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沪科版物理九年级全册《20.2 能源的开发和利用》同步练习
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）如图所示设施中，用于发电的能源属于可再生的是
A. 风能和水能 B. 风能和煤的化学能
C. 风能和核能 D. 煤的化学能和核能
2.（3分）年，中国科技改变中国面貌。我们摘下口罩，自由呼吸着清新的空气，听见祖国星辰大海的好消息：北斗三号全球组网卫星全部到位，天问一号成功飞往火星，嫦娥五号顺利从月球上取土，奋斗者号成功下潜万米海底。下列选项错误的是
A. 北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能转化而来，电能属于二次能源
B. 天问一号沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能与势能的相互转化
C. 奋斗者号从万米海底成功返回浮出水面的过程中，所受浮力一直不变
D. 嫦娥五号顺利从月球上取土，所取样品到达地球时重力增大
3.（3分）纯电动汽车在工作时，由电动机为汽车提供动力。下列电器工作时，能量转化与其相同的是
A. 电灯 B. 电风扇 C. 电饭煲 D. 热水器
4.（3分）如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白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，太阳能转化为化学能
C. 白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能
D. 夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能
5.（3分）年月日，中国新一代人造太阳研究装置——环流器二号装置在成都建成并实现首次放电，它与太阳发光的方式相同。下列关于核聚变的认识中正确的是
A. 核聚变释放能量利用率可达 B. 标志着核聚变发电已进入实用阶段
C. 人类向可控核聚变又迈进一步 D. 聚变是原子核发生分裂
6.（3分）如图所示，航天器都有很大的太阳能电池板，下列说法正确的是
A. 太阳能是可再生能源 B. 太阳能和电能都是一次能源
C. 电池板将太阳能转化为内能 D. 电池板的能量转化率可达
7.（3分）下列有关能源的说法正确的是
A. 化石能源、核能都是一次能源，也是不可再生能源
B. 太阳能是太阳核心发生核聚变释放的能量，是不可再生能源
C. 风能是太阳能的间接利用，是二次能源
D. 水能能够转化为电能，利用电能就是利用水能
8.（3分）关于能源以及能量的转化，下列说法正确的是
A. 煤、石油、天然气、潮汐能都是可再生能源
B. 太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C. 风力发电的过程中将电能转化为机械能
D. 能量在转化过程中是守恒的，因此各种能源都是取之不尽的
9.（3分）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们，下列说法中正确的是( )
A. 太阳能、风能、天然气是可再生能源
B. 光纤通信主要利用电信号传递信息
C. 超导材料可以应用于任何电器并使其效率提高
D. 大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电
10.（3分）关于我国能源的利用和能源的节约，下列说法正确的是（ ）
A. 我国化石燃料储量丰富，只可以说是取之不尽、用之不竭的
B. 在能源的利用中，应注意环境保护
C. 核能的利用肯定会造成污染，所以不能开发核能
D. 太阳能的利用不会产生污染，所以应集中全力开发太阳能
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
11.（4分）“人造太阳”是利用氢核 ______选填“裂”或“聚”变来获得巨大能量的，现在的核电站都是利用核 ______选填“裂”或“聚”变来获取能量的。
12.（4分）汽车前进时内燃机“推动”汽车做功，内燃机使用燃料，燃料燃烧时将 ______能转化为 ______能，再转化为 ______能。
13.（4分）在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有______。核反应堆是通过可控______选填“裂变”或“聚变”反应释放核能的设备。
14.（4分）“华龙一号”核电站是我国核电走向世界的“国家名片”，如图所示，核能的合理开发和利用具有重要意义，“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是利用 ______ 选填“核裂变”或“核聚变”发电提供电能。
15.（4分）太阳是巨大的“核能火炉”，是人类能源的宝库．
太阳光通过三棱镜，被分解成彩色光束的现象叫做 ______ .
核能在一些发达国家已成为常规能源，它是 ______ 能源选填“可再生”或“不可再生”
上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网发电方式将电能传回城市电网．请写出一条使用太阳能的优点： ______ .
16.（4分）某市民在自家楼顶上安装了总面积为的固定式光伏电池板如图所示，建立个人光伏发电站。月份，该电站共发电度，度______ 。已知该市的太阳能总辐射量如表所示，据此可知，上述光伏发电站正常工作一年的发电量 ______ 选填“大于”、“等于”或“小于”度，将太阳能转换成电能的效率约为 ______ 结果保留位小数。
表：市的太阳能总辐射量辐射量单位：
月份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月
辐射量
三 、计算题（本大题共2小题，共24分）
17.（12分）上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活。
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
太阳照射时间 太阳能转换为水的内能的效率 热水器最大水容量
水升高的温度 水的比热容 水的密度
注：
请根据上表信息，通过计算回答问题。
热水器中水的质量为多少？
热水器中的水需吸收的热量为多少？
热水器平均所接收的太阳能约为多少？
18.（12分）为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产。我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车具备内燃机、电动机两种动力装置，每种动力装置的额定功率都是，充电一次可贮存电能。
若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少？
目前车用乙醇汽油的热值约为，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少汽油？
如果该车动力装置的机械效率为，它正常工作所做的有用功是多少？
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解：
A、风能、水能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A正确；
B、风能属于可再生能源，煤的化学能，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
C、风能属于可再生能源，核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
D、煤的化学能，核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。
故选：。
从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源。
此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。是中考热点。
2.【答案】C;
【解析】解：电能无法从自然界直接获得，而是需要消耗其它的一次能源来获得，所以电能属二次能源，故正确；
B.天问一号沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，机械能没有转化为内能，机械能不变，故正确；
C.奋斗者号从万米海底成功返回浮出水面的过程中，当还没浮出水面之前，排开液体的体积不变，所受浮力不变，随着逐渐露出水面，排开水的体积变小，所受浮力变小，最终漂浮在水面，故错误；
D.由于物体在月球上受到的重力为在地球上受到重力的六分之一，故正确。
故选：。
能从自然界直接获得的是一次能源，需要消耗一次能源来获得的是二次能源；
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒；
物体所受浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关；
物体在月球上受到的重力为在地球上受到重力的六分之一。
此题主要考查了太阳能的利用及能源的分类、重力、动能与势能间的转化、浮力等，知识点较多，有一定难度。
3.【答案】B;
【解析】解：纯电动汽车在工作时，由电动机为汽车提供动力，将电能转化为机械能；
、电灯在使用时，电能转化为光能、内能，故错误；
、电风扇使用时，电能主要转化为机械能；故正确；
、电饭煲、热水器在使用时，电能转化为内能，故错误。
故选：。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能。
此题主要考查了用电器或设备在工作时的能量转化问题，是一道基础题。
4.【答案】A;
【解析】解：
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，只是将化学能转化成电能，再转化为光能使用。
故选：。
太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；
蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来，供电时，将化学能转化成电能，而充电时，是将电能转化成化学能。
本题只是考查太阳能电池板和蓄电池的工作原理，是一道基础题。
5.【答案】C;
【解析】解：、核聚变是将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，释放能量的过程中会有能量损失，利用率小于，故错误；
、中国新一代人造太阳研究装置——环流器二号装置在成都建成并实现首次放电，人类向可控核聚变又迈进一步，故错误、正确。
故选。
将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应。
此题主要考查核聚变的有关知识，属于基础题。
6.【答案】A;
【解析】解：、太阳能是可再生能源，故正确；
、太阳能是一次能源，电能是二次能源，故错误；
、电池板将太阳能转化为电能，故错误；
、电池板的能量转化率不可能达到，故错误。
故选：。
能够短期内从自然界得到补充的能源是可再生能源。
能够从自然界中直接获取的能源叫一次能源；需要消耗一次能源材料得到的能源叫二次能源。
电池板将太阳能转化为电能。
电池板的能量转化率不可能达到。
知道能源的分类；知道太阳能的利用；知道能量的转化效率。
7.【答案】A;
【解析】、能在短时间内得到补充的能源属于可再生能源，不能在短时间内得到补充的能源属于不可再生能源，而核能、化石能源都属于不可再生能源，化石能源、核能可以从自然界直接获取，是一次能源，故正确；
、太阳能能在短时间内得到补充，是可再生能源，故错误；
、风能可以从自然界直接获取，是一次能源，故错误；
、水能是一次能源，电能是二次能源，水能能够转化为电能，利用电能不是利用水能，故错误。
故选：。
一次能源是可以从自然界直接获得的能源；不可再生能源是指一旦消耗，短时间内无法再生的能源；
不能从自然界直接获得，而需要消耗其它能源才能获得的能源，称为二次能源；
核聚变也称为热核反应；
水能能转化为电能，电能是二次能源。
此题主要考查了对太阳能、风能、水能等的了解，以及对能源的分类的了解，属基础题。
8.【答案】B;
【解析】解：
、潮汐能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，煤、石油、天然气均属于化石能源，不能从自然界源源不断获得，属于不可再生能源，故错误；
、太阳能电池可以将太阳能转化为电能，故正确；
、风力发电机发电时是把机械能转化为电能，故错误；
、能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，所以要节约能源，故错误。
故选：。
能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源；不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源；
太阳能电池可以将太阳能转化为电能；
风力发电机发电时是把机械能转化为电能；
能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，在能源的使用过程中，使能源从便于利用的变成不便于利用的，所以说能量虽守恒但还是要节约能源。
此题主要考查了能源的分类、能量的转化以及能量守恒，属于基础题，难度不大。
9.【答案】D;
【解析】太阳能、风能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故A错误；
光纤通信主要利用激光信号传递信息，故B错误；
超导材料由于没有电阻，不能用于将电能转化为内能的电器，例如电饭锅、电水壶等，故C错误；
由于裂变是可控的，所以大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电，故D正确。故答案为：D。
10.【答案】B;
【解析】化石燃料属于一次能源中的化石能源，属于不可再生能源．我国化石燃料储量丰富，但由于不可再生，所以不是取之不尽的．人类发展的过程就是利用能源的过程，但在使用能源的过程中也会对环境造成污染，如化石能源的使用会产生固体废弃物和有害气体，对大地和大气污染，所以在使用能源的同时要注意环境保护．核能中使用的核燃料具有放射性，如果没有安全防护措施，会造成污染，但随着科技的发展，人类采用多种安全措施，能确保核燃料不泄漏，在一些发达国家，核电已经成了一种重要的常规能源．太阳能属于新能源，在使用中环保，无污染．但由于技术还不成熟，造价昂贵，所以目前只在一些特殊环境下使用．
故选B
11.【答案】;
【解析】解：人造太阳是利用较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能；而核电站利用的是铀核裂变时释放核能发电的；
故答案为：聚；裂。
核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应。太阳内部为核聚变，而核电站应用了重核的裂变。
此题主要考查了人造太阳和核电站的发电原理，属于基础题，难度较小。
12.【答案】;
【解析】解：燃料燃烧时将化学能转化为内能；热机是利用内能做功的机器，工作时将内能转化为机械能，使机器获得动力。
故答案为：化学；内；机械。
燃料燃烧时将燃料的化学能转化为内能，热机是利用内能做功的机器。
此题主要考查的是学生对热机的工作原理的了解和掌握，以及燃料燃烧时能量转化的理解和掌握，基础性题目。
13.【答案】电子 ; 裂变 ;
【解析】解：原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
故答案为：电子；裂变。
原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电；核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。
该题考查电子带负电，核电站是利用核裂变释放的核能，核能的利用有利也有害。
14.【答案】;
【解析】解：“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是利用核裂变发电提供电能。
故答案为：核裂变。
目前人类利用核能主要有两种方式：核裂变和核聚变。核电站是利用可控的核裂变反应释放的能量。
此题主要考查的是核能的利用，关键是知道核电站利用核裂变释放的能量来工作的。
15.【答案】光的色散；不可再生；环保（或节省化石能源）;
【解析】解：由于三棱镜对不同颜色的光的折射能力不同，所以以相同的入射角入射到三棱镜的太阳光折射角不同，从而形成由红到紫的彩色光束，成为光的色散；
故答案为：光的色散．
如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中，经过漫长的演化而形成的故也称为“化石燃料”，一旦被燃烧耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生，核能与煤、石油能源类似，属于不可再生能源；
故答案为：不可再生．
太阳能在利用后不会产生任何气体和废物污染环境，非常环保，还节省了煤、石油、天然气等化石燃料；
故答案为：环保或节省化石能源
光的色散是指白光通过三棱镜后被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光束的现象；
能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源．不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，根据定义判断核能属于什么能源；
很多能源如煤天然气等在燃烧后生成气体和废物，造成一定的环境污染．
光的色散属于光的折射现象，符合光的折射定律，玻璃砖对不同的色光的折射率不同，形成了光的色散；
能源分可再生能源和不可再生能源，太阳能最环保．
16.【答案】;
【解析】解：月份，该电站共发电度，度。
一月得到的太阳辐射的能量为：
该光伏发电站的光电转换效率为：。
二月的辐射量没有达到；不计入总能量；
该光伏发电站正常工作一年的得到的太阳的辐射能量为：。
正常情况下一年的发电量为：度。大于度。
故答案为：；大于；。
电能的常用单位是度，度。
根据总辐射量计算一年的发电量。
知道太阳能的利用；会利用公式和相关数据计算光电转换的效率；会计算光伏发电站的发电量。
17.【答案】解：（1）由ρ=，可得，m=ρV=1.0×103kg/×100×10-3=100kg；
（2）Q=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×60℃=2.52×107J；
（3）热水器平均10h所接收的太阳能为：==5.04×107J。
那么平均1h所接收的太阳能为：×5.04×107J=5.04×106J。
答：（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）热水器中的水需吸收的热量为2.52×107J；
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为5.04×106J。;
【解析】
已知水的体积，求质量，利用密度的公式计算；
已知水的比热容、温度的变化量、质量，求热量，利用热量的计算公式计算；
由上一问水吸收的热量，利用效率公式计算出接受的太阳能量。
计算本题时要注意单位换算，；注意，升高的温度是，即温度的变化量是；不是末温。
18.【答案】解：（1）每次充电后，可正常工作时间t===2h。
答：每次充电后，可正常工作2h。
（2）充电一次可贮存电能W=100kW h=3.6×108J，
消耗一次充电的电能节约汽油的质量m===9kg。
答：消耗一次充电的电能节约汽油的质量为9kg。
（3）该车所做的总功W总=P=50000W×60s=3000000J，
正常工作1min所做的有用功是W有用=ηW总=3000000J×75%=2.25×106J。
答：正常工作1min所做的有用功是2.25×106J。;
【解析】
已知电动机的功率和储存的电能，根据公式可求正常工作时间。
已知燃料的热值和消耗的电能，根据公式可求节约的汽油质量。
已知电动机的额定功率和工作时间，根据公式可求电动机做的功，还知该车动力装置的机械效率，根据公式可求有用功。
该题考查根据功率公式求时间、根据储存的电能和燃料的热值求质量、根据总功和效率求有用功的计算，关键是公式及其变形的应用，以及单位的换算，还要养成节能减排的好习惯。

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