2019年人教版九年级上册物理 第二十二章 《能源与可持续发展》单元测试卷(含答案)

2019年人教版九年级上册物理第二十二章《能源与可持续发展》单元测试卷（含答案）

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一．选择题

1.关于能量和能源的利用，下列说法中正确的是

A.根据能量守恒定律可知能量是守恒的，所以不会存在能源危机

B.人类可以直接利用太阳能，但不能将太阳能直接转化为电能

C.现在人类社会使用的主要能源仍然是化石能源

D.核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站

【答案】C

【详解】A、能量的转化是有方向性的，即使能量守恒，某些能量也是在短期内无法再生的，故该选项错误；

B、太阳能电池就是将太阳能转化为电能的装置；故该选项错误；

C、现在人类社会使用的主要能源仍然是化石能源，故该选项正确；

D、合理利用核能不会造成核污染，故该选项错误；

故选：C。

2.在我国西部建有不同类型的发电站，下列发电站在发电过程中，利用不可再生能源发电的是

A.燃气电站

B.风电站

C.水电站

D.太阳能电站

【答案】A

【详解】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；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源；所以利用不可再生能源发电的是燃气发电，故A符合题意。故选

A.

3.从环境保护角度来看，下列能源中最理想的是

A.煤炭

B.石油

C.天燃气

D.太阳能

【答案】D

【详解】A、煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，所以A不正确；

B、石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，所以B不正确；

C、天然气燃烧释放出二氧化碳等气体，会造成温室效应，所以C不正确；

D、太阳能是清洁能源，对环境无污染，所以D正确。

故选：D。

4.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

【详解】A、电磁波的传播速度等于3×108m/s是一个定值，与频率无关，故A错误；

B、核电站都是利用可控的核裂变释放的核能发电的，故B正确；

C、加强发展科技，提高能源的利用率，会更多的节约能源，故C错误；

D、能量虽守恒，但能量的转化具有方向性，可以利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D错误。

故选：B。

5.如图所示是我国目前的能源使用比例图，其中核能是我国正在大力开发和利用的一种有前途的能源，下列说法正确的是()

A.核能是可再生能源

B.核电站利用核能发电，将核能转化为电能

C.现在的核电站是利用聚变反应来产生电能

D.核能是我国目前消耗的主要能源

【答案】B

【解析】

核能一旦使用时短时间不能获得，故核能不是可再生能源，A说法错误；核电站利用核能转化为内能，将内能转化为发电机的电能，故核电站将核能转化为电能，B说法正确；目前人类能控制的核反应是核裂变，C说法错误；图中显示煤炭是我国目前消耗的主要能源，D说法错误；答案选B。

A.太阳能是氢原子核聚变释放出的能量

B.电能是一次能源

C.电磁波的传播速度为30万千米每秒

D.手机是靠超声波传递信息的

【答案】A

试题分析：太阳能是氢原子核聚变释放出的能量，故A正确；电能属于二次能源，故B错；电磁波的传播速度等于光速约为30万千米每秒，故C错；声波不能在真空中传播，手机是靠电磁波来传递信息的，故D 错；应选A。

7.关于核能和核反应，下列说法正确的是

A.只有核裂变才能释放核能

B.核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站

C.氢弹爆炸是利用核裂变释放核能的

D.原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制的

【答案】D

【详解】A.获得核能的方式有核裂变和核聚变，故A错误；

B.核能利用时，只要防护得当，安全措施到位，不会造成放射性污染，相对于传统能源污染更小，故不应关闭核电站，故B错误；

C.氢弹爆炸是利用核聚变释放核能的，故C错误；

D.原子弹作为炸弹使用时，爆炸时发生的链式反应，是不需要控制的，故D正确；

故选D。

8.下列能源来自太阳能的是

A.核能

B.水能

C.潮汐能

D.地热能

【答案】B

【详解】除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能；

水是因为太阳照射，受热蒸发，水蒸气跟随大气运动，凝结落到高处，然后再从高处流到低处，形成水流，这个过程中产生了水能，所以究其本质也来自于太阳的能量，故B符合题意。

故选：B。

9.科学家设想利用道路来收集太阳能进行发电，供电动汽车和路灯使用。方法是在路基上先铺设覆盖有太阳能电池的水泥板，再在太阳能电池上覆盖透明的玻璃作为路面，这个设想要能实际使用，对玻璃的选择，下列哪一项不是主要需考虑的

A.玻璃颜色

B.玻璃强度

C.玻璃的隔音效果

D.玻璃表面粗糙程度

【详解】A、物体颜色的深浅影响对太阳光线的吸收，颜色越深的物体对太阳光线的吸收越多，所以要考虑玻璃颜色，故A不符合题意；

B、由于将玻璃覆盖在太阳能电池上作为路面，所以要考虑玻璃的强度，故B不符合题意；

C、所用玻璃的隔音效果与科学家利用它收集太阳能进行发电的目的无关，不需考虑，故C符合题意；

D、因为发生镜面反射还是漫反射与反射面的粗糙程度有关，所以玻璃表面的粗糙程度直接影响它对太阳光线的反射情况，影响对太阳光线的收集，且要考虑车辆行驶时摩擦力。所以应该考虑玻璃表面粗糙程度，故D不符合题意。

故选：C。

10.如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它每天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电，下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是

A.白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能

B.白天阳光照射太阳能电池板时，化学能转化为电能

C.白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为化学能

D.夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能

【答案】C

【详解】根据太阳能路灯的整个工作过程可知：白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用；所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；

在晚上，蓄电池给探照灯供电，是将化学能转化成电能，再转化为光能使用，故选项中只有C说法正确。故选：C。

二．多选题

11.自然界可供人类利用的机械能源是

A.江河的流水

B.煤

C.石油

D.潮汐

【答案】AD

【详解】自然界蕴藏丰富的机械能是水能和风能，江河的流水、潮汐都是水能，可以用来发电。

而煤、石油蕴藏的是化学能。

12.关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（）

A.天然气是不可再生能源

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】ACD

【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正确；目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，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用来传递信息的，故D正确；故应选ACD。

13.未来的理想能源应满足的条件是

A.必须足够丰富，可以长期使用

B.必须足够便宜，可以保证多数人用得起

C.相关技术必须成熟，可以保证大规模使用

D.必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境

【答案】ABCD

【详解】未来的理想能源必须满足以下四个条件：

第一，必须足够丰富，可以保证开发利用工作之便；

第二，必须足够低廉，保证多数人用得起；

第三，相关技术必须成熟，可以保证安全使用；

第四，必须足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境；

故选：ABCD。

14.下列说法正确的是（）

A.核能是可再生能源

B.由电荷间发生的相互作用与磁体间相互作用相似可推断电荷间存在电场

C.菜刀刀口磨得很锋利是为了增大压强

D.炊烟袅袅是分子无规则运动现象

【答案】BC

试题分析：

B、电场与磁场是看不见摸不着，却客观存在的特殊形态，电场、磁场起着传递电场力或磁场力的作用，故B正确；

C、将菜刀刀口磨得很锋利是为了增大压强，故C正确；

D、炊烟袅袅是微小物体颗粒的机械运动，是肉眼能看得见的运动，不是分子运动，故D错误．

故选BC．

15.核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法错误的是（）

A.目前核电站都是通过聚变反应来利用核能

B.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

C.原子核分裂或聚合时释放出核能

D.核能是一种不可再生的能源

【答案】A

【解析】

目前人类能够控制的核反应是核裂变，核聚变人类还没有能力控制其反应速度，故目前核电站都是通过裂变反应来利用核能，A说法错误，符合题意；核反应堆中发生的链式反应人类能够控制反应速度，故是可以控制的，B说法正确，不符合题意；核能就是原子核分裂或聚合时释放出来的能量，C说法正确，不符合题意；核能一旦使用，短期内不能再次利用，故是一种不可再生能源，D说法正确；答案选A。

三．填空题

16.地球上_____、_____能不是来自于太阳。

【答案】(1).地热(2).核

【详解】地球上几乎所有能源都来源于太阳能；但是地热能是地球内部能量，核能是地球中核燃料具有的能量。所以地球上地热、核能不是来自于太阳。

17.近年来，我国的科技迅猛发展：2017年5月，我国首次海域“可燃冰”试采成功。“可燃冰”分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分为甲烷。“可燃冰”属于_____（可、不可）再生能源；2018年1月，我国发射的世界首颗量子科学实验卫星，完成了在轨测试任务。实验卫星利用_____（电磁波、超声波）与地面进行通信联系。

【答案】(1).不可(2).电磁波

【详解】“可燃冰”消耗后，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；

因为声音的传播需要介质，太空中无空气，超声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，因此实验卫星与地面通信的信息是通过电磁波进行通信联系。

18.随着科技的发展，新材料在生活中得到了广泛的应用，新材料除了“绿色能源”外还有______、______；

【答案】(1).纳米材料(2).超导材料(3).硅光电池

【解析】

形状记忆合金、纳米材料、超导材料、隐性材料、绿色能源都属于新材料；硅光电池是把太阳能直接转化为电能，用新材料可以制成锂离子电池、硅光电池等“绿色”能源。

19.美国“福特”级新一代航母的动力来源于核能，动力潜艇是利用核反应堆中发生的_____（选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力。在其50年的使用寿命中只需更换一次核燃料，核能属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源。航母上的导航仪是通过_____与导航卫星互相传递信息确定航母的准确位置。

【答案】(1).核裂变(2).不可再生(3).电磁波

【详解】（1）核裂变是可控的，故核动力潜艇是利用核裂变反应提供动力的；

（2）核能消耗后，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；

（3）导航仪和导航卫星以及移动电话都是通过电磁波来传递信息的。

20.核电站的核心设备是_____，核反应堆是通过_____释放能量的。

【答案】(1).核反应堆(2).裂变

【详解】核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，所以核电站的核心设备是核反应堆；

核反应堆是通过可控裂变，链式反应释放能量的。

四．实验探究题

21.小洋家买了一辆崭新漂亮的小汽车，她高兴极了，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小洋发现小汽车的许多部件都用到了物理知识，下面是她列出的几项，请你帮她补充完整。

（1）小汽车的发动机是汽油机，汽油是_____（选填“一次”或“二次”）能源；

（2）如图所示，2008年5月1日通车的杭州湾跨海大桥的一部分，在建造过程中创造了许多世界第一。大桥全长36km，是目前世界上最长的跨海大桥。有一天，小洋乘爸爸驾的车去感受大桥风采时，爸爸问小洋：“为什么我看到桥两边的路灯都往后退呢？”小洋说：“这是因为你选择了_____为参照物”；如果车刚行驶到桥面时，车内显示速度的表盘示数如图所示，那么该车匀速通过整个大桥需_____h。

（3）汽车上安装的GPS卫星定位系统是通过与卫星联络的_____（选填字母）

A．超声波B．无线电波C．红外线。

【答案】(1).二次(2).汽车(3).0.45(4).B

【详解】（1）汽油是由石油转化得到的，因此汽油属于二次能源；

（2）爸爸看到桥两边的路灯向后退去，说明所选取的参照物在向前运动，故选取乘坐的汽车为参照物；从车内显示速度的表盘示数可以看出，指针指向80km/h，则该车此时的运动速度为80km/h；

由得：车辆匀速通过整个大桥的时间：

；

（3）GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航，卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波（无线电波），故B正确。

22.阅读短文，回答问题：

太阳能路灯

城市大力发展绿色能源，如图甲是城市道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。

LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2﹣4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如表：

（1）太阳能电池板将太阳能转化为____能，给蓄电池充电时转化为___能。太阳能是___能源（选填“一次”或“二次”）。

（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管____（选填“串联”或“并联”）才能安全使用。

（3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与___（选填“a”或“b”）触点接触。

（4）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了___W。

【答案】(1).电(2).化学(3).一次(4).串联(5).b(6).3.215

【解析】

太阳能路灯由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。LED发光二极管工作电压低（2﹣4V），因此为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管串联才能安全使用。

由图可知，晚上LED发光二极管靠蓄电池供电，点亮时控制开关S与b触点接触。

由数据表可知，这种LED发光二极管在电压2.5V时，电功率为，当电压变化到3.6V时，电功率为，所以LED的电功率增加了

。

五．计算题

23.今年6月，宜阳县樊村镇老羊坡将建成我市首个风力发电场。该项目安装24台单机容量为2000kW的风电机组。气象部门估测该地区的风能年等效利用小时数在2000h左右。

（1）风能属于____（选填“可再生”或“不可再生”）能源。利用风能发电的好处是____。

（2）该风力发电场每年大约能发电多少千瓦时？___

（3）如果用火力发电，煤燃烧放出的能量有36%转化为电能，则该风力发电场每年可节约多少吨标准煤？___（q煤＝3x107J/kg）

【答案】(1).可再生(2).清洁、无污染(3).9.6×107kW?h(4).3.2×104t

【解析】

【详解】(1)风能可以源源不断的从自然界得到补充，是可再生能源；利用风能资源发电，可以保护环境，减小由于燃烧化石能源对大气的污染，又可以发挥风能可再生的优势，重复使用。

(2)该风力发电场每年提供电能：W=nPt=24×2000kW×2000h=9.6×107kW?h=3.456×1014J，

(3)由η=可得，完全燃烧标准煤释放的热量：Q放===9.6×1014J，由Q放=mq可得，所需煤的质量：m===3.2×107kg=3.2×104t，

24.某品牌太阳能热水器的容积为100L，其装满水后在太阳的照射下水温从20℃的升高到40℃，不计热量的散失．

(1)求热水器中的水吸收的热量。［水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)］

(2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量?（煤气的热值q=4.0×107J/m3）

【答案】（1）8.4×106J（2）0.21m3

【解析】

试题分析：（1）m=ρV=103Kg/m3×100×10-3m3=100Kg

Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg.℃)×100Kg×(40℃-20℃)=8.4×106J

（2）根据Q吸=Q放，Q放=qV，得到

V=Q放／q=Q吸／q=8.4×106J÷4.0×107J/m3="0.21"m3

答：（1)求热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；

(2)要完全燃烧0.21m3的煤气可以产生相同的热量．

六．解答题

25.近年来，汽油价格猛涨，城市出租车司机抱怨纷纷，在政府的倡导下，越来越多的司机将燃烧汽油的车辆改装成了烧天然气的车。下表是收集的汽油和天然气的有关数据。

（1）车辆改装费约7000元，有些司机认为车一天只跑300公里，不划算，请你通过计算，说明是否有必要改装___。

（2）通过表中信息，请再写出一点改装天然气后的好处___。

（3）工业上是采用什么方式使天然气液化的___？在石油枯竭的未来，人类可以使用哪些清洁能源来驱动汽车，请你列举一例___。

【答案】(1).有必要(2).减少环境污染(3).工业上采用压缩体积的方式使天然气液化(4).利用太阳能代替常规燃油来驱动汽车

【详解】（1）汽车一天跑300km，使用汽油需要的费用为：3×10L×5.15元/L＝154.5元；

使用天然气需要的费用为：3×8.5m3×3元/m3＝76.5元；

一天节省的费用为：154.5元﹣76.5元＝78元；

节省7000元改装需要的天数为：；

只需要90天就可以节省出车辆改装费，所以出租车有必要改装天然气；

（2）燃油燃烧时能够产生大量的二氧化碳、氮氧化物并且尾气（含有毒的铅），而天然气燃烧时产生的二氧化碳和水，所以使用天然气代替燃油还有的好处是能够减少环境污染；

（3）使气体液化有两种方法，一是降低温度，二是压缩体积，在日常使用中要保持低温是很困难的，所以工业上是采用压缩体积的方式使天然气液化的；

太阳清洁无污染，所以可以开发和利用太阳能等新能源来代替常规能源驱动汽车。

为各国探讨的热点。请回答以下问题：

(1)水具有的动能属于________再生能源。（选填“可”或“不可”）

⑵水具有比热容大的特点。以下现象中能用此特点解释的是________。（选填序号）

A．可以用循环流动的水冷却汽车发动机

B．寒冬季节，放在室外装满水的玻璃瓶会破裂

C．0℃的冰熔化成0℃水的过程中要吸收大量的热

【答案】⑴可；⑵A

【解析】

（1）水能可以重复使用，故水是再生能源．

（2）A、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故该选项不符合题意；

B、寒冬季节，放在室外的水缸会破裂，其原因是缸内的水结冰时体积膨胀，同时缸本身遇冷收缩造成的，故该选项符合题意；

C、冰属于晶体，晶体熔化时吸收热量，温度保持不变．不合题意．

故答案为：（1）可；（2）A．