第十八章　能源与可持续发展 课时检测--2025-2026学年苏科版物理九年级下册

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第十八章　能源与可持续发展 一、 能源利用与社会发展 一、 选择题（每小题6分，共36分） 1. 能源危机已成为国际性问题，世界各国越来越重视节约能源，下列属于可再生能源的是（　　） A. 核能 B. 太阳能 C. 天然气 D. 煤 2. 第一次使人支配了一种自然力量，从而最终把人和动物分开的标志是 （　　） A. 火的利用 B. 化石能源的利用 C. 电能的利用 D. 核能的发现 3. （南通如东二模）为应对地球气候变暖，促进可持续发展，在践行节能低碳的今天，应特别重视新能源和可再生能源的开发和利用.如图所示阴影部分对应的能源是（　　） A. 煤炭 B. 核能 C. 水能 D. 风能 4. （仙桃中考改编）许多城市的交通指示灯及路灯照明系统已大量使用了太阳能.白天，太阳能电池板除了用一部分太阳能给交通指示灯供电外，还用多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电.下列说法正确的是（　　） A. 太阳能是非清洁能源 B. 夜晚蓄电池将电能转化为化学能 C. 太阳能是可再生能源 D. 交通指示灯将光能转化为电能 5. 我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放，保护环境，下列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. 下列关于能源的说法中，正确的是（　　） A. 当今人类利用的主要能源煤、石油是可再生能源 B. 天然气是一种清洁的能源，人类可以无限制地开发利用 C. 水能和风能可以从自然界中得到，是可再生能源 D. 如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽 二、 填空题（每空2分，共34分） 7. 人类发明和制造的各种机械和机器，都可以看作用来控制能量的转化形式、发生地点或时间的能量转换器.按照这一观点，蒸汽机是一种把　　 能转化为　　 能的能量转换器；水力发电机是一种把　　 能转化为　　 能的能量转换器；电动机是一种把电能转化为　 　能的能量转换器. 8. 我国承诺2030年前二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低.请写出一种造成二氧化碳排放增加的常用能源名称：　 　.减少碳排放人人有责，请写出一种能够对减少碳排放作出贡献的出行方式：　 　. 9. 我国首座深远海浮式风电平台海油观澜号（如图）从广东珠海福陆码头启航，于2023年4月3日抵达文昌海域油气群的作业区.标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展，海上油气开发迈出进军“绿电时代”的关键一步.海油观澜号利用风能发电，风能是可再生的　 　（清洁/非清洁）能源.海油观澜号的发电原理是　 　，能量转化形式是　 　. 10. 页岩气是一种藏身于页岩层或泥岩层中的非常规燃料（主要成分是含量在90％以上的甲烷），它正在成为搅动世界能源市场的力量.有报道称，这种被国际能源界称为“博弈改变者”的气体，或将成为挤垮石油的“大杀器”.由此可知，页岩气是一种　　 （可再生/不可再生）能源，它的主要成分和三大化石燃料中的　 　相同. 11. 地球上化石能源的储存有限，并且在使用化石能源的时候还会给环境带来一定的影响.所以现在人类在不断寻求新能源，请举出两个属于新能源的例子：　 　、　 　. 12. 研究能源的利用、实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务，在“天然气、煤炭、石油、太阳能、核能、水能”这些能源中，属于可再生能源的有　　 .合理分类和利用垃圾可以变废为宝，其中采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，还提供了大量的能源.垃圾发电是将垃圾内储存的化学能转化为 　　 .在一定条件下，1t垃圾能榨出168kg燃料油，若燃料油的热值取4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为　　 J. 三、 解答题（30分） 13. ★★能源问题是现代社会发展的三大基本要素之一，请回答以下问题： （1） 能源家族中：① 柴薪、② 煤炭、③ 石油、④ 天然气、⑤ 水能、⑥ 风能、⑦ 太阳能、⑧ 地热能等，其中属于化石能源的有　 　（填序号）. （2） 城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对，小刚同学收集如下两组有关数据： 能　源 煤气 天然气 热值q/（J·m－3） 约4×107 约8×107 当地价格/（元·m－3） 9 15 每户月平均用气量/m3 6 3 更换灶具费用/元 0 70 ① 根据数据，在标准大气压下将2.5L、20℃水烧开，水要吸收的热量为　 　J，如使用煤气，则需要　 　m3，价格为　 　元；如使用天然气，则需要　 　m3，价格为　 　元.[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），不计热损失] ② 现请你决策：　 　（继续使用煤气/更换使用天然气）.简单说明你作出这样决策的理由：　 　. 二、 核能 太阳能 一、 选择题（每小题7分，共42分） 1. （贵州中考）华龙一号核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”.它发电时利用的核裂变释放的能量属于（　　） A. 核能 B. 动能 C. 光能 D. 势能 2. 关于原子核和核能，下列说法正确的是（　　） A. 原子核是由质子和电子组成的 B. 原子核占据了原子的大部分空间 C. 核能是原子核发生变化时释放出的能量 D. 核能属于可再生能源 3. （哈尔滨南岗模拟）下列说法正确的是（　　） A. 任何两个原子核都可以发生聚变 B. 在核电站中，发生的是可控的链式反应 C. 氢弹利用的是核裂变 D. 目前人类已建立的核电站，利用核聚变发电 4. （青岛一模）大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一.如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，不正确的是（　　） A. 核反应堆：核能转化为内能 B. 蒸汽轮机：内能转化为机械能 C. 发电机：电能转化为机械能 D. 电采暖：电能转化为内能 5. 下列能源中，不是来自太阳的是（　　） A. 石油 B. 核能 C. 天然气 D. 煤炭 6. 某公司研发的高效N型单晶i－TOPCon太阳能电池，光电转换效率可以达到24.58％.假定某市采用N型单晶i－TOPCon材料制作的太阳能电池屋顶光伏发电系统的总面积为10万平方米.已知市域内每年能正常发电的时间约为1200h，太阳照射到地面上1m2面积的平均功率约为0.98kW.全市光伏发电系统年总发电量约为（　　） A. 2.5×107kW·h B. 2.5×109kW·h C. 1.0×1014J D. 1.0×1015J 二、 填空题（每空4分，共44分） 7. 物质由分子或原子构成，原子是可分的，原子由原子核和　　 构成；原子核也是可分的，原子核由中子和　 　构成；原子核内蕴藏着巨大的核能，核能释放途径有两种－－重核裂变和轻核聚变，目前人类和平利用核能的方式是利用 　　 来发电. 8. 人类有效地获得大量核能，是从用中子轰击铀核引起裂变开始的.一个铀核裂变释放能量的同时，还会放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他铀核裂变就可以使裂变反应不断进行下去，如图所示，这种反应叫作　 　.要使核能长期释放，必须控制这种反应的速度，　 　就是一种能控制这种反应速度的装置. 9. （唐山路南模拟）核电站利用核反应堆释放的能量使水　　 （填物态变化名称）成水蒸气，再通过蒸汽轮机带动发电机发电.核反应堆是通过可控制　　 （核裂变/核聚变）反应释放核能，发电机的原理是　 　. 10. 对太空中的空间站来说，每24h就有16个昼夜.每昼30min、每夜60min，30min面对太阳的时间，就是电池板发电的时候.电池板发电时，一部分电量直接供给组合体，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜使用，电池在黑夜供电时将　　 能转化为　　 能.若空间站所在高度电池板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，为了保证每天能够产生8.28×108J的电能，则电池板的总面积至少为　 　m2（太阳能电池效率为23％）. 三、 解答题（14分） 11. ★（天津武清三模）如图所示为某家庭安装的壁挂式太阳能热水器，假设太阳能面板受到阳光照射时，平均每小时吸收7.0×106J的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50℃.[c水＝4.2×103J/（kg·℃）] （1） 求水吸收的热量. （2） 求该太阳能热水器的效率. （3） 若用效率为50％的燃气灶对这些水加热，要达到同样的效果，则需要完全燃烧的燃气质量是多少？（燃气的热值取4.2×107J/kg） 三、 能量转化的基本规律 一、 选择题（每小题7分，共35分） 1. 关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A. 能量可以凭空消失 B. 能量可以凭空产生 C. 能量在转化和转移的过程中，总量保持不变 D. 热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 2. （安顺模拟）创新能源也是一种环保.有一种利用玻璃纤维和碳纤维制成的“发热纸”，末端接上电池不久后就会发热，用它可以包装面包等小食品，这种“发热纸”中发生的能量转化是（　　） A. 电能转化为化学能 B. 化学能转化为电能 C. 内能转化为电能 D. 电能转化为内能 3. 发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能.以上两个事实说明能量的转化和转移具有（　　） A. 任意性 B. 方向性 C. 单一性 D. 不确定性 4. （苏州中考）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具－－“高转筒车”（如图）.使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里输送到上方农田中.下列说法正确的是（　　） A. 这是一台“永动机” B. 水在输送过程中重力势能不变 C. 转轮转速越快，输水做功功率越大 D. 上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 5. 文艺复兴时期，意大利的达·芬奇设计了如图所示的“永动机”装置.他设计时认为，在轮子转动过程中，右边的小球总比左边的小球离轮心更远些，在两边不平衡的力作用下轮子会沿箭头方向转动不息，而且可以不断地向外输出能量.下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A. 装置所具有的机械能始终不变 B. 装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 C. 如果没有能量补充，装置最终会停下来 D. 根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 二、 填空题（每空4分，共40分） 6. 如图所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮旋转起来.这个实验说明：燃料的化学能转化为 　 　能，传递给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动小叶轮转动，水蒸气的　 　能转化为小叶轮的　　 .这个实验说明了热机中能量转化的基本过程，说明热机是　 　的装置. 7. （白山抚松模拟）汽车刹车的过程中，机械能减少，转化为轮胎、地面和空气的　 　能，这些能量不能再自动地用来驱动汽车，是因为能量的转移和转化具有　　 性. 8. ★为了验证“能量守恒定律”的正确性，历史上有人提出了如图所示的永动机模型，其设计原理：在B处放一小铁球，它会在磁铁A的作用下向上滚动，到达C时从轨道M上的小孔下落，又沿轨道N回到B处，开始往复运动.这种永动机方案 　　 （可行/不可行），请从具体的过程分析，写出你判断的理由　 　 。 9. ★（济南历城一模）如图所示，“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目.启动时，海盗船在电机的牵引下越摆越高；关闭电机，海盗船会继续自由摆动，但摆动高度却越来越低，这是因为海盗船的部分机械能正逐渐转化为内能，但这部分内能不可能自动地再让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具有　　 ；在转化和转移过程中，能量的总量　　 （不断增加/保持不变/不断减少）. 三、 解答题（共25分） 10. （12分）小强制作了一个实验装置，称其为“永动机”，如图所示，它由转轮（5根轻杆组成）和转轴构成，在轻杆末端装有形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮，弯曲的叶片进入热水后，因吸热而伸展，起到“划水”的作用，从而推动转轮转动.叶片离开热水后，因冷却形状迅速恢复成弯曲，转轮因此能较长时间转动.请你回答： （1） 进入热水的叶片会伸展，它的弹性势能转化为　　 能. （2） 叶片在热水中吸收的热量一定　 　（大于/等于/小于）叶片对水做的功. （3） 实验证明这个“永动机”并不能一直工作，“永动机”的设想违背了　 　. 11. （13分）蓄能电站是电网为合理用电、提高电力的经济效益而设计修建的，它的工作原理是在深夜处于用电低谷时，利用过剩的电能，通过水泵把下游水库的水抽到高处的上游水库内；白天则通过开启闸门放水发电，以补充电能的不足，我国陆续兴建了许多蓄能电站，改善了电网的供电质量. （1） 请分析蓄能电站在蓄水和发电过程中能量的转化情况. （2） 知道了蓄能电站的工作原理，你认为修建蓄能电站在选址时，对自然条件有什么要求？ 四、 能源与可持续发展 一、 选择题（每小题7分，共42分） 1. （包头中考）节能减排、保护环境是每个人的共同责任.下列做法符合节能环保理念的是（　　） A. 把废旧电池随意丢弃 B. 将电视机处于待机状态 C. 关停高能耗高污染的工厂 D. 将有害废水排放到江河中 2. （三明模拟）下列关于能源及其利用的说法，错误的是（　　） A. 新能源的开发可以有效缓解能源危机 B. 风能、太阳能、水能属于可再生能源 C. 核电站是利用核聚变释放的能量发电的 D. 氢燃料发动机将燃料燃烧所释放的内能转化为机械能 3. （兰州中考）2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行.本届世园会的主题为“公园城市、美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念.下列说法中不正确的是（　　） A. 园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗 B. 园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高 C. 园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水 D. 因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源 4. 熔盐塔式光热发电原理是让熔盐物质吸收太阳能升温，流动传热给水产生蒸汽，蒸汽轮机被推动继而发电，实现太阳能E1→内能→机械能E2→电能的转变，则（　　） A. E1＞E2 B. E1＝E2 C. E1＜E2 D. 这是通过做功的方式改变熔盐物质的内能 5. 为实现国家的“碳达峰”“碳中和”目标，某汽车集团研发了一款新型汽车，工作时汽车尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲.下列有关该汽车的说法错误的是（　　） A. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 B. 尾气中“汽油味”降低，说明汽油在汽缸中燃烧更充分 C. 大力改进汽油机的结构，也不能使汽油机的效率达到100％ D. 汽油在汽缸内燃烧越充分，汽油的热值越高，热机效率越高 6. 风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电.输入风机的风能的功率为3×106W，发电机1h输出电能约为960kW·h.若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，发电机的效率为80％，则风机的效率约为（　　） A. 30％ B. 40％ C. 50％ D. 60％ 二、 填空题（每空4分，共36分） 7. （周口项城二模）一年一度的“地球一小时”活动如期而至，多地地标建筑于同一时间减少不必要的照明，展现对生态保护的关注.此项活动是通过关灯的方式减少通电　 　来减少电能消耗的.据统计，每节约1度电，可减少1kg二氧化碳和0.03kg二氧化硫的排放.如果全市1h节约的电能约2×104kW·h，相当于减少了　 　t二氧化碳的排放.作为中学生，你应该有节能减排的意识，请你提出一条具体的节能建议：　 　. 8. （常州中考）海浪蕴含着巨大的能量，它属于　　（可再生/不可再生）能源.海浪发电装置如图所示，当海浪带动浮子上下运动时，绳索带动发电机转动，它将海浪具有的　　 能转化成电能，发电机的工作原理是　 　. 9. ★电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小明对家里的电动自行车进行了测试.他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像.已知匀速行驶时，电动机输入电压为36V，输入电流为5A.由图可知，7～12s内电动自行车受到的摩擦力为 　 　N，电动自行车匀速行驶时，电动机消耗电能的功率是　 　W，电能转化为机械能的效率为　　 ％（结果精确到0.1％）. 三、 解答题（22分） 10. ★如图所示，目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统.风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用.某种型号的风光互补路灯技术参数如下： 风力发电额定输出功率 270W 风力发电额定风速 9m/s 风力发电机启动风速 3m/s 路灯额定电压 24V 路灯额定功率 60W 太阳能电池板平均输出功率 180W （1） 太阳能和风能属于　　 （可再生/不可再生）能源.在路灯照明过程中，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. （2） 若太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s·m2），太阳能电池板的面积为1.25m2，则该太阳能电池板将光能转化为电能的效率为　 　％.无风的晴天，光照5h，太阳能电池板产生的电能只提供路灯发光，可使路灯正常工作　 　h. （3） 风力发电机是根据　　 原理发电的.已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比.在平均风速为6m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电.此时，风力发电机的平均输出功率为　 　W.若风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内通过风力发电使蓄电池储存的电能约增加　　 kW·h. 参考答案 第十八章　能源与可持续发展 一、 能源利用与社会发展 1、B；2、A；3、D；4、C；5、A；6、C； 7、内；机械；机械；电；机械； 8、煤炭；步行（合理即可）； 9、清洁；电磁感应；机械能转化为电能； 10、不可再生；天然气； 11、太阳能；核能（合理即可）； 12、太阳能、水能；电能；6.72×109； 13、②③④；8.4×105；2.1×10－2；0.189； 1.05×10－2；0.1575；更换使用天然气；从长远看，更经济（合理即可）； 二、 核能 太阳能 1、A；2、C；3、B；4、C；5、B；6、C； 7、核外电子；质子；重核裂变； 8、链式反应；核反应堆； 9、汽化；核裂变；电磁感应； 10、化学；电；250； 11、解：（1） 水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×50℃＝2.1×107J （2） 热水器吸收的太阳能（总能量）Q总＝7.0×106J/h×8h＝5.6×107J，热水器的效率η＝×100％＝×100％＝37.5％ （3） 燃气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4.2×107J，需要完全燃烧的燃气质量m＝＝＝1kg； 三、 能量转化的基本规律 1、C；2、D；3、B；4、C；5、C； 6、内；内；机械能；将内能转化为机械能； 7、内；方向； 8、不可行；小铁球在C处受到磁铁A的吸引力大于在B处受到的吸引力，所以小铁球运动到C处时不会从小孔下落，而会被磁铁A吸引，在转化和转移过程中能量的总量保持不变，所以都遵循能量守恒定律，小铁球在轨道受摩擦力的作用，有部分机械能转化为内能，所以永动机模型不可行； 9、方向性；保持不变； 10、动；大于；能量守恒定律； 11、解：（1） 从能量的角度看，蓄能电站在蓄水的过程中，水的动能转化为重力势能，发电时，将水的机械能最终转化为电能　 解：（2） ① 上、下水库落差大；② 水量丰沛（合理即可）； 四、 能源与可持续发展 1、C；2、C；3、D；4、A；5、D；6、B； 7、时间；20；随手关灯（合理即可）； 8、可再生；机械；电磁感应； 9、30；180；66.7； 10、可再生；方向性；18；15；电磁感应；80；0.16； 1 学科网（北京）股份有限公司 $