11.5能源开发与可持续发展2024—2025学年九年级下册物理教科版

2024—2025学年九年级下册物理教科版11.5能源开发与可持续发展 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．党和国家倡导要建立节约型社会，下列行为不符合这一要求的是 A．炖鸡汤时，当水沸腾后，改用小火保持锅中的水保持沸腾 B．在雨天可以用盆子放在院子里，收集雨水用来拖地、冲厕所等 C．现在有越来越多人不再使用煤或者电来烧水而是使用太阳能来烧水洗澡 D．晚上睡觉了只要用遥控器关掉电视机，不需要关掉电源开关 2．下列说法正确的是 A．实验室夹取砝码的镊子是省力杠杆 B．保险丝熔断了可以用铜丝或铁丝代替 C．目前核电站是利用核裂变发电 D．太阳能的利用具有广阔的前景，所以人类不再有能源危机 3．下列关于太阳能的说法中错误的是(    ) A．太阳能十分巨大，供应时间长久 B．太阳能分布广阔，处处可以利用 C．太阳能到达地面的功率稳定，不会受气候和季节的影响 D．太阳能安全、清洁、不会造成环境污染 4．关于节约用水，下列说法中不正确的是（    ） A．节约用水是每个公民应尽的责任 B．节约用水应从我们身边做起 C．节约用水要尽可能不用水 D．节约用水是全世界达成的共识 5．目前，科学家正在研究太空电站，即地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图所示。下列说法错误的是（　　） A．以地球为参照物，太空电站是静止的 B．太阳能是太阳内部氢原子裂变时释放出的能量 C．利用微波实现“无缆传输”，微波是一种电磁波 D．太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源 6．2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢=1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 7．市场上有一种装有太阳能电风扇的帽子，阳光照射太阳能电池板，扇叶快速转动，能在炎热的夏季给人带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（　　） A．机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能 C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能 8．我们都知道地球上几乎所有能源都来自太阳，下列哪组能源都不是来自太阳的（  ） A．核能 风能 B．地热能 潮汐能 C．水能 地热能 D．潮汐能 生物质能 9．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 10．下列说法中错误的是（　　） A．热机是把内能转化为机械能的机械 B．风力发电机将电能转化为机械能 C．太阳能电池将太阳能转化为电能 D．太阳能和核能均属于一次能源 11．下列关于能源的说法正确的是（　　） A．水能、风能和电能都是一次能源 B．天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用 C．如果大量利用太阳能，可能使太阳能在短期内消耗殆尽 D．煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是不可再生能源 12．图示为一种新型薄膜太阳能电池，厚度只有几微米，可弯曲，1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10-3kW•h的电能，它可以贴在玻璃上，制成太阳能发电窗户，下列说法正确的是（　　） A．太阳能不是清洁能源 B．太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失 C．薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能 D．1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能 13．下列关于能量转化与能源，说法不正确的是（  ） A．电风扇通过电动机，能将电能转化为风能 B．电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能 C．地热、天然气、电能都属于二次能源 D．虽然能量是守恒的，但是我们仍需节约能源 14．下列有关能量转化的说法错误的是（　　） A．太阳能电池﹣太阳能转化为电能 B．热机工作﹣机械能转化为内能 C．电风扇工作﹣电能转化为机械能 D．水力发电一机械能转化为电能 15．普通白炽灯正常工作时消耗的电能有90％因发热而损失，而新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，从而减小了电能的损失，成为科技创新的重要领域之一。下面有关普通白炽灯和LED灯工作过程的比较说法不正确的是（　　） A．普通白炽灯正常工作时消耗的电能转化为光能和机械能 B．LED灯的发光原理是由电能直接转化为光能 C．普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为光能 D．LED灯提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源 二、填空题 16．太阳能的利用：①将光能转化为 能加以利用，如太阳能热水器；②将光能转化为 能。 17．如图是某住宅楼顶安装的太阳能热水器，太阳能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源，楼房的窗户都使用新型的真空塑钢窗，能更好的在 减弱噪声． 18．小涵同学发现他家的新能源汽车有轮胎气压监测功能，汽车停在楼下被太阳晒着的轮胎气压会高于没被晒到的，这是靠 （选填“做功”或“热传递”）改变了胎内气体的内能。新能源汽车逐步取代传统燃油汽车，这可以有效减少 的排放，改善环境。 19．如图所示是一顶太阳能风扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个小型电风扇．电池板在太阳光的照射下，将 能转化为电能，驱动电风扇工作，电风扇工作时的电压为1.2V，若电风扇工作1h，电流做功为216J，则电风扇工作时的电流是 A。 三、计算题 20．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息，求： (1)水在10 h内吸收的热量． (2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少米3的天然气(天然气的热值为8.4×107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)． (3)该太阳能热水器的能量转化效率． 21．随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电。放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数： (1)若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？ (2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？ (3)当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。 风力发电机 太阳能电池组件 最小启动风速 1.0m/s 太阳能电池 180W 最小充电风速 3.0m/s 太阳能转换效率 15% 最大限制风速 12.0m/s 蓄电池 400A*h12V 最大输出功率 400W 大功率LED路灯 80W12V 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 《2025年2月27日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C B C D B D B 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C B C 1．D 【分析】（1）液态沸腾后，吸热温度不变；（2）淡水资源相对缺乏，要节约水资源；（3）减少对非可再生资源的使用，多使用可再生资源和绿色能源；（4）电视机只用遥控器关机而未断开电源，电视处于待机状态，仍消耗电能． 【详解】A. 炖鸡汤时，汤沸腾时达到沸点，这时无论使用“大火”还是“小火”，水达到沸点后吸收热量温度都保持不变，故A正确．B. 在雨天可以用盆子放在院子里，收集雨水用来拖地、冲厕所可以节约用水，故B正确；C. 使用太阳能热水器可以利用太阳能加热水，减少对电的消耗，可以节约很多电能，故C正确．D. 电视机用遥控器关机而未断开电源仍然耗电，这样会浪费不必要的电能，故D错误．故选D. 2．C 【详解】A. 夹取砝码的镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错；B. 用铜丝或铁丝代替保险丝时，电路电流过大时熔断不了，起不到保险的作用；故B错误；C. 核电站是利用核裂变来释放能量来发电的，故C正确；D. 太阳能属于一次能源，是一种既无污染又取之不尽的新能源，但目前的充分应用还有很多技术上的难题，所以人类仍会有能源危机，故D错误．故选C. 【点睛】（1）结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；（2）保险丝应选用电阻率大，熔点低的材料；（3）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的；（4）太阳能可以直接被人类获取，属于一次能源，太阳能是清洁能源，不会产生任何污染．目前人类对太阳能的开发和利用还处于起步阶段． 3．C 【详解】A．太阳能十分巨大，供应时间长久，取之不尽用之不竭，故A正确； B．太阳能分布广阔，获取方便，故B正确； C．太阳能到达地面的功率不稳定，它随气候和季节的变化而变化，故C错误； D．太阳能安全、清洁，不会造成环境污染，故D正确。 故选C。 4．C 【详解】A. 节约用水是缓解缺水问题的有效途径，是每个公民应尽的责任，故A正确； B. 节约用水是缓解缺水问题的有效途径，应从我们身边做起，故B正确；C. 节约用水不是尽可能不用水，必要的生活用水还是要用的，故C错误；D. 节约用水是缓解缺水问题的有效途径，是全世界达成的共识，故D正确．故选C. 点睛：节约用水，合理用水，保护水资源，防治水污染，提高水资源的利用效率，是缓解缺水问题的有效途径．比如，在农业生产中更多地采用滴灌等节水灌溉模式，将处理过的生活污水用于浇灌绿地、冲洗厕所． 5．B 【详解】A．太空电站在地球同步轨道上，像同步卫星一样相对于地球是静止的，故A正确，不符合题意； B．核反应分为核聚变和核裂变，太阳能是太阳内部氢原子聚变时释放出的能量，故B错误，符合题意； C．电磁波是一个大家族，微波是也电磁波的一种，故C正确，不符合题意； D．能源可分为可再生能源和不可再生能源，太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A．液氢燃烧的产物只有水，属于清洁能源，故A错误； B．用液氢作燃料是因为液氢热值大，在完全燃烧等质量的燃料时，放出的热量更多，且热量是过程量，不能“含有”，故B错误； C．完全燃烧100kg的液氢放出的热量 故C正确； D．额外功不可避免，所以氢能重卡的热机效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】太阳能电风扇帽子在阳光照射下的能量转化是，电池板将太阳能转化为电能，电动机将电能转化为机械能，使扇叶快速转动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】A. 核能是原子发生核反应产生的巨大能量，不是来自于太阳；风能是太阳能的一种转化形式，是太阳辐射造成地球表面受热不均，引起大气层压力分布不平衡，使空气沿水平方向运动形成的，故A不符合题意；B. 地热能来自于地球内部的熔岩；潮汐能是月球与太阳引力共同作用的结果，这两种能量都不是来自于太阳，故B符合题意；C. 水能是太阳辐射使得水循环得以进行，所以来自于太阳能；地热能来自于地球内部熔岩，故C不符合题意；D. 潮汐能是月球与太阳引力共同作用的结果，生物质能是由于植物利用水和二氧化碳，在太阳光照情况下进行光合作用形成的，来自于太阳，故D不符合题意．故选B. 点睛：万物生长靠太阳，地球上的森林、植被利用水和CO2以及阳光进行光合作用，把太阳能转化为有机物贮藏在植物体内．这些通过光合作用创造的有机物有的供动物及人类食用，维持了动物的生命延续，动植物尸体在局部地壳运动如地震灾变中被埋藏于地下，从而形成了煤、石油、天然气． 9．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。 10．B 【详解】A．热机是把内能转化为机械能的机器，故A正确，A不符合题意； B．风力发电机将空气的动能转化为电能，故B错误，B符合题意； C．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，故C正确，C不符合题意； D．一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，太阳能和核能均属于一次能源，故D正确，D不符合题意。 故选B。 11．D 【详解】A．风能、水能是一次能源，电能是二次能源，故A错误； B．天然气是一种清洁的能源，也是不可再生能源，人类不可以无尽地开发利用，故B错误； C．太阳能是可再生能源，短时间之内是消耗不完的，故C错误； D．煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故D正确。 故选D。 12．D 【详解】A．太阳能不会对环境造成污染，是清洁能源，A错误； B．太阳能从太阳传递到薄膜电池上，会经过大气，大气会吸收一部分能量，会存在能量损失，B错误； C．薄膜太阳能电池将光能直接转化为电能，C错误； D．1g薄膜太阳能电池1h可提供的电能 W=6×10-3kW·h=6×10-3×103W×3600s=2.16×104J， D正确． 13．C 【详解】A．电风扇通过电动机做功，消耗电能，获得机械能，即将电能转化为机械能，故A正确； B．在电磁感应现象中，导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是机械能转化为电能，故B正确； C．地热、天然气直接从自然界获得，属于一次能源，电能要由其它能源转化而来，属于二次能源，故C错误； D．虽然能量是守恒的，但是能量的转化和转移都是具有方向性的，因而人类可利用的资源仍是有限的，所以我们仍要注意节约能源，故D正确； 故选C。 14．B 【详解】A．太阳能电池消耗太阳能，得到电能，故A正确，不符合题意； B．热机工作时，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能对外做功，故B错误，符合题意； C．电风扇工作时消耗电能，得到机械能，将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．水力发电时消耗机械能，得到电能，将机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选B。 15．C 【详解】AC．白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能，只少于10%的能量会成为光，所以普通白炽灯正常工作时消耗的电能主要转化为热能，故AC说法错误，符合题意； BD．新型的LED灯（发光二极管）发光时几乎不发热，将电能直接转化为光能，提高了电能转化为光能的效率，有利于节约能源，故BD说法正确，不符合题意。 故选AC。 16． 内 电 【详解】[1]太阳能热水器内的水从太阳吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。 [2]利用光电转换装置可以把太阳能转化为电能，太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置。 17． 可再生； 传播过程中 【详解】能够从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；太阳能、风能、水能等是从自然界不断获得且可重复利用，所以属可再生能源；楼房的窗户都使用新型的真空塑钢窗，能更好的在传播过程中减弱噪声． 18． 热传递 碳 【详解】[1]轮胎被太阳晒，太阳释放热量，轮胎吸收热量，所以是热传递改变了胎内气体的内能。 [2]新能源汽车逐步取代传统燃油汽车，减少汽车尾气排放，尾气中主要含有二氧化碳、一氧化碳，所以是减少碳排放。 19． 太阳 0.05 【详解】[1]根据题意知道，电池板在太阳光的照射下可以将太阳能转化为电能。 [2]由W=UIt知道，电风扇工作时的电流为 20．(1) 2.1×107 J．(2)0.25 m3．(3) 50%． 【详解】(1)水吸收的热量(有用能量):Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×50℃=2.1×107J， (2)天然气完全燃烧需放出热量：Q放=Q吸=2.1×107J，由Q放=Vq得需要天然气的体积： V== =0.25m3(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量): Q总=1.68×106J/(m2⋅h)×2.5m2×10h=4.2×107J，太阳能热水器的能量转化效率： η= ==50% 点睛：由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；如果水吸收的热量用天然气来提供，即Q放=Q吸，再利用Q放=Vq求需要完全燃烧多少天然气；由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能，据此求出10h吸收的太阳能（总能量），再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率． 21．(1)42h；(2)240W；(3)150W 【详解】(1)充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电路输出。蓄电池的供电容量 W=UQ=12V×400A•h×（90%-20%）=12V×400A×3600s×（90%-20%）=1.2096×107J 由 知道，可供灯具正常发光时间 (2)太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，所以太阳能电池板每1m2发电功率为 由表格数据知道，15%P太=P电，所以1m2范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率 (3)蓄电池的电量由20%充到70% W′=12V×400A•h×（70%-20%）=12V×400A×3600s×（70%-20%）=8.64×106J 由 知道，风力发电机发电为 W电机=P电机t=50W×12×3600s=2.16×106J 太阳能电池板发电 W太阳能=W′-W电机=8.64×106J-2.16×106J=6.48×106J 所以发电功率 答：(1)仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光42h； (2)当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率为240W； (3)当风速6.0m/s时，持续光照12h，太阳能电池板发电的平均功率为150W。 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 $$