第十一章 物理学与能源技术 单元训练 2024-2025学年教科版物理九年级下册

第十一章 物理学与能源技术 同步训练 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法正确的是( ) A.超导材料可用来制作电饭锅的发热体,且发热效率更高 B.手机的芯片使用的材料主要是半导体 C.太阳能、可燃冰能等新能源都属于可再生能源 D.真空中,红光比绿光传播速度快 2.开发和利用可再生能源,可实现人类社会的可持续发展。以下属于可再生能源的是( ) A.水能 B.天然气 C.煤 D.石油 3.2023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,说法错误的是( ) 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 4.中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术,于2021年9月底在甘肃武威启动试运行,创造了又一项奇迹,其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是( ) A.钍基熔盐堆不产生核废料 B.钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂,因此不可以建在内陆 C.钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低 D.钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量 5.社会的发展与人类开发利用能源、认识开发新材料密切相关.下列说法正确的是 A.煤、石油、天然气都是可再生能源 B.核电站反应堆中发生的是核聚变 C.硅、锗、砷化镓是半导体材料 D.光导纤维是利用超声波来传递信息的 二、填空题 6.目前核能已经被广泛和平利用。其中核电站是利用 (选填“裂变”或“聚变”)时释放出大量的核能来发电的。核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。 7.如图所示是负排放概念车“叶子”,车顶上的大叶子装有高效光电转换器,最终将太阳能转化为电能,根据再生能力,太阳能属于 能源;还能模拟自然界中叶片的光合作用。其中的“负排放”是指该车不但不排放,反而能吸收大气中的 ,从而减弱大气的温室效应。 8.阅读短文,回答问题: 嫦娥四号探测器 嫦娥四号探测器经过110h的飞行后在月球背面成功着陆,在距离月球表面100m时,通过减速来减小其惯性,以被月球引力捕获,如图为嫦娥四号通过“桥”中继卫星利用超声波传回的世界第一张近距拍摄的月球背面影像图,开启了人类月球探测新篇章。 嫦娥四号探测器由着陆器和“玉兔二号”巡视器组成,随着着陆器与巡视器成功分离,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子,顺利在月球背表面行驶,在月球背面留下了第一道印记。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器、太阳能电池板,总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。 (1)嫦娥四号在减速着陆时,动能 ,重力势能 (前两空均选填“增大”“减小”或“不变”),机械能 (选填“守恒”或“不守恒”); (2)“玉兔二号”采用的装置是带齿纹的轮子,其目的是 ,使其能顺利在月球背表面行驶。“玉兔二号”配备的太阳能电池板工作时把光能转化为 ; (3)请你指出文中的一处科学性错误是 ,支持你观点的证据是 。 9.光在真空中的传播速度是 km/s,光年是 的单位;手机是通过 波来传递信息的;太阳能属于 能源(选填“可再生”或“不可再生”). 10.燃油汽车的动力机械是内燃机,大部分内燃机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的。如图所示是内燃机的 冲程,该过程能带动曲轴转动对外做功使汽车运动起来;而运动的汽车制动时由于摩擦,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自动用来驱动汽车。可见,能量的转化和转移过程是有 性的。 三、实验题 11.同学们在实验室练习实验操作,如图所示是他们做实验的情景; 实验次数 1 2 木块对木板的压力F/N 2 3 弹簧测力计读数f/N 0.6 0.9 (1)如图甲是“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,用弹簧测力计水平拉动木块在水平长木板上做运动时,得到了表格中的相关数据。分析表中数据可知,滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 。请你指出该实验过程中的不当之处: ; (2)如图乙所示是“探究物体的动能与质量的关系”的实验装置。让两个不同的小球从斜面的同一高度处由静止滚下,分析比较木块,从而比较小球动能的大小。小球推动木块移动一段距离后都要停下来。所以晓光认为小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为这个观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。 四、简答题 12.从“毛泽东号”到“复兴号”,中国的火车发展之路经过了几个跨越.1804年,由英国的矿山技师德里维斯克利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车,因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它“火车”. 1946年,为了支援解放战争,缓解铁路运输运力不足的困难,哈尔滨机务段的工人们在经过27个昼夜的奋战,工人们终于抢修出了一台蒸汽机车.经过当时的中共中央东北局批准同意,按照工人们的要求,这台机车被命名为“毛泽东号”.2017年9月投入运营的复兴号电力动车组列车,已达到世界先进水平.车体低阻力流线型、平顺化设计,不仅能耗大大降低,车内噪声也明显下降.车内不但能充电而且有WiFi.空调系统充分考虑减小车外压力波的影响,通过隧道或交会时减小耳部不适感;列车设有多种照明控制模式,可根据旅客需求提供不同的光线环境.“复兴号”能够为旅客提供更良好的乘坐体验. 物理现象:火车上的蒸汽机车 物理知识:蒸汽机车工作是将内能转化为机械能 物理现象: . 物理知识: . 13.避险车道增设在长且陡的下坡坡底行车道外侧,是供刹车失灵的车辆安全减速的专用车道。如图是上坡型避险车道,避险车道上铺有很多小石子。请运用物理知识解释铺设小石子的目的以及从能量转化的角度说明避险车道的作用。 14.你在学习过核能知识后,解决以下几个问题: (1)说出原子核的聚变的含义。 (2)人类关于核聚变的应用已经取得的成就是哪些? (3)关于核聚变问题,还有什么急需解决的? 15.请把科学家与他们的贡献用线连起来。 卢瑟福 首先提出分子思想 汤姆孙 发现中子 哥白尼 提出原子核式模型 阿伏伽德罗 发现电子 查德威克 提出“日心说” 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 题号 1 2 3 4 5 答案 B A B D C 1.B 【详解】A.超导是在极低温度下,电阻为零,而电饭煲的发热体是由电阻较大的材料制作的,故A错误; B.手机的芯片主要是由二极管、三极管组成,二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性。故B正确; C.太阳能可以源源不断的获得是可再生能源,可燃冰属于不可再生能源,故C错误; D.在真空中,各种色光传播的速度相同,故D错误。 故选B。 2.A 【详解】A.水能可以从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源,故A符合题意; B.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B不符合题意; C.煤属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故C不符合题意; D.石油属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故D不符合题意。 故选A。 3.B 【详解】A.火箭搭载飞船升空过程中,火箭外壳与空气摩擦,把机械能转化为内能,使火箭的外壳内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变外壳的内能,故A正确,不符合题意; B.需要通过一次能源的消耗来获得的能源叫二次能源,电能需通过消耗一次能源才能获得,是二次能源,故B错误,符合题意; C.太阳表面的温度很高,太阳能来自于太阳内部的剧烈的核聚变,故C正确,不符合题意; D.电磁波可以传递信息,空间站的图像信号是通过电磁波传回地面的,故D正确,不符合题意。 故选B。 4.D 【详解】A.由题意可知,钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少,不是不产生核废料,故A错误; B.由题意可知,钍基熔盐堆使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源,因此可以建在内陆,故B错误; C.由题意可知,钍基熔盐堆具有热转换效率高等显著优点,故C错误; D.钍基熔盐堆是利用核反应堆的裂变的可控链式反应放出的能量,故D正确。 故选D。 5.C 【详解】A.煤、石油、天然气都是化石能源,短时间内不能再生成,属于不可再生能源,故A错误; B.核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的,故B错误; C.常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,故C正确; D.光是电磁波,电磁波既可以传递声音信号,所以光纤是利用电磁波来传递信息的,故D错误. 6. 裂变 一次 【详解】[1][2]核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的,可以从自然界直接获取的能源叫一次能源,核能属于一次能源。 7. 可再生 二氧化碳 【详解】[1]太阳能来自于太阳内部时刻发生的核聚变,属于可再生能源。 [2]该车可以模拟叶片的光合作用,利用大气中的二氧化碳和水,转化为有机物和氧气,从而减弱了大气的温室效应。 8. 减小 减小 不守恒 增大摩擦 电能 见详解 见详解 【详解】(1)[1]嫦娥四号在减速着陆过程中,质量不变,速度越来越小,所以动能减小。 [2]嫦娥四号在减速着陆过程中,质量不变,距离月球的高度降低,所以重力势能减小。 [3]动能和势能统称为机械能,嫦娥四号在减速着陆过程中,动能和势能都减小,所以机械能减小,机械能不守恒。 (2)[4]“玉兔二号”采用的装置是带齿纹的轮子,可以增大接触面的粗糙程度,从而增大与月球表面的摩擦力,使其能顺利在月球背表面行驶。 [5]“玉兔二号”配备的太阳能电池板工作时吸收太阳能,产生电能,即把光能转化为电能,以供其使用。 (3)[6][7]短文中“通过减速来减小其惯性”存在科学性错误,因为惯性大小只与质量有关,与速度无关,探测器在着陆过程中,质量不变,惯性大小不变。另外,短文中“中继卫星利用超声波传回世界第一张近距拍摄的月球背面影像图”也存在科学性错误,因为超声波不能在真空中传播,不能传回影像图,由于电磁波可以在真空中传播,所以利用电磁波传回世界第一张近距拍摄的月球背面影像图。 9. 3 105 长度 电磁 可再生 【详解】试题分析:光速是电磁波在真空中的传播速度,通常光速为3 105 km/s,光年:长度单位,光年一般被用于衡量天体间的距离,其意思是指光在真空中行走一年的距离,是由时间和光速计算出来的.1光年表示光在1年时间内所走的路程,1光年=9.46 1012km,手机是通过电磁波传递信息的,太阳能属于可再生能源. 考点:光速 光年 电磁波的应用 10. 做功 内 方向 【详解】[1]由图可知,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,同时火花塞发出火花,是做功冲程。 [2]汽车刹车时,克服摩擦做功,汽车的动能转化为地面、空气的内能,这些能量会散发到周围的环境中,无法再回收利用。 [3]摩擦生热时内能以热量的形式散发掉,这些内能不能自动地再次开动汽车,所以能量转化和转移具有方向性。 11. 木块的运动状态未知,拉力和摩擦力的大小不一定相等 错误 木块克服摩擦做功,机械能转化为内能 【详解】(1)[1]表格中数据F1=2N时,f1=0.6N;当F2=3N时,f2=0.9N,则由此知 所以滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为 [2]用弹簧测力计水平拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动时,拉力才等于木块受到的摩擦力。实验过程中的不当之处,木块的运动状态未知,拉力和摩擦力的大小不一定相等。 (2)[3][4]要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同,则应让质量不同的小车从同一高度滚下,通过木块被推出的距离反映看出小球动能的大小,小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了,故晓光的观点是错误的。 12. 列车设有多种照明控制模式 电能可以转化为光能 【详解】解:列车设有多种照明控制模式,可根据旅客需求提供不同的光线环境,这说明电能可以转化为光能;车体低阻力流线型、平顺化设计,这是利用流体压强与流速关系来减小阻力的. 点睛:不同形式的能量之间可以相互转化,首先要看清能量转化前物体具有什么能,能量转化后物体具有什么能,然后确定能量的转化过程. 13.见解析 【详解】沙石的作用是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;当汽车刹车失控时,车辆具有很大的动能;当车辆驶入避险车道后,车辆上坡,高度增加,将部分动能转化为重力势能;因为避险车道是沙石铺成的,摩擦力较大,所以还有部分动能转化为内能。 14.见解析 【详解】(1)将某些质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核,也会释放出巨大的核能,这就是聚变。 (2)氢弹是人类利用聚变制造的一种核武器。 (3)目前核聚变反应是不可控的,人类需要解决的技术问题是如何实现可控的聚变反应获取核能。 15.见解析 【详解】物理学家与他们的贡献如下:卢瑟福——提出原子核式模型;汤姆生——发现电子;哥白尼——提出“日心说”;阿伏伽德罗——首先提出分子思想;查德威克——发现中子。因此连线如下: 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$