氧化碳2.4kg，则燃烧0.5L汽油要排放二氧化碳1.2kg。2.（8分） （2022甘肃兰州）阅读短文，回答问题。页岩气页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。（1）页岩气属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为______J。【答案】 不可再生 2.1×108【解析】（1）页岩气不能在短期内再生，属于不可再生能源。（2）燃烧5m3页岩气放出的热量为Q放=Vq=5m3×4.2×107J/m3=2.1×108J3.（14分）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．【答案】（1）核聚变（2）静止，6×109W（3）0.12m【解析】（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）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．太阳能电池板面积S=5×103 m×104 m=5×107m2，太阳能电站的发电能力E=PS=1.4×103W/m2×5×107 m2×10%=7×109W地面接收站接收到的电能是W=Eη=7×109W×80%=5.6×10 9W．（3）光在空气中速度为C=3×108m/s，频率f=2.5×109Hz，则波长λ=0.12m．