人教版九年级全册第二十二章 能源与可持续发展综合与测试课时练习

初中物理·人教版·九年级全一册——第二十二章　能源与可持续发展

满分:100分,限时:45分钟

一、选择题(每小题5分,共35分)

1.(2020河南郑州金水校级四模改编)下列发电站在发电过程中,利用不可再生能源发电的是              (　　)

A.风力发电站　　　B.核电站

C.水力发电站　　　D.太阳能电站

2.(2020北京房山期末)下列能源中,属于可再生能源的是　 (　　)

A.太阳能　　　B.天然气

C.煤炭　　　  D.石油

3.(2019陕西二模)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——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

4.(2020内蒙古鄂尔多斯东胜一模)下列说法正确的是 (　　)

A.大雪过后,人们会感到外面万籁俱静,其主要原因是雪蓬松且多孔,噪声被折射

B.超声波一定比次声波传播速度快

C.核电站工作时能量转化为:核能→机械能→内能→电能

D.在发电厂发电、输送电能等方面若采用超导材料,可降低电能损耗

5.(2019山东济南莱芜模拟)能源是人们生活和社会发展的基石,信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是              (　　)

A.核电站是利用核聚变来发电的

B.我国自主建立的北斗卫星定位系统,主要是用超声波来传递信息的

C.光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的

D.煤、石油和天然气是一次能源,也是不可再生能源

6.(2020江苏无锡中考)如图22-5-1所示,是由大量反射镜组成的太阳能发电装置。图中的各个反射镜在计算机的控制下,使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器(锅炉)上,集热器中的水变成水蒸气推动汽轮机,从而带动发电机发电,下列说法中正确的是              (　　)

图22-5-1

A.太阳能是可再生能源

B.一天中反射镜的朝向不需要做任何调整

C.水蒸气推动汽轮机做功时,机械能转化为内能

D.汽轮机带动发电机发电时,电能转化为机械能

7.(2019海南海口期末)下列关于信息的传播和能量的利用,说法正确的是 (　　)

A.发电机是将电能转化为机械能的装置

B.卫星导航系统主要靠超声波来传递信息

C.煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源

D.核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的

二、填空题(每空3分,共54分)

8.(2021安徽滁州全椒期中)可燃冰、石油、煤都属于　　　　(选填“可”或“不可”)再生能源。若可燃冰的热值为4×107 J/m3,完全燃烧1 m3的可燃冰可放出的热量是　　　　J,这些热量有63%被水吸收,可把　　　　kg的水从20 ℃加热到80 ℃。[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)] 

9.(2020陕西西安雁塔校级三模)目前人类大力发展核能、太阳能等能源,核能是　　　　(填“可”或“不可”)再生能源,太阳能是在太阳内部氢原子核发生　　　　(选填“裂变”或“聚变”)时释放出的核能,是清洁能源。许多家庭安装了太阳能热水器,太阳能热水器是通过　　　　的方式增加水的内能。 

10.(2019河南郑州金水模拟)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核的实验发现了质子,揭示了原子核是由质子和　　　　组成的,于是他被誉为原子物理学之父。原子核内部蕴含有大量的能量,若能使原子核发生核裂变或　　　　,就可以释放出巨大的能量,核能是　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 

11.(2020浙江江山期中)我市一些街道边新安装的“太阳能垃圾箱”“头顶”光电池板,“腰挎”广告灯箱,“脚踩”垃圾桶。

(1)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,将　　　　能先转化为　　　　能,再转化为化学能。 

(2)废电池应该投入到其中的　　　　垃圾桶(选填“可回收”“有害”“厨余”或“其他”),以防渗漏出的汞、镉、铅等重金属离子对土壤和水源造成污染。 

12.(2020江苏靖江校级月考)一太阳能热水器内装有100 kg、温度为20 ℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80 ℃,则热水器内的水吸收了　　　　J的太阳能;这是通过　　　　的方式改变了水的内能,其实质是内能的　　　　(选填“转化”或“转移”)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 

13.(2020广东模拟节选)特高压输电是构建能源互联网的关键,正在建设中的新疆准东——皖南特高压输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。准东——皖南特高压输电输送的电能是由准东火电厂通过煤的燃烧获得的,煤属于　　　　(填“化石”或“非化石”)能源,由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳,加剧地球的温室效应,故准东火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求。新疆的清洁能源风能和太阳能也十分丰富,风能属于　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源;太阳能电池板的能量转化方式属于　　　　(填“光热”“光电”或“光化”)转换。 

三、计算题(11分)

14.(2021福建南平月考)小宏同学家的太阳能热水器,水箱容积为200 L。一天早上,他给热水器水箱送满水后,用温度计测出了当时水的温度为20 ℃。到了中午时,他再次测出水箱中的水温为45 ℃。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3,天然气的热值为q=4.0×107 J/m3。

(1)求水箱中水的质量。

(2)求水箱中水吸收的热量。

(3)如果水吸收的这些热量全部由燃烧天然气来提供,而天然气灶的效率为50%,求至少需要燃烧天然气的体积。

初中物理·人教版·九年级全一册——第二十二章　能源与可持续发展

一、选择题

1. 答案　B　风力发电站是利用风能发电,风能属于可再生能源,故A错误。核电站利用核能发电,核能属于不可再生能源,故B正确。水力发电站是利用水能发电,水能属于可再生能源,故C错误。太阳能电站是利用太阳能发电,太阳能属于可再生能源,故D错误。

2. 答案　A　太阳能可以从自然界源源不断地得到,是可再生能源,故A正确;天然气、煤炭、石油不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,故B、C、D错误。

3. 答案　B　化石燃料为不可再生能源,包括煤、石油和天然气,故A正确;氢能和太阳能使用后无污染,为清洁能源,化石燃料不是清洁能源,故B错误;与化石燃料相比,氢燃料的热值较高,故C正确;氢燃烧后生成水,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。

4. 答案　D　大雪蓬松且多孔,声波进入后在微孔中发生多次反射而将声音的能量消耗掉,很少有声音反射出来,因此对噪声有吸收作用,故A错误;声速与频率无关,超声波与次声波在相同条件下传播速度相同,故B错误;核电站工作时,核能先转化为水蒸气的内能,再转化为发电机的机械能,最后转化为电能,故其能量转化为:核能→内能→机械能→电能,故C错误;在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗,故D正确。

5. 答案　D　核电站是利用核裂变来发电的,故A错误;北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的,故B错误;光纤通信是光在光导纤维中多次发生全反射来传递信息的,故C错误;煤、石油、天然气属于不可再生能源,也是一次能源,故D正确。

6. 答案　A　太阳能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故A正确;反射镜会在计算机的控制下调整方向使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器(锅炉)上,故B错误;水蒸气推动汽轮机,将内能转化为机械能,故C错误;汽轮机带动发电机发电时,将机械能转化为电能,故D错误。

7. 答案　D　发电机是根据电磁感应现象工作的,是将机械能转化为电能的装置,故A错误;卫星导航系统主要靠电磁波来传递信息,故B错误;煤、石油、天然气不能源源不断地从自然界获得或不可短时期内得到补充,是不可再生能源,但太阳能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故C错误;核电站是利用原子核裂变时放出的核能来发电的,故D正确。

二、填空题

8. 答案　不可　4×107　100

解析　可燃冰、石油、煤不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们都属于不可再生能源;1 m3可燃冰完全燃烧放出的热量Q放=Vq=1 m3×4×107 J/m3=4×107 J;由题知,水吸收的热量Q吸=63%Q放=63%×4×107 J=2.52×107 J;

由Q吸=cmΔt可得水的质量:

m===100 kg。

9. 答案　不可　聚变　热传递

解析　核能是不可再生能源;太阳能是在太阳内部氢原子核发生聚变时释放出的能量;太阳能热水器是通过热传递的方式来增加水的内能的。

10. 答案　中子　核聚变　不可再生

解析　原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电;质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,要使原子核发生核裂变或核聚变,就可以释放出巨大的能量;核能会越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,故核能是不可再生能源。

11. 答案　(1)太阳　电　(2)有害

解析　(1)白天,太阳能电池板给蓄电池充电,电池板将太阳能先转化为电能,再转化为化学能;

(2)废电池如果丢弃到土壤中,里面的重金属能污染土壤和水源,故废电池属于有害垃圾,应该投入到有害垃圾桶。

12. 答案　2.52×107　热传递　转移

解析　水吸收的热量:

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(80 ℃-20 ℃)=2.52×107 J;

太阳能热水器内的水吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变了水的内能,其实质是发生了内能的转移。

13. 答案　化石　可再生　光电

解析　煤是化石能源,属于不可再生能源;风能、水能和太阳能属于可再生能源;太阳能电池板的能量转化方式属于光电转换。

三、计算题

14. 答案　(1)200 kg　(2)2.1×107 J　(3)1.05 m3

解析　(1)水箱中水的体积:

V=200 L=200 dm3=0.2 m3,

由ρ=可得,水的质量:

m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.2 m3=200 kg;

(2)水箱中水吸收的热量:

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×(45 ℃-20 ℃)=2.1×107 J;

(3)由η=×100%可得,消耗的天然气完全燃烧释放的热量:

Q放===4.2×107 J,

由Q放=Vq可得,需要燃烧天然气的体积:

V'===1.05 m3。