期末专项训练：能源与可持续发展 2024-2025学年鲁科版物理九年级下册

期末专项训练：能源与可持续发展 一、单选题 1．如图，新农村建设中；不少乡村安装了太阳能LED照明路灯。下列说法正确的是（    ） A．各盏路灯是串联的 B．LED路灯主要是由超导材料制成的 C．太阳能电池板将电能转化为太阳能 D．太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来 2．“绿水青山，就是金山银山”，党的十九大报告提出，我们要推进绿色发展，着力解决环境问题，加大生态系统的保护，建设美丽中国。下列关于能源利用的说法正确的是（　　） A．煤、石油、太阳能都是不可再生能源 B．风能、太阳能是可再生能源，应大力开发利用 C．大量的燃烧煤炭、石油对环境不会造成负面影响 D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的 3．图中的吉林丰满水电站是东北电网中的一座骨干电站，电站不仅为系统提供大量电能，还兼有防洪、供水、灌溉、水产养殖与旅游等综合利用效益。下列说法不正确的是（　　）    A．水能是一种清洁能源，属于可再生能源 B．水电站的发电效率较高，但一定低于100% C．水奔涌而下过程中，动能转化为重力势能 D．水库周围昼夜温差小，因为水的比热容大 4．在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示。通电后，观察U形管中液面高度的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．实验中用的电能属于一次能源 B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察乙、丙两个U形管中液面高度的变化 C．若甲中的电阻丝断了，不会影响乙和丙中的实验现象 D．通电一段时间后，将电能转化为电热最大的是乙 5．下列能源中，不可能成为21世纪理想能源的是（　　） A．太阳能 B．核能 C．氢气 D．天然气 6．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。如图所示，画出了太阳能三种转化的方框图，其中椭圆表示转化的装置或物体，菱形表示由太阳能所转化的另一种能量形式。则按顺序在图中的三个空白处填入相关的文字正确的是（    ）    A．内能 太阳能电池 光合作用 B．内能 太阳能电池 绿色植物 C．太阳能电池 光合作用 内能 D．太阳能电池 绿色植物 内能 7．全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产，标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图是核电站发电和供电的流程图：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料（铀）在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮机带着发电机旋转，从而产生电，并通过电网送到四面八方。下列说法不正确的是（　　） A．电能既是属于二次能源，也是不可再生能源 B．核能是不可再生能源 C．核电站是利用裂变中的链式反应释放的能量来发电 D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 8．关于能源与信息，下列说法正确的是（　　） A．光纤通信中的光纤利用了玻璃材料，在内壁多次反射把信息传到远方 B．裂变也称为热核反应，裂变时会释放出巨大的核能 C．太阳能是太阳核心发生核聚变释放的能量，是不可再生能源 D．信号比信号频率更高，传播速度更快，可以传输更多的信息 二、填空题 9．我国目前还有很多领域在使用化石能源，它属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。2016年，中国“人造太阳”（与太阳发热原理相同）实验研究获重大突破，温度达到5000万度持续时间世界最长，标志中国在可控核 （选填“裂变”、“聚变”）研究方面走在国际前列，也为彻底解决能源问题提供可能。 10．风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北-雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”．从能源的视角来看，“张家口的风”属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它实际上来源于 能。 11．中国标准动车组“复兴号”CR400系列的成功研制，对我国掌握核心技术，加快高铁“走出去”具有重要战略意义． （1）“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进．例如运行过程中， 次能源——电能的消耗降低了10%左右．车内噪声有一定程度的降低，正常运行时约为 （填“6”或“60”）dB；刹车过程优先采用再生制动，也就是将电动机转变为 机，从而将动车的动能转化为电能． （2）“复兴号”动车组座位上装有两孔和三孔插座．三孔插座 （填“能”或“不能”）防止电器漏电．同一排座位上正在充电的两部手机之间是 （填“串”或“并”）联的，使用快速充电器给手机充电时，其充电 （“功率”或“电压”）一定比使用普通充电器时大． （3）京沪高铁线路全长1463 km．一列从北京到上海的“复兴号”动车组载客1193人，当动车组以300 km/h的速度行驶时，平均每人一百公里消耗电能3.4度；当动车组以350 km/h的速度行驶时，平均每人一百公里消耗电能3. 8度．该动车组全程消耗的电能约为 （填“6”、“60”或“600”）万度．动车组以350 km/h的速度行驶时的电功率约为以300km/h的速度行驶时的电功率的 （填“1.1”、“1.2”或“1.3”）倍． 12．如图所示是卢瑟福进行的α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。 （1）根据实验现象，卢瑟福提出：“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是 ； （2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是( ) A．原子的质量是均匀分布的    B．原子内部绝大部分空间是空的 （3）由上图分析可得a粒子带 （选填“正电”或“负电”）。 13．近代物理揭示了原子是由原子核和 组成；原子核由质子和 组成，其内部蕴含有大量的能量，若能使原子核发生核裂变或 ，就可能释放出大量的核能． 14．太阳能电池属于节能环保的绿色产品，如图所示是用单晶硅材料的太阳能电池板，光电转换率达到18%，太阳能电池板是把太阳能转化为 能，科学家们近期研究出用钙铁矿材料的太阳能电池板，光电转换率达到25%，钙铁矿材料是一种 （填“导体”“半导体”或“超导体”）材料，当用钙铁矿材料代替单晶硅材料，获得相同电能时，可使面积为100m2的太阳能电池板减少 m2。 15．随着探月步伐的加快，我们国家的“嫦娥五号”于在海南的文昌发射，向月球迈出了重要的一步。此次登月，“嫦娥五号”带回了2000 （填写合适的单位）月球土壤。关于探测器所使用的供电装置，你认为最可行的是 （化学蓄电池/太阳能电池）。 16．地球同步卫星在太空工作所需的电能是通过 转化而来的，卫星与地面之间是利用 来传递信息的． 三、实验题 17．核电站是利用核 （选填“裂变”或“聚变”）产生能量，经过能量转化，最后由发电机将机械能转化为电能；核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源． 四、简答题 18．阅读材料 热岛效应 城市的平均气温比周围乡村高一些，就像一个个“热岛”分布于乡村之中，这种现象称为“热岛效应”（如图）．形成“热岛效应”的原因大致有：在城市的生产和生活中，燃烧大量的燃料，排放出大量的热；以水泥、沥青为主的路面和建筑物有较强的吸收太阳辐射能的本领；城市中的水面小、地面的含水量小，致使水的蒸发少，加之空气流动不畅，城市中的热不能及时传递出去等，这种效应给城市和周围乡村的环境带来不利影响。 请回答： （1）形成“热岛效应”的原因大致有哪几个方面？ （2）要减弱“热岛效应”请提出一些合理的建议。 19．如图所示，2015年3月31日，无需一滴燃料的世界最大太阳能飞机“阳光动力”2号降落在重庆江北国际机场，并于当天在重庆巴蜀中学开启中国首个地面科普活动．“阳光动力”2号机翼呈流线型，翼展长达72米，上面安装有17248块超薄、高效太阳能电池板，它们能在白天吸收能量．此外，飞机上还载有633块超轻薄的锂电池，白天，飞机“汲取”太阳能并储存足够多的能量，到了晚上，依靠储存在电池里的多余电能持续飞行．虽然“阳光动力”2号体积庞大，堪比波音747客机，但由于机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，其总重仅为2.3吨，与一辆家用汽车相当，其最大飞行高度可达8500m，最高时速为140km/h．请参照示例写出一个“阳光动力”2号所涉及的物理信息和对应的物理知识（不得与示例重复）． 　　 例：物理信息：“阳光动力”2号降落在江北国际机场 物理知识：降落过程中机械能减小 作答：物理信息：____________________________________ 物理知识：____________________________________ 20．炎热的夏天，小明从冰箱里将冰棍拿出来．发现包装外壳表面有一层白粉．打开包装准备品尝时发现冰棍周围飘着“白气”． （1）请用所学知识解释冰棍上白色粉末、“白气”是怎么出现的? （2）”节能减排”是当今社会生活的一大主题，请你说出冰箱节电的两种方法． 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 6 7 8 答案 D B C D D D A A 1．D 【详解】A．各盏路灯都可以单独工作，互不影响，它们是并联的，故A错误； B．路灯主要是由半导材料制成的，故B错误； C．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误； D．太阳内部不断进行核聚变而释放出巨大的能量，太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．煤、石油、是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故A错误； B．风能、太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，应大力开发利用，故B正确； C．大量的燃烧煤炭、石油对环境会造成大气污染、热污染和温室相应等负面影响，故C错误； D．能量在转化过程中是守恒的，但能源的消耗是不可逆的，能源的利用是有限的，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】A．水能和风能也可以从自然界里源源不断的得到，是可再生能源，故A正确，不符合题意； B．水电站的发电效率较高，但一定低于100%，故B正确，不符合题意； C．水奔涌而下的过程中，重力势能转化为动能，故C错误，符合题意； D．水库中水量多，水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，因此可以降低周围昼夜温差，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源，所以电能属于二次能源，故A错误； B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，需控制通过电阻（容器内）的电流相同；丙实验中两电阻并联，所以丙实验中通过电阻（容器内）的电流小于甲、乙实验中通过电阻的电流，则不能用甲丙或乙丙进行对比实验，故B错误； C．甲、乙、丙电阻丝串联，若甲中的电阻丝断了，乙、丙中也不会有电流通过，所以乙和丙的实验不能正常进行，故C错误； D．甲、乙、丙电阻丝串联，通过甲乙的电流和丙中两根电阻丝的总电流相等，容器内电阻最大的是乙，由可知，通电一段时间后，将电能转化为电热最大的是乙，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】大规模太阳能、核能、氢气在使用过程中不会对环境造成污染或造成的污染较小，而大规模使用天然气会产生温室气体、造成环境污染等，所以天然气不是2 I世纪的理想能源，综上分析知，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】光热转换是指把太阳能转化为内能，比如太阳能热水器可以通过光热转换把太阳能转化为水的内能；光电转换是指把太阳能转化为电能，比如太阳能电池可以把太阳能转化为电能；光化转换是指把太阳能转化为化学能，比如通过光合作用绿色植物将太阳能转化为化学能储存在体内。①②中应填入具体物体的名称。所以①太阳能电池；②绿色植物；③内能；故D正确，ABC错误。 故选D。 7．A 【详解】A．电能属于二次能源，也是可再生能源，故A错误，符合题意； B．核能是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，是不可再生能源，故B正确，不符合题意； C．获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站是利用裂变中的链式反应释放的能量来发电，故C正确，不符合题意； D．核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D正确，不符合题意。 故选A。 8．A 【详解】A．光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射从中一端射出，而光导纤维是很细很细的玻璃丝，故A正确； B．热核反应是指核聚变，而不是裂变，聚变和裂变时都能释放出巨大的核能，故B错误； C．太阳能是太阳发生聚变放出的能量，是可再生能源，故C错误； D．5G信号比4G信号的频率更高，传输的信息更多，但两者都是电磁波，传播速度相同，故D错误。 故选A。 9． 不可 聚变 【详解】[1]化石能源在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天是不可能再生能源。 [2]太阳是利用核聚变发光发热的，故选填聚变。 10． 可再生 太阳 【详解】[1]风能短时间内可以再次从自然界中获取，属于可再生能源。 [2]风的形成主要是由太阳辐射热引起的，当太阳光照射在地球表面时，地表温度会升高，导致地表的空气受热膨胀并变轻上升，热空气上升后，低温的冷空气会横向流入补充，上升的空气在逐渐冷却的过程中会变重并降落，由于地表温度仍然较高，这又会加热空气并使之上升，这种空气的持续流动就形成了风，故风能实际上来源于太阳能。 11． 二 60 发电 不能 并 功率 6 1.3 【详解】（1）电能是二次能源，火车运行时，车厢内并不是非常安静，有一定的声音，接近60dB；刹车时，先将电动机转变为发电机，可以将动车的动能转化为电能； （2）三孔插座有接地线，可避免因电器漏电时外壳带电，防止人触电，但并不能防止电器漏电；同一排座位上正在充电的两部手机之间互不影响，是并联；使用快速充电器给手机充电时，充电电流较大，充电电压不变，根据P=UI得到功率更大； （3）全程消耗电能W=1193×3.8 kW•h×=66323.642 kW•h，最接近6万度，以350km/h的速度行驶时，全程的时间t1==4.18h，功率P1==15866.9kW，以300km/h的速度行驶时，全程的时间t2=≈4.88h，功率P2==12168.6kW，P1:P2=15866.9kW: 12168.6kW≈1.3:1． 12． 原子核 B 正电 【详解】（1）[1]如果原子质量分布均匀，少数α粒子就不会发生偏转，发生了偏转就说明原子的质量主要集中在原子核上，这个“很小的结构”指的是原子核。 （2）[2]原子核外部有一个相对非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3]原子核带正电，a粒子被弹开说明它和原子核带了相同的电荷，同种电荷相互排斥，故a粒子带正电。 13． 电子 中子 核聚变 【详解】近代物理揭示了原子是由原子核和核外电子组成；原子核由质子和中子组成，其内部蕴含有大量的能量，若能使原子核发生核裂变或核聚变就可能释放出大量的核能．核电站就是利用核裂变的原理工作的． 14． 电 半导体 28 【详解】[1]太阳能电池板将太阳能转化电能，蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来。 [2]太阳能电池板是由半导体制成的。故钙铁矿材料是一种半导体，半导体是介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料，具有独特的电学特性。 [3]由 得，即 15． g 太阳能电池 【详解】[1]“嫦娥五号”带回了 的月球土壤。 [2]关于探测器所使用的供电装置，一般我们认为最可行的是太阳能电池，太阳能电池将太阳能转化为电能，可以源源不断的获得。 16． 太阳能 电磁波 【分析】卫星在太空把太阳能转化成电能；广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的． 【详解】地球同步卫星在太空工作所需的电能是利用太阳能电池板，通过太阳（光）能转化而来的，卫星与地面之间是利用电磁波来传递信息的． 17． 裂变 不可再生 【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． 【详解】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； 核能使用后，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源． 故答案为(1). 裂变    (2). 不可再生 ． 18．见解析 【详解】（1）导致“热岛效应”的原因有： ①燃烧大量燃料，向外排放大量的热； ②水泥、沥青路面吸收大量太阳辐射的热； ③城市中的水面小，地面含水量少，致使水蒸发吸热少； ④城市空气流动不畅，城市中的热不易传递出去。 （2）可以通过增加公园面积，种植树木花草，建造人工湖等减弱“热岛效应”。 19．飞机“吸取”太阳能  太阳能转化为电能 【详解】试题分析：通过题中的信息，知道物理信息飞机“吸取”太阳能，其中能量转化是太阳能转化为电能． 考点：能量转化 20．（1）见详解（2）见详解 【详解】（1）冰棍上出现的白色粉末是霜，是水蒸气凝华形成的，冰棍周围的白气是小水滴，是水蒸气液化形成的；（2）因为冰箱内温度高时会自动制冷，所以冰箱门不要频繁的打开，冰箱内的温度不要调太低． 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 $$