專題10能源與可持續(xù)發(fā)展（知識梳理專題過關）-九年級物理全一冊期中期末考點大串講（人教版）（原卷版）

專題10能源與可持續(xù)發(fā)展知識點一、能源1.凡是能提供能量的物質資源都叫能源。2.能源的分類：（1）根據(jù)能源來源分，化石能源（煤、石油、天然氣等）和生物能源（各種食物）；（2）根據(jù)轉換過程分，一次能源（直接從自然界獲得的能源，比如太陽能、風能、水能）和二次能源（必須消耗一次能源才能得到的能源，比如電能、煤油、汽油、沼氣等）。知識點二、核能1.核能：（1）定義：當原子核發(fā)生分裂或相互結合時釋放出來的能量。（2）特點：a.核能十分巨大，能極大地補充人類能源的不足，使用核能大大地節(jié)約了常規(guī)能源；b.核能能夠解決能源分布不平衡的問題。（3）缺點：a.不可再生；b.核燃料產生核輻射，使用不當會對地球上的生物造成傷害。2.核裂變和核聚變（1）核裂變：一個重核（如鈾235）裂變成兩個原子核，同時釋放出大量的能量，這就是核裂變。比如用中子轟擊鈾235原子核，就能發(fā)生璉式反應。（2）核聚變：某些輕核（質量很小），如氘和氚，在超高溫下結合成一個新核，同時釋放出大量的能量，這就是核聚變，即熱核反應。（3）核電站的核心設備是核反應堆，在核反應堆中的鏈式反應是加以控制的，是在控制下緩慢釋放核能的。而原子彈則是不加控制的核裂變。但是，核聚變目前還不能完全得到控制。知識點三、太陽能1.太陽能的產生及特點（1）太陽能的產生：太陽是一個巨大的“核能火爐”。在太陽內部，每時每刻都在發(fā)生核裂變，并釋放出巨大的能量。（2）優(yōu)點：a.太陽能供應時間長；b.太陽能分布廣，獲取方便；c.太陽能安全清潔。（3）缺點：太陽輻射到地球表面的能量盡管巨大，但是單位面積上獲得的能量卻相對較小，而且不同地區(qū)的能量分布不均勻。知識點四、能源與可持續(xù)發(fā)展1.能量轉移和轉化的方向性（1）方向性：能量的轉化和轉移都是有方向的。（2）能量的利用：我們是在能量嗯轉化和轉移過程中，利用能量的。（3）能量釋放過度失控就會產生災害。注意：a.不是什么能量都可以利用，能量的利用是有條件的，也是有代價的。b.有的東西可以成為能源，有的卻不能，因此盡管能量是守恒的，但我們還必須節(jié)約能源。2.能源消耗對環(huán)境的影響及可持續(xù)發(fā)展：（1）能源消耗對環(huán)境的影響：比如大氣污染、溫室效應、水土流失和土地沙漠化等。（2）可再生能源與不可再生能源：前者比如化石能源、核能等，后者比如風能、水能、太陽能等。（3）未來的理想能源：人類未來的理想能源滿足的條件：足夠豐富、足夠便宜、技術成熟、安全清潔。未來的理想能源要能夠大規(guī)模替代石油、煤炭和天然氣等常規(guī)能源。1．（2022·山東青島·中考真題）能源危機已成為國際性問題，世界各國越來越重視節(jié)約能源。下列屬于可再生能源的是（）A．煤 B．石油 C．天然氣 D．風能2．（2022·貴州遵義·中考真題）社會的發(fā)展離不開能源、信息和材料，下列相關說法正確的是（）A．圖甲：石油是可再生能源 B．圖乙：核電站利用核聚變發(fā)電C．圖丙：利用超聲波傳遞信息 D．圖?。憾O管具有單向導電性3．（2022·山東淄博·中考真題）天然氣是一種低污染燃料，它是___________________（選填“可再生”或“不可再生”）能源，完全燃燒0.021m3的天然氣可放出__________________J的熱量。若這些熱量全部被水吸收，可使___________________kg的水溫度從20℃升高到60℃。[q天然氣=4×107J/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]4．（2022·山東濱州·中考真題）2022年3月23日，“天宮課堂”第二課正式開講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課。授課期間，“太空教師”與地面課堂師生的實時互動交流是通過________進行傳播的?？臻g站太陽翼上的太陽能電池板將太陽能轉化成電能為空間站供電，電能是________（選填“一次”或“二次”）能源。5．（2022·山東威?！ぶ锌颊骖}）如圖所示，甲、乙兩種納米材料相互摩擦后，甲的上表面和乙的下表面分別聚集了不同性質的電荷，將甲、乙接入電路后產生電流，則甲、乙整體上相當于電路中的______（填元件名稱）；摩擦過程中，甲、乙的機械能轉化為______能。這一原理為更好地開發(fā)利用海洋藍色能源提供了新的可能。6．（2022·遼寧朝陽·中考真題）從遠處看太陽像一個巨大的火球，它在不斷地向外釋放能量，在太陽內部時刻都在發(fā)生著核________變，太陽能屬于__________（選填“可再生”或“不可再生”）能源。7．（2022·山東日照·中考真題）開發(fā)和利用太陽能、核能等能源，要考慮可持續(xù)發(fā)展，既要滿足當代人的需要，又要考慮后人的需求。太陽能是___________（選填“可再生”或“不可再生”）能源。目前核能是核電站通過控制___________（選填“核裂變”或“核聚變”）獲得。8．（2022·山東東營·中考真題）2021年9月21日，我國大亞灣核電站已實現(xiàn)安全運營10000天，累計供電超3800億度，等效減排效應相當干種植近90萬公頃森林。核電站是利用反應堆發(fā)生________（選填“核裂變”或“核聚變”）發(fā)電的，反應堆的“水冷卻系統(tǒng)”是利用_________（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式改變內能的。9．（2022·江蘇南通·中考真題）某品牌能熱水器具有電加熱功能。太陽能屬于______能源，電加熱器的功率為2.1kW，則加熱兩小時消耗的電能為______kW·h；熱水器儲水100kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），某天陽光照射水溫升高60℃，水吸收的熱量為______J，要產生同樣多的熱量，需要電加熱______s。10．（2022·貴州遵義·中考真題）閱讀短文，回答文后問題。LNG雙燃料動力船“達飛雅克薩德號”是我國制造的全球最大的LNG（液化天然氣）雙燃料動力船。該船長400m，寬61m，高度相當于22層大樓高，標準排水量22萬噸，甲板面積約為3.5個足球場大小。所謂“雙燃料動力”，即可以通過傳統(tǒng)的燃油驅動，也可以通過攜帶的天然氣驅動，液化天然氣作為清潔能源有來源廣、熱值高、易儲存、便運輸?shù)忍攸c。與傳統(tǒng)燃油船相比，LNG船可以減少20%碳、80%氮氧化合物和99%的硫排放，大大減少船航行時對環(huán)境的污染。LNG船的核心部位是殷瓦艙，該艙體積為16800m3，由厚度為0.7mm的殷瓦鋼焊接而成，是世界上制造難度最大的設備之一。若將該艙加滿液化天然氣，船可連續(xù)航行2萬多海里，相當于繞地球赤道一圈。該船的批量生產，打破了日、韓兩國對LNG船的技術壟斷，反應出我國強大的工業(yè)制造能力。（材料來源于網(wǎng)絡）（1）液化天然氣作為LNG船燃料的優(yōu)點有______（任填兩項）；（2）LNG船靠螺旋槳驅動航行時，海水對船的作用力______船對海水的作用力；A．大于

B．等于

C．小于（3）若每戶家庭平均用電量為3100度，則將充滿殷瓦艙的天然氣完全燃燒所釋放的熱量相當于______戶家庭一年的用電量。（液化天然氣的熱值約為2.1×1010J/m3）一、單選題1．（2022·江蘇·常州市朝陽中學二模）太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關于太陽能的利用，下列說法正確的是A．圖甲中，綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能B．圖乙中，太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉化為水的內能C．圖丙中，太陽能交通信號燈將太陽能直接轉化為信號燈的光能D．圖丁中，首架環(huán)球航行的太陽能飛機將太陽能直接轉化為飛機的機械能2．（2022·山東·東港實驗學校九年級期末）圖是德州開發(fā)區(qū)使用的“風光互補”景觀照明燈．它“頭頂”小風扇，“肩扛”光電池板，“腰挎”照明燈，“腳踩”蓄電池．下列解釋合理的是A．光電池板是將電能轉化為光能B．照明燈是將內能轉化為電能C．小風扇利用風力發(fā)電，將機械能轉化為電能D．蓄電池夜晚放電，將電能轉化為化學能3．（2022·河南·鄭州市第七十九中學九年級階段練習）關于燃料的熱值，以下說法中正確的是A．燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關B．燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值C．燃料燃燒時，質量越大，熱值越大D．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小二、填空題4．（2022·全國·九年級專題練習）可燃冰，石油、煤都屬于_______（選填“可“或“不可”）再生能源．若可燃冰的熱值為4×107J/m3，完全燃燒lm3的可燃冰可放出的熱量是_______J，這些熱量有60%被水吸收，可把_______kg的水從20℃加熱到80℃．[水的比熱容C=4.2×103J/（kg℃）]5．（2022·安徽·九年級專題練習）中國空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼，單翼的發(fā)電功率可達9kW，從能量轉化的角度分析“9kW”表示的物理意義是：______。6．（2022·廣東·九年級專題練習）原子由_______和電子組成，電子帶______電.用中子轟擊鈾235原子核，可使其發(fā)生核______（選填“聚變”或“裂變”）并釋放核能。7．（2022·廣東·九年級專題練習）目前人們正致力于開發(fā)太陽能、核能、鳳能、海洋能、氫能……其中核能是______（選填“可再生”或“不可再生”）能源，核電站利用原子核______（選填“聚變”或“裂變”）釋放的能量發(fā)電，電能屬于______（選填“一次能源”或“二次能源”）。三、實驗題8．（2022·四川成都·模擬預測）LED燈是一種新型的環(huán)保節(jié)能燈，小夢為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節(jié)能燈的發(fā)光效率，他用如圖所示的裝置進行了實驗（其中R0為光敏電阻，其電阻值與光照強度成反比）其實驗步驟如下：①先把“220V15W”的普通白熾燈接入燈座，通過調整，使燈泡與溫度計的玻璃泡距離約為2cm，燈泡與熱敏電阻的距離約為30cm。閉合開關S和S1，通電10min，分別讀出溫度計和電流表的示數(shù)，并填入下表。②接著分別把規(guī)格相同的普通節(jié)能燈和LED燈接入燈座，重復上述實驗。燈泡類型盒內初溫盒內末溫電流表示數(shù)白熾燈20℃78℃6mA普通節(jié)能燈20℃50℃15mALED燈20℃35℃60mA根據(jù)小夢的探究，請回答：(1)電能轉化為內能最多的燈是___________，這是通過觀察___________來比較的。(2)電能轉化為光能最多的燈是___________，這是通過觀察___________來比較的。(3)LED燈的發(fā)光效率較___________（填“高”或“低”）。(4)綜合分析表中數(shù)據(jù)可知，15W的LED燈的發(fā)光亮度與___________的白熾燈發(fā)光亮度相當。9．（2022·浙江寧波·九年級期末）根據(jù)能量轉化與守恒定律，在與外界沒有熱傳遞的條件下，物體內能的增加量與外界對物體做功多少相等．為了驗證此規(guī)律，某興趣小組設計了如圖所示的實驗：在容器里裝一定質量的水，中間裝上帶有葉片的轉軸，轉軸上繞上繩子，繩子另一端通過滑輪與一重物相連；當重物下降時，繩子拉動轉軸轉動，帶動葉片旋轉，使容器里的水溫度升高，結合水的比熱計算出水增加的內能，以此驗證水的內能增加量與重物的重力做功多少是否相等．(1)為了完成此實驗，除已提供測質量的電子天平外，還需要的測量工具有：________．(2)興趣小組在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，水內能的增加量小于重物做功的大小，請寫出造成這種現(xiàn)象的一種原因：________．(3)改進實驗后，獲得了如下數(shù)據(jù)，規(guī)律得到驗證．實驗序號重物質量（千克）下降高度（米）升高溫度（℃）實驗序號重物質量（千克）下降高度（米）升高溫度（℃）12050.5410100.5220101.0530101.5320151.5640102.0若使容器內相同質量水的溫度升高2.5℃，則25千克的重物需下降________米．10．（2022·全國·九年級單元測試）破壁料理機是如今越來越流行的一種廚房小家電，它可以瞬間擊破食物細胞壁，釋放植物生化素，且功能多樣，集榨汁機、豆?jié){機、冰激凌機、早餐機、研磨機等多種功能于一體，頗受喜愛和歡迎。下圖是一臺破壁料理機，某同學仔細觀察它的構造和制作豆?jié){的過程，發(fā)現(xiàn)其中用到了許多物理知識。(1)機座底部安裝有四個小橡皮碗，相當于“吸盤”，可以防止機器在運轉時移動位置，“吸盤”是利用___________起固定作用的；(2)為安全起見，該料理機使用的插座應選用圖b中___________（選填“甲”或“乙”）插座；(3)該機器可連接wifi無線網(wǎng)絡，用可實現(xiàn)遠程控制設備的運行或停止，并監(jiān)測設備工作狀態(tài)。在這個過程中信息的傳遞是通過___________（電磁波或超聲波）來實現(xiàn)的；(4)如圖所示是該料理機上面的簡易圖。在圖中A點畫出將壺蓋打開所需最小力F的示意圖（O為支點）___________；(5)該料理機制作豆?jié){的工作過程中，下面說法正確的有()A．通電后葉輪轉動，電動機將機械能轉化為電能B．從開始加熱到豆?jié){煮熟的過程中，豆?jié){的內能不變C．葉輪打磨研碎豆子和加熱豆?jié){時，電流都做了功D．“聞到香味”是因為發(fā)生了擴散的結果四、計算題11．（2022·全國·九年級專題練習）如圖甲是某新型太陽能汽車，該汽車的動力完全由安裝在車頂?shù)碾姵匕迨占奶柲芴峁Ｆ嚕òㄋ境巳藛T）的質量為1.2t，接收太陽能電池板的面積為8m2，在水平路面上以恒定功率做直線運動的vt圖象如圖乙（取g=10N/kg）。(1)如汽車勻速行駛過程中所受阻力大小為車重的0.02倍，則汽車牽引力為多大?(2)求汽車在0~20s內牽引力做的功。(3)若汽車吸收的太陽能轉化為機械能的效率為40%，則太陽光照射到地面單位面積上的輻射功率為多少?12．（2