人教版九年级全册第4节 能源与可持续发展优秀当堂达标检测题

22.4能源与可持续发展同步练习人教版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 能源和环境是人类生存的基本条件，下列叙述正确的是

A. 煤、石油和天然气都属于可再生能源
B. 电池在生产生活中应用广泛
C. 就地焚烧废弃塑料，减少“白色污染”
D. 禁止使用化石燃料，防止形成酸雨

2. 成都正全面加强人居环境建设，让市民“望得见山，看得见水，记得住乡愁”，要实现这样的愿景，节能减排，使用新能源势在必行。下列说法不正确的是

A. 生物能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源
B. 氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
C. 能源的大量消耗使人类面临严重的能源危机
D. 节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率

3. 在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，我们应重视下列哪种能源的利用

A. 石油 B. 煤炭 C. 太阳能 D. 天然气

4. 下列说法中正确的是

A. 蓄电池充电时，化学能转化为电能
B. 人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
C. 大气层中的一氧化碳是造成温室效应的主要原因
D. 火箭使用的喷气发动机工作时不需要空气

5. 下列说法不正确的是

A. 太阳能是可再生能源
B. 能量的利用和转化过程中，总的能量会变少，所以需要节约能源
C. 手机芯片用到了半导体材料
D. 超导体是一种电阻为零的材料

6. 以下说法正确的是

A. 物体吸收热量，温度一定升高
B. 热机的大量使用有利于环境的保护
C. 燃料的热值与燃料的质量没有关系
D. 热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程

7. 仔细观察上海轨道交通地铁明珠线列车停靠的沿途各站时，可以发现某些站的站台内的轨道高度比非站台地方的轨道要高。也就是说列车是在制动前利用惯性驶上一个倾角约为5度的斜坡后停靠站台的，重新启动后，又通过另一侧的斜坡下驶到平轨上运动，这一设计的主要目的为了

A. 节约能源 B. 防止站台积水
C. 突出站台的造型 D. 改善站台通风

8. 节约能源主要的措施是

A. 大力开发新能源
B. 大量利用太阳能、地热能
C. 大量利用水能、风能
D. 采用新技术、新设备，更新落后的技术装备

9. 双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是

A. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B. 以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到
C. 在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大
D. 汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小

10. 学习了“流体压强与流速的关系”后，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，同学们设计了如下几种方案：如图所示，黑色部分为墙面凸出部分，“”为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是

A.  B.
C.  D.

二、填空题（本大题共6小题，共12.0分）

11. 玩具“光压”风车如图，它主要由抽掉适量空气的密闭玻璃罩、四个轻质叶片、转轴和底座组成。放在阳光下照射，风车能自动旋转起来。
    风车每个叶片一面为黑色，另一面为白色，受到阳光照射的黑色叶面比白色叶面温度要______填“低”或“高”，温度高的叶面附近空气分子运动速度大，对叶面的撞击作用力大，叶片绕中间轴转动。
    若将玻璃罩内抽成真空，在阳光下风车叶片______填“会”或“不会”旋转。
12. 目前，全球的气候悄悄变暖，这是______效应不断加剧带来的后果；而城市的平均气温高于周围乡村，这种现象称为______效应。请写出一种缓解城市的平均气温高于周围乡村的方法：______。
13. 目前，化石能源是人类生产、生活的主要能源，随着全球能量使用的不断增长，化石能源等不可再生能源将日趋枯竭，世界各国人民的节能意识正在日益增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面做着积极的努力请回答下列问题：
    化石能源是指______、______、______。
    有待继续开发、利用的能源有______。至少写出三种
    生活、生产中存在着化学能和电能的相互转化，请你举一个在使用中由化学能转化为电能的例子：______。
14. 月球、太阳对地球的引力作用而产生潮汐。每天的涨潮与落潮过程蕴含着巨大的能量，这种能量可以用来发电，请回答：

利用潮汐能发电的过程中，能量的转化情况是海水的          能传递给发电机，通过发电机转化为          能。

与火力发电相比，潮汐发电的优点是          ，不足之处是          。

15. 举世闻名的西藏羊八井地热电站，利用了深层地热发电，其发电原理简图如图所示。地热井口喷出的高温高压水汽混合物具有大量的          能和机械能，通过汽轮机带动发电机再转化为          能。地热发电的优点是          。

16. 在远距离输送电能时，若输电功率不变，输电线的电阻不变，为了减小输电线路上的电能损失，从发电站发出的电能，必须先经过变压器把______升高，从而减小通过输电线的______，达到减小输电线路上电能损失的目的；通过架设高压输电线送到用电地区的变电站进行一到两次______，到达工矿、科研和生活区等目的地，再用变压器降到______V供家庭使用。

三、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 在原子核、质子、夸克中尺度最大的是______ ；在输电导线、发电机线圈、电炉丝中，不可能应用超导材料的是______ ；天然气属于______选填“可再生”或“不可再生”能源；用天然气烧水的过程中，水的内能______  选填“增大”、“减小”或“不变”，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有______ 的
18. 阅读短文，回答问题
    空调热水器
    空调热水器，又名空气能热泵热水器。其工作原理示意图如图所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机消耗少量电能将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能量更高。
    “热水产出率”和“能效比”是衡量空调热水器性能的两个重要指标。热水产出率是指该热水器当进水温度为，出水温度为时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。表为两种型号“空调热水器”在进水温度时测定的部分参数。

空气能属于______选填“可再生”或“不可再生”能源，空调热水器工作时产生的热量______大于等于小于它所消耗的电能。
下列关于空调热水器的判断中，正确的是______
A.工作媒质在冷凝器中不断吸热
B.空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
C.由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量
D.压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为______J，其能效比为______。
若B型热水器的能效比为，则它的热水产出率为______。
图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图。当停止用水且冷凝器中的水温达到时，水中的热敏电阻的阻值将变______选填“大”或“小”，从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路。请你根据以上工作原理，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整。

四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 经常用支付宝的都知道，支付宝里面有一个蚂蚁森林。蚂蚁森林快推出两年了。蚂蚁森林到底种了多少棵树了呢？目前支付宝蚂蚁森林用户数已达5亿，5亿人种下了1亿棵树守护地球，总面积接近136万亩。马云表示，蚂蚁未来将每年种1亿棵，种植面积达到每年一百万亩。据某新闻媒体报道，万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为。
    如果这些能量被50kg的干泥土所吸收，那么，可使温度为的干泥上的温度升高到多少？
    一万平方米的森林每分钟吸收的太阳能相当于完全燃烧多少千克焦炭产生的热量
    说出你家保护环境的措施说出三个。
    
    
    
    
    
    
     
20. 说起“节约用水”总会想起央视的一个公益广告，其中有一句让人刻骨铭心的广告词：别让你的眼泪成为最后一滴水。水对于这个蓝色的星球来说太重要，它意味着两个字：生命。所以水对于人类来说很重要，节约用水人人有责，作为一个中学生怎么做到节约用水呢？至少说出两种方法。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：
A、煤、石油、天然气在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少，总会枯竭，是不可再生能源，故A错误；
B、从手机到平板、电脑，都离不开电池，日用产品中，手电筒、刮胡刀、收音机、电子表、煤气灶、电动汽车等等都有电池的身影，故B正确；
C、焚烧废弃塑料会产生大量的空气污染物，故C错误；
D、使用化石燃料，能够产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等物质，是形成酸性降水的原因；但目前为止化石燃料仍然是人类利用的主要能源，无法做到禁止使用，故D错误。
故选：B。
能源源不断从自然界获得的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源；
电池是将化学能转化为电能的装置；
燃烧废弃塑料会产生大量的空气污染物；
化石能源的大量使用，会造成严重的环境污染，因为在燃烧时排放出大量的二氧化碳、二氧化硫、粉尘及其他有害物质，对空气造成污染。
此题考查了能源的分类、电池的应用及能源开发与应用对环境的影响，体现了科学知识与日常生活的密切关系。
 

2.【答案】B
 

【解析】解：
A、化石燃料是常规能源，生物能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源，故A正确，不符合题意；
B、热机在工作时并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了，故B错误，符合题意；
C、很多能源属于不可再生能源，总量不断减少，人类面临能源危机，故C正确，不符合题意；
D、节能的核心还是提高能量的转换效率率，故D正确，不符合题意。
故选：B。
本题考查学生对现阶段人们利用能源现象的了解情况，需要养成节约资源的意识，同时要知道节约能源的途径和具体做法。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：煤炭、石油、天然气属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气，污染环境，与节能环保，低碳生活不相符；
太阳能取之不尽、用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，随着科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能量，可以大力开发和利用。
故选：C。
理想能源应满足几个特点：环保，来源广泛，容易转化等。
能源的使用会对环境造成危害，所以要选择对环境影响小的新能源，如太阳能、核能、氢能等。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：蓄电池充电时，蓄电池相当于是用电器，电能转化为化学能，故A错误；
B.人们对太阳能的开发和利用，是太阳能转化为其他形式的能，能量是不能凭空产生的，故B错误；
C、大气层中的二氧化碳是造成温室效应的主要原因，故C错误；
D、喷气式发动机中自带燃料液态氢和氧化剂的，叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气中的氧气，可以在大气层外工作，故D正确。
故选：D。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能。
能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中能的总量保持不变。
本题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及对能的守恒的理解，是一道基础题目。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、太阳能取之不尽，用之不竭，所以太阳能是可再生能源，故A正确；
B、自然界中各种形式的能可以相互转化，但能的总量不变，故B错误；
C、手机芯片中的电子元件主要材料是半导体材料，故C正确；
D、超导体在足够低的温度和足够弱的磁场下，其电阻率为零，故D正确。
故选：B。
能从自然界源源不断得到的是可再生能源，一旦消耗就很难在短时间内得到补充的，是不可再生能源；
自然界中各种形式的能可以相互转化，但能的总量不变；
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，常用在电子元件上；
在足够低的温度和足够弱的磁场下，其电阻率为零。一般材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于0，此时称为超导体。
本题考查了半导体的特点与作用、超导体的特点与作用、能源的分类，属于基础题。
 

6.【答案】C
 

【解析】

【分析】
此题主要考查温度、热量和内能的关系，热机使用对环境的危害，燃料热值的理解和四冲程内燃机的工作过程；是一道基础题，熟知相关知识即可解题。
晶体熔化时吸热温度不变；
热机使用排出的废气会造成大气污染；
热值反应了燃料完全燃烧释放热量的能力，它是燃料的特性；
热机工作过程中，做功冲程把内能转化为机械能，压缩冲程把机械能转化为内能。
【解答】
A.晶体熔化时吸热温度不变，故物体吸收热量，温度不一定升高，故A说法错误；
B.热机使用排出的废气会造成大气污染，故热机的大量使用不利于环境的保护，故B说法错误；
C.热值反应了燃料完全燃烧释放热量的能力，它是燃料的特性；与物质的质量，体积，燃烧程度无关，故C说法正确；
D.热机工作过程中，做功冲程把内能转化为机械能，压缩冲程把机械能转化为内能，故D说法错误。
故选C。  

7.【答案】A
 

【解析】解：列车是在制动前利用惯性驶上一个倾角约为5度的斜坡后停靠站台的，这样列车就储存了一部分能量；
可以在重新启动后，又通过另一侧的斜坡下驶到平轨上运动，重力势能转化为动能，节约了能源；
故选：A。
站台内的轨道高度比非站台地方的轨道要高，这样可以让列车在停止前动能转化为重力势能，列车启动时重力势能转化为动能，这样做可以节约一部分能源。
合理利用设计技巧进行节约能源，是可行也是必须的。
 

8.【答案】D
 

【解析】解：大力开发新能源，大量利用太阳能、地热能，大量利用水能、风能等都是开发新能源的措施；
只有采用新技术、新设备，更新落后的技术装备才是节约能源的主要措施；
故选：D。
解决此题的关键是知道节约能源的主要措施是采用新技术、新设备，更新落后的技术装备。
解决此题要区分节约能源和开发新能源措施的区别。
 

9.【答案】C
 

【解析】解：燃料的热值越大，说明单位质量燃料完全燃烧时放出的热量越多，选项A错误；无论燃烧何种燃料，汽车发动机的效率总小于，选项B错误；汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较大，选项D错误。
 

10.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题考查了流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
解题关键是了解气体压强与流速的关系及各方案的形状、特点，注意“既有效又节能”的条件。
【解答】
要想让风经过过道，过道左右两端的气压应该不同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同；
A.过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，故A错误；
B.过道左右两端的通风道相同，所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同，故B错误；
C.过道右端的通风道有凸起，所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长，则风速较快，所以过道右端的气压小于左端的气压，所以空气会从过道的左端流向右端，过道中有风通过，此方案不需要消耗其他能量，既有效又节能，故C正确；
D.过道中有电动机，电动机工作时过道中空气流动速度加快，气压减小，空气会从过道口流进来而通风，但需要消耗电能，此方案虽有效但不节能，故D错误。
故选C。  

11.【答案】高不会
 

【解析】解：理论上黑色能吸收所有的色光，而白色能反射所有的色光；由于黑色叶片吸收了所有的色光所以温度比白色叶片温度高；
真空没有空气，故温度的高低不会影响空气分子的热运动剧烈程度。而且也没有分子去撞击叶片，故叶子不会转动；
故答案是：高；不会。
理论上黑色能吸收所有的色光，而白色能反射所有的色光；
真空没有空气，故温度的高低不会影响空气分子的热运动剧烈程度。
该题要求学生能理解不同颜色对色光的吸收与反射，以及具有从题干提取信息的能力。
 

12.【答案】温室  热岛  增加公园面积、种植树木花草、建造人工湖
 

【解析】解：由于工业、汽车等排放大量的二氧化碳，导致全球变暖，这是温室效应；
由于城市绿地及水面积较小等因素，使得城市的平均气温高于周围乡村，容易导致热岛效应；
要减弱“热岛效应”，可以增加公园面积、种植树木花草、建造人工湖等。
故答案为：温室；热岛；增加公园面积、种植树木花草、建造人工湖。
随着我们的自然环境日益得到破坏，随即显现出一些效应，由于大量释放二氧化碳导致，大气中的热量不能很快的散发，这样会产生温室效应；由于城市建筑物集中，绿地、水面积较少，沙石、柏油路等材料比热容小，且吸收太阳辐射热本领强，从而会导致热岛效应。水的比热容较大，可以吸收更多的热量，所以只有增大地面水的面积，绿地面积等措施，才可以吸收热量，减弱“热岛效应”。
随着人们越来越关注我们的生活环境的变化，这类考查与我们环境变化的试题越来越多，这也恰恰能提高我们同学们的环保意识。
 

13.【答案】煤  石油  天然气  风能、地热能、潮汐能  干电池使用
 

【解析】解：煤、石油、天然气是三大化石能源；
目前有待开发利用的无污染的新能源很多，如核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰等；
化学能和电能的相互转化的一般是电池或充电器，由化学能转化为电能：干电池使用、蓄电池使用等；由电能转化为化学能：电池充电、电解水；
故答案为：煤、石油、天然气；风能、地热能、潮汐能；干电池使用。
煤石油天然气是三大化石能源；
有待开发的能源有核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰；
根据化学能和电能的相互转化例子回答。
在能源危机和全球变暖日益严峻的背景下，“节能减排”已事关人类的生存，新能源的开发和利用势在必行，中考中它也必是不可缺少的题目类型。
 

14.【答案】机械

  电

可再生，环保

功率不稳定 

【解析】略
 

15.【答案】 内 

电 

无污染合理即可

【解析】解：地热井口喷出的高温高压水汽混合物具有大量的内能和机械能，通过汽轮机带动发电机再转化为电能。与火力发电相比，地热发电成本低，对空气、环境无污染，不破坏生态平衡等。
 

16.【答案】电压  电流  降压  220
 

【解析】解：在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的，根据可知，在电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小。而如何减小电流呢？根据电功率的计算公式可知，在电功率一定时，要减小电流就要增大电压。
日常生活中使用的电压一般比较低，220V或者380V所以要进行降压。家庭电路要降到220V。
故答案为：电压、电流、降压、220。
题中提到了输电功率，输电功率还提到了输电线路的电能损失，电能的耗损主要指的是电流的热效应而产生的，计算公式，根据这两个公式可知：输电功率不变，输电线的电阻不变，要减小输电线路上的电能损失，必须通过增大电压的办法来减小电流，从而减少电能的耗损。我们日常生活中使用的电压一般较低，所以需要降压，家庭电路是220V。
此题与我们的日常生活联系比较紧密，是这几年中考出题的一个新的方向。我们在日常生活中要养成勤于观察、勤于思考的好习惯。
 

17.【答案】原子核  电炉丝 不可再生 增大 方向性
 

【解析】

【分析】

根据原子结构的特点分析；
根据超导材料的特点和电磁波的相关知识分析；
凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之称为非再生能源；风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石油和天然气等是非再生能源；
根据能量的转化和转移，以及能量守恒定律分析。

本题考查材料的属性，导体和半导体的利用，以及能量守恒定律。

【解答】

原子由处于原子中心带正电的原子核与核外带负电的电子组成，原子核由中子与带正电的质子组成，中子可以再分为夸克，所以尺度最大的是原子核；
在输电导线、发电机线圈、电炉丝中，不能作为超导材料的是电炉丝；

天然气是矿产属于不可再生能源；
用天然气烧水的过程中，天然气的化学能转化为水的内能，水的内能增大，但是大量的热量扩散到空气中，使水的能量减小，不能自动再汇集，因此能量守恒定律是有方向性的。
故答案为：原子核；电炉丝；不可再生；增大；方向性。

18.【答案】可再生；大于；B；；；240；小
 

【解析】解：因为空气在短时间内可以自动恢复，所以空气能属于可再生能源。根据其原理可知，工作过程中需要补充部分电能，故空调热水器工作时产生的热量大于它所消耗的电能。
工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化，故A错误；
压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能，故B正确；
工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断吸热的，故C错误；
根据能效比定义可知，由于水吸收热量不确定，故其能效比没法确定，故D错误。
水吸收的热量为：
，
热水器的能效比：
；
因为能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，但是在能的转化和转移过程中能的总量保持不变。由此可知空调热水器是遵循能量守恒定律；
根据能效比可知，B型热水器的能效比为：
可得：
即，
B型热水器工作1h提供的热水体积为：；
由题意可知当停止用水且冷凝器中的水温达到时，水中的热敏电阻RT的阻值将变小，从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路；
电路连接如图：

故答案为：可再生；大于；
；
；；
；
小；电路如上图。
在短时间内能自动恢复的能源叫做可再生能源；由资料分析确定吸收能与放出热量的关系；
根据空调热水器的原理分析解答；
利用物质吸热公式求出水吸收的热量；根据能效比定义求解；
根据能效比的定义表示出水吸收热量和消耗电能之间的关系即可求出实际热水产率；
根据其工作原理分析热敏电阻变化；并画出电路连接。
此题为一道综合大题，考查了能源的分类、热量的计算、能效比的计算等知识，要注意结合题意解答。
 

19.【答案】解：设太阳能为，干泥土吸收的热量为，
由题意则有：，
根据公式得：
干泥土升高到的温度：
；
一万平方米的森林每分钟吸收的太阳能，
由可得，焦炭质量；
用清洁能源代替化石燃料，电动车代替汽车出行，植树造林，对废气中有用的物质进行回收，变废为宝。
答：这些干泥土的温度升高到；
一万平方米的森林每分钟吸收的太阳能相当于完全燃烧千克焦炭产生的热量；
用清洁能源代替化石燃料，电动车代替汽车出行，植树造林，对废气中有用的物质进行回收，变废为宝。
 

【解析】已知泥土吸收的热量Q、泥土的初温和质量m，求泥土升高到的末温t，利用热量的计算公式的变形计算即可。
已知一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能，可求每分钟吸收的太阳能，然后利用可求得焦炭质量。
根据日常生活中的保护环境的实例解答。
计算本题注意，温度“升高到”和“升高了”，含义不一样。它们一个是末温，一个是温度的变化量。
 

20.【答案】解：作为一个中学生，为了节约用水，我们可以：
洗菜水留用浇花；
洗澡时尽量用淋浴，不泡澡；
故答案为：洗菜水留用浇花；
洗澡时尽量用淋浴，不泡澡；
 

【解析】节水方法有很多，比如洗菜水留用浇花；洗澡时尽量用淋浴，不泡澡；洗手时用小水流等等。
考生活常识。属于简单题。