第18章《能源与可持续发展》（高频易错点+历年真题题）-2024-2025学年苏科版物理九年级上册

第第页2024-2025学年苏科版物理九年级下册真题培优易错知识精讲练第18章《能源与可持续发展》（20题）（高频易错点+历年真题）知识点01：能源的分类易错点：混淆可再生能源、不可再生能源、清洁能源、非清洁能源、常规能源与新能源的定义和区别。正确阐述：可再生能源：能够从自然界源源不断获取的能源，如太阳能、风能、水能等。不可再生能源：消耗后很难在短时间内自然再生的能源，如煤、石油、天然气。清洁能源：使用过程中对环境污染小或几乎无污染的能源，如太阳能、风能。非清洁能源：使用过程中产生大量污染物的能源，主要是化石能源。常规能源：已大规模生产和广泛利用的能源。新能源：尚未大规模使用，但具有广阔发展前景的能源，如核能、地热能。知识点02：能量的转化与转移易错点：将能量的转化与转移混淆，或忽视能量守恒定律。正确阐述：能量的转化：一种形式的能量转变为另一种形式的能量，如太阳能转化为电能。能量的转移：能量从一个物体转移到另一个物体，或物体的一部分转移到另一部分，形式不变，如热量传递。能量守恒定律：能量在转化或转移过程中，总量保持不变。知识点03：可持续发展的概念与原则易错点：对可持续发展的概念理解不透彻，或忽视其基本原则。正确阐述：可持续发展的概念：满足当前需求而不损害后代满足其需求的能力。可持续发展的原则：包括公平性原则（代际公平、地区公平、资源公平）、持续性原则（资源可持续利用、环境保护）、共同性原则（全球合作）。知识点04：可持续发展的实现途径易错点：对实现可持续发展的具体途径了解不足。正确阐述：发展清洁能源：减少化石能源依赖，推广太阳能、风能等清洁能源。提高能源利用效率：通过技术创新和管理手段，降低能源消耗。推广节能减排技术：在工业、交通、建筑等领域实施节能减排措施。加强环境保护：实施严格的环境保护政策，减少污染排放。推动科技创新：通过科技手段解决能源和环境问题，推动可持续发展。知识点05：核能的理解与应用易错点：对核能的原理、分类及应用场景理解不清。正确阐述：核能原理：通过原子核的裂变或聚变释放巨大能量。核裂变与核聚变：核裂变主要用于核电站和原子弹；核聚变则主要用于氢弹和未来的聚变反应堆。核能应用：作为高效能源，核能在发电、医疗等领域有广泛应用，但需注意其安全性和放射性废物处理。一．选择题（共9小题）1．（2024•苏州）我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（）A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电试题思路分析：可再生资源是指能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。太阳能、水能、风能、地热能、生物资源都是可再生资源，没有碳排放；火力发电燃烧煤等物质，有碳排放限制。详细规范解答：解：太阳能、水能、光伏发电都是可再生资源，没有碳排放，火力发电燃烧煤等物质，有碳排放，故A符合题意。故选：A。考察易错点与重难点：明确能源的利用以及对环境的危害，难度不大。2．（2023秋•邛崃市期末）根据所学知识，下列说法不正确的是（）A．通过改进技术，可以提高热机效率 B．电流具有热效应，电池长时间充电有火灾隐患 C．电动自行车装有电动机，其原理是电磁感应现象 D．废旧电池会污染环境，不可随意堆放处置试题思路分析：A、通过改进技术，可以减少损耗，可以提高热机效率；B、电流通过导体，电能转化为内能，利用了电流的热效应；C、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。D、根据废旧电池污染土壤和水体考虑。详细规范解答：解：A、通过改进技术，可以减少损耗，可以提高热机效率，故A正确；B、电流通过导体，电能转化为内能，利用了电流的热效应，所以长时间充电有火灾隐患，故B正确；C、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C错误，D、废旧电瓶中含有重金属等，随意丢弃会污染环境，故D正确。故选：C。考察易错点与重难点：本题考查了与电动车有关知识，是一道综合题，但难度不大。3．（2023•铜仁市）科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是（）A．东汉时期《论衡》一书中所记载的“司南”，其在水平面自由静止时长柄指向北方 B．“两弹一星”元勋邓稼先毕生致力于核能开发，为我国国防事业作出了巨大贡献，其中的核技术原理也应用于当代的核能发电 C．医学专家钟南山对新冠病毒流行病学进行科学调查，发现飞沫、气溶胶流动会传播病毒，强调“戴好口罩”，口罩中的熔喷布具有静电吸附作用 D．航天员王亚平在太空授课中用实验表明，太空舱中水里的乒乓球不会受到浮力作用试题思路分析：（1）“司南”静止时，长柄是指向南方的；（2）原子弹和核电站核能都是利用重核裂变的原理获取的；（3）带电体有吸引轻小物体的性质；（4）浮力产生的原因：物体受到向上的压力大于向下的压力，存在压力差产生了浮力。详细规范解答：解：A．“司南”最早出现于我国战国时期，它是我国古代劳动人民智慧的结晶，将勺放在水平光滑的“地盘”上，让其自由转动，在地磁场作用下静止时，因勺柄为S极，则勺柄指向南方，勺头指向北方，故A错误；B．“两弹一星”元勋邓稼先毕生致力于核能开发，为我国国防事业作出了巨大贡献，研究的核裂变技术也应用于当代的核能发电，故B正确；C．熔喷层通过静电吸附病毒原理是带电体能够吸引轻小物体，故C正确；D．在太空这个失重的环境中，液体对放入其中的物体不会产生压强和压力，不存在压力差，所以物体不受浮力，故D正确。故选：A。考察易错点与重难点：本题考查了磁现象、核能、静电、浮力产生的原因，知识点多，综合性强。4．（2024•湖南）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（）A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能试题思路分析：（1）能量之间可以相互转化；电能可以转化为其他形式的能；（2）改变物体内能的方式：做功和热传递。详细规范解答：解：A、电烤炉取暖是利用电流的热效应工作的，是电能先转化为内能，内能通过热传递转移到人体，故A错误；B、古人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能，故B错误；C、热水泡脚，是通过热传递的方式将水的内能转移到脚上，增大脚部的内能，故C正确；D、对着手“呵气”取暖，是热的传递过程，属通过热传递改变物体内能，故D错误；故选：C。考察易错点与重难点：本题考查了改变内能的两种方式、能量的理解，转化和转移，属于基础题。5．（2023秋•肇庆期末）下列说法中正确的是（）A．给手机电池充电，电能转化为化学能 B．晚上太阳能路灯亮起来，太阳能转化为电能 C．电风扇工作，机械能转化为电能 D．电饭锅工作时，内能转化为电能试题思路分析：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量．详细规范解答：解：A、给手机充电过程中，是消耗电能，得到化学能，故此过程是电能转化为化学能，故A正确；B、晚上太阳能路灯亮起来，是消耗电能，得到光能，故此过程是电能转化为光能，故B错误；C、电风扇工作过程中，消耗电能，得到机械能，故此过程是电能转化为机械能，故C错误；D、电饭锅工作过程中，消耗电能，得到内能，故此过程是电能转化为内能，故D错误。故选：A。考察易错点与重难点：能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳．例如电饭锅、电暖气等都是将电能转化为内能；电动机类将电能转化为机械能。6．（2023•锦江区校级模拟）下列有关能量转化的说法错误的是（）A．为蓄电池充电：电能转化为化学能 B．暖水瓶塞跳起时：机械能转化为内能 C．热机工作：化学能转化内能，内能转化为机械能 D．电动机工作：电能转化为机械能试题思路分析：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量。详细规范解答：解：A、蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A正确；B、暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能，故B错误；C、热机工作时，将燃料化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，故C正确；D、电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能，故D正确。故选：B。考察易错点与重难点：在自然界中，能量转化的现象很多，但需要通过一些器械装置或在一定条件下。能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。7．（2023秋•鸡泽县校级期中）下列关于能量及其转化的说法正确的是（）A．电风扇吹风——机械能→电能 B．电热毯取暖——化学能→内能 C．钻木取火——内能→机械能 D．内燃机工作——化学能→内能→机械能试题思路分析：自然界中的能量都以各种形式的能储存起来，在一定条件下可以相互转化，明确消耗了哪种形式的能，得到了哪种形式的能。详细规范解答：解：A．电风扇吹风时，消耗电能，提供风能，所以是将电能转化为机械能，故A错误；B．电热毯取暖时，消耗电能，提供内能，所以是将电能转化为内能，故B错误；C．钻木取火时，通过摩擦产生热，所以是将机械能转化为内能，故C错误；D．内燃机工作时，通过燃烧燃料，使燃料发生化学反应，将化学能转化为内能，高温高压的燃气推动活塞运动，所以是内能转化为机械能，故D正确。故选：D。考察易错点与重难点：解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式，明确消耗了哪种形式的能，得到了哪种形式的能。8．（2024•兰州）2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是（）A．园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗 B．园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高 C．园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水 D．因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源试题思路分析：（1）超导体的电阻为0，通电不会发热；（2）电能转化效率高，一般的电动机转化效率在80%以上，而最好的汽油机也超不过40%；（3）淡水资源越来越少，要节约用水；（4）自然界的总能量是守恒的，能量即不能被消灭，也不能被创生，但随着能量耗散，可利用的能源减少了，所以会有能源危机。详细规范解答：解：A、超导材料如果用来制作输电线，由于电阻为0，不会产生热量，可以降低由于电阻发热引起的电能损耗，故A正确；B、一般情况下电动机转化效率在80%以上，而最好的汽油机也超不过40%，因此新能源汽车比燃油车的能量转化效率高，故B正确；C、地球上的水通过三态变化不停地循环，但是淡水资源有限，仍需节约用水，故C正确；D、能量虽然是守恒的，但能源并不是取之不尽用之不竭的，所以需要节约能源，故D错误。故选：D。考察易错点与重难点：本题考查了能量守恒定律的应用、超导体的应用、能量转化以及水资源的利用等知识，属于基础知识，难度不大。9．（2024•无锡模拟）节能减排、保护环境是全人类的共同责任，日常生活中以下做法合理的是（）A．随意把废旧电池丢到垃圾桶中 B．将家中的电视机长时间处于待机状态 C．关停高能耗、高污染的工厂 D．将废水直接排放到江河中试题思路分析：主要考查日常生活中节能环保的一些常见、合理性做法。详细规范解答：解：A．将废旧电池随手丢到垃圾桶中，会污染水体和土壤，不利于环境保护，故A不符合题意；B．电视机处于待机状态时仍有部分元件在工作，仍会消耗电能，不合理，故B不符合题意；C．关停高能耗、高污染的工厂，既可以节能减排，也可以保护环境，故C符合题意；D．废水直接排放到江河中，会污染水资源，不合理，故D不符合题意。故选C。考察易错点与重难点：掌握生活中常见的节能减排的做法即可。二．填空题（共9小题）10．（2023秋•靖边县校级期中）水没有固定的形状但有一定的体积，常温（23℃）水是液态（选填“固态”“液态”或“气态”），当所处环境的温度发生变化时，水的状态也会发生变化。如图是我国的节水标志，淡水资源是人们赖以生存的重要资源，我们应倍加珍惜，从自我做起。请你就节水或减少水污染提出一条合理建议一水多用。试题思路分析：水在自然界同时以液态、固态和气态存在，水在自然界不断经历着三种状态的循环变化，促使水的三态变化的原因是温度的变化。详细规范解答：解：在标准大气压下，水在常温（23℃）下以液态存在；促使水的三态变化的原因是温度的变化，所以当所处环境的温度发生变化时水存在的状态也会发生变化；为了节约用水可以一水多用。故答案为：液态；温度；一水多用。考察易错点与重难点：本题考查了水在常温下的状态，要注意促使水的三态变化的原因是温度的变化。11．（2023秋•南关区期末）九年一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成8次洗涤。（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将24kg的自来水加热至45℃[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。（3）请写出一条关于家庭节约用电的建议，换用能效更高的电器。试题思路分析：（1）根据W＝Pt求出洗衣机完成一次洗涤所消耗的电能，从而求出一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数；（2）根据η＝求出消耗一度电水吸收的热量，根据Q吸＝cmΔt求出可加热水的质量；（3）根据生活经验回答。详细规范解答：解：（1）洗衣机完成一次洗涤所消耗的电能为：W＝Pt＝0.25kW×h＝0.125kW•h，一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数为：n＝＝8次；（2）消耗一度电水吸收的热量为：Q吸＝Wη＝3.6×106J×84%＝3.024×106J，由Q吸＝cmΔt可知，水的质量为：m＝＝＝24kg；（3）节电可以选用节能灯代替普通灯泡，换用能效更高的电器。故答案为：（1）8；（2）24；（3）换用能效更高的电器。考察易错点与重难点：本题考查了电能与热量的综合计算，涉及到电功公式、吸热公式等，计算过程要注意单位的换算。12．（2023秋•红山区校级期中）四旋翼无人机，它依靠电池为电动机供电，带动机翼旋转实现升空。小明操纵遥控器，使无人机从地面先加速上升，然后减速上升，最后悬停在某一高度进行摄影。则无人机在加速上升过程中，电动机将电能转化为机械能。试题思路分析：电动机消耗电能将电能转化为机械能；详细规范解答：解：电动机工作的过程中消耗电能得到机械能，故电动机将电能转化为机械能；故答案为：电；机械。考察易错点与重难点：此题考查了能量的转化以及动能大小的影响因素，难度不大，认真分析即可。13．（2023秋•南岗区校级期中）该图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将光能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为电能，充入自身电池储存起来。试题思路分析：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，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。详细规范解答：解：高效光电转换器，它可将光能转化为电能；风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为电能，充入自身电池，再将电能转化为化学能储存起来。故答案为：光；电。考察易错点与重难点：本题考查了能量的转化过程，应学会分析生活中的能量转化现象，难度不大，属于基础知识的考查。14．（2023秋•宝安区校级期中）某太阳能热水器可以使质量为100kg、初温为20℃的水温度升高40℃，水吸收的热量为1.68×107J。试题思路分析：知道水的比热容、质量和升高的温度，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量。详细规范解答：解：热水器中水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×40℃＝1.68×107J；故答案为：1.68×107J。考察易错点与重难点：本题考查了学生对热量计算公式的理解和掌握，关键是知道水温度升高40℃是温度变化量，不是末温。15．（2024春•肇源县期中）有一个容积为100L的太阳能热水器装满水，在阳光照射下，水温上升了40℃，若用热效率为40%的煤炉来提供，则需要完全燃烧1.4kg的煤。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3.0×107J/kg）试题思路分析：（1）已知的体积，利用密度公式变形可求得水的质量，已知水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）已知煤炉的热效率为40%，利用热效率公式η＝可求出煤完全燃烧放出的热量；再利用Q放＝mq求出需要完全燃烧煤的质量。详细规范解答：解：水的体积V＝100L＝0.1m3，由ρ＝可得，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg；水吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×40℃＝1.68×107J；由η＝可得，煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝4.2×107J；由Q放＝mq可得，需要完全燃烧煤的质量：m＝＝＝1.4kg。故答案为：1.4。考察易错点与重难点：本题考查热量的计算，关键是能根据热效率求得煤完全燃烧需要放出的热量，难度不大。16．（2023•广东模拟）核电站的核心设备是核反应堆，它是通过核裂变（填“核聚变”或“核裂变”）释放能量的，核能属于不可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源，lkg铀释放的能量约是6.8×1013J，相当于完全燃烧2×106kg煤释放的能量。（煤的热值3.4×107J/kg）试题思路分析：（1）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；（2）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；（3）已知释放的能量，根据公式Q＝qm可求煤的质量。详细规范解答：解：（1）由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；（2）核电站所用的核燃料会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；（3）煤的质量m＝＝＝2×106kg；故答案为：核裂变；不可再生；2×106。考察易错点与重难点：本题考查能源的分类和质量的计算，知道不可再生能源的特点和核电站的原理，这些都属于基础知识。17．（2023秋•富锦市校级期末）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是太阳能，手机是利用电磁波来传递信息的。试题思路分析：（1）太阳能是一种新型的能源，取之不尽用之不竭，且无污染，是较为理想的能源；（2）无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的。详细规范解答：解：（1）在煤、石油、太阳能这三种能源之中，太阳能因分布广阔、获取方便、清洁不会造成环境污染可能成为未来的理想能源；（2）电磁波可传递信息和能量，手机是利用电磁波来传递信息的。故答案为：太阳能；电磁波。考察易错点与重难点：本题主要考查学生对太阳能优点和电磁波的应用的了解和掌握，是一道基础题。18．（2023秋•睢宁县期中）温室效应会导致全球升温，温室气体中最主要的成分是二氧化碳，试说出一个可以减少温室气体排放的实例使用太阳能。试题思路分析：根据温室气体的种类判断，具有温室效应的气体主要是二氧化碳，此外，还有甲烷、臭氧、氟利昂等；根据含碳元素的物质的燃烧能产生二氧化碳来考虑防止措施。详细规范解答：解：具有温室效应的气体主要是二氧化碳，此外，还有甲烷、臭氧、氟利昂等；含碳元素的物质的燃烧能产生二氧化碳，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，我们可以采取的措施有：开发新能源，例如使用太阳能；减少矿石燃料的使用或提高燃料的利用率。故答案为：二氧化碳；使用太阳能。考察易错点与重难点：了解温室效应造成的后果，知道防止温室效应要从两个方面考虑：①减少二氧化碳气体的排放，②吸收二氧化碳：如植树造林。三．实验探究题（共1小题）19．（2023秋•天宁区校级期中）小红在学习了光学的相关知识后，在暗室进行了实验探究。（1）实验一：让一细束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。如图所示，白屏Ⅱ区上出现了彩色光带，这是光的色散现象，将灵敏温度计放在Ⅲ（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”）区，温度计示数会明显升高，是因为红外线具有热效应。（2）实验二：让一束蓝光照射在绿色植物上，可以促进植物的生长，说明绿色植物可以把光能转化的化学能。（3）实验三：将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上，小红看到了洋娃娃上衣呈蓝色，裙子呈黑色。试题思路分析：（1）太阳光通过三棱镜后，发生色散现象，在光屏上会出现七种颜色的光，从上到下分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光；红色光之外称为红外线，红外线的热效应很强；（2）绿色植物可以把光能转化为化学能。（3）不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，不透明物体只反射与它颜色相同的色光，吸收与它颜色不同的色光；白色物体可以反射所有颜色的光，不吸收任何颜色的光。详细规范解答：解：（1）太阳光经三棱镜后发生光的色散现象，因为图中的三棱镜是倒置的，所以图中位置从下到上依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光；红光之外是红外线，因为红外线具有热效应，所以在红光的外侧放上一只非常灵敏的温度计，过一段时间，发现温度计的示数会升高，温度计应放在Ⅲ区。（2）实验二：让一束蓝光照射在绿色植物上，可以促进植物生长，说明绿色植物可以把光能转化为化学能。（3）不透明物体反射与它颜色相同的色光，吸收与它颜色不同的色光；蓝光照在白上衣上，白上衣能够反射蓝光，因此上衣呈蓝色；红裙子只能反射红光，不能反射蓝光，因此裙子呈黑色。故答案为：（1）色散；Ⅲ；红外线具有热效应；（2）化学；（3）蓝；黑。考察易错点与重难点：当让太阳光经过三棱镜后，在后面的光屏上依次被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的色光，注意此题中三棱镜是倒置的，色光的三原色需要牢固记忆和掌握。四．解答题（共1小题）20．（2024•无锡）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖，其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀﹣235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居