2025年中考物理寒假强基训练：能源与可持续发展

2025年中考物理寒假强基训练：能源与可持续发展 一、单选题 1．下列关于新能源和新材料的说法正确的是（　　） A．太阳能是一种无污染又取之不尽的能源 B．风能是一种不可再生的能源 C．利用半导体材料可以制成性能优良的输电线 D．超导体的电阻为零，没有实际用途 2．下列说法正确的是（　　） A．只要使用滑轮都可以省力 B．移动电话是利用超声波来通信的 C．柴油机的做功冲程是把内能转化为机械能 D．目前核电站主要是利用核聚变释放的能量来发电的 3．在倡导“低碳生活”的时代，以下能源在开发和利用中对环境污染和破坏作用最小的是 A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气 4．4月29日，我国太空空间站的“天和核心舱”发射成功。空间站在外太空工作时，消耗的能源主要是（　　） A．煤炭 B．石油 C．水能 D．太阳能 5．下列对能量转化的描述不正确的是 A．蓄电池充电：电能﹣化学能 B．电热水器烧水：电能﹣内能 C．太阳能电池板工作：太阳能﹣化学能 D．内燃机工作：化学能﹣内能﹣机械能 6．关于能源、能量，下列说法正确的是（  ） A．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向 B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站 C．能量是守恒的，不会发生能源危机 D．化石能源、水能、核能，都不能在短期内从自然界得到补充 二、填空题 7．下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率；光照功率是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率，，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。 风力发电参数 太阳能发电参数 最大输出电功率 400W 光照功率 最大限制风速 12m/s 光电转化效率 20% （1）在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有 ； （2）若风力发电时功率与风速的平方成正比，则当输出功率为25W时，则此时的风速为多少？ （3）若太阳能板的面积为，则利用太阳能板发电5h相当于多少kg热值为的柴油的完全燃烧放出的能量； （4）太阳能电池还可以给电动车提供电能。某电动车的动力由电动机提供，电动机的转换效率是指所输出的机械能与电源提供的电能之比。在转换效率一定时，其耗电功率与转速n的立方成正比，系数为，而行驶速度与电机转速n成正比，系数为，当电动车匀速直线行驶时，所受阻力f与电动机转速n的关系是？（用以上字母表示，写出过程）。 8．（1）如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，金属棒中瞬间电流的方向为 （选填“A到B”或“B到A”），B带 电； （2）面对宇宙万物，人们从没有停止过探究，原子核是由 和中子组成的，太阳内部氢原子核在超高温下发生 变，释放出巨大的核能。 9．汽油机工作时，在做功冲程，将 转化为机械能；化石能源属于 能源。 10．某太阳能热水器每小时平均接收4.2×10J的太阳能，在1小时的有效照射时间内，将热水器中100kg、初温为26℃的水，温度升高到30℃，该热水器将太阳能转化为水的内能的效率为 [ c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)] 11．近年来，太阳能光伏路灯逐渐成为道路新装路灯的选择。白天，太阳能电池板将太阳能转化为 能，向蓄电池充电；夜晚，蓄电池向路灯供电，将 能转化为电能，再转化为灯的光能。在转化的过程中，根据能量 定律，能量的总量保持不变。 三、实验题 12．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同燃料的质量都10g，烧杯内的液体初温相同． （1）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须 （选填“相等”或“不等”）． （2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表： 燃料 加热前液体温度℃ 燃料燃尽时液体温度℃ 燃料的热值（J/kg） 1 15 35 2 15 25 ？ 根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为 J，燃料2的热值是 J/kg． 四、简答题 13．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干余个．如果你是公园内的一名生态保护执法者，你将坚决制止哪些破坏公园生态环境的行为？（举例两条即可） 14．大国重器——2017年中国新一代超静音核潜艇量产。根据学过的物理知识回答： (1)核潜艇是靠改变 实现上浮和下沉的； (2)艇上的空气再生是靠电解水制造氧气，这个过程是 能转化为 能，用吸收剂消解二氧化碳，在通过核装置与过滤器祛除有害废气； (3)以前的常规潜艇由蓄电池提供动力，不得不定期浮出水面或靠近水面，开动柴油机补充电力。核潜艇采用核燃料作为动力，利用核燃料的 （裂变聚变）反应提供核能。 15．图甲为一款迷你家用手摇式爆米花机，燃料为安全环保矿物油，某同学认真阅读说明书后，经过安全操作，将玉米粒放入其中密封加热，嘣出了一锅香喷喷的爆米花。请你用所学的物理知识解释： (1)使用的环保矿物油燃料属于一次能源还是二次能源？ (2)如图乙所示，打开阀门，将爆米花嗡出的瞬间，为何水蒸气会液化形成“白气”？ 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 答案 A C A D C A 1．A 【详解】A．太阳能可以从自然界获取，是一种无污染又取之不尽的能源，故A正确； B．风能可以源源不断获得，是一种可再生的能源，故B错误； C．输电线要求有良好的导电性，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，不适合做输电线。故C错误； D．超导体的电阻为零，也就避免了内能的损耗，适合制作远距离输电导线，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．定滑轮不省力可以改变力的方向，故A错误； B．移动电话是利用电磁波来通信的，故B错误； C．柴油机的做功冲程是把内能转化为机械能，故C正确； D．目前核电站主要是利用核裂变释放的能量来发电的，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】太阳能是一种洁净的能源，不会产生废渣、废水、废气，绝对不会造成污染和公害；而煤、石油、天然气中含硫，燃烧时会产生有毒的二氧化硫和固体颗粒，污染空气． 故选A． 4．D 【详解】空间站在外太空工作时，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，即消耗的能源主要是太阳能。 故选D。 5．C 【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量． 【详解】A. 给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故A正确；B. 电热水器烧水时，消耗电能，使水的内能增大，即是将电能转化为内能的过程，故B正确；C. 太阳能电池板工作时，消耗太阳能，转化为电能，即是将太阳能转化为电能的过程，故C错误；D. 内燃机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故D正确．故选C． 6．A 【详解】解答：A. 太阳能是可再生能源，足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故A正确．B. 核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，核废料具有放射性，但不应该关闭，应该合理的利用，故B错误；C. 由于能量的转化具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机，故C错误；D. 化石能源、核能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；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，所以D错误． 故选A. 点睛：（1）太阳能是可再生能源，清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境；（2）核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，其主要危害在于核燃料和核废料都具有放射性，但不应该关闭；（3）能量是守恒的，但由于能量的转化具有方向性，所以无节制的消耗能源会造成能源危机；（4）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；而水能可以从自然界不断地得到，所以属于可再生能源； 7． 方向性 【详解】（1）[1]能量的转移或转化具有方向性，在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此要节约能源。 （2）[2]若风力发电时功率与风速的平方成正比，则有 解得，即当输出功率为25W时，则此时的风速为。 （3）[3]若太阳能板的面积为，则利用太阳能板发电5h产生的电能为 则相当于完全燃烧柴油的质量为 （4）[4]在转换效率一定时，其耗电功率与转速n的立方成正比，系数为，则耗电功率为 转换效率为，则牵引力做功的功率为 行驶速度与电机转速n成正比，系数为，则行驶速度为 电动车匀速直线行驶时，受力平衡，牵引力等于阻力，根据，则所受阻力f为 8． B到A 负 质子 核聚 【详解】（1）[1]取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，电子从A流向B，电流方向与电子的定向移动方向相反，则金属棒中瞬间电流的方向为B到A。 [2]B得到电子，则B带负电。 （2）[3]探究发现，原子核是由质子和中子组成的。 [4]太阳能是太阳内部氢原子核在超高温下发生核聚变，释放的巨大的核能。 9． 内能 不可再生 【详解】[1] 汽油机工作时，做功冲程中高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 [2] 煤炭、石油、天然气这些化石能源无法从自然界源源不断获取，属于不可再生能源。 10．40% 【详解】热水器中的水吸收的热量 Q=c水m水(t-t0)= 4.2×103 J/(kg·℃)×100kg× (30℃-26℃)=1.68×106J 某太阳能热水器每小时平均接收4.2×10J的太阳能，该热水器将太阳能转化为水的内能的效率为 11． 电 化学 守恒 【详解】[1]白天，太阳能电池板给蓄电池充电时，将太阳能转化为电能，再转化为化学能储存在蓄电池内。 [2]夜晚，蓄电池相当于电源，将白天储存的化学能转化为电能，为路灯供电。 [3]根据能量守恒定律的内容，能量不能凭空产生也不能凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另外一个物体。在转化和转移的过程中，总量保持不变。 12． 甲乙 甲丙 相等 2.4×104 1.2×106 【详解】第一空．为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验； 第二空．为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验； 第三空．综上所述，三烧杯中a、b液体的质量必须相等； 第四空．完全燃烧10g燃料1放出的热量： Q1=mq1=0.01kg×2.4×106J/kg=2.4×104J， 第五空．Q放=Q吸， 燃料1：camΔt1=m1q1，即cam（35℃-15℃）=m1×2.4×106J， 燃料2：camΔt2=m1q2，即cam（25℃-15℃）=m1×q2， 联立以上两式可得：q2=1.2×106J/kg． 13．（1）不允许私自砍伐树木   （2）不允许打扰和猎杀公园内的生物． 【详解】为了留住我们的绿水青山，日常不要破坏公园生态环境，例如做到如下：1、禁止践踏草坪；2、禁止在树木上乱刻乱画；3、禁止乱丢生活垃圾；4、禁止焚烧植被；5、禁止私挖树木、花草，6、不允许私自砍伐树木；7、不允许打扰和猎杀公园内的生物等等． 14． 自身的重力 电 化学 裂变 【详解】(1)[1]潜水艇浸没在水中时，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，所以潜水艇受到水的浮力不变；把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重减小，当时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重增大，当时，潜水艇下沉；当时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；由此可知，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身的重力来实现的。 (2)[2][3]电解水制造氧气时，消耗电能使水发生化学反应，这个过程是电能转化为化学能。 (3)[4]由于核裂变是可控的，所以核潜艇是利用核燃料的裂变反应来提供核能。 15．(1)二次能源 (2)见解析 【详解】（1）环保矿物油是通过石油加工转换而来的，是二次能源。 （2）打开阀门，将爆米花嘣出的瞬间，炉内高温高压气体对外做功，内能减小，温度降低，气体中含有的水蒸气温度降低而液化形成“白气”。 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 $$