2024人教版九年级物理全一册第二十二章分层作业：第1节 能源利用的现状和面临的挑战

第1节能源利用的现状和面I缶的挑战

目录

［A夯基础］.............................................................................1

一、人类利用能源的历程.............................................

二、能源利用面临的挑战...............................................................1

［B提能力］.............................................................................2

rC链中考］.............................................................................3

分基础

一、人类利用能源的历程

1.人类社会前进的每一步都和能源的利用息息相关。下列能源中，属于可再生能源的是

（）

A.煤B.石油C.太阳能D.核能

2.人类社会的发展离不开能源的开发和利用，下列能源属于不可再生能源的是（）

A.化石能源B.太阳能C.水能D.风能

3.如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过______（选填“超声波”或〃电磁波"）实现与

手机的数据无线传输，我国大力开发新能源，如核能发电，核能属于（选填“一

次〃或“二次〃）能源。

4.哈尔滨市新能源汽车正逐步取代传统燃油车。0CM08型号公交车用天然气和电能作为能

源，天然气属于（选填“可再生”或"不可再生”）能源，电能属于（选

填"一"或"二"）次能源。

5.自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源.在下列能源中：水能、石油、

风能、煤炭、天然气、太阳能，属于不可再生能源的是___；属于清洁能源的

是.

二、能源利用面临的挑战

6.关于能量和能源，下列说法正确的是（）

A.能量在转化和转移过程中，其总量保持不变

B.能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少

C.能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加

D.能量的转化和转移没有方向性

7.绿色发展是一种和谐性发展，推动绿色发展，是促进人与自然和谐共生不可或缺的决策。

下列举措不符合这一要求的是（）

A.开发利用太阳能、风能等新能源替代化石燃料B.大力开采矿物资源，加快经济发

展

C.实行塑料制品回收再生、循环利用D.绿色出行，尽量搭乘公共交通工具

8.“双碳”目标指的是二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，并努力争取在2060年前实

现碳中和。这一目标是中国向国际社会作出的承诺，旨在减少温室气体排放，应对气

候变化，推动经济在会高质量发展。为了实现双碳目标，我们应重视下列哪种能源的

利用（）

A.太阳能B.天然气C.石油D.煤炭

9.生物航煤是以动植物泊脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学

能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有。在

能量转化和转移的过程中，能量的总量____o

10.燃料的利用对环境的影响

煤、石油等燃料往往含有杂质，在燃烧时会产生_________等有害气体，在燃烧不充分时，

还会产生烟尘和。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。

煤炭、石油和天然气等化石燃料过多燃烧排放出大量的二氧化碳，还会导致加剧。

提能力

11.重力储能是一种新型偌能方式，它可以将发电机组产生的富余电能通过提升重物实现储

存，再通过释放重物实现能量输出，其转化过程如图甲所示，如图乙所示为某重力储能

综合项目，其中发电机组的平均发电功率为10'W，某次系统利用发电的富余电能，将

6xlO'N的重物A从地面提升至40m的高度处，实现能量储存，根据相关信息，完成

以下问题（g取10N/kg）。

提升重物放下重物

电能＞机械能电能

储存能量释放能量

输入输出

甲

⑴储能系统产生的电能为（选填以下字母）:

A.一次能源B.二次能源C.可再生能源D.不可再生能源

⑵发电机组发电60s平均产生的电能J,这部分能量相当于完全燃烧kg

酒精获得的能量（加=3xlO，J/kg）；

⑶储能系统将重物A匀速提升至40m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？

⑷重物A在某高处的重力势能为2.4X107J,从静止释放重物A,将重力势能转化为电能.

实现发电，重物A落到地面时，重力势能变为0,此过程产生的电能为1.2x10」，则该

过程重力势能转化为电能的效率是多少？

12.南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站，发电总功率为110MW。

抽水蓄能电站的工作原理：深夜用电低谷时，用过剩电能把山下水库的水抽到山顶水库

（看作长方体）内（如图甲）；用电高峰时，则通过放水发电以补充电能不足（如图乙）。

若山顶水库面枳为1.2x106]/,电动水泵每天从深夜11时至清晨4时抽水使山顶水席

水面增高1m,放水发电时，水下落高度看成72m不变，水下落时重力做功的70%转化

为电能，问：（g取10N/kg,0水=1.0x103依/n?）

山顶水庵山顶水库

⑴发电所利用的水能属于.（选填"可再生"或"不可再生"）能源。深夜用电低谷时，把

山下水库的水抽到山顶水库是将电能转化为能。

（2）电动水泵夜间所抽水的总质量是多少？

⑶若将夜间抽到山顶水库的水全部用来放水发电，该抽水蓄能电站可以产生的电能是多

少？

⑷每燃烧1吨标准煤可以发电3000kW-h,排放二氧化碳2.5吨，则该抽水蓄能电站将夜间

抽到山顶水库的水全部用来放水发电，可减少多少吨二氧化碳的排放？

链中考

13.（2025・四川•中考真题）川西高原是我国重要的清洁能源基地，水能、风能、太阳能和地

热能资源十分丰富。关于能量和能源，下列说法正确的是（）

A.水能属于可再生能源B.风能属于不可再生能源

C.太阳能是可再生能源D.地热能是不可再生能源

14.（2025・广东•中考真题）可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向。下列属于可再

生能源的是（）

A.煤B.石油

C.天然气D.风能

15.（2025•青海•中考真题）能源是社会发展不可或缺的，以下属于不可再生能源的是（）

A.太阳能B.风能C.天然气D.水能

16.（2025・西藏•中考真题）为了保障天然气的使用安全，家庭须安装天然气池漏报警器。当

报警器检测到空气中天然气浓度超标时，会自动报警。泄漏的天然气弥散到空气中属于

气体的现象；天然气是能源，我们要节约使用。

17.（2025・江苏盐城•中考真题）如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台为三

立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5xl03m3,则立柱受到的浮力为_N：平台上

的风机利用风能工作，风能属于一（选填〃可再生"或"不可再生"）能源，风机每小时

可发电4000kW-h,相当于完全燃烧—kg焦炭放出的热量。供=3xl07j/kg,〃必取

lxlO3kg/m3,g取10N/kg）

18.（2025•广东广州•中考真题）如图所示的“风光互补〃路灯，其太阳能电池板和风力发电机

产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用；

⑴工作时，风力发电机将能转化成电能，太阳能电池板将能转化成电能，风能和

太阳能是（选填“可再生〃■"不可再生"）的（选填"一次〃"二次"）能源：

⑵蓄电池储存的电能为4.8kW・h,若全部用于路灯供电，可供额定功率为80W的路灯上常

发光ho

参考答案与试题解析

第1节能源利用的现状和面I缶的挑战

目录

［A夯基础］.................................................................1

一、人类利用能源的历程............................................

二、能源利用面临的挑战...............................................................2

tB提能力］.............................................................................4

［C链中考］.............................................................................6

分基础

一、人类利用能源的历程

1.C

【详解】太阳能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源；煤、石油、核能短期内

不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源.故C符合题意，ABD不符合题意

故选C,

2.A

【详解】A.化石能源（如煤、石油、天然气）是古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的，

其储量有限，短期内无法再生，属于不可再生能源，故A符合题意:

B.太阳能来自太阳辐射，只要太阳存在，能量就会持续供应，取之不尽、用之不竭，属于

可再生能源，故B不符合题意；

C.水能依赖自然界的水循环，水通过蒸发、降水等过程不断再生，属于可再生能源，故C

不符合题意；

D.风能由大气运动产生，大气运动是永恒的自然现象，风能可永续利用，属于可再生能源,

故D不符合题意。

故选Ao

3.电磁波一次

【详解】⑴蓝牙是通过电磁波实现与手机的数据无线传输的，因为电磁波可以在真空中传

播，且能传递信息，适合用于无线数据传输。

⑵一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，核能可以从自然界直接获取，所以核能属

干一次能源。

4.不可再生二

【详解】⑴天然气这类化石能源的形成要经历很久的时间，无法短时间从自然界源源不断

的获得，因此是不可再生能源。

⑵电能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，属于二次能源。

5.石油、煤炭、天然气水能、风能、太阳能

【讲解】人们大量使用的化石类能量，属于不可再生能醺，用一点，少一点，且会污染环境,

包括石油、煤炭、天然气等；

水能、风能、太阳能，潮汐能、地热能等能源，绿色无污染，属于清洁能源.

点睛：重点是能源的分类，化石类的能源都属于不可再生能源，即在人类的预期内不会再产

生，而太阳能、风能等能源，取之不尽或可循环利用，属于清洁的可再生能源.

二、能源利用面临的挑战

6.A

【详解】ABC.根据能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种

形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而在转化和转移的过程中，其总

量保持不变，故A正确，BC错误；

D.能量的转化和转移是具有方向性的，比如热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，

而不能自发地从低温物体转移到高温物体，故D错误.

故选Ao

7.B

【详解】A.开发新能源替代化石燃料r能减少污染，符合绿色发展，故A不符合题意：

B.大力开采矿物资源，会造成资源枯竭和环境破坏，不符合绿色发展，故B符合题意；

C.塑料制品回收再生，能节约资源、减少污染，符合绿色发展，故C不符合题意；

D.绿色出行，能减少碳排放，符合绿色发展，故D不符合题意.

故选Bo

8.A

【详解】A.太阳能是清洁能源，在使用过程中几乎不产生二氧化碳等温室气体，有利于减

少温室气体排放，符合“双碳”目标要求，故A符合题意；

B.天然气属于化石能源，燃烧会产生大量二氧化碳，不利于减少温室气体排放，故B不符

合题意：

C.石油属于化石能源，燃烧会产生大量二氧化碳，不利于减少温室气体排放，故C不符合

题意；

D.煤炭属于化石能源，燃烧会产生大量二氧化碳，不利于减少温室气体排放，故D不符合

题意。

故选Ao

9.方向性保持不变

【详解】［1］生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，由于能量的转化具有方向性，所以内能

不能自发地转化为化学能。

⑵在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这是能量守恒定律。

10.二氧化硫一氧化碳温室效应

【详解】⑴物理学中明确提到，煤、石油等化石燃料通常含有硫元素这类杂质，在燃烧过

程中，硫元素会与空气中的氧气发生化学反应，生成二氧化硫。二氧化硫是一种常见的有害

气体，排放到空气中会对大气环境造成污染，还可能引发酸雨等环境问题，所以此处应填二

氧化硫。

⑵燃料燃烧需要充足的氧气，当燃烧不充分时，燃料中的碳元素无法完全与氧气结合生成

二氧化碳，而是会生成一氧化碳。一氧化碳是一种无色、无味且有毒的气体，会对人体健康

造成危害，同时也是大气污染物之一，因此这里填一氧化碳。

13］二氧化碳气体具有一个重要特性，它能够像温室的放璃或塑料薄膜一样，使地球衣面吸

收的太阳光的热量不易散失，从而起到保温作用，这种现象被称为温室效应。煤炭、石油和

天然气等化石燃料大量燃烧，会排放出巨大数量的二氧化碳，导致大气中二氧化碳浓度不断

升高，进而使温室效应的强度加剧，所以该空应填温室效应。

提能力

11.(1)B

(2)6xl072

(3)2.4xlO7J

(4)50%

【详解】(1)一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源；二次能源

是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。储能系统的电能是通过其他形式的能转化

而来的，属于二次能源，放B符合题意，ACD不符合题意。

故选Bo

(2)［1］可得产生的电能W=Pf=106Wx60s=6xl07J

⑵因为酒精完全燃烧放出的热量Q=W=6xlO7J

由3mq可得，需要酒精的质量加=2=/；*—=2炽

q3x1031kg

(3)可得系统对重物所做的功W=G/?=6xl05Nx40m=2.4xl07J

W12xIO7J

(4)该过程亚力势能转化为电能的效率〃=渣乂100%=7r7Vxi00%=50%

WV/2.4x10J

12.(1)可再生重力势

(2)1.2x109kg

(3)1.68xl05kWh

(4)140t

【详解】(1)口］水能可以在自然界中源源不断地得到补充，所以发电所利用的水能属「可

再生能源。

⑵深夜用电低谷时，把山下水库的水抽到山顶水库，水的高度增加，重力势能增大，是将

电能转化为重力势能。

(2)水库面积为1.2xl0"nf,增高1m,夕水=LOxlO3伙/m，,抽水的总质景是

m=pV=pSh=l.OxlO3^/m3xl.2xl06m2xlm=1.2x10'^

(3)水的重力G=〃ig=l.2x]0〃gxl0N〃g=1.2xl0i°N

因为水下落时重力做功的70%转化为电能，所以产生的电能

%=70%%=70%Gh=70%xl.2xlO,oNx72m=6.048xlO"J=1.68xl05%Wh

(4)每燃烧1吨标准煤可以发电3000kW・h,该抽水蓄能电站发电1.68xlO5kw.h,则可节

1.68x10"W・h

约标准煤的质量〃%==56t

30（）0kW・h/t

因为每燃烧1吨标准煤排放二氧化碳2.5吨,所以减少二氧化碳的排放量〃加=56tx2.5=l40t

链中考

13.AC

【详解】ABC.水能、风能、太阳能，能源源不断的从自然界获取，是可再生能源，故AC

正确，B错误；

D.地热能来自地球内部的热能，主要源于地球形成时的残余热量以及放射性元素衰变产生

的能量。这种能量会持续不断地从地球内部向地表释放，其再生速度远快于人类的消耗速度,

因此被归类为可再生能源，故D错误。

故选AC。

14.D

【详解】ABC.煤、石油、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不

可再生能源，故ABC不符合题意