人教版九年级全册 第二十二章 《能源与可持续发展》专题训练【原卷版】+【解析版】

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A题型建模・专项突破
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200457827" 题型一、能源的分类 PAGEREF _Tc200457827 \h 1
\l "_Tc200457828" 题型二、新能源的发展1
B综合攻坚・能力跃升 \l "_Tc200457831" 4
题型一、能源的分类
1．下列关于能量转移和转化有方向性的描述中，正确的是（ ）
A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能
B．热可以自发地由低温物体传向高温物体
C．内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响
D．自然界的一切物理过程都是不可逆的
2．我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（ ）
A．噪声污染B．大气污染C．光污染D．水污染
3．我国积极推进能源低碳绿色转型，以下属于可再生能源的是（ ）
A．石油B．煤炭C．天然气D．太阳能
4．网约车方便快捷，成为人们出行的首选，纯电动汽车替代燃油汽车成为网约车中的主力军。下列说法错误的是（ ）
A．石油是不可再生能源
B．发动机消耗的汽油属于一次能源
C．用户通过手机联络网约车司机，利用了电磁波能够传递信息
D．纯电动汽车替代燃油汽车，可以减少碳排放
5．新能源又称非常规能源，指传统能源之外的各种能源。以下既属于新能源又属于不可再生能源的是（ ）
A．太阳能B．地热能
C．石油D．核能
题型二、新能源的发展
6．全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产，标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图所示是核电站发电和供电流程图：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，推动汽轮机带动发电机旋转，从而产生电，下列有关说法正确的是（ ）
A．核能和太阳能一样均属于一次能源，同时核能又属于可再生能源
B．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能
C．核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同
D．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
7．2024年上半年，陕西分布式光伏新增装机规模跃居全国前三，计划到2025年新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%，推动既有公共建筑屋顶加装太阳能光伏系统。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能板可以将接收到的太阳能全部转化为电能
B．将太阳能板并联起来可以提高总输出功率
C．将太阳能板串联起来可以提高其输出电压
D．太阳能板无法将灯光中的光能转化为电能
8．我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片。如图，核电站利用核反应堆中铀核 （选填“裂变”或“聚变”）时产生的能量，并将其最终转化为电能。如果不加控制，这种方法可以应用于 。
9．2025年5月，被称为“新一代人造太阳”的“中国环流三号”托卡马克装置在四川绵阳实现百万安培亿度H模，如图所示。其产生能量的原理与太阳发光发热的原理一样，是我国自主研发的可控 （选填“核聚变”或“核裂变”）大科学装置。
10．国际热核聚变实验堆（ITER）计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量丰富的氘和氚，同时生成物没有危害，被称为“终极能源”。
(1)“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式是否相同? ；核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)在核反应过程中产生的内能不能再自动转化为核能，这说明能量的转化和转移具有 性。
(3)“人造太阳”工作时主要用水进行冷却，这是利用水的 的特点。
11．图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。
(1)太阳辐射的巨大能量来自图甲中 （选填“A”或“B”）所示的核反应。
(2)当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）。
12．如图所示是哈尔滨某街道安装的新型风光互补路灯，它头顶的风力发电机能将风能转化为 ，其肩上的太阳能电池板能将 转化为电能。
13．如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明，已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J（即为0.8×103W/m2）。
(1)若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能？
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少？
(3)若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED路灯系统安装雷达感应装置，20:00到24:00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4W，已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作多少个晚上？
14．从原始时期的柴草，到工业革命后的煤炭、石油、天然气，到如今的太阳能、风能、核能，人类在逐步实现能源可持续发展，下列说法正确的是（ ）
A．干木柴燃烧越充分，热值越高
B．目前核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
C．煤炭、石油、天然气属于可再生能源
D．利用太阳能可以加热物体，也可以发电
15．如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板主要是由超导体材料制成的
B．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，属于可再生能源
C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能
D．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源
16．2025年3月，我国在内蒙古发现22万吨级钍矿。钍在中子轰击下可转化为核燃料铀，1吨钍的发电量相当于350万吨煤炭。若合理开发，这些钍资源可支撑我国能源需求数万年。以下关于钍的说法中，不正确的是（ ）
A．钍资源属于可再生资源
B．钍转化为铀的过程属于核反应
C．与煤炭相比，钍发电的能量更高
D．钍基核能发电产生的放射性废物少，符合绿色发展理念
17．塔式太阳能发电系统如图所示。吸热塔塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3。下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（ ）
A．太阳能是一次能源，且是不可再生能源
B．太阳内部的物质在超高温下不断发生核裂变
C．该装置可以不断获得电能，则电能是可再生能源
D．
18．某路灯照明系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具，灯杆及其它配件组成。太阳能电池白天对蓄电池充电，晚上该蓄电池再对LED灯供电
(1)从能源与可持续发展的角度分析，太阳能属于 能源，其能量来源于太阳内部氢原子核发生的核 变；
(2)白天LED灯不需要工作，蓄电池处于充电状态，此时蓄电池相当于电路中的 ；开关和它控制的LED灯之间是 联的；
(3)太阳能电池板的发电功率为每平方米200W，若一块5m2的太阳能电池板光照5h，其产生的电能可以使额定功率为40W的电灯正常工作 h。
19．学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。
(1)如图所示是一款新型的“空气能热水器”，空气能属于 （选填“新”或“常规”）能源，配套的遥控器通过发出 线的信号进行控制，其制热量和压缩机所耗电能之比为3∶1，某同学洗一次澡用水30kg，这些水温度由12℃升高到42℃，压缩机需要消耗的电能为 J。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg]
(2)规格为“220V 40W”的白炽灯与“220V 5W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为 %。
20．风能是一种清洁能源，风力发电将助力我国实现碳中和目标。如图所示，当风正面垂直吹向静止的风力发电机的叶片时，从左向右看，叶片A会 （选填“向下”或“向上”）转动。在发电过程中，能量发生了 （选填“转移”或“转化”）；风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
21．2025年5月8日，我国首个“风光火储一体化”特高压工程——陇东至山东±800千伏特高压直流工程竣工投产。工程西起甘肃庆阳换流站，东至山东东平换流站，采用双八百（±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量）特高压直流输电技术，输电距离915公里，每年可向山东省输送电量超过360亿千瓦时，每年减少燃煤消耗约1085万吨，减少二氧化碳排放约1490万吨，减少二氧化硫排放约1800吨，减少氮氧化物排放约2700吨，环境效益显著，对于加速我国电力绿色低碳转型、助力实现“双碳”目标具有重要意义。
(1)图甲中，风力发电机组工作时将机械能转化为 能；
(2)如图乙，若太阳能电池板的面积为2m2，光电能量转化效率为20%，则在1000W/m2的光照强度下，每小时可以输出多少电能？
(3)若高压输电线每千米的电阻为0.2Ω，在双八百（额定功率等于额定容量）输电技术下，该工程每根输电线每秒放出多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的煤放出的热量？（煤的热值q煤=3×107J/kg）
(4)东平换流站将800kV的特高压经降压变压器逐级降低成380V或220V的用户所需电压。该电压仍远超人体安全电压，所以，为确保用电安全，日常生活中要做到：不 低压带电体，不靠近高压带电体；
(5)陇东地区丰富的风、光资源发电，提供超50%的绿色电能，与传统火力发电相比，请列举一条风、光发电的优点 。
22．小德对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱水质量为10kg。求：c水=4.2×103J/(kg·℃)
(1)该过程中水吸收的热量：
(2)若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶的热效率为40%，液化气的热值为q=5×107J/kg）
(3)该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P0=2.1×103W/m2，该太阳能热水器的集热面积为S=2.5m2，热转化效率η=40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。