11.5能源开发与可持续发展 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级下册

11.5能源开发与可持续发展 同步训练 一．选择题（共5小题） 1．下列关于信息和能源的说法中正确的是（　　） A．5G比4G传递信息更快，是因为5G所使用的电磁波的波速更快 B．从电磁波谱可以看出，频率越小的电磁波，其波长越长 C．地球上除核能、地热能和生物质能以外，几乎所有能源都来自于太阳 D．社会对能源的需求导致能源枯竭，说明自然界的能量是不守恒的 2．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站成功对接，空间站是利用太阳能电池板获得能量。请运用有关物理知识判断下列新闻的正确性（　　） A．火箭外壳与空气摩擦发热，通过做功的方式改变外壳内能 B．电能是一次能源 C．太阳能来自于太阳内部的核聚变 D．空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的 3．下面几幅图所示为中国科技馆的部分展品照片，下列说法正确的是（　　） A．图甲“走马灯”：如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将向下运动，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动 B．图乙“空中自行车”：人能够顺利地在钢丝绳上骑车，下面的配重是关键，配重的目的是升高重心，增加稳定度 C．图丙“水转连磨”：水转连磨是利用太阳能加工粮食的机械 D．图丁“球吸现象”：不吹风时，两球静止，当风自下而上吹向两球的中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象 4．如图，航天器都有很大的太阳能电池板，对它分析正确的是（　　） A．电池板工作时将太阳能转化为内能 B．太阳能电池板的能量转化率低于100% C．电池板利用的太阳能是不可再生能源 D．太阳能来自于太阳内部发生的核裂变 5．如图所示，北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火（　　） A．运载火箭主要用液态氢作为燃料的原因是液态氢的比热容大 B．神舟十八号载人飞船加速升空时，机械能守恒 C．神舟十八号载人飞船所使用的供电装置，最适合的是太阳能电池 D．航天员进入太空后质量变为零 二．填空题（共5小题） 6．2023年9月21日15时48分，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。空间站的能源主要靠太阳能电池板　 　（选填“半导体”或“超导体”），工作时将太阳能直接转化为 　 　能。 7．我国是太阳能资源丰富的国家之一。 （1）太阳能属于 　 　能源（选填“可再生”或“不可再生”），太阳内部，每时每刻都在发生核 　 　。（选填“聚变”或“裂变”） （2）太阳灶通过凹面镜对光线的 　 　作用（选填“发散”或“会聚”），使太阳光线照射在凹面镜上再反射到炉架上，利用太阳的热辐射来烹饪食物，水吸收的热量为 　 　J。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） （3）太阳能电池板将太阳能转化为 　 　能，其每秒每平方米的面积上吸收太阳能150J，安装面积为1000m2转换效率为30%的太阳能电池板，每天日照时间6小时，则每天可发电 　 　度。 8．我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 　 　能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 　 　（选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，充分发挥新能源的利用价值。 9．2021年5月15日7时18分，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，太阳能电池是将太阳能转化为 　 　能，巡视器通过 　 　与地球控制中心进行通信。 10．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课如约而至。授课过程中师生的互动信息是利用 　 　传递的。中国空间站的供电主要依靠太阳能，太阳能是通过太阳内部的氢原子核在超高温下发生 　 　释放的；太阳能既是清洁能源，又是 　 　再生能源。 三．简答题（共4小题） 11．为了留住我们的绿水青山，我市正大力实施“公园城市”工程，截止目前我市公园总数已达千余个。如果你是公园内的一名生态保护执法者（举例两条即可） 12．调查学校和家庭水的使用状况，提出在生活中节约用水的若干建议。 13．人类大规模利用电能是由物理学上哪两项划时代的发现或创造带来的？它们各自解决了什么难题？ 14．提高能源利用率，节约能源的根本途径是什么？ 参考答案与试题解析 一．选择题（共5小题） 1．下列关于信息和能源的说法中正确的是（　　） A．5G比4G传递信息更快，是因为5G所使用的电磁波的波速更快 B．从电磁波谱可以看出，频率越小的电磁波，其波长越长 C．地球上除核能、地热能和生物质能以外，几乎所有能源都来自于太阳 D．社会对能源的需求导致能源枯竭，说明自然界的能量是不守恒的 【分析】（1）电磁波在真空（空气）中的传播速度是相同的； （2）波速、波长、频率的关系为c＝； （3）有很大一部分生物质能来源于太阳； （4）能量是守恒的，但是能量的转移与转化具有方向性。 【解答】解：A.电磁波的频率高低决定了其能携带信号的多少，5G信号的频率较4G的高，而不是因为这两种的信号的波长不同； B.电磁波的波长与频率成反比关系，频率越高的电磁波，故选项B正确； C.有很大一部分生物质能，如树木进行光合作用而具有的生物质能等，故选项C错误； D.自然界中的能量的总量是保持不变的，之所以会导致能源枯竭，故选项D错误。 故选：B。 【点评】本题是以近年来社会热点为背景对基础知识进行的考查，难度较低，但是综合性较强。 2．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与空间站成功对接，空间站是利用太阳能电池板获得能量。请运用有关物理知识判断下列新闻的正确性（　　） A．火箭外壳与空气摩擦发热，通过做功的方式改变外壳内能 B．电能是一次能源 C．太阳能来自于太阳内部的核聚变 D．空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的 【分析】（1）改变内能的方法：做功和热传递； （2）能从自然界直接获取的是一次能源，需要通过一次能源的消耗来获得的能源，叫二次能源； （3）太阳释放的能量是氢聚变产生的； （4）电磁波可以传递信息。 【解答】解：A、火箭经过大气层时与空气摩擦做功，使它的内能增大，这是通过做功的方式增加了外壳的内能； B、需要通过一次能源的消耗来获得的能源叫二次能源，是二次能源； C、太阳释放的能量是氢核聚变产生的； D．空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的。 故选：B。 【点评】本题考查了改变内能的方法、能源的分类、电磁波的应用，属于基础题。 3．下面几幅图所示为中国科技馆的部分展品照片，下列说法正确的是（　　） A．图甲“走马灯”：如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将向下运动，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动 B．图乙“空中自行车”：人能够顺利地在钢丝绳上骑车，下面的配重是关键，配重的目的是升高重心，增加稳定度 C．图丙“水转连磨”：水转连磨是利用太阳能加工粮食的机械 D．图丁“球吸现象”：不吹风时，两球静止，当风自下而上吹向两球的中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象 【分析】（1）根据能量的转化的特点；气体温度升高，气体的密度变小，热空气向上运动。 （2）自行车加上配重后，人、车、配重组成一个系统，这个系统的重心在钢丝绳下方。 （3）水转连磨是利用水能工作的； （4）流体在流速小的地方，压强大。 【解答】解：A．点燃走马灯内的蜡烛，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动； B．自行车加上配重后，人、车，这个系统的重心在钢丝绳下方，让人能够更加稳定顺利地在钢丝绳上骑车； C．水转连磨是利用水能加工粮食的机械，故C错误； D．流体在流速小的地方，当风自下而上吹向两球的中间时，压强小，压强大，所以会出现“球吸”现象，两球内外空气流速相同，不存在压力差，两球静止。 故选：D。 【点评】本题考查能量的转化以及气体受热膨胀的特点，降低重心、提高稳度的方法以及能的转化和流体压强等，是一道基础题。 4．如图，航天器都有很大的太阳能电池板，对它分析正确的是（　　） A．电池板工作时将太阳能转化为内能 B．太阳能电池板的能量转化率低于100% C．电池板利用的太阳能是不可再生能源 D．太阳能来自于太阳内部发生的核裂变 【分析】（1）电池板工作时将太阳能转化为电能； （2）目前太阳能电池板的能量转化效率在24%左右； （3）太阳能属于可再生能源； （4）太阳能来源于其内部的核聚变反应。 【解答】解：A.电池板工作时将太阳能转化为电能，故选项A错误； B.目前太阳能电池板的能量转化效率在24%左右，故选项B正确； C.电池板利用的太阳能属于可再生能源，故选项C错误； D.太阳能来源于太阳内部的核聚变，不是核裂变。 故选：B。 【点评】近年来，对太阳能的开发成为很多国家的新能源计划，所以有关太阳能的试题也常常出现在各地的中考中。 5．如图所示，北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火（　　） A．运载火箭主要用液态氢作为燃料的原因是液态氢的比热容大 B．神舟十八号载人飞船加速升空时，机械能守恒 C．神舟十八号载人飞船所使用的供电装置，最适合的是太阳能电池 D．航天员进入太空后质量变为零 【分析】（1）液态氢热值大，在质量相同时，液态氢比其他燃料完全燃烧时放出的热量多； （2）物体的质量越大，运动速度越大，物体的动能越大；物体的质量越大，高度越高，物体的重力势能越大；机械能等于动能和重力势能的总和； （3）太阳能是可再生能源，可以从自然界中源源不断地得到； （4）质量是物体本身的一种属性，不随物体的形状、状态、温度、位置而改变。 【解答】解：A.运载火箭主要用液态氢作为燃料的原因是液态氢的热值大；跟其他燃料相比，故A错误； B.神舟十八号载人飞船加速升空时，飞船的质量不变、高度增大、重力势能都增大，此时机械能不守恒； C.飞船在太空环境可以源源不断的从自然界获得太阳能，神舟十八号载人飞船所使用的供电装置，故C正确； D.质量是物体本身的一种属性，不随物体位置而改变，但其质量不变。 故选：C。 【点评】本题是一道综合题，解题关键是掌握质量、动能、重力势能、机械能、太阳能、热值这些物理概念。 二．填空题（共5小题） 6．2023年9月21日15时48分，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。空间站的能源主要靠太阳能电池板　半导体　（选填“半导体”或“超导体”），工作时将太阳能直接转化为 　电　能。 【分析】太阳能电池主要以半导体材料为基础；太阳能电池板将太阳能直接转化为电能。 【解答】解：太阳能电池板是用半导体材料制作的，工作时吸收太阳能。 故答案为：半导体；电。 【点评】此题考查了太阳能的应用及半导体的认识，属于基础知识。 7．我国是太阳能资源丰富的国家之一。 （1）太阳能属于 　可再生　能源（选填“可再生”或“不可再生”），太阳内部，每时每刻都在发生核 　聚变　。（选填“聚变”或“裂变”） （2）太阳灶通过凹面镜对光线的 　会聚　作用（选填“发散”或“会聚”），使太阳光线照射在凹面镜上再反射到炉架上，利用太阳的热辐射来烹饪食物，水吸收的热量为 　4.2×105　J。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） （3）太阳能电池板将太阳能转化为 　电　能，其每秒每平方米的面积上吸收太阳能150J，安装面积为1000m2转换效率为30%的太阳能电池板，每天日照时间6小时，则每天可发电 　270　度。 【分析】（1）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、太阳能等。 太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能； （2）凹面镜有会聚作用，知道水的初温和末温，又知道水的比热容、质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量； （3）太阳能发电装置是将能转化为能；知道每天接受太阳辐射的能量和太阳能发电装置的效率，根据效率公式的变形公式W＝ηE求出太阳能电池板每天获得的电能，然后利用功率的变形公式W＝Pt求出电能。 【解答】解：（1）在太阳内部，每时每刻相当于无数的氢弹在爆炸； 太阳能属于可再生能源，其主要特点是取之不尽用之不竭。 （2）凹面镜对光线有会聚作用，太阳光照射到凹面镜上，反射光线会会聚在焦点上，利用其烧水； 水吸收的热量： Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.4×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣30℃）＝6.2×105J； （3）太阳能电池板是将太阳能转化为电能。 每天接受太阳辐射能量的时间t＝6h， 一盏太阳能电池板每天接受太阳辐射的能量： E＝P0St＝150W/m2×1000m5×30%×6h＝45000W×6h＝45kW×2h＝270kW•h＝270度。 故答案为：（1）可再生；聚变；4.2×103；（3）电；270。 【点评】本题考查太阳能的利用、热量和电能的计算，属于中档题。 8．我市积极探索建立绿色能源体系，在阳光充足的地方铺设光伏发电板，将 　太阳　能转化为电能。电能充足时，利用富余的电能驱动 　电动机　（选填“电动机”或“发电机”）工作，将空气压缩后储存起来；电能不足时，充分发挥新能源的利用价值。 【分析】光伏发电板将太阳能转化为电能；富余的电能驱动电动机工作，将空气压缩存储起来。 电动机是利用电能，发电机是产生电能。 【解答】解；我市积极探索建立绿色能源体系，将太阳能转化为电能，利用富余的电能驱动电动机工作；电能不足时，充分发挥新能源的利用价值。 故答案为：太阳；电动机。 【点评】本题考查了能源利用与转化，属于基础题。 9．2021年5月15日7时18分，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，太阳能电池是将太阳能转化为 　电　能，巡视器通过 　电磁波　与地球控制中心进行通信。 【分析】太阳能电池工作时将太阳能转化为电能；电磁波可传递信息和能量，而且电磁波能在真空中传播。 【解答】解：巡视器携带巨大的太阳能电池板，太阳能电池是将太阳能转化为电能。 故答案为：电；电磁波。 【点评】本题考查太阳能电池的工作原理以及电磁波的应用，是一道基础题。 10．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课如约而至。授课过程中师生的互动信息是利用 　电磁波　传递的。中国空间站的供电主要依靠太阳能，太阳能是通过太阳内部的氢原子核在超高温下发生 　聚变　释放的；太阳能既是清洁能源，又是 　可　再生能源。 【分析】（1）电磁波可以传递信息，真空中可以传递电磁波； （2）太阳能是通过太阳内部的氢原子核在超高温下发生聚变释放的； （3）太阳能是可再生能源。 【解答】解：电磁波可以传递信息，真空中可以传递电磁波。授课过程中师生的互动信息是利用电磁波传递的；太阳能是可再生能源。 故答案为：电磁波；聚变；可。 【点评】本题考查了电磁波及核聚变的应用及能源的分类，较为基础。 三．简答题（共4小题） 11．为了留住我们的绿水青山，我市正大力实施“公园城市”工程，截止目前我市公园总数已达千余个。如果你是公园内的一名生态保护执法者（举例两条即可） 【分析】根据对公民基本社会公德要求的了解作答。 【解答】答：1、禁止践踏草坪； 2、禁止在树木上乱刻乱画； 5、禁止乱丢生活垃圾； 4、禁止焚烧植被； 5、禁止私挖树木。等等。 【点评】留住绿水青山，我们既要要意识，更要有行动。 12．调查学校和家庭水的使用状况，提出在生活中节约用水的若干建议。 【分析】在水资源日益紧缺的今天，我们要节约每一滴水，从生活细节中做起。 【解答】答：在生活中要节约用水，例如：杜绝滴漏现象，使用节水龙头等。 【点评】本题考查内容较为简单，属于对课本基础知识的考查，训练同学们的识记能力和节约用水的好习惯。 13．人类大规模利用电能是由物理学上哪两项划时代的发现或创造带来的？它们各自解决了什么难题？ 【分析】人类大规模利用电能主要依靠的两项发现或创造：电磁感应现象的发现和电灯的发明。 【解答】解：一是19世纪初法拉第发现的电磁感应规律，这一发现找到了将机械能转化为电能的途径； 二是爱迪生发明的电灯，将电能转化为内能，给地球的黑夜带来了光明、油灯。 这两项发明和发现使人类大规模使用电能成为可能。 【点评】知道电能的大规模生产的前提和对环境的影响。 14．提高能源利用率，节约能源的根本途径是什么？ 【分析】解决能源问题的方法：一是要把现有的能源利用好，提高利用率；二是要积极开发新能源，寻找替代能源。 【解答】答：提高现有能源利用率，积极寻找和开发新能源。 【点评】本题考查了节约能源的途径，这是当前的社会热点问题，要通过此题来提高节约能源的意识。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$