初中物理人教版九年级全册第4节 越来越宽的信息之路精品课后测评

22.4 能源与可持续发展（原卷版）

考点1  有利于节约能源的措施

（1）由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源已成为当今社会的一大问题，解决能源问题的出路主要有两种：一是提高能源的利用率；二是开发和利用新能源，特别是开发和利用太阳能和核能；

（2）具体措施有：

①节能降耗，从我做起：随手关灯、关电脑等，注意节约用水等等；
②注意技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放的污染因素；
③依靠科学技术创新开发绿色新能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用的安全性。 

【典例1】（2022•红花岗区校级模拟）2021年7月1日是中国共产党建党一百周年纪念日，习近平总书记重要讲话强调，“绿水青山就是金山银山”。下列说法中符合绿色发展节能减排的是（　　）

A．小区内安装小型核电站         B．可以适当延长打开冰箱的时间 

C．夏天将空调制冷温度调为23℃ D．骑自行车或坐公交车上下班

【典例2】（2021秋•唐县期末）坚持低碳生活、绿色发展，下列做法与这一理念不相符的是（　　）

A．步行或骑自行车 B．练习本双面使用 

C．节约用水用电 D．发展燃煤发电

【典例3】（2020•东明县一模）水是生命之源，合理的利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。在生活用水的过程中，节约用水人人有责，根据你的经验和观察，请写出一条节约用水的有效措施　                       　。

【变式训练1】（2022•福州一模）我们的学习和生活都离不开电，下列各种做法中，能节约用电的是（　　）

A．夏天空调温度设置很低    B．电视长时间处于待机状态 

C．将白炽灯换成LED灯    D．离开教室没有随手关灯

【变式训练2】（2021秋•方城县期中）水是人及一切生物生存所必需的资源，但全国各地区水资源分布不均衡，如湖北地区，就属于水资源轻度缺水地区。因此，为了可持续发展，我们要节约用水，防止水体污染，请认真阅读下面的图表1、2，然后回答有关问题。

表1我国部分地区人均水量

表2水资源紧缺指标

由表2中水资源紧缺指标可以判断我国首都北京属于水资源 　    　缺水地区，针对这一实际问题，请你提出一条可行的解决措施 　         　。

考点2  能源的分类

能源有不同的分类方式：
（1）从产生方式角度划分
一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源；例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；
二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气；
（2）从是否可再生角度划分
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能；
（3）从利用状况划分
常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能；
新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。

【典例4】（2022•锦江区模拟）下列关于信息、能源的说法，正确的是（　　）

A．核能、风能、水能、太阳能都属于不可再生能源 

B．电磁波的频率越高，在空气中传播的速度越大 

C．我国的北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息的 

D．潜艇中的核反应堆是利用核聚变来产生能量的

【典例5】（2022•文山州模拟）手机、计算机等精密电子仪器的核心部件是二极管、三极管，它们是由半导体材料制成的，用这种材料制成的器件具有  　导电性；煤、石油、天然气是人类使用的常规能源，其中石油属于 　   （选填“可再生”或“不可再生”）能源。

【变式训练1】（2022•绵阳模拟）研究能源利用，实现可持续发展是21世纪各国共同任务。能源按照不同的方式进行分类，下列四种能源中，能归入图示阴影部分的是（　　）

A．电能 B．核能 C．太阳能 D．化石能源

【变式训练2】（2022•市南区一模）下列关于能源及其利用的说法，正确的是（　　）

A．目前人类的主要能源是柴薪、煤等化石能源 

B．石油、天然气、天然铀矿等都属于可再生能源 

C．风能、水能、潮汐能、太阳能等清洁能源均可以转化为电能 

D．核能分为裂变能和聚变能，其中核反应堆是核聚变释放核能的装置

【变式训练3】（2022春•江阴市期中）城市路灯，现在大多采用太阳能LED照明灯，主要由太阳能电池板和LED灯头等组成，太阳能是 　      　（选填“可再生”、“不可再生”）能源，太阳能电池板可以把光能直接转化为 　   　能，如果LED灯用6V的电压，正常工作电流为2500mA，则LED的功率是 　  　W，1000个路灯连续工作一个晚上（10h），消耗电能是 　    　kW•h。

考点3  能量的转化与转移的方向性和能源的现状

1、能量的转化、能量的转移、都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量。
自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化却是受到限制的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性；

2、能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，能源利用对人类社会的发展进步起着重要作用，就目前来看，全球能源利用主要有以下几个特点：
①全球能源分布不均，各地能源品种、数量差异大；
②石油危机日趋严重，煤炭资源日渐匮乏；
③能源危机已成为全球性发展问题．
3、由于世界人口的急剧增长和经济的不断发展，能源的消耗急剧增长，目前作为人类主要能源的化石能源正逐渐被消耗，所以节约能源已成为当今社会的一大问题；
能源危机具体表现在
①能源转化的方向性：并不是所有的能源都能够被人类所利用．
②能源分布的不匀性：地球上几乎全部的能源都来源于太阳，但是由太阳能转化成的各种能量形式在地球上的分布并不均匀，如在沙漠地带，太阳能充足，但却无人居住．
③由于石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源枯竭，同时新的能源生产供应体系又未能建立而在交通运输、金融业、工商业等方面造成的一系列问题统称能源危机；

【典例6】（2021•洪泽区二模）一杯水的内能自发集中到这杯水的上层，使上面的水剧烈地沸腾，而下面的水却结成了冰。这样的情景是不会出现的原因是（　　）

A．违反能量守恒定律 B．水的比热容大 

C．能量的转移有方向性 D．冰的密度较小

【典例7】（2022•长沙一模）下列对能量和能源的认识中，正确的是（　　）

A．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要 

B．太阳的能量给地球带来云、雨、风浪 

C．自然界可以长期为人类提供煤炭、石油等可再生能源 

D．剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能

【典例8】（2022•建湖县一模）如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。平衡车刹车时，

　   　转化为内能，内能最终散失到空气中，此过程中所有的能量总和　  　（选填“增大”“不变”“减小”）。散失到空气中的内能无法再直接利用了，这是因为能量的转化和转移具有　   　性。

【变式训练1】（2022•成都模拟）下列关于能量的说法，正确的是（　　）

A．所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律，所以人们不必担心能源危机 

B．太阳的惊人能量来自其内部的核聚变 

C．风能、太阳能和化石能源都是可再生能源 

D．核电站利用核能发电，核反应堆中发生的是核聚变反应

【变式训练2】（2022•兴化市一模）燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把 　  　能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把 　 　能转化成汽车的 　 　能；而运动的汽车制时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 　 　能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有 　  　性的。

考点4  能源的利用和对环境的危害

（1）城市大气污染：一次能源利用过程中，产生大量的CO、SO2、NOX、TSP及多种芳烃化合物，已对一些国家的城市造成了十分严重的污染，不仅导致对生态的破坏，而且损害人体健康；
（2）矿物燃料的燃烧，使大气CO2浓度增加，温室效应增强；
（3）酸雨：化石能源的燃烧产生的大量SO2和NOX等污染物通过大气传输，在一定条件下形成大面积酸雨，改变酸雨覆盖区的土壤性质，危害农作物和森林生态系统，改变湖泊水 库的酸度，破坏了水生生态系统，腐蚀材料，造成重大经济损失．酸雨还导致地区气候改变，造成难以估量的后果；
（4）核废料问题：发展核能技术，尽管在反应堆方面已有了安全保障，但是，世界范围内的民用核能计划的实施，已产生了上千吨的核废料．这些核废料的最终处理问题并没有完全解决，这些废料在数百年里仍将保持着有危害的放射性。

【典例9】（2021秋•蒙阴县期中）下列人类活动中有利于淡水资源的利用和保护的是（　　）

A．工业废水的任意排放   B．植树造林，修建水库 

C．大量推广使用农药和化肥   D．生活污水任意排放

【典例10】（2021•焦作二模）为应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标承诺。请列举一种会导致二氧化碳排放比较大的能源 　      　。作为普通百姓，也可以为减排做贡献，请举一例 　    

　                      。

【变式训练1】（2021秋•忠县期末）全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（　　）

A．海平面上升           B．温度和降水的变化影响到作物产量 

C．春天来了桃花盛开       D．高温天气导致人类发病率增加

【变式训练2】（2021秋•陕州区期中）煤、石油、天然气等能源的利用，使人类得以获得大量内能，给人类文明带来进步，但同时也造成环境污染，给人类带来危害。请你分别举出一个利用能源和一个污染环境的例子：

利用能源的例子：　                           　。

污染环境的例子：　                                                          。

一、选择题。

1．（2022•青岛一模）下面的做法中，需要改正的是（　　）

A．不使用空调时及时切断电源   B．开车要系好安全带 

C．喝完水将矿泉水瓶抛出车外   D．使用新能源汽车节能又环保

2．（2022•深圳模拟）如图是一台单缸四冲程汽油机，正常工作时转速为2400r/min，汽缸外面有“水套”循环降温，以下说法错误的是（　　）

A．图中汽油机处于做功冲程 B．该汽油机1s对外做功20次 

C．汽油是一种不可再生能源     D．水内能变化是通过做功的方式

3．（2022•天府新区模拟）现代社会倡导“节能减排，低碳生活”，下列关于能源和能量的说法正确的是（　　）

A．太阳能作为新能源，没有任何缺点 

B．内燃机将燃料的化学能转化为内能再转化为机械能 

C．煤、水能、风能和石油都属于不可再生能源 

D．能源节能问题的核心是要把能量转化效率提高到100%

4．（2022•红河州一模）下列关于材料、能源、信息的说法中，正确的是（　　）

A．核能、风能、水能、太阳能都属于不可再生能源 

B．5G手机通过电磁波与基站之间进行信息传递 

C．芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是超导材料 

D．能量是守恒的，不会发生能源危机

5．（2021秋•乌鲁木齐月考）热机在使用中不会产生的污染是（　　）

A．热污染 B．大气污染 C．光污染 D．噪声污染

6．（2021秋•福清市期中）联合国把每年的6月5日定为“世界环境日”，旨在唤起全世界人民的环境保护意识。以下措施有利于环境保护的是（　　）

A．大量砍伐树木     B．大量使用农药和化肥 

C．工业废水直接排放 D．将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里

二、填空题。

7．（2022•方城县一模）2022年2月27日11时06分，我国在文昌发射场使用长征八号运载火箭，以“1箭22星”方式，成功将泰景三号01等22颗卫星发射升空，火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的 　    　大，运载火箭携带卫星离开发射架时，卫星相对于火箭是 　    　的，卫星在太空张开“翅膀”后获得的能源主要是太阳能，太阳能属于 　        　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

三、解答题。

8．（2022•毕节市一模）我们生活在电的时代，电能的来源很多，应用非常广泛。请列举出使用电能对减小污染、保护环境有利的三个具体例子。

9．（2021•江都区一模）阅读短文，回答问题。

为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。发电系统各部分容量的合理配置对保证风光互补电系统的可靠性非常重要，实际的风光互补发电系统预设装机参数、所处环境实际情况不同时，实际发电效率会有很大差异，所以为了给用户提供可靠的电力，必须根据用户的用电负荷特征以及用户所处区域的太阳能和风能资源状况针对不同用户配置适合用户的一整套系统。某型号风光互补发电系统的部分参数如表格所示。

（1）太阳能是人类的“能源之母”，地球上以下能源中与太阳能无关的是 　  　（填写序号）。

①水能         ②煤、石油、天然气        ③风能         ④地热能

（2）太阳能属于 　     　（可再生/不可再生）能源，地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为 　   　能。在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有 　      　。

（3）发电机是根据 　        　原理工作的。若太阳能板的面积为2m2，则利用太阳能板发电5h可供额定功率为40W的电灯正常工作 　  　h。

（4）若风力发电时功率与风速的立方成正比，则当输出功率为50W时，风速为 　  　m/s。