第二十二章 能源与可持续发展 练习题（辽宁专用）-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

2025-2026学年人教版初中物理九年级下学期 第二十二章《能源与可持续发展》练习题（辽宁专用） 1. 新能源的开发源于技术的进步，如图所示的潮汐发电站是将 能转化为电能，该能源属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。 【答案】 机械 可 【详解】[1]潮汐发电站是利用潮汐的机械能（主要是水的动能和重力势能）来推动水轮机转动，进而带动发电机发电，所以是将机械能转化为电能。 [2]潮汐能是由月球和太阳的引力作用产生的，这种能源可以不断地从自然界中得到补充，属于可再生能源。 2. 核能 (1)原子的结构：原子核由 和 组成，质子带 电荷，其电荷量跟 的电荷量相等， 不带电。 (2)核能：一旦质量较大的原子核发生 或者质量较小的原子核相互 ，就有可能释放出惊人的能量。这种能量就是核能。 (3)核聚变与核裂变 ①原子弹是利用 的原理工作的。 ②核反应堆中发生的就是核裂变中的可控链式反应。核电站利用核能发电，它的核心设备就是 。核电站利用核反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。 ③太阳核心每时每刻都在发生核聚变反应，氢弹是利用 的原理工作的。 【答案】(1) 质子 中子 正 电子 中子 (2) 裂变 聚变 (3) 核裂变 核反应堆 核聚变 【解析】【小题1】[1][2][3][4][5]原子由原子核和核外电子构成，电子带负电；原子核由质子和中子组成，其中质子带正电荷，且质子所带的电荷量与电子所带的电荷量大小相等，但电性相反。中子不带电。 【小题2】[1][2]质量较大的原子核（如铀、钚）发生裂变（分裂成两个较轻的原子核），会释放巨大能量。质量较小的原子核（如氢的同位素）相互聚变（结合成较重的原子核），也会释放巨大能量，这两种都是核能。 【小题3】[1]原子弹是通过链式反应实现瞬间大量能量释放，属于核裂变。 [2]核电站的核心设备是核反应堆，它控制核裂变反应的速度，使其持续稳定地释放能量。 [3]氢弹是利用核聚变反应释放巨大能量，通常需要原子弹引爆才能触发。 3. 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．电能是二次能源 C．水力发电是将水的机械能转化为电能 D．能量是守恒的，节约能源是没有意义的 【答案】BC 【详解】A．煤、石油、天然气等化学能源使用后短期内不可再生，因此都是不可再生能源，故A错误； B．电能通常由其他形式的能转化而来，是二次能源，故B正确； C．水力发电是将水的机械能转化为电能，即消耗机械能，得到电能，故C正确； D．能量是守恒的，但能量的转移和转化是有方向性的，节约能源意义重大，故D错误。 故选BC。 4. 由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，开发新能源已成为全世界的重要课题。下列关于能源及其利用的说法正确的是（　　） A．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站 B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 C．核能是不可再生能源，而风能、水能是可再生能源 D．我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 【答案】BC 【详解】A．由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的。故A错误； B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能是新型的无污染的能源，是取之不尽的能源，可直接利用且对环境的污染小，前景广阔，故B正确； C．核能是一种使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源，是不可再生能源，风能、水能等能源，在自然界中是可以短时间再生的能源，为可再生能源，故C正确； D．煤、石油这些化石能源，都属于不可再生能源，储量是有限的，所以要节约资源，故D错误。 故选BC。 5. 我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【答案】A 【详解】A．火力发电主要利用煤、石油、天然气等化石燃料燃烧时产生的热能来发电，会排放大量的二氧化碳，故A符合题意； B．水力发电是利用水的动能和势能来发电，不会排放二氧化碳，故B不符合题意； C．风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，不会排放二氧化碳，故C不符合题意； D．光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，不会排放二氧化碳，故D不符合题意。 故选A。 6. 2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（    ） A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器 C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器 【答案】A 【详解】太阳能能源源不断获得，是可再生能源；太阳翼为电路提供电能，在电路中属于电源。 故选A。 7. 下列能源中，能归入图中所示的中间阴影部分的是（　　） A．核能 B．太阳能 C．电能 D．石油 【答案】B 【详解】A．核能无法从自然界源源不断得到，是不可再生能源，故A不符合题意； B．太阳能既是可再生能源，也是一次能源，还是清洁能源，故B符合题意； C．电能需要消耗一次能源来得到，属于二次能源，故C不符合题意； D．石油属于一次能源，但无法从自然界源源不断得到，是不可再生能源，同时石油的使用会污染环境，不是清洁能源，故D不符合题意。 故选B。 8. 2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成；2025年1月20日中国利用大型核实验装置“东方超环”制成“人造太阳”，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，标志核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用核聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过核聚变释放巨大的能量 【答案】D 【详解】A．核能不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源，故A错误； B．当前我国核电站利用的核能均是通过核裂变获得；所以“华龙一号”是利用的是裂变产生能量，故B错误； C．核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，电子在原子核外，故C错误； D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”，其反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，故D正确。 故选D。 9. 人类利用能源的历程 (1)能源是能够提供 的物质资源； (2)千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源，称之为 ，如煤、石油和天然气； (3)化石能源等不能在短期内从自然界得到补充，所以这类能源叫作 能源。水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，叫作 能源； (4)一次能源与二次能源 ①可以直接从自然界获得的能源，称为 能源。如化石能源、太阳能、水能、风能、地热能及核能等； ②无法从自然界直接获取，必须通过消耗 能源才能得到的能源称为 能源。如电能、焦炭、煤气、汽油、煤油、沼气等。 【答案】(1)能量 (2)化石能源 (3) 不可再生 可再生 (4) 一次 一次 二次 【详解】（1）根据定义，能源是能够提供能量的物质资源。 （2）千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源，称之为化石能源，如煤、石油和天然气。 （3）[1][2]化石能源等不能在短期内从自然界得到补充，所以这类能源叫做不可再生能源。水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，叫做可再生能源。 （4）[1]可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源。如化石能源、太阳能、水能、风能、地热能及核能等。 [2][3]无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源称为二次能源。如电能、焦炭、煤气、汽油、煤油、沼气等。 10. 我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术，兼顾了安全性与经济性。目前核电站是通过核 （选填“裂变”或“聚变”）的方式释放能量，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放，助力实现“ 中和”目标。 【答案】 裂变 不可再生 碳 【详解】[1]核裂变是指重原子核分裂成两个或多个较轻原子核的过程，在这个过程中会释放出大量的能量；而核聚变目前还主要处于研究阶段，尚未大规模应用于核电站。目前，核电站是通过核裂变的方式释放能量的。 [2]可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，如太阳能、风能、水能等；核原料是矿产资源，一旦被使用，在短时间内无法从自然界得到补充，所以核原料属于不可再生能源。 [3]核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放，助力实现“碳”中和目标。“碳”中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 11. 获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变，如图所示，图甲表示的是 ；图乙表示的是 （以上两空均填“核裂变”或“核聚变”）。其中图 （选填“甲”或“乙”）展示的是制造氢弹的原理。太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 【答案】 核裂变 核聚变 乙 聚变 【详解】[1][2]甲图中是由一个较重的原子核变成较轻的原子核的核反应，是核裂变；乙图是由较轻的原子核变成较重的原子核的核反应，是核聚变。 [3]氢弹的制造原理是核聚变，故乙图展示的是制造氢弹的原理。 [4]在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，因此可以说，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。 12. 波浪能，即海洋波浪能，是一种取之不尽、用之不竭的新能源，无污染。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦，近年来，在各国开发新能源的计划中，波浪能的利用已占有一席之地。海洋波浪能为人类提供 ，故它是一种 。海洋波浪能来自 ，是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】 电能 能源 风能 可再生 【详解】[1][2][3][4]结合“地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦”可得，海洋波浪能为人类提供电能，故它是一种能源；波浪能是海洋能的一种形式，其能量来源于海表上空的风能。当风吹过海面时，会将能量传递给海水，形成波浪。海洋波浪能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源。 13. 太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的 。我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年前地球接收的 ； (2)目前，人们开发、利用太阳能主要采用：①太阳能转化为电能，如 ；②太阳能转化为化学能，如 ；③太阳能转化为 ，如太阳灶、太阳能热水器。 【答案】(1) 聚变 核能 太阳能 (2) 太阳能电池 植物通过太阳进行光合作用，生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物 内能 【详解】（1）[1]在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放巨大的核能，因此太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。 [2]远古时期陆地和海洋的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能，在它们死后，埋在地下和海底，经过几百万年的变化，变成了今天所开采的化石燃料，所以实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。 （2）[1]太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供我们去使用。 [2]太阳能转化为化学能的典型实例就是植物的光合作用，还有生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物也是将太阳能转化为化学能。 [3]太阳灶、太阳能热水器这一类物体都是吸收太阳能并转化成内能，从而将水加热，所以是太阳能转化为内能这一类。 14. 城市一些路段安装了太阳能LED照明路灯，如图所示，LED是一种发光二极管，它是由 材料制成的，灯杆顶端是太阳能电池板，白天它可以将 能转化为 能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。若某段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为，这些能量经转化后，可供功率为120W的路灯工作20h，则该太阳能路灯的能量转化效率为 %。太阳能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）释放出的巨大的能量。 【答案】 半导体 太阳 电 36 可再生 聚变 【详解】[1]LED是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的，发光二极管具有单向导电性。 [2][3]太阳能电池板白天吸收太阳能，产生电能，把太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电。 [4]路灯工作20h消耗的电能为 则该太阳能路灯的能量转化效率为 [5][6]太阳能可以从自然界源源不断获取，属于可再生能源；利用核能的方式是核裂变和核聚变，太阳能是在太阳内部氢原子核发生聚变释放出的巨大的能量。 15. 如图所示的是太阳能热水器，它的水箱装有120L水，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%。假设被阳光直射的地球表面，每平方米在1s内得到的太阳辐射能量约为1400J。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光直射5h，求：〔水的比热容为〕 (1)整箱水需要吸收的热量。 (2)此过程中太阳辐射的能量E。 (3)热水器上集热器的面积。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）已知水的体积 ； 根据密度公式，可得水的质量； 水吸收的热量根据吸热公式 得： 。 （2）已知集热器对太阳能的利用效率 ； 根据效率公式，可得太阳辐射的总能量。 （3）已知阳光直射时间。 设热水器上集热器的面积为S。 太阳辐射的总能量 E 等于单位面积单位时间接收到的能量、集热器面积和照射时间的乘积。 由 可得，集热器的面积为 = 。 16. 请阅读短文并回答问题。 现代工业社会使用的煤炭、石油、天然气都属于化石能源。化石能源储量有限，不可再生。而且在燃烧后会产生污染物和温室气体，给全球气候带来了许多负面影响。相比之下，氢能源有很多优势：通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好；氢气的热值较高，在相同条件下，其燃烧释放的能量多于普通燃料；氢的来源比较广泛，只要有水，就能通过电解等方式产生氢气，利用水和氢气之间的循环，能较好地缓解能源危机。 除了将氢气直接用于燃烧，科学家们还发明了氢氧燃料电池。氢氧燃料电池与普通的电池相似，都是利用化学反应来提供电能的装置。如图所示的是氢氧燃料电池的工作原理图。将氢气送到燃料电池的负极，经过催化剂的作用，氢分解成带正电的氢离子（质子）和带负电的电子，氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池的正极。而电子是不能通过质子交换膜的，只能经外电路从负极流向正极，于是外电路中就形成了电流。电子到达正极后，再与氧气和氢离子重新结合为水，整个过程实现了化学能与电能的转化。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)氢能源的优势是 。（写出一条即可） (2)氢氧燃料电池在工作过程中，主要将 能转化为电能。 (3)氢燃料的热值为，那么2kg的氢完全燃烧时可放出 J的热量。 【答案】(1)见解析 (2)化学 (3) 【详解】（1）由材料可知，氢能源有很多优势：通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好；氢气的热值较高，在相同条件下，其燃烧释放的能量多于普通燃料；氢的来源比较广泛，只要有水，就能通过电解等方式产生氢气，利用水和氢气之间的循环，能较好地缓解能源危机。 （2）氢氧燃料电池是利用化学反应来提供电能的装置，在工作过程中，消耗化学能，产生电能，主要将化学能转化为电能。 （3）完全燃烧2kg氢气放出的热量Q放=mq=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版初中物理九年级下学期 第二十二章《能源与可持续发展》练习题（辽宁专用） 1. 新能源的开发源于技术的进步，如图所示的潮汐发电站是将 能转化为电能，该能源属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。 2. 核能 (1)原子的结构：原子核由 和 组成，质子带 电荷，其电荷量跟 的电荷量相等， 不带电。 (2)核能：一旦质量较大的原子核发生 或者质量较小的原子核相互 ，就有可能释放出惊人的能量。这种能量就是核能。 (3)核聚变与核裂变 ①原子弹是利用 的原理工作的。 ②核反应堆中发生的就是核裂变中的可控链式反应。核电站利用核能发电，它的核心设备就是 。核电站利用核反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。 ③太阳核心每时每刻都在发生核聚变反应，氢弹是利用 的原理工作的。 3. 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．电能是二次能源 C．水力发电是将水的机械能转化为电能 D．能量是守恒的，节约能源是没有意义的 4. 由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长，开发新能源已成为全世界的重要课题。下列关于能源及其利用的说法正确的是（　　） A．随着科学技术的快速发展，我国已建成了利用核聚变能量发电的核电站 B．与煤炭、石油、天然气等能源相比，风能、水能、太阳能具有清洁环保的优点 C．核能是不可再生能源，而风能、水能是可再生能源 D．我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不重要 5. 我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 6. 2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示，太阳能、太阳翼分别属于（    ） A．可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器 C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器 7. 下列能源中，能归入图中所示的中间阴影部分的是（　　） A．核能 B．太阳能 C．电能 D．石油 8. 2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成；2025年1月20日中国利用大 型核实验装置“东方超环”制成“人造太阳”，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，标志核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用核聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过核聚变释放巨大的能量 9. 人类利用能源的历程 (1)能源是能够提供 的物质资源； (2)千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的能源，称之为 ，如煤、石油和天然气； (3)化石能源等不能在短期内从自然界得到补充，所以这类能源叫作 能源。水能和风能等能源可以在短期内从自然界得到补充，叫作 能源； (4)一次能源与二次能源 ①可以直接从自然界获得的能源，称为 能源。如化石能源、太阳能、水能、风能、地热能及核能等； ②无法从自然界直接获取，必须通过消耗 能源才能得到的能源称为 能源。如电能、焦炭、煤气、汽油、煤油、沼气等。 10. 我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术，兼顾了安全性与经济性。目前核电站是通过核 （选填“裂变”或“聚变”）的方式释放能量，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站的大规模应用可显著减少温室气体排放，助力实现“ 中和”目标。 11. 获取核能有两条途径——重核的裂变和轻核的聚变，如图所示，图甲表示的是 ；图乙表示的是 （以上两空均填“核裂变”或“核聚变”）。其中图 （选填“甲”或“乙”）展示的是制造氢弹的原理。太阳是人类能源的宝库。在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。 12. 波浪能，即海洋波浪能，是一种取之不尽、用之不竭的新能源，无污染。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦，近年来，在各国开发新能源的计划中，波浪能的利用已占有一席之地。海洋波浪能为人类提供 ，故它是一种 。海洋波浪能来自 ，是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 13. 太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的 。我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年前地球接收的 ； (2)目前，人们开发、利用太阳能主要采用：①太阳能转化为电能，如 ；②太阳能转化为化学能，如 ；③太阳能转化为 ，如太阳灶、太阳能热水器。 14. 城市一些路段安装了太阳能LED照明路灯，如图所示，LED是一种发光二极管，它是由 材料制成的，灯杆顶端是太阳能电池板，白天它可以将 能转化为 能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。若某段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为，这些能量经转化后，可供功率为120W的路灯工作20h，则该太阳能路灯的能量转化效率为 %。太阳能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生 （填“裂变”或“聚变”）释放出的巨大的能量。 15. 如图所示的是太阳能热水器，它的水箱装有120L水，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%。假设被阳光直射的地球表面，每平方米在1s内得到的太阳辐射能量约为1400J。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光直射5h，求：〔水的比热容为〕 (1)整箱水需要吸收的热量。 (2)此过程中太阳辐射的能量E。 (3)热水器上集热器的面积。 16. 请阅读短文并回答问题。 现代工业社会使用的煤炭、石油、天然气都属于化石能源。化石能源储量有限，不可再生。而且在燃烧后会产生污染物和温室气体，给全球气候带来了许多负面影响。相比之下，氢能源有很多优势：通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好；氢气的热值较高，在相同条件下，其燃烧释放的能量多于普通燃料；氢的来源比较广泛，只要有水，就能通过电解等方式产生氢气，利用水和氢气之间的循环，能较好地缓解能源危机。 除了将氢气直接用于燃烧，科学家们还发明了氢氧燃料电池。氢氧燃料电池与普通的电池相似，都是利用化学反应来提供电能的装置。如图所示的是氢氧燃料电池的工作原理图。将氢气送到燃料电池的负极，经过催化剂的作用，氢分解成带正电的氢离子（质子）和带负电的电子，氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池的正极。而电子是不能通过质子交换膜的，只能经外电路从负极流向正极，于是外电路中就形成了电流。电子到达正极后，再与氧气和氢离子重新结合为水，整个过程实现了化学能与电能的转化。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)氢能源的优势是 。（写出一条即可） (2)氢氧燃料电池在工作过程中，主要将 能转化为电能。 (3)氢燃料的热值为，那么2kg的氢完全燃烧时可放出 J的热量。 1 学科网（北京）股份有限公司 $