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11.5 能源开发与可持续发展 同步练习 教科版九年级物理下册
一、单选题
1．太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B．乙图中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C．丙图中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D．丁图中，太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能
2．目前，科学家正在研究太空电站，即地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．太阳能来自太阳内部的核裂变
B．太阳能收集板将太阳能转化为电能
C．利用微波实现“无缆传输”，微波是一种电磁波
D．太阳能是一种清洁，无污染的可再生能源
3．为了减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标。下列哪项措施不能很好地推动实现碳达峰和碳中和目标（　　）
A．优化能源结构，因地制宜发展水电、风电、太阳能、海洋能、地热能等
B．推动产业和工业优化升级，发展新一代新材料、新能源、节能环保等新兴产业
C．大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业
D．建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念，建设低碳智慧型城市和绿色乡村
4．下列关于能源的说法，正确的是（　　）
A．风能是不可再生能源 B．太阳能、水能是一次能源
C．人类已建成的核电站是利用核聚变发电的 D．太阳的惊人能量来自内部的核裂变
5．清洁能源是指不排放污染物，能够直接用于生产、生活的能源。下列能源中都属于清洁能源的是（　　）
A．太阳能、石油 B．石油、风能
C．太阳能、风能 D．风能、煤炭
6．下列关于能源和可持续发展的表述，正确的是（　　）
A．太阳能、地热能、核能都是可再生能源
B．原子弹是根据可以控制的核聚变工作的
C．为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．能量的转化、转移都是有方向性的，人类所能利用的能源是有限的，需要节约能源
7．下列关于能源的理解正确的是（　　）
A．能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．化石能源属于可再生能源
C．水能、风能是可循环利用的绿色能源
D．电能属于一次能源
8．北京冬奥会上使用的氢燃料火炬、防刺防切割面料运动服、紫外线消毒机器人，智慧AR导航系统，体现了科技冬奥、绿色环保的理念。以下分析错误的是（　　）
A．紫外线具有显著的热效应
B．防刺防切割面料具有超弹、超韧和超强等性能
C．氢燃料是绿色环保无污染能源
D．智慧AR导航利用电磁波传递信息
9．如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程，是世界在建规模最大的水电工程正式投运后，每年可向华东地区输送的电能，相当于火力发电站燃烧标准煤所获得的电能，标准煤的热值取，下列说法中错误的是（　　）
A．水能是可再生能源 B．水电站将水的机械能转化为电能
C．煤炭是不可再生能源 D．火力发电站的发电效率为50%
10．能源和信息在我们生活生产中越来越重要，下列说法中正确的是（　　）
A．可以利用月球作为微波通信的中继站
B．光在光导纤维中是通过光的反射传播的
C．水能是一次能源，所以水力发电产生的电能也是一次能源
D．原子核聚变和裂变能释放出惊人的能量，所以核能是可再生能源
二、填空题
11．在国家“光伏扶贫”项目中，小聪家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为 _____ 能；太阳能属于 _____ （选填“可再生”或“不可再生”）能源；中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V、输出电流为20A，3h可以为电网提供电能 _____ kW h．
12．2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与先前发射升空的“天宫二号”完成了交会对接，“神舟十一号”和“天宫二号”进入预定轨道后为节省燃料，会打开两侧的太阳能电池板，太阳能电池板将______能转化为______能。
13．解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用_________，同时增强节能意识，不断提高能源的_________，这是目前解决能源紧张的重要途径。
14．2022年10月12日宇航员刘洋在空间站进行了太空直播授课，实现了天地互动，所需的电能主要来源于太阳能帆板。如图所示，太阳能帆板是一种把太阳能转化为 ___________能的装置，它相当于电路中的 ___________。
三、实验题
15．阅读科普短文，回答问题。
冬奥场馆的“中国智慧”
2022年冬奥会在中国举办，冬奥场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。
在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奥场馆的用电需求，预计冬奥期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思。该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等清洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。
在新能源材料方面，我国自主开发出的硫化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性，而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料。“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层硫化镉，具有了光电转化的功能。与常见的太阳能电板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高。硫化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。
在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航。其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能。地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力。借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
（1）借助于“柔性直流”技术传输的电能来自于太阳能、风能等清洁能源，太阳能、风能也属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）硫化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；
（3）根据文中信息，判断下列说法中不正确的是______
A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号
B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能
C．硫化镉发电玻璃与太阳能电板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势
D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应
四、计算题
16．现代社会提倡创新思维与质疑精神，山西师范大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车，如图所示，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如下表所示。（g取10N/kg）
空车质量m/kg 400
轮胎与地面的总接触面积 200
总体积 0.75
（1）若每位乘员的质量均为50kg，求乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强；
（2）“都市妈蚁”车匀速行驶10km的过程中所做的功为，求此时车受到的牵引力；
（3）若（2）问中“都市蚂蚁”车发动机的输出功率为1000W时，求该车的行驶速度；
（4）“都市蚂蚁”车试行一段时间后，有人提出使用“光电转换”的原理来提升其使用的便捷性，若所用太阳能光伏电池中有30%用来驱动“都市蚂蚁”车匀速前进，求该车乘载两人匀速行驶15km消耗的总能量是多少焦耳？
五、简答题
17．阅读短文，回答问题
能源问题日日渐严重，现在全世界都非常重视能源问题，一方面大力发展科学技术，努力努力开发和利用新能源；另一方面想方设法提高能源利用率，并重视节约能源。尽管目前能源相当短缺，但是能源的开发前景是广阔的，首先地球上的水相当丰富，如果高效地把水分解成氢气和氧气，世界的能源问题可以得到解决。第二，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。聚变的核燃料，储量非常丰富（主要在海水中），假如地球上储量的1%被加以利用，找现在的能源消耗计算，可满足人类未来几亿年对能源的需求。第三，太阳能是取之不尽、用之不竭的，太阳内部不断地进行核反应，一年中辐射到地面的总能量为1.47×1018kW·h；等于全世界一年生产的总能量之和的两万多倍。由于太阳能太分散，现在太阳能的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模直接利用太阳能发电。太阳能开发潜力巨大；第四，随着科技的发展，人类像发现何能一样，还会不断发现其他新能源并生产人造能源。
（1）解决能源问题的根本途径是什么？
（2）对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？
（3）就人类现有技术和认识，结合本文章的介绍，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以环节能源危机？
六、综合题
18．如图所示，是某高速出口的一排风光互补路灯，它成了一道靓丽的风景。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。为了节能该路灯采用LED灯照明。蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
太阳能电池板 风力发电机 蓄电池 LED灯
电池板的总面积 0.5 最大限制风速 12.0m/s 电池容量 150A·h 额定电压 24V
光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 额定电压 12V 额定功率 60W
(1)太阳能和风能是一种清洁的、______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)风力发电机是根据______原理发电的，利用风力发电时，是将风能转化为______。
(3)LED灯是利用______（选填“导体”或“绝缘体”或“半导体”）材料制成。
(4)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为______W。
(5)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为______m/s。
(6)充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过______h。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．A
3．C
4．B
5．C
6．D
7．C
8．A
9．D
10．B
11． 电 可再生 30
12． 太阳##光 电
13． 新能源 利用率
14． 电 电源
15． 不可再生 光 电 A
16．（1）；（2）；（3）；（4）
17．（1）开发利用新能源；提高能源利用率；节约能源；（2）分散，受时间、天气限制。光电、光热转换，效率低；（3）充分利用海水资源，进一步掌握可控核聚变技术。
18． 可再生 电磁感应 电能 半导体 100 6 14.4
答案第1页，共2页
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