2025年中考物理专题训练：能源与能量守恒定律

2025年中考物理专题训练：能源与能量守恒定律 一、单选题 1．图示为我省某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，白天接受阳光照射，晚上给另一侧高效节能的LED灯板提供电能．关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法不正确的是（　　） A．太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板将电能全部转化为内能 C．LED灯的发光物体是由半导体材料制成的 D．LED灯将电能转化为光能的效率比白炽灯高 2．如图所示为体育场内足球赛的场景，小刚和小亮运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析，下列说法中全部正确的一组是 ①足球在上升过程中重力势能转化为动能 ②踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性 ③足球在空中飞行时受到重力和向前的推力 ④足球在空中飞行过程中，运动状态发生改变 ⑤空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它将立即落地 ⑥踢球时脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的 A．①③⑥ B．②③⑤ C．②④⑥ D．①②⑤ 3．保护水环境、珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务，下列做法有利于保护水资源的是（  ） A．大量使用化肥农药 B．工业废水处理达标后排放 C．使用含磷洗衣粉 D．生活污水直接排放 4．目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施．下列关于核能的认识，正确的是（ ） A．核能是可再生能源 B．核能发电是利用原子核裂变释放的核能 C．核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能 D．核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同 5．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．电池板充电时将太阳能转化为化学能 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 6．下列说法中不正确的是（    ） A．能源是取之不尽、用之不竭的，不需要节约 B．核能是一种新能源 C．石油是一种常规能源，也是一次能源 D．可以直接从自然界获取的能源叫做一次能源 二、填空题 7．在化石能源、电能、地热能和太阳能中，属于二次能源的是 ． 8．太阳能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源。“人造太阳”不是建在天上的另一个太阳，而是科学家们在地球上建造的一座装置。它如同太阳一样，利用氢原子核在超高温下发生 （选填“裂变”或“聚变”），来源源不断地释放能量。 9．我们现在正在使用的能源中有很大一部分来自化石能源，而这些能源则是来自 能． 10．相同质量的核燃料，聚变反应释放出的核能比裂变反应释放的核能 （“多”或“少”）． 11．细心的小梅发现，济南的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如右图所示．白天，太阳能电池板将 转化成电能并储存起来；用 材料制作的LED灯日夜发光提醒着人们注意交通安全。 三、实验题 12．根据图中提供的信息回答下列问题． （1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？回答： ； （2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？ 回答： ； （3）提出一个与物态变化有关的问题并回答． 问题： ？ 回答： ． 13．测量物体A从斜面滑下的速度，小雨观察物体A从斜面滑下的过程中，发现木块运动速度越来越快，他想：能否测量A滑到斜面底端时的速度呢？经过讨论确定了如下测量和推理方案。 （1）如图甲，让木块从斜面顶端自由滑下，分析可知这个过程中，木块的重力势能转化为动能，同时克服摩擦做功，由此可知木块滑到底端获得的动能 ； （2）如图乙，用弹簧测力计沿斜面拉动木块从斜面底端匀速上升到顶端，这个过程中，克服摩擦力做功，同时木块获得重力势能，即拉力做功 ； （3）实验还测得弹簧测力计的拉力为F、木块的质量为m、斜面长l、斜面高h，回顾学过的物理知识知道，动能和重力势能大小与物体的质量m、速度v和高度h有关，于是小雨查阅资料，得知动能和重力势能的表达式分别为和，请你结合上述分析，帮助推导木块自由下滑到斜面底端时的速度v的表达式 。 四、简答题 14．急刹车时，汽车的轮胎会在地面上留下黑色的痕迹．请说出其中的能量转化过程． 15．唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，表明我国的水资源丰富．水能的利用，在我国得到了很好的发展．三峡水电站是我国利用水能的最大工程项目．下面是利用水能来发电的水电站示意图，请简要回答有关水电站的下列问题． （1）从能量转化的角度说明水电站的工作原理． （2）建设水电站选址时，从能量利用角度来看，你将选择图甲所示A址还是选择图乙所示B址？请说明理由． （3）为什么水坝的横截面做成上小下大的梯形？ 五、科普阅读题 16．阅读下列短文，回答问题：     汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代社会的产物，在给人类的生活带来便捷舒适的同时，对自然生态环境的恶化也有难以推卸的责任．大气污染主要来源于工业污染和汽车尾气，99%的一氧化碳和一氧化氮的排放来源于汽车尾气．某市近几年来汽车保有量的增长很快，环保面临如汽车污染等问题的考验． 另据报道：将氢气应用于汽车发动机的技术已在我国研制成功；酒精为燃料的汽车已在北京市、河南省使用；很多地方已将一部分汽车改用液化气作燃料． （1）请提出该市治理汽车污染的一条合理化建议： ． （2）就目前情况看，氢气作燃料的汽车要投入使用前，你认为还要研究解决的问题有： ． （3）若实验用氢气汽车运行1 km，需要2.858×106 J能量．现这辆车在沿江路上走一圈（约30 km），需 g氢气．（已知每克氢气燃烧放出1.429×105 J能量） 17．阅读短文，回答问题。 氢能源有轨电车采用以氢能源为动力的100%低地板、铰接式现代有轨电车，采用3节编组，车厢内部宽敞，设有60个座位，车辆头尾两端均设驾驶室，可双向行驶，最高时速可达70公里。 有轨电车的特别之处在于采用氢燃料电池作为动力源。氢燃料电池的原理，简单来说相当于一个“发电机”，即通过燃料电池内氢和氧相结合的化学反应产生电能，源源不断为车辆供电，驱动有轨电车。氢燃料电池发电，这一发电过程相当于电解水的逆过程，唯一的产物是水，因此做到了污染物“零排放”。新型的有轨电车搭载了230kW大功率氢燃料电池堆为车辆供电。有轨电车运行时，氢燃料电池作为牵引主动力，锂电池则在启动加速阶段提供辅助动力，车辆最高能以时速70公里持续运行。每列车安装6个储气瓶，每瓶约储氢量3kg，续航能力可达100km。车辆惰行、停站时，燃料电池为锂电池充电；制动时，锂电池回收制动能量，实现能量的循环利用。氢燃料电池和锂电池的混合动力，具有响应快、启动加速性能好、制动能量回收率高等突出优势。 (1)氢燃料电池发电，本质上是将 能直接转化为 。 (2)燃料电池为锂电池充电时，此时锂电池是 。（选填“电源”或“用电器”） (3)每瓶3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 J（氢燃料的热值为1.4×108J/kg）。 (4)这种新型的电车使用大功率氢燃料电池堆供电，供电5小时的电能有 度。 (5)氢能源有轨电车在座椅一侧都设置有方便乘客手机充电用的插座，这些插座之间是 的（选填“串联”或“并联”）。 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 B C B B B A 1．B 【详解】太阳能是可再生能源；太阳能电池板将太阳能转化为电能；LED灯的发光物体是由半导体材料制成的；LED灯将电能转化为光能的效率比白炽灯高．根据以上分析，ACD不符合题意，B符合题意为答案． 2．C 【详解】①足球在上升过程中，速度减小，高度增大，是动能转化为重力势能，故①错误； ②踢出去的足球能继续向前飞行是由于足球具有惯性，仍保持原来的运动状态，故②正确； ③足球在空中飞行时受到重力，但不受向前的推力，故③错误； ④足球在空中飞行过程中，速度和方向均改变，所以运动状态发生改变，故④正确； ⑤空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它保持均速直线运动，故⑤错误； ⑥踢球时脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的，故⑥正确。 综上所述，正确的序号有②④⑥，故选C。 3．B 【详解】A．大量使用化肥农药会污染环境，使水受到污染，不利于保护水资源，故A不符合题意； B．工业废水处理达标后排放，对环境没有污染，有利于保护水资源，故B符合题意； C．使用含磷洗衣粉会污染水资源，不利于保护水资源，故C不符合题意； D．生活污水直接排放对环境有污染，不利于保护水资源，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】核能一旦利用短时间不能再生，故核能是不可再生能源；目前人类利用的核能发电是利用原子的核裂变释放的核能；核能发电释放的核能是在可控的条件下缓慢进行的核裂变过程，而原子弹爆炸释放核能的过程是不可控的核裂变过程，B符合题意． 5．B 【详解】A．太阳能电池板充电时将太阳能直接转化为电能，故A不符合题意； B．目前太阳能电池板的能量转化效率在24%左右，远低于100%，故B符合题意； C．电池板利用的太阳能属于可再生能源，故C不符合题意； D．太阳能来源于太阳内部的核聚变，故D不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】A. 目前人类使用的仍是以传统的化石类能源为主的能源结构，这些能源是不可再生的，所以应节约使用，故A错误，A符合题意； B. 区别与传统的化石类能源，核能是一种新能源，故B正确，B不符合题意； C. 石油是一种常规能源，同时直接从自然界获得，所以也是一次能源，故C正确，C不符合题意； D. 可以直接从自然界获取的能源叫做一次能源，经过加工形成的是二次能源，故D正确，D不符合题意。 故选A。 7．电能 【详解】在化石能源、电能、地热能和太阳能中，只有电能不能从自然界直接获取，所以它是二次能源． 8． 可 聚变 【详解】[1]太阳能可以源源不断的获得，故它是可再生能源。 [2]在太阳内部，太阳之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。 9．太阳 【分析】常见的化石能源包括煤、石油、天然气，它们是远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能，而部分植物被动物吃掉以后，化学能源又转移到动物身上，这些动植物死后，躯体埋在地下和海底，经过亿万年的沉积，逐渐变为煤和石油，在石油形成的过程还放出天然气，所以说化石能源来自太阳能． 【详解】由分析知，我们现在正在使用的能源中有很大一部分来自化石能源，而这些能源则是来自太阳能． 10．多 【详解】：核能主要有两种：核裂变和核聚变，核裂变是指用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核．核聚变能释放出更大的能量．相同质量的核燃料，发生核聚变反应所释放出的核能比发生核裂变反应所释放的能量更加巨大，故应该填多． 11． 太阳能 半导体 【详解】[1]生活中可以利用太阳能来发电，将太阳能转化为电能，白天，太阳能电池板将太阳能转化成电能并储存起来，到了夜晚就可以向外供电。 [2]半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，LED灯是利用半导体材料制作的，用它可以夜发光提醒着人们注意交通安全。 12． 由于塞子具有惯性 内能转化为动能 塞子冲出试管口后，“白气”是如何形成的？ 水蒸气液化形成的 【详解】如图所示，塞子冲出试管后由于惯性将继续向前运动；塞子被推出的过程中水蒸气对外做功内能减小，塞子由静止变为运动，故能量的转化为内能转化为机械能；观察试管口可以发现有白气，故可以提出塞子冲出试管口后，“白气”是如何形成的？答案为水蒸气液化形成的． 13． 【详解】(1)[1]木块下滑过程中，重力势能转化为动能和内能，所以动能等于重力势能减去内能，由此可知木块滑到底端获得的动能 (2)[2]用弹簧测力计沿斜面拉动木块从斜面底端匀速上升到顶端，这个过程中，拉力做的功等于克服摩擦力做功与克服重力做功之和，即拉力做功 (3)[3]用弹簧测力计沿斜面拉动木块从斜面底端匀速上升到顶端时，拉力做的功等于克服摩擦力做功与克服重力做功之和，即 所以克服摩擦力做功为 木块自由下滑到斜面底端时，重力势能转化为动能和内能，而摩擦力大小不变，故沿斜面上升时克服摩擦力做的功等于下滑时重力势能转化的内能，所以 可得 14．详见解析 【详解】紧急刹车时，轮胎要克服地面摩擦做功，机械能转化为内能，轮胎内能急剧增加，温度升高而焦化，所以会在地面上留下黑色的痕迹． 15．（1）水的机械能转化为电能． （2）选择图乙所示B址．理由：B址水的落差比A址大，能较多地利用水的机械能，水冲击水轮机时的速度较大． （3）根据液体压强公式p＝ρgh可知，水坝内侧越往坝底深度越大，受到的水的压强越大，所以越往坝底做得越宽． 【详解】（1）在水电站处，通常都要修筑拦河大坝以提高上游水位，其目的是增大水的高度，增大水的重力势能．水下落时转化的动能越多，推动水轮机转动，转化的电能越多．（2）B址与A址相比，B址的地势更低，与水库的水位落差更大；在水的质量一定时，以B址为参照面，水库中的水相对于B址的重力势能更大，下落时，转化成的动能更多，推动水轮机发的电也更多，所以选址时，从能量利用角度来看，应选择B址． 16． 用酒精或液化气作汽车的燃料 价格过高问题或安全防止爆炸等 600 【详解】（1）减少汽车的使用，就要限制私家车，发展公共交通；或者用酒精或液化气作汽车的燃料； （2）从来源、运输、贮存、使用等方面考虑：①氢气的来源问题；②如何贮存和运输大量的氢气；③汽车上如何灌装一定量的氢气；④如何安全使用氢气，或者说价格过高问题或安全防止爆炸等． （3）在市沿江路上走一圈需要的能量为：Q=30km×2.858×106J/km=8.574×107J， 需要的氢气为：； 17． 化学 电能 用电器 4.2×108 1150 并联 【详解】(1)[1][2]氢燃料电池发电是将氢气和氧气的化学能通过化学反应转化为电能。 (2)[3]燃料电池为锂电池充电时，此时锂电池相当于用电器。 (3)[4]3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 (4)[5]根据可知，供电5小时的电能为 (5)[6]氢能源有轨电车在座椅一侧都设置有方便乘客手机充电用的插座，这些插座之间互不影响，则是并联。 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 $$