20.4 能源、环境与可持续发展 巩固练习 -2025-2026学年沪粤版物理九年级下册

20.4能源、环境与可持续发展 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．爱护地球是每一个地球人的责任。以下行为不利于保护地球的是（　　） A．多走路或骑行，尽量不开车 B．随手关灯，节约用电 C．夏天时，空调温度尽量调低一点 D．垃圾分类，回收利用 2．在期末复习过程中，小明归纳了九年级物理一些知识点，归类正确的是（　　） A．导体：石墨、油、食盐水溶液 B．电阻影响因素：长度、电压、温度 C．热机：汽油机、电动机、蒸汽机 D．可再生能源：水能、太阳能、风能 3．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，容器内的电阻甲、乙、丙连接情况如图所示。通电后，观察U形管中液面高度本题中不以图示位置判断的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．实验中消耗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、丙所在U形管中液面高度的变化 C．甲、乙、丙通电时产生的热量之比2∶4∶1 D．将此装置接在14V恒定电压电源下，通电甲消耗的电能是192J 4．2025年3月，我国在内蒙古发现22万吨级钍矿。钍在中子轰击下可转化为核燃料铀，1吨钍的发电量相当于350万吨煤炭。若合理开发，这些钍资源可支撑我国能源需求数万年。以下关于钍的说法中，不正确的是（　　） A．钍资源属于可再生资源 B．钍转化为铀的过程属于核反应 C．与煤炭相比，钍发电的能量更高 D．钍基核能发电产生的放射性废物少，符合绿色发展理念 5．关于能量及其转化，下列说法中正确的是（　　） A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的 B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒 6．小明用如图所示的天然气燃气灶给家人炖排骨汤时，进行了如下思考，其中正确的是（　　） A．天然气是一次能源中的不可再生能源 B．闻到排骨香味说明分子之间存在斥力 C．通过做功的方式不断地增加汤的内能 D．燃气燃烧过程中将内能转化为化学能 7．下列说法正确的是（　　） A．通常，物质由大量分子构成，分子在永不停息地做无规则运动 B．自然界存在两种电荷：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 C．家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触零线引起的 D．煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源属于可再生能源 8．关于材料、能源和信息，下列说法正确的是（　　） A．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝 B．原子弹爆炸时发生核聚变反应，在极短的时间内大量核能转化为内能 C．作为信息存储介质，竹简、纸、光盘、录音磁带的容量密度依次增大 D．光纤是传输光信号的器件，其抗干扰能力强，能减少信号衰减 9．勤劳的中华民族创造了灿烂的华夏文明，在众多领域取得了举世瞩目的成就，推动了人类社会的进步。下列关于我国科学技术的成就和应用描述完全正确的有（　　） A．北京冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过电磁波传递到指挥中心 B．“华龙一号”核反应堆利用核聚变进行发电，所用核燃料属于可再生能源 C．“嫦娥六号”太阳能电池是将光能转变为化学能 D．氢能源公交车使用的氢能源是一次能源 10．下列做法中符合绿色发展节能减排的是（   ） A．小区内安装小型核电站 B．可以适当延长打开冰箱的时间 C．夏天将空调制冷温度调为 D．教室里无人时及时关灯 二、填空题 11．核电站是利用核 （选填“裂变”或“聚变”）过程中释放的核能最终转化为电能；如果日本把福岛核电站的核废水排到太平洋中，核废水对海洋环境 （选填“有”或“无”）影响。 12．电视机遥控器发出的是 （红外线/紫外线）。电能是 （一次能源/二次能源）。核能属于 （可再生能源/不可再生能源） 13．生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，符合绿色发展理念的能源是 ；请你提出一种为了节约能源的绿色出行方式： （合理即可）。 14．节能减排，从我做起。我们要养成离开教室随手关灯的习惯，教室里的电灯之间是 联的，每关闭一盏电灯，相同时间消耗的电能将 。风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电过程将 转化为电能，风能可以在自然界中源源不断获得，属于 能源。 15．能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。现有以下能源：①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤风能、⑥地热能。其中属于不可再生能源的是 ，大量使用会造成空气污染的是 。（均填序号） 三、实验题 16．(1)图甲是一台单缸四冲程汽油机 冲程的示意图，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，此过程中通过 方式改变汽缸内燃料混合物的内能； (2)汽车冷却系统用水冷却发动机，这是利用水 的特点来工作的； (3)在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 方式增加物体内能，转化得到的内能 再转化为机械能（选填“可以”或“不可以”）。 (4)科学家设计了一款六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。①第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为 （选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）冲程；②第六冲程中活塞向 运动。（选填“上”或“下”） 四、综合题 17．(1)如图所示，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风的机械能转化为 ，这种能量是 （选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。 (2)我国是一个能源相对缺乏的国家，现主要利用的化石能源依靠进口，化石能源大量使用会造成环境污染，为了减少环境污染，我国已经建成了多座利用原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放能量来发电的核电站； (3)国家“光伏扶贫”项目中的太阳能发电系统中，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，10h可以为电网提供电能 kW·h；这些电能可供额定功率为2000W的热水器正常工作 h。 18．重力储能是一种新型储能方式，它可以将发电机组产生的富余电能通过提升重物实现储存，再通过释放重物实现能量输出，其转化过程如图甲所示，如图乙所示为某重力储能综合项目，其中发电机组的平均发电功率为，某次系统利用发电的富余电能，将的重物A从地面提升至40m的高度处，实现能量储存，根据相关信息，完成以下问题（g取10N/kg）。 (1)储能系统产生的电能为___________（选填以下字母）； A．一次能源 B．二次能源 C．可再生能源 D．不可再生能源 (2)发电机组发电60s平均产生的电能 J，这部分能量相当于完全燃烧 kg酒精获得的能量（）； (3)储能系统将重物A匀速提升至40m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？ (4)重物A在某高处的重力势能为，从静止释放重物A，将重力势能转化为电能，实现发电，重物A落到地面时，重力势能变为0，此过程产生的电能为，则该过程重力势能转化为电能的效率是多少？ 19．“绿水青山就是金山银山”，坚持节约资源和保护环境是我国的基本国策。应运而生的某节能混合动力汽车采用汽油机和电动机作为动力源，在某段平直公路上只靠汽油机驱动，以90km/h的速度匀速行驶，输出有用功率P=50kW，在临近十字路口时，驾驶员立刻松开油门，并启动发电机给蓄电池充电，由于惯性，汽车又行驶了30m，正好停在路口。（假设汽车在整个行驶过程中所受阻力不变）。 (1)该混合动力汽车所用汽油机的燃料属于 （选填“一次”或“二次”）能源，所用电动机的工作原理是 。 (2)上述过程中，汽车所受阻力为多少？在减速过程中，汽车克服阻力做功多少？ (3)若该混合动力汽车空车质量为1000kg，共有4个轮子，每个轮胎与地面的接触面积为70cm2，标准承载400kg，求标准承载时汽车对地面的压强（g=10N/kg）； (4)该混合动力汽车有哪些优点，从物理角度谈一谈。 学科网（北京）股份有限公司 《20.4能源、环境与可持续发展》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D A C A A D A D 1．C 【详解】A．多走路或骑行代替开车，可以减少化石燃料的消耗，降低二氧化碳排放，属于环保行为，故A不符合题意； B．随手关灯能减少电能消耗，节约能源。电能生产可能依赖化石燃料，减少用电可降低污染，故B不符合题意； C．空调温度调低会增加电能消耗。根据热力学原理，空调制冷时，设定温度越低，压缩机工作时间越长，耗电量越大，不利于保护地球，故C符合题意； D．垃圾分类便于资源回收利用，减少原材料开采和能源消耗，属于环保行为，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．石墨、食盐水属于导体，油属于绝缘体，故A错误； B．电阻的影响因素是材料、长度、横截面积、温度等，与电压无关，故B错误； C．汽油机、蒸汽机是热机，电动机把电能转化成机械能，故C错误； D．水能、风能、太阳能是可再生能源，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．电能无法从自然界直接获取，是经过一次能源转化得到的，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，应控制电流相同，而电阻大小不同，因此，需观察甲、乙所在U形管中液面高度的变化，故B错误； C．设甲图中电阻为R，则乙图中电阻为2R，丙图中容器内电阻为R；设通过甲图电阻的电流为I，根据串并联电路电流特点可知，通过乙图中电阻的电流为I，通过丙图中容器内电阻的电流为，通电时间相同，根据焦耳定律可得，甲、乙、丙通电时产生的热量之比为 故C错误； D．由图可知，丙的总电阻为 电路中的总电阻 串联电路的电流 通电甲消耗的电能是，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．钍资源是一种矿产资源，在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生资源，故A错误，符合题意； B．钍在中子轰击下可转化为核燃料铀，即钍转化为铀的过程中，原子核发生了变化，故属于核反应，故B正确，不符合题意； C．由“1吨钍的发电量相当于350万吨煤炭”可知，与煤炭相比，钍发电的能量高，故C正确，不符合题意； D．一般来说钍基核燃料循环相对传统核燃料循环产生的放射性废物少，符合绿色发展理念，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．由于能量的转化具有方向性，所以能源被消耗后，不能恢复，所以能源危机是存在的，故A错误， B．利用水库的水发电，会有一部分水能损失掉；再用这些电把水抽回水库，会有一部分电能损失掉，由于能量有损失，所以发电机和抽水机不会持续运转下去，故B错误； C．自发的能量转化和转移具有方向性，则能量转化和转移后，不能逆向转化和转移，所以自发的能量转化和转移过程是不可逆的，故C正确； D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小，最后停下来，是机械能转化为内能和其它能量，机械能减少，但这个过程中能量是守恒的，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．天然气可以从自然界中直接获取，是一次能源；天然气短期内不能得到补充，属于不可再生能源，故A正确； B．闻到排骨香味说明分子在不停地做无规则运动，故B错误； C．天然气燃气灶给家人炖排骨汤是通过热传递的方式不断地增加汤的内能，故C错误； D．燃气燃烧过程中将化学能转化为内能，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】A．根据分子动理论可知，物质是由大量分子、原子构成的，且分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．自然界存在正电荷、负电荷两种电荷：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故B错误； C．家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触火线引起的，火线和零线之间、火线和大地之间有电压，人接触火线，会有较大电流通过人体，发生触电事故，故C错误； D．煤、石油、天然气的形成周期非常长，短期内无法再生，属于不可再生能源；铀矿这类矿物能源属于核能资源，也属于不可再生能源，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】A．超导体的电阻为零，用作输电线可以大大减小输电过程中的电能损失；但是不能发热，不能用于制作电炉的电阻丝，故A错误； B．原子弹爆炸时发生的是核裂变反应，不是核聚变，在极短的时间内大量核能转化为内能和其它形式的能量，故B错误； C．随着人类科技的发展，信息储存的介质越来越先进，介质容量密度越来越大，竹简、纸、录音磁带、光盘等容量密度依次增大，故C错误； D．光纤，即光导纤维，是传输光信号的器件。光线通信具有抗干扰能力强、传输容量大、信号衰减小等优点，故D正确。 故选 D。 9．A 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够实现信息的远距离传输。北京冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过电磁波传递到指挥中心，故A正确； B．核裂变和核聚变都可以释放巨大的能量，“华龙一号”核反应堆利用核裂变进行发电，而不是核聚变；核燃料一旦使用，在短期内不能再生，是不可再生能源，故B错误； C．“嫦娥六号”太阳能电池工作时，消耗光能，得到电能，因此是将光能转变为电能的，故C错误； D．氢能源公交车使用的氢能源是二次能源，它是由其他能源转化而来的，不是直接从自然界获取的一次能源，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】A．核电站建设存在较高的安全风险，且小区内空间有限、人口密集，不适合安装小型核电站，这种做法不符合实际且不利于安全与环保，不符合绿色发展节能减排，故A不符合题意； B．延长打开冰箱的时间，冰箱需要消耗更多电能来重新制冷，增加了能源消耗，不符合节能减排，故B不符合题意； C．夏天将空调制冷温度调为，温度设置过低，空调会持续高功率运行，消耗大量电能，不符合节能减排，故C不符合题意； D．教室里无人时及时关灯，能避免电能的无谓消耗，减少能源浪费，符合绿色发展节能减排的要求，故D符合题意。 故选D。 11． 裂变 有 【详解】[1]核能的利用方式有两种：核裂变和核聚变，核电站是利用核裂变过程中释放的核能最终转化为电能。 [2]如果日本把福岛核电站的核废水排到太平洋中，核废水对海洋环境有影响。核废水中含有放射性物质，会对海洋生态系统、海洋生物以及依赖海洋资源的人类等造成严重危害，比如导致海洋生物变异、影响海洋食物链等。 12． 红外线 二次能源 不可再生能源 【详解】[1]电视机遥控器发出的是红外线，红外线常用于遥控、红外传感等场景。 [2]电能是二次能源，电能需要通过其他能源（比如煤炭、水能）转化而来，不是直接从自然界获取的。 [3]核能属于不可再生能源，核燃料（如铀）在自然界的储量有限，消耗后难以在短时间内再生。 13． 太阳能 使用共享单车出行 【详解】[1]煤、石油、天然气属于化石能源，燃烧会释放二氧化碳、二氧化硫等污染物；太阳能是可再生的清洁能源，利用过程中不会产生污染物。 [2]使用共享单车出行”，能减少机动车尾气排放, 是一种节约能源的绿色出行方式。 14． 并 减小 机械 可再生 【详解】[1]在串联电路中，各用电器相互影响，若其中一个用电器损坏或断路，其他用电器都不能工作；在并联电路中，各用电器互不影响，一个用电器损坏或断路，不影响其他用电器的正常工作。 教室里的电灯，其中一盏灯熄灭了，其他灯仍然可以正常发光，说明各灯之间互不影响，所以教室里的电灯之间是并联的。 [2]家庭电路中，各用电器并联，总功率等于各用电器功率之和。每关闭一盏电灯，总功率减小，由W=Pt可知，相同时间消耗的电能将减小。 [3]风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。所以风力发电过程是将机械能（风能）转化为电能。 [4]能源根据能否在短期内从自然界得到补充，可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以在自然界里源源不断地得到补充的能源，不可再生能源是指不可能在短期内从自然界得到补充的能源。 因为风能可以在自然界中源源不断获得，所以风能属于可再生能源。 15． ①②③④ ①③④ 【详解】[1]①煤炭、③石油、④天然气属于化石燃料，形成需数百万年，不可再生， ②核能依赖铀矿等资源，储量有限，属于不可再生，⑤风能、⑥地热能属于可再生能源。 因此，不可再生能源为 ①②③④； [2]空气污染的判断： ①煤炭、③石油、④天然气燃烧时释放二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物，导致空气污染；②核能若正常运行不排放污染物，但题目可能默认其不涉及空气污染。 ⑤风能、⑥地热能为清洁能源，无污染。 因此，造成空气污染的为 ①③④。 16．(1) 压缩 丙 做功 (2)比热容大 (3) 做功 不可以 (4) 做功 上 【详解】（1）[1][2][3]图甲中，两个气门都关闭，活塞向上运动且火花塞未点火，是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能。图丙中，下压活塞，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，也是机械能转化为内能，与压缩冲程能量转化情况相同；此过程是通过做功的方式改变汽缸内燃料混合物的内能。 （2）水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车冷却系统用水冷却发动机。 （3）[1]紧急刹车时，刹车片与车轮摩擦，通过做功的方式增加物体内能。 [2]能量的转化和转移具有方向性，转化得到的内能不可以再自发地转化为机械能。 （4）[1]第五冲程中，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，所以第五冲程为做功冲程。 [2]第六冲程应当是排气冲程，故活塞会向上运动，排出废气。 17．(1) 电能 二次能源 方向 (2)裂变 (3) 100 50 【详解】（1）[1]风力发电是将风的机械能通过电磁感应现象转化为电能。 [2]电能需要消耗其它形式的能才能转化为电能，所以电能属于二次能源。 [3]能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量的转化具有方向性。 （2）我国核电站利用的重核裂变时放出大量能量，从而带动发电机发电。 （3）[1]太阳能电池板的输出功率为 由得，太阳能电池板10h提供的电能为 [2]热水器正常工作时间为 18．(1)B (2) 6×107 2 (3)2.4×10⁷J (4)50% 【详解】（1）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；二次能源是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。储能系统的电能是通过其他形式的能转化而来的，属于二次能源，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[1]可得产生的电能W=Pt=106W×60s=6×107J [2]因为酒精完全燃烧放出的热量Q=W=6×107J 由Q=mq可得，需要酒精的质量 （3）可得系统对重物所做的功W′=Gh=6×105N×40m=2.4×107J （4）该过程重力势能转化为电能的效率 19．(1) 二次 通电线圈在磁场中受力转动 (2)2000N，60000J (3) (4)该混合动力汽车的优点是：减少空气污染、节约化石能源等（答案合理即可） 【详解】（1）[1]一次能源指的是自然界存在的可以直接使用的能源，如化石能源（包括煤、石油和天然气）、水能、风能、太阳能、地热能、生物质能以及核能；二次能源指的是无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，由一次能源经过加工转换而来的能源是二次能源，如电能、酒精、汽油、煤油、焦炭等，故该混合动力汽车所用的汽油机的燃料是汽油，属于二次能源。 [2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用。 （2）汽车发动机的功率 汽车的速度 发动机提供的牵引力 由于汽车匀速行驶，故汽车受到的阻力，故汽车克服阻力做的功 （3）每个轮胎与地面的接触面积 则汽车与地面的总接触面积 标准承载时汽车的总质量 汽车受到的重力 汽车对地面的压力大小 故汽车对地面的压强 （4）混合动力车不仅可以使用汽油作为能源还可以使用电能，可以减少空气污染，节约化石能源。而且还可以启动发电机给蓄电池充电。 学科网（北京）股份有限公司 $