鲁科版(五四制)九年级下册《第二十章 能源和可持续发展》章节练习2
一 、单选题(本大题共8小题,共24分)
1.(3分)下列说法中正确的是
A. 电动机是电磁感应现象的应用
B. 导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
D. 核电站利用的是可控核聚变释放的能量
2.(3分)今年“世界地球日”的主题是倡导低碳生活,低碳生活意指较低的温室气体(CO2)排放,强调低能量、低消耗的生活方式.下列属于低碳生活方式的是( )
A. 使用太阳能热水器烧水洗澡 B. 上学、放学让父母开车接送
C. 电视机长时间处于待机状态 D. 冬天和夏天长时间开着空调
3.(3分)关于信息的传递和能源,下列说法中正确的是
A. 电能是广泛使用的一次能源
B. 手机通信是利用电磁波来传递信息的
C. 北斗卫星是利用超声波来进行定位的
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
4.(3分)关于微观粒子和核电站,下列说法正确的是
A. 原子结构与太阳系很相似,质子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕中子运动
B. 核电站发电的能量转化过程是:核能一内能一机械能一电能
C. 核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
D. 只要视力足够好,人们凭肉眼就能看到电子
5.(3分)2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”.关于空间站所使用的供电装置,你认为最可行的是( )
A. 风力发电机 B. 化学蓄电池 C. 柴油发电机 D. 太阳能电池
6.(3分)自然界中存在着多种人类所需的能源,在下列几组能源中,属于可再生能源的一组是
A. 水能、石油、核燃料 B. 风能、水能、太阳能
C. 煤炭、石油、天然气 D. 风能、地热能、天然气
7.(3分)关于能源的说法中,错误的是
A. 太阳能是可再生能源,太阳能电池是直接把太阳能转化为电能的装置
B. 电能是二次能源,便于输送和转化
C. 化石能源不可再生,大量使用会造成严重的环境污染
D. 核能是不可再生能源,核电站是利用可控核聚变反应所释放的能量来发电的
8.(3分)水是一种重要的自然资源,与人类和生物生存、工农业生产等息息相关,下列有关水的说法中正确的是( )
A. 在淡水资源缺乏的海岛上,可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水
B. 白天,植物吸收大量的水,主要用来满足光合作用的需要
C. 天然降水洁净、清澈,应提倡将其直接作为饮用水
D. 地球上有的是水,节约用水是小题大做
二 、填空题(本大题共8小题,共21分)
9.(1分)2011年3月14日,日本福岛第一核电站因冷却系统的故障,导致严重的核泄漏事故,引起了全世界的关注.
(1)核电站是利用原子核发生____(选填“裂变”或“聚变”)释放能量来发电的.
(2)下面是核能发电中能量转化的过程,请将其补充完整.
10.(2分)自然界中,能量的转化和转移过程遵守______定律。水能和风能都属于______能。
11.(5分)长洲水利枢纽以发电和航运为主,兼有防洪灌溉、淡水养殖、供水、旅游等综合利用功能的工程。水电站最后输出的是______能,水能属于______选填“可”或“不可”再生能源。
12.(1分)某兴趣小组的同学,用煤炉给的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧煤,水的比热容为,煤的热值约为。煤炉烧水时的热效率 ______ 。
13.(2分)常见汽车的动力机械是内燃机,从能量转化的角度来看,内燃机是把______________能转化为机械能的机器,内燃机的效率较低,它在工作过程中,能量大部分以______________的形式耗散掉.
14.(2分)今年月,长春的上空出现了三个太阳的“幻日”现象如图所示“幻日”是由于光的______形成的。太阳能是______选填“可再生”或“不可再生”能源。
15.(5分)太阳能属于可再生的 ______ 选填“清洁”或“不清洁”能源.目前人们直接利用太阳能的方式主要有两种:一种是用集热器把水等物质进行加热;另一种是用太阳能电池把太阳能转化成 ______ 能.
16.(3分)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点,当它吸收太阳能后,水的温度将会 ______ ,水的内能 ______ 选填“减少”、“不变”或“增加”,这是通过 ______ 的方法改变了它的内能.
三 、计算题(本大题共1小题,共10分)
17.(10分)如图甲为新型电饭锅,它采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图乙所示,其中和均为电热丝,是自动控制开关煮饭时,把电饭锅接人电路中,在电饭锅工作的内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。
求:和都闭合时电饭锅的电功率;
电热丝的阻值;
这个电饭锅在内把的米饭由加热到,电饭锅在这段时间内的加热效率。
四 、简答题(本大题共1小题,共10分)
18.(10分)阅读以下材料,回答问题。
人类生存最重要的能源--太阳能能源是人类生存与发展的基础之一。世纪以来,全球的人口增长和经济发展,大大增加了对能源的需求。在各种能源中,化石燃料中的石油、天然气是当今世界的主要一次能源。据世界能源委员会统计,已探明的石油、天然气可采储量,按年各国的产量计算,分别只能开采年和年;虽然可采储量还可能会有新的发现,但社会需求也在增长,特别是考虑到第三世界国家的经济发展,油气燃料可供开采的时间不会很长。在化石燃料中,尽管煤的蕴藏量最丰富,但燃煤造成的严重污染使其不大可能成为世界范围的主要能源。虽然核聚变反应可提供清洁的能源,在海洋中蕴藏着的万亿吨核聚变的主要物质氘,但核聚变堆研究的难度很大,估计要到本世纪后期核聚变电站才有可能实现商品化。因此,在展望世纪能源问题的前景时,可能不得不面对油气资源面临枯竭、核聚变发电又未能商品化的一段时间。为保证这一时期内人类有充足的清洁能源供应,利用太阳能来发电是一种必然的选择。太阳能是最重要的可再生能源,地球上的各种能源无不与之密切相关。事实上,太阳在地球的演化、生物的繁衍和人类的发展中,起了无比重大的作用,也为人类提供了取之不尽的能源。太阳内部不断进行的高温核聚变反应释放着功率为兆瓦的巨大辐射能量,其中只有二十亿分之一到达地球大气高层;经过大气层时,约被反射,被吸收,仅有不到一半的能量功率兆瓦到达地球表面。尽管如此,只要能够利用其万分之几,便可满足今日人类的全部需要。
太阳能是______能源。选填“可再生”或“不可再生”
物质氘是发生核______的重要材料。选填“聚变”或“裂变”
到达地球到达地球大气层的太阳能,大概有______ 的能量功率到达地球表面。填百分比
今日人类对能量全部需要______能量功率兆瓦选填“超过”或“不超过”
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:
、电动机不是利用电磁感应来工作的,是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的,故错误;
、电磁波能在真空中传播,导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的,故正确;
、汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能,不是内能转化为机械能,故错误;
、目前的核电站利用的是核裂变释放的能量,故错误.
故选
电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的;
电磁波能在真空中传播,导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的;
汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能;
现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的.
此题主要考查了电动机的原理、电磁波的利用、汽油机工作时能的转化、核电站的工作原理,涉及的知识点较多,是一道学科综合题,但难度不大.
2.【答案】A;
【解析】解:A、使用太阳能热水器可以减小对电能的消耗,符合低碳生活理念,符合题意;
B、汽车尾气会造成大气污染,所以尽量减少对汽车的依赖,改骑自行车环保,不符合题意;
C、电视机待机时也会消耗电能,所以不用时应该切断电源,因为这样可以节约电能,不符合题意;
D、长时间开空调会造成对电的浪费,做法不符合“低碳生活”的精神,不符合题意;
故选A.
3.【答案】B;
【解析】解:我们所使用的电能是经过消耗煤炭、风能等一次能源获得的,属于二次能源。故错误。
B.手机是利用电磁波来实现与基站的信息交互的。故正确。
C.声波无法在真空中传播,所以北斗卫星无法利用超声波来将信息传递给地面,也就无法实现定位功能。故错误。
D.能量是守恒的,但是能量的转移或转化具有方向性,散失的能量不会自动聚集起来供我们再次利用,所以能源不是“取之不尽,用之不竭”的。故错误。
故选:。
一次能源是指能从自然界直接获取的能源。
手机、卫星等都是利用电磁波来传递信息的。
能量的转移或转化是有方向性的。
二次能源是消耗一次能源来获得的;可再生与不可再生均是相对于一次能源来说的。
4.【答案】B;
【解析】解:
A、原子结构与太阳系相似,原子核集中了所有正电荷及大部分质量,即原子核由带正电的质子及不带电的中子组成,质子和中子还可以再分为更小的粒子,电子绕核运动,而质子和中子不做绕核运动.故A错误;
B、核电站先将核能转化为内能,再通过汽轮机将内能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能.故B正确;
C、核反应堆中发生的是可控的核裂变.故C错误;
D、电子体积很小,人仅凭肉眼是无法看到的,故D错误.
故选B.
①原子结构与太阳系很相似,电子就像行星绕太阳运动一样在绕中子运动;
②核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作,最终将核能转化为电能;
③微观粒子,肉眼是看不到的,只有借助电子显微镜观察.
该题考查了物质的微观结构知识和对核电站工作原理的认识,对这些知识要有所了解,是一道基础题.
5.【答案】D;
【解析】解:太阳能电池可以做得比较小巧,并且太阳能取之不尽,没有污染,所以太阳能电池要比化学电池优越得多.
因为在太空中没有空气,不会产生风,柴油发电机也会因没有氧气而无法工作,所以风力发电机和柴油发电机就没有用武之地了.
故选D.
6.【答案】B;
【解析】解:、石油、核燃料是不可再生能源,故该选项错误;
B、风能、水能、太阳能都是可再生能源,故该选项正确;
C、煤炭、石油、天然气都是不可再生能源,故该选项错误;
D、天然气是不可再生能源,故该选项错误;
故选:。
像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
这道题主要考查学生对可再生能源和不可再生能源特点的理解和掌握。是中招热点。
7.【答案】D;
【解析】解:、太阳能能够源源不断的从自然界得到,属可再生能源,太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置。故A正确;
B、电能是由其它形式能转化来的二次能源;便于输送和转化,故B正确;
C、化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,大量使用会造成环境污染,故C正确;
D、核能属于不可再生能源。核电站利用核裂变反应得到核能,故D错误。
故选:。
从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源。
本题是一道综合题,主要考查学生对能源知识的理解和掌握。是中招的热点
8.【答案】A;
【解析】解:A、蒸馏法可以从海水中提取淡水,是可行的,符合题意;
B、植物吸收大量的水,来满足蒸腾作用的需要,是符合植物生长特点的,不符合题意;
C、由于空气污染的程度不同,雨水含有多种物质,直接饮用需谨慎,不符合题意;
D、节约用水而是指能被人类所利用的水,因此D选项不符合题意.
故选A.
9.【答案】裂变;
【解析】解:(1)核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;
(2)由核能发电的过程可知,核能发电的能量转化过程是:核能→水的内能→机械能→电能.
故答案为:
(1)裂变;
(2)内能.
10.【答案】能量守恒 ; 机械 ;
【解析】解:自然界中,能量的转化和转移过程都遵守能量守恒定律。
水能和风能的本质都属于机械能,同时也都属于可再生能源,还是一次能源。
故答案为:能量守恒;机械或可再生、一次。
能量守恒定律:是各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的,能量互相转换时其量值不变,表明能量是不能被创造或消灭的。能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变;
根据能源的实质,不同能源的分类可判断水能和风能的类型。
这道题主要考查了对能量守恒定律的了解,以及对水能和风能的认识,属基础知识的考查。
11.【答案】电 可 ;
【解析】解:
水电站的水轮机带动发电机发电过程中,消耗了水的机械能,获得了电能,故是将机械能转化为电能的过程;
水能可以源源不断的从自然界得到补充,属于可再生能源。
故答案为:电;可。
判断出该过程中消耗了哪种形式的能,进而又产生了哪种形式的能即可;
像太阳能、风能、水能以及动植物等可以长期提供或可以再生的能源叫可再生能源;像煤、石油、天然气等一旦消耗就很难再生的能源叫不可再生能源。
此题主要考查学生对:能量的转化、能源的分类的理解和掌握,是中考的热点。
12.【答案】19%;
【解析】解:燃烧煤的质量,煤的热值,
煤完全燃烧产生的热量,
水的质量,加热水的温度变化量,
水吸收的热量,
煤炉烧水时的热效率。
故答案为:。
已知煤的质量和热值,利用求出煤完全燃烧产生的热量,由图可知加热水的温度变化量,
利用吸热公式求水吸收的热量,根据计算煤炉烧水时的热效率。
此题主要考查燃料完全燃烧放出热量的计算、水吸收热量的计算及效率的计算,综合性较强,属于常考题目。
13.【答案】内;热量;
【解析】从能量转化的角度来看,内燃机是燃烧燃料产生内能,将内能推动活塞向下做功,转化为机械能的机器,内燃机的效率较低,它在工作过程中,能量大部分以废气带走,也就是以热量的形式耗散掉.
14.【答案】折射;可再生;
【解析】解:出现幻日现象的前提是大气层疏密不均匀,太阳在不均匀的大气层中传播时,传播路径发生了改变,这是光的折射现象;
太阳能使用后,还可以在自然界中获取,所以是可再生能源。
故答案为:折射、可再生。
光在不均匀介质中不沿直线传播的现象属于光的折射;
可再生能源使用后,仍然可以再生,不可再生能源被利用后,在现阶段不可能再生的能源资源。
会辨别生活中光的折射现象,光由一种介质斜射入另一种介质时是折射现象,光在同一种不均匀介质中传播也是折射现象;了解可再生能源和不可再生能源,煤、石油、天然气、核能、油页岩是不可再生能源,太阳能、水能、风能是可再生能源。
15.【答案】清洁;电;
【解析】解:
太阳能可以直接被人类获取,并且人类在使用太阳能时,不会对环节造成污染,太阳能属于可再生的清洁能源;
通过太阳能电池就可以将太阳能转化为电能.
故答案为:清洁;电.
人类在使用太阳能时,不会对环节造成污染,太阳能属于可再生的清洁能源;
太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置.
此题主要考查学生对能源定义的掌握情况,并要求了解生活中进行能量转化的过程.
16.【答案】升高;增加;热传递;
【解析】解:当它吸收太阳能后,里面的水的温度升高,内能增加,这是通过热传递的方法改变水的内能;
故答案为:升高;增加;热传递.
改变物体的内能的方法有做功和热传递两种方法,在热传递过程中,高温物体放出热量、温度降低,低温物体吸收热量、温度升高,直到温度相同为止;
该题考查了改变内能的方法、热传递的知识,涉及到了太阳能的利用,要求灵活掌握.
17.【答案】解:(1)当S和S1都闭合时,R1和R2并联,根据并联电阻的特点知,电路中的电阻最小,由P=知,此时电路消耗的电功率最大,由丙图知,通过干路的电流为3A,由P=UI可得电饭锅的电功率P=UI=220V×3A=660W;
(2)当S闭合,只闭合开关S时,只有R1接入电路,由丙图知,此时通过R1的电流为2A,由欧姆定律可得R1的电阻:
R1===110Ω;
(3)由图像可知,0~15min内I=3A时的工作时间t=10min=600s,I′=2A时的工作时间t′=5min=300s,
电饭锅在0~15min内消耗的电能:
W=UIt+UI′t′=220V×3A×600s+220V×2A×300s=5.28×105J,
米饭吸收的热量:
Q吸=m(-)=4.2×103J/(kg ℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3.696×105J,
电饭锅在这段时间内加热的效率:
η=×100%=×100%=70%;
答:(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率660W;
(2)电热丝R1的阻值为110Ω;
(3)电饭锅在这段时间内的加热效率70%。;
【解析】
和都闭合时,电阻与并联;电路中电流最大,由乙图可知此时电流值,则利用求出功率;
闭合,开关断开时,电路中只有工作,由乙图可知通过的电流值,然后根据欧姆定律即可求出的阻值;
和都闭合时,电阻与并联;电路中电流最大,由图丙可知电路中的电流;再由图像可知两种情况下的工作时间,根据求出两种情况下电饭锅消耗的电能,两者之和即为内消耗的电能,根据求出米饭吸收的热量,根据求出电饭锅在这段时间内加热的效率。
此题主要考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的综合应用,分析电路结构得出两种状态下对应的电流值是关键。
18.【答案】可再生;聚变;47%;不超过;
【解析】解:据上面的分析可知,太阳能是在短期内可以再生的,所以是可再生能源;
据课本知识可知,物质氘是发生核聚变的重要材料;
据材料中的“经过大气层时,约被反射,被吸收”可知,到达地球到达地球大气层的太阳能,大概有的能量功率到达地球表面;
据“仅有不到一半的能量功率兆瓦到达地球表面。尽管如此,只要能够利用其万分之几”可知,今日人类对能量全部需要不超过能量功率兆瓦;
故答案为:可再生;聚变;;不超过。
从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源。
物质氘是发生核聚变的重要材料;
据材料中的内容分析即可判断;
据材料中的内容分析即可判断;
读懂材料中的信息,结合实际情况分析计算是解决上题的关键。