第十八章 能源与可持续发展 单元练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

第十八章能源与可持续发展 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.关于信息和能源,以下说法正确的是( ) A.我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波进行定位的 B.WiFi技术是一种无线网络传输技术,它通过超声波传递信息 C.核能是一种可再生能源,它是未来理想能源的一个重要发展方向 D.能量在利用的过程中,其转化和转移是有方向性的,且总量会不断减少 2.如图是2023年10月26日我国成功发射神舟十七号载人飞船的情景。下列关于神舟十七号载人飞船说法正确的是( ) A.火箭发动机应选用比热容大的燃料 B.神舟十七号和火箭升空过程中,机械能的总量保持不变 C.穿越大气层时,神舟十七号和火箭克服摩擦,将内能转化为机械能 D.火箭升空时,燃料燃烧,质量减少,神舟十七号惯性不变 3.关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( ) A.卫星通信系统主要利用电磁波传递信号 B.超导材料既可用于制作电动机的线圈,又可用于制作电炉的电阻丝 C.能量的转化和转移具有方向性 D.原子弹利用核裂变,在极短时间内释放巨大能量 4.如下表是某型号手机快充充电器的部分参数。利用“充电电流电压显示计”来测量该快速充电器将某一手机电池从零电量到充满电的过程中输出的电流和电压,并绘制如图甲、乙所示图像。下列有关说法错误的是( ) 额定输入电压 输出 A.该快充充电器的最大输出功率为 B.充电器为手机充电时,手机电池相当于用电器 C.充电器为手机充电时,电流通过手机电池,把电能转化为化学能 D.若不计电能损耗,前充电消耗的电能为 5.人类文明,一脉相承。从古代的水磨,到今天的水电站,都是人类对水能的合理开发与利用。如图1所示的是古代的水磨,流水冲击水轮,水轮转动,去汲水、碾谷、磨面;如图2所示的是现代水电站,流水冲击水轮机,带动发电机发电。下列说法不正确的是( ) A.水轮是把水能转化成水轮动能的装置 B.流水冲击水轮机,带动发电机发电,减少的水能等于发电机产生的电能 C.图2中的拦河大坝,起到了增大水的重力势能的效果 D.流水通过水轮后,其机械能减小 6.在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为不正确的是( ) A.做功可以改变物体的内能 B.热传递改变物体内能是不同形式能量的互相转化 C.做功和热传递在改变物体内能上是等效的 D.能量在转移或转化的过程中,能量的总量保持不变 7.全球变暖的主要原因是二氧化碳气体排放引起的温室效应。下列措施不能减轻温室效应的是( ) A.植树造林 B.利用太阳能发电代替燃煤发电 C.发展水力发电 D.垃圾采用焚烧处理 8.2023 年 5 月 10 日,搭载“天舟六号”货运飞船的“长征七号”遥七运载火箭发射成功发射。“天舟”与“天和”核心舱自主快速交会对接的组合体在轨运行的情景,如图所示。则下列说法正确的是( ) A.天舟六号货运飞船升空后,其内部携带的物体总质量变小 B.天舟六号与天和核心舱组合体在轨运行时,其不具有惯性 C.天和核心舱外部的太阳翼工作时,可将太阳能转化为电能 D.天舟六号与天和核心舱组合体在轨运行,相对地球是静止的 9.下列不属于全球变暖造成的影响的是( ) A.海平面上升 B.使北极熊无家可归 C.提高粮食产量 D.人类的发病率增加 10.下列说法中正确的是( ) A.分子是组成物质的最小微粒 B.水力发电是电能转化为机械能 C.柳絮飘飘是分子运动 D.手机充电时是电能转化为化学能 二、填空题 11.众多科研工作者潜心钻研,实现技术突破,推动了社会进步。我国秦山核电站是通过 (填“核聚变”或“核裂变”)获得能量的;长征八号运载火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的 大。 12.如图,酒精燃料燃烧过程,是将化学能转化为 ,试管内水蒸气将塞子推出的过程,水蒸气的 能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的 冲程与上述能量转化过程相同;热机工作时,经常要用水给它降温,这是利用了水的 大的特性。 13.在今年的杭州亚运会射击男子10米气步枪赛场,盛李豪以253.3环的优异成绩夺金(如题图所示)。射击时,枪膛内高压气体的 能转化为弹丸的机械能;子弹出膛后在飞行的过程中速度减小,机械能 。子弹击中靶心后停下,内能会 。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”) 14.电动汽车充电时,将 能转化为化学能储存起来,此时的电动汽车里面的电池相当于电路中的 。 15.如图所示是简易的温差发电装置。将一块金属板放在冷水中,用火焰加热另一块金属板,观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。该装置发电的过程是将 能转化为电能。若该装置在1 的温差下产生2 10-2V的电压,输出功率为1 10-6W,则输出电流为 A。 三、实验题 16.(1)如图所示,把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,读出测力计的示数,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,则弹簧测力计的读数将 ,这说明了 ; (2)在制作简易热机模型的实践中,燃料燃烧后加热水产生水蒸气,通常实验室用 做热源; (3)用可以密封的易拉罐加热水,类比家用高压锅,开小孔后蒸汽喷出,此时工作物质是 ;实现 能转化为 能。 四、综合题 17.人造地球同步卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。从地面上看,它相对于地球静止于赤道上空,与地球转动同步,故称地球同步卫星。在赤道上空约为36000km的高度上布设3颗通讯卫星,可实现除两极外的全球通讯。地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面,以实现对同一地区的连续工作。 (1)同步卫星相对于地面是 (选填“运动”或“静止”)的; (2)点火加速阶段中能量转化为:化学能 能 能; (3)同步卫星在点火加速阶段中动能 ,重力势能 ,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”); (4)从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要 s(电磁波传播速度3.0 108m/s)。 18.请完成下列实验有关的填空。 (1)如图甲所示,红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子做无规则运动快慢与 有关; (2)如图乙所示,用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记下测力计的读数;然后使玻璃板水平接触水面,稍稍向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计的读数为,则 (选填“>”、“<”或“=”),这个现象说明分子间存在 ; (3)如图丙,是一种设想中的永动机。你可以根据 定律,判断出这种设想中的永动机不能一直工作下去。 19.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021—2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,据中国石化消息,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。[,]。求: (1)燃料燃烧时将 能转化为 能; (2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量能使多少质量的10 水温度升高50 ? (3)0.6kg的氢燃料可供该型号氢燃料电池大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s,该氢燃料电池大巴车的效率为多少? 学科网(北京)股份有限公司 《第十八章能源与可持续发展》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B D B B D C C D 1.A 【详解】A.电磁波可以传递信息,而且可以在真空中传播,我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波进行定位的,故A正确; B.WiFi技术是一种无线网络传输技术,它通过电磁波传递信息,故B错误; C.核能使用后短时间内无法得到补充,是一种不可再生能源,核聚变是未来理想能源的一个重要发展方向,故C错误; D.能量在利用的过程中,其转化和转移是有方向性的,且总量保持不变,故D错误。 故选A。 2.D 【详解】A.火箭发动机应选用热值大的燃料,质量相同的热值大的燃料完全燃烧时,释放的热量较多,故A错误; B.神舟十七号和火箭升空过程中,燃料燃烧释放的的内能不断转化为神舟十七号和火箭的机械能,则神舟十七号和火箭机械能的总量保持不变,故B错误; C.穿越大气层时,神舟十七号和火箭克服摩擦,将机械能转化为内能,故C错误; D.惯性与只与质量大小有关,火箭升空时,燃料燃烧,质量减少,神舟十七号的质量不变,神舟十七号的惯性不变,故D正确。 故选D。 3.B 【详解】A.电磁波的传播不需要介质,卫星通信系统主要利用电磁波传递信号,故A正确,不符合题意; B.超导材料的电阻为0,工作时不会产生热量。电动机工作过程中,主要将电能转化为机械能,可由超导材料制作;电炉的电阻丝工作时将电能全部转化为内能,不可由超导材料制作,故正确,不符合题意; C.摩擦的过程中机械能会转换成内能,但内能很回收并利用,故能量的转化和转移是具有方向性的,故C正确,不符合题意; D.核反应有可控的核裂变与不可控的核聚变,原子弹利用可控的核裂变,在极短时间内释放巨大能量,故D正确,不符合题意。 故选B。 4.D 【详解】A.由图可知,充电时的最大电压为10V,最大充电电流为5A,则最大输出功率为,故A正确,不符合题意; B.用充电器给手机充电时,手机电池消耗电能,手机电池相当于用电器,故B正确,不符合题意; C.用充电器给手机充电时,手机电池将电能转化为化学能存储起来,故C正确,不符合题意; D.若不计能量损耗,0~5min时,电压为,电流为,通电时间为,消耗的电能为 5~10min时,电压,电流为,通电时间,消耗的电能为 则0~10min消耗的电能为,故D错误,符合题意。 故选D。 5.B 【详解】A.运动的水流冲击水轮使水轮转动,水的动能转化为水轮的动能,A正确,不符合题意; B.流水冲击水轮机带动发电机发电时,因为存在摩擦,所以减少的水能只有一部分转化为电能,即减少的水能大于发电机产生的电能,B错误,符合题意; C.拦河大坝的作用是提高上游水位,从而增大水的重力势能,C正确,不符合题意; D.流水通过水轮机带动发电机发电后,水的机械能一部分转化成了电能,故水的机械能减小,D正确,不符合题意。 故选B。 6.B 【详解】A.做功和热传递都可以改变物体的内能,故A正确,不符合题意; B.热传递改变物体内能的实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从一个物体的高温部分转移到低温部分,故B错误,符合题意; C.做功和热传递都可以改变物体的内能,做功和热传递在改变物体内能上是等效的,故C正确,不符合题意; D.由能量守恒定律可知,能量在转移或转化的过程中,能量的总量保持不变,故D正确,不符合题意。 故选B。 7.D 【详解】ABC.化石燃料的大量使用,是空气中二氧化碳含量增加的重要原因。所以减少化石燃料的燃烧是控制温室效应的好办法。再者还可以植树造林、增加植被,利用太阳能发电代替燃煤发电和发展水力发电等都能够减少二氧化碳的排放,可以达到减少温室效应的效果,故ABC不符合题意; D.垃圾采用焚烧处理会产生二氧化碳,该现象不能减轻温室效应,故D符合题意。 故选D。 8.C 【详解】A.质量物体本身的一种属性,与状态和所处位置以及形状无关,故A错误; B.物体能够保持原来的运动状态不变的性质叫惯性,任何有质量的物体都具有惯性,故B错误; C.天和核心舱外部的太阳翼,是将太阳能转化为电能,供应飞船正常工作,故C正确; D.天舟六号与天和核心舱不属于地球同步卫星,所以相对地球是运动的,故D错误。 故选C。 9.C 【详解】A.全球变暖会导致冰川熔化,直接引发海平面上升,故A不符合题意; B.北极冰盖融化使北极熊等极地生物的生存空间减少,北极熊有可能无家可归,故B不符合题意; C.全球变暖对农业的总体影响弊大于利,虽然可能使部分高纬度地区增产,但从全球范围看,干旱、洪涝等灾害的加剧将导致粮食减产,因此“提高粮食产量”不是其普遍影响,故C符合题意; D.高温天气将严重困扰人类健康,导致人类发病率和死亡率增加,故D不符合题意。 故选C。 10.D 【详解】A.分子是由原子构成的,所以分子不是组成物质的最小微粒,故A错误; B.水力发电是将水的机械能转化为电能,故B错误; C.柳絮飘飘是机械运动,故C错误; D.手机充电时是电能转化为化学能储存起来,故D正确。 故选D。 11. 核裂变 热值 【详解】[1]秦山核电站利用可控的核裂变反应产生的核能,将核能转化为电能。 [2]长征八号运载火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,在燃料质量相同时,比其他燃料燃烧放出的热量多。 12. 内能 内 做功 比热容 【详解】[1][2][3]酒精燃烧时,释放热量,酒精内部的化学能转化为内能;水蒸气把木塞冲出去,让木塞获得机械能,此时水蒸气的内能转化为塞子的机械能;四冲程汽油机工作过程中在做功冲程时将内能转化为机械能,与上述能量转化过程相同。 [4]汽车发动机工作时产生大量的热,这些热如果不迅速转移,就可能损害发动机,因此利用水的比热容大的特点(相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多)把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升得太高。 13. 内 变小 变大 【详解】[1]射击时,枪膛内高压气体对弹丸做功,将内能转化为弹丸的机械能。 [2]子弹出膛后在飞行的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,机械能减小。 [3]子弹击中靶心后停下,子弹克服摩擦力做功,子弹的机械能转化为内能,内能会增大。 14. 电 用电器 【详解】[1]电动汽车充电时,将电能转化为化学能储存起来。这个过程涉及到电化学反应,其中电能被用来驱动电池内部的化学反应,使得化学物质在电池的正负极积累,从而将电能以化学能的形式储存在电池中。 [2]此时的电动汽车里面的电池相当于电路中的用电器。在电路中,用电器是指消耗电能的设备或元件。在电动汽车充电的情况下,电池作为用电器,它在充电过程中消耗电能,并将其转化为化学能存储起来。 15. 内 5 10-5 【详解】[1]由题意可知,如图所示是简易的温差发电装置,因此该装置发电的过程是将内能转化为电能。 [2]根据P=UI可知,输出电流为 16.(1) 增大 分子间存在引力 (2)酒精灯 (3) 水蒸气 内 机械 【详解】(1)[1][2]当玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板时,因为水分子和玻璃分子之间存在引力,向上拉玻璃板时需要克服分子间的引力,所以弹簧测力计的示数会增大,说明了分子间存在引力。 (2)在制作简易热机模型的实践中,通常实验室用酒精灯做热源,因为酒精灯燃烧稳定,能持续提供热量来加热水产生水蒸气。 (3)[1][2][3]用可以密封的易拉罐加热水,开小孔后蒸汽喷出,此时工作物质是水蒸气。燃料燃烧加热水,使水的内能增加,产生的水蒸气具有内能,当水蒸气喷出时,推动周围物体对外做功,将水蒸气的内能转化为机械能,类似于热机的做功冲程。 17. 静止 内 机械 增大 增大 增大 0.24 【详解】(1)[1]同步卫星相对于地面来说没有发生位置的变化,所以以地面做参照物,同步卫星是静止的。 (2)[2][3]点火加速阶段中,燃料燃烧发生化学变化,这时燃料的化学能转化为内能,然后内能做功,又转化为机械能。 (3)[4][5][6]同步卫星在点火加速阶段中,质量不变,但速度增大,所以其动能增大;又因为高度增加,所以其重力势能增大,而机械能等于动能和重力势能的和,所以机械能也增大。 (4)[7]由题意可知,从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回过程中,无线电波传播的距离为 s=36000km 2=72000km=7.2 107m 又因为电磁波的传播速度为3.0 108m/s,根据可得,从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要的时间为 18. 温度 > 引力 能量守恒 【详解】(1)[1]红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子做无规则运动快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象越明显。 (2)[2][3]因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,即。 (3)[4]能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,如果它对外做功提供能量,必然要消耗能量,不消耗能量就无法对外做功,因而永动机是永远不可能制造成功的,它违背了能量守恒定律。 19.(1) 化学 内 (2)400kg (3)50% 【详解】(1)[1][2]氢燃料燃烧时,将氢燃料的化学能转化为内能,供车辆使用。 (2)氢燃料完全燃烧放出的热量 水吸收的热量等于燃料放出的热量,即 , 水的质量 (3)大巴车的有用功 该氢燃料电池大巴车的效率 学科网(北京)股份有限公司 $