第十一章 物理学与能源技术 -2024-2025学年教科版物理九年级

第十一章 物理学与能源技术 2024-2025学年教科版物理九年级 一、单选题 1．福清核电5号机组是利用核反应堆发生核反应发电，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆是利用核裂变产生核能 B．核能属于可再生能源 C．用水给堆芯降温，是水的比热容小 D．发电机把电能转化为机械能 2．“地球需要你：团结起来应对气候变化”。世界自然基金会应对全球气候变化提出了“地球一小时”的倡议，希望人们在每年3月最后一个星期六熄灯一小时。下列应对气候变化的有关做法，不宜提倡的是（　　） A．提高森林覆盖率 B．开发新能源 C．响应“地球一小时”倡议 D．大量使用煤、石油等化石燃料 3．如图所示，电磁技术广泛应用于生活，下列说法正确的是（　　） A．  动圈式话筒工作时，将机械能转化为电能 B．  手机无线充电效率能达到 C．  转动风扇，灯泡亮起来，利用了电流的磁效应 D．  电流表指针的偏转利用了电磁感应原理，且电流越大，偏角越大 4．下列做法不符合低碳理念的是（　　） A．推广利用太阳能 B．家用电器长期处于待机状态 C．教科书循环使用 D．洗过菜的水用来浇花 5．如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能 B．能量转换：核能→机械能→热能→电能 C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率 D．核电站使用的核燃料是石油或天然气 6．根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的是（  ） ①试管中的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③一球上升一球下降（不考虑摩擦影响） ④小灯泡通电发光 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 7．下列实例中，属于机械能转化为内能的是（　　） A．冬天用热水袋取暖 B．水沸腾时，水蒸气将水盖子顶起 C．古代人用钻木取火 D．用酒精灯给烧杯里的水加热 8．电能是最方便的能，如图所示展示了电能的获取和使用过程，下列关于电能的说法不正确的是 A．电能是由其他形式的能转化而来的二次能源 B．电能可以方便地转化为其他形式的能 C．用电器是将电能转化为其他形式能的设备 D．电能可以直接利用，不需要转化 二、填空题 9．内燃机是用燃料燃烧的内能来做功的。图甲中问号部分的能量是表示 热量。如图所示的设计是上面水箱里的水冲到叶轮上，带动水泵旋转把下面水箱的水又抽到上面水箱中，从而实现了能量的转化和守恒。这样的设计 实现（填“能”或“不能”）。    10．请阅读《太阳能汽车》并回答问题。 太阳能汽车 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。它主要由电池板、储电器和电动机组成。在车体的外部贴有太阳能电池板，通过太阳能电池板将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中备用，再通过消耗电能，驱动车辆行驶，车辆行驶快慢只需控制输入电机的电流大小。左图中的太阳能汽车，车顶部装有密密麻麻像蜂窝样的装置，是太阳能电池板。太阳能电池依据所用半导体材料不同，通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等，其中最常用的是硅太阳能电池，目前硅太阳能电池板的光电转换效率在15%～24%之间。此类太阳能汽车的车速最高能达到100km/h，而无太阳光时最大续航能力也能达到100km。右图是比赛用太阳能汽车，为了增加其续航能力，在车身表面搭载了面积在7～10m2的太阳能电池，为了应付太阳辐射量及天气情况的变化，增添了3～5 kW·h的蓄电池；为了减少空气阻力，将其车身侧断面制成流线型；为了使车身更为轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造。 太阳能是，“取之不尽，用之不竭”的清洁能源，太阳能汽车相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。太阳能汽车由于没有内燃机，在行驶时不会有燃油汽车内燃机的轰鸣声。太阳能汽车的研究开发长期以来一直受到普遍关注，太阳能汽车被诸多国家所提倡，太阳能汽车产业日益蓬勃发展。 　 请根据上述材料，回答下列问题： （1）太阳能是 再生能源；（选填“可”或“不可”）    （2）太阳能汽车的速度可通过控制输入电机的 来改变； （3）为了使车身更为轻便，太阳能汽车大量使用了轻合金、复合材料等来制造，主要原因是它具有较小的 ； A．质量                 B．密度                 C．比热容          （4）提倡使用太阳能汽车的理由 。 11．研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。能源按不同的分类方式可进行不同分类。太阳能、风能、水能均属于 （填“可再生能源”或“不可再生能源”），其中太阳能是由于 （填“核裂变”或“核聚变”）产生的。 12．1938年，科学家首次用 （选填“电子”“中子”或“质子”）轰击比较大的原子核，使其发生裂变反应，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向，目前世界上已经利用 （填“核裂变”或“核聚变”）原理建成了许多核电站。 13．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。 （1）平衡车采用锂电池组提供电能，行驶时电动机把电能转化为平衡车的 能，实现了碳的零排放； （2）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了 （选填“增大”或“减小”）车轮与地面的摩擦力，防止平衡车打滑； （3）平衡车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和 （选填“增大”“不变”“减小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有 性。 14．小欣打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气 形成的；当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为发生了 。（填物态变化的名称）现象；既然冰箱具有制冷作用，将冰箱门打开置于室内， （选填“能”或“不能”）降低室内温度。 15．2017年中国长征系列运载火箭进行了16次航天发射，在九天之上镌刻上中国印记。在火箭携带飞船加速升空阶段，燃料燃烧时将 能转化为内能，飞船的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）。 16．“低碳环保”是当今世界的主题，太阳能已被人们广泛利用。太阳能是来自于太阳内部的 （选填“核裂变”或“核聚变”），太阳能属于 （选填“一次”或“二次”）能源，利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收的热量，这相当于完全燃烧 的煤气释放的热量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为 。（） 三、实验题 17．某同学利用实验室的器材探究“物体对外做功，内能改变”，如图所示。将烧瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，且瓶内出现白雾。 （1）本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是 ； （2）瓶塞跳起时，发生的能量转化是 能转化为 能； （3）能说明以上能量转化的实验现象分别对应为： 和 。 四、简答题 18．开展物理实践活动能使我们将课内学习和课外学习相结合，更好地培养我们的创新精神和实践能力。请根据你开展物理实践活动的情况，回答下列问题： （1）人类的一些活动可以造成城镇中的热岛效应，请你举出一个实例； （2）请你写出家里使用的主要两种能源的名称，并提出一条相应的节能措施。 19．联系生活，用所学知识回答下列问题。依照示例，写出下列情景中主要的能量转化形式。 序号 用电器 能量的转化 示例 收音机发声 电能转化为声能 1 为手机充电 2 箭射出 3 电热水壶烧开水 4 瀑布飞流直下 20．据报道：有人发明了汽油和柴油试剂．将这种试剂滴在一桶水中，结果桶中的水变成了汽油或柴油，能供机车使用．试从能的转化和守恒方面分析该报道是否真实． 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 A D A B C D C D 1．A 【详解】A．核聚变和核裂变都能释放出巨大的能量，由于目前核聚变不可控，则核反应堆是利用核裂变产生的核能发电，故A正确； B．核燃料来源与地球上的矿产资源，具有不可逆转性，所以核能不是可再生能源，故B错误； C．用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大，同等条件下吸热更多，降温效果好，故C错误； D．核裂变释放的巨大能量给水加热后温度升高，会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．提高森林覆盖率是调节气候的主要指标，故A不符合题意； B．开发新型能源，节能环保，故B不符合题意； C．响应“地球一小时”倡议低碳生活是我们义不容辞的责任，故C不符合题意； D．煤、石油等化石燃料的大量使用，与空气中的二氧化碳及废气含量有直接关系，故D符合题意。 3．A 【详解】．对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，其原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故A正确； B．手机无线充电存在能量的损失，效率不可能达到，故B错误； C．转动风扇、线圈做切割磁感线运动，产生电流，灯泡发光，利用了电磁感应原理，故C错误； D．电流表指针偏转，利用了通电导线在磁场中受到力的作用而转动，电流越大，偏角越大，故D错误。 故选。 4．B 【详解】A．推广利用太阳能，可以减小对其它形式不可再生能源的使用，是低碳理念，故A不符合题意； B．家庭电器长期处于待机状态，处于待机状态的机器仍然耗电，所以不是低碳理念，故B符合题意； C．教科书循环使用，可以减少造纸所用的木材的浪费，是低碳理念，故C不符合题意； D．循环使用生活用水，可以减小对水资源的浪费，是低碳理念，故D不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．核能是不可再生能源，核电站是利用可控的重核裂变来释放核能的，故A错误； B．核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故B错误； C．在核电站的核反应堆中，利用的是可控的核裂变，而原子弹同样是核裂变的链式反应，但却是不加控制的，故C正确； D．核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】①冷水放入热水中，属于热传递，发生了内能的转移； ②煤气燃烧时，先将化学能转化为内能，之后内能发生了转移； ③一球上升一球下降，属于机械能在两球之间的转移； ④小灯泡通电发光，将电能转化为内能和光能。 故选D。 7．C 【详解】A．冬天用热水袋取暖，是热量的转移，是热传递改变物体的内能，故A不合题意； B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是水蒸气对外做功，将内能转化为机械能，故B不合题意； C．古代人用钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故C符合题意； D．用酒精灯给烧杯里的水加热，是热量的转移，是热传递改变物体的内能，故D不合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．电能是由其它形式的能转化而来的，不属于一次能源，属于二次能源，故A正确； B．由图示可知，电能可能转化机械能、光能、内能等其它形式的能，故B正确； C．用电器是将电能能转化其它形式能的装置，故C正确； D．电能利用的过程就是电能的转化过程，故D错； 应选D。 9． 高温废气带走的 不能 【详解】[1]内燃机在工作过程中，有很大一部分能量以热量的形式散发到空气中，用来做有用功的能量只占总能量的一部分，故图中燃料的内能为总能量，有用机械能是有用能量，所以问号部分的能量表示散发热量。 [2]图乙中的设计不消耗能量的机器对外做功违背了能量的转化和守恒定律，而且任何机械都要损耗一部分能量，故这样的设计不能实现。 10． 可 电流大小 B 太阳能汽车噪音低，零排放，所使用的太阳能“取之不尽，用之不竭” 【详解】(1)[1]太阳能可源源不断获得，是可再生能源。 (2)[2]由题意可知：车辆行驶快慢只需控制输入电机的电流大小，故太阳能汽车的速度可通过控制输入电机的电流大小来改变。 (3)[3]太阳能汽车所受重力 由上式可得，在不改变太阳能汽车体积的情况下，要使其车身更为轻便，需选用密度小的材料制成。 (4)[4]太阳能汽车噪音低，零排放，关键是所使用的太阳能“取之不尽，用之不竭”，这些都是提倡使用太阳能汽车的理由。 11． 可再生能源 核聚变 【详解】[1]太阳能、风能、水能均能短期内再生，所以属于可再生能源。 [2]太阳内部时刻进行着核聚变，提供能量，所以太阳能是由于核聚变产生的。 12． 中子 核裂变 【详解】[1]人类利用核能的方式有两种，一种为核裂变，是用中子轰击较大的原子核生成两个中等大小的原子核，从而释放出能量；另一种为核聚变，两个较小的核合成一个较大的原子核，从而释放出能量。 [2]核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的。 13． 机械 增大 不变 方向 【详解】（1）[1]平衡车行驶时电动机把电能转化为平衡车的机械能，实现了碳的零排放。 （2）[2]平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是通过增大车轮与地面粗糙程度来增大了摩擦力，防止平衡车打滑。 （3）[3][4]根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移过程中，所有的能量总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有方向性。 14． 凝华 凝固 不能 【详解】[1]霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶。 [2]物质由液态变为固态的过程叫凝固。当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为抹布上的水发生了凝固现象。 [3]冰箱工作时，只不过是将冰箱内部的能量转移到冰箱的外面。冰箱工作一段时间，内部的温度虽然降低了，但外界的温度由于能量的增加而升高。若打开冰箱门，会出现部分内能从冰箱内到冰箱外的房间，再由房间到冰箱内的循环。室内的总内能并没有减少，所以，不能降低室内温度。 15． 化学   增大 【详解】[1][2]燃料燃烧时将化学能转化为内能；火箭携带飞船加速升空，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，故飞船的机械能增大。 16． 核聚变 一次 1.4 电能 【详解】[1][2]太阳能来自太阳内部的核聚变，可以从自然界直接获取，属于一次能源。 [3]煤气的质量为 [4]太阳能电池通过“光生伏特”效应将太阳能转化为电能。 17． 瓶内气体 瓶内气体的内能 塞子的机械 瓶内出现白雾 瓶塞跳起来 【详解】（1）[1]本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是瓶内气体。 （2）[2][3]当瓶内气体冲开瓶塞时，塞子飞出，瓶内气体对塞子做功，内能减少，瓶内气体内能转化为塞子的机械能。 （3）[4][5]用气简往瓶内打气，活塞对空气做功，内能增大瓶内压强增大；因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，瓶内出现白雾。当瓶内气体冲开瓶塞时，可以观察到瓶塞跳起来，内能转化为塞子机械能。 18．（1）见解析；（2）见解析，见解析 【详解】（1）①绿色植物可以吸收二氧化碳和空气中的热量，城市的绿地比较少； ②空调、冰箱使用比较多，这些电器不断向外放出热量； ③机动车辆多，机动车辆在放出有害气体的同时，也向空气中放出了大量的热。 （2）家里主要使用的能源是电、煤、液化气、天然气等；节能措施：人走灯灭、关电器时同时拔掉电源等。 19．见解析 【详解】给手机充电：消耗电能，产生化学能，故是将电能转化为化学能；箭射出：消耗弓的弹性势能得到箭运动的动能，故是将弹性势能转化为动能；电热水壶烧开水：消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能；瀑布飞流直下：高处水具有重力势能，落下时高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故是重力势能转化为动能。 20．这是不可能的，在化学反应中只是原子的重新组合，所以元素是不变的．在水中没有碳元素，不可能加了试剂后就变成了有机物了．从能量的角度来看，水是不会燃烧放出能量的，“水变燃料油”违背了能量守恒的原理． 【详解】这是不可能的，在化学反应中只是原子的重新组合，所以元素是不变的．在水中没有碳元素，不可能加了试剂后就变成了有机物了．从能量的角度来看，水是不会燃烧放出能量的，“水变燃料油”违背了能量守恒的原理． 【点睛】根据质量守恒定律，化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质的过程．在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变． 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 $$