1、能源利用与社会发展&2、核能 太阳能-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

扬声器的线圈中通过变化的电流时， 线圈会受到永磁体的磁场的作用力， 从而带动与线圈相连的纸盆振动，将 电信号转化成声信号，因此与电动机 的原理大致相同。 8.(1)①在物体表面材料相同的情 况下，频率越高，接收到反射回来的无 线电信号越强②频率相同，反射面 的材料不同，接收到反射回来的无线 电信号强弱不同(2)将手机A置于 真空罩中，用另一个手机B拨打手机 A,手机A接收到呼叫信号，抽出其空 罩中的空气，发现手机A仍接收到呼 叫信号，从而证明电磁波能在真空中 传播解析：(1)由题可知，无线电波 照射到物体表面时，反射强度与反射 面的材料、无线电波的频率等因素有 关。①由b、c、d知反射面的材料相 同，无线电波的频率不同，且频率越 高，显示器上的光斑越大，故结论为强 度相同的无线电波发射到等距的同一 固定物体表面上，在物体表面材料相 同的情况下，频率越高，接收到反射回 来的无线电信号越强。②由b、e知 电磁波的频率相同，反射面的材料不 同，显示器上光斑的大小不同，故结论 为强度相同的无线电波发射到等距的 同一固定物体表面上，频率相同，反射 面的材料不同，接收到反射回来的无 线电信号强弱不同 第十八章能源 与可持续发展 一、 能源利用与社会发展 1.火蒸汽机电核 2.可再生机械3.可再生电 4.D5.B6.C7.B 8.(1)可再生(2)压力(3)小 (4)越大不能解析：(1)风力发电 利用的是风能，风能可以在自然界中 源源不断地得到补充，风能是取之不 尽、用之不竭的能源，所以风能是可再 生能源。(2)由图乙知，叶片的上面 是突出的弧形，下面是平面，空气流过 时，上面的空气流速大于下面的空气 流速，上面的压强小于下面的压强，由 于叶片两面空气流速不同而产生向上 的压力差，使风机叶片旋转。(3)风 机叶片的材料质量轻、强度大、耐磨 损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延 长使用寿命。(4)由图丙知，当风速 在1和2之间时，风速越大，发电机 的输出功率越大；当风速大于v2时， 风速增大，发电机的输出功率不会 增大。 二、核能太阳能 1.质子中子正电斥力核力 核能 2.(1)电(2)内(3)裂 3.太阳电源 4.C 5.(1)传播(2)电能1.8×10 解析：(1)“光伏声屏障”是在传播过 程中减弱噪声，即通过阻断噪声传播 的方式来控制噪声的。(2)光伏电池 板利用太阳能的方式是将太阳能转化 为电能：无烟煤完全燃烧放出的热量 Q放=1.7×103kW·h=1.7×105× 3.6×106J=6.12×101J,由Q做= mg可知，完全燃烧无烟煤的质量 Qt=6.12×101=1,8× 9无烟煤3.4×102J/kg 104kg。 6.C解析：原子核由带正电的质子 和不带电的中子构成，A错误：核裂变 会持续产生中子，不需要从外界获得 中子，B错误：如果原子核的链式反应 在可控的核反应堆中进行，就可以和 平利用核能发电，若不加控制，会非常 危险，C正确：氢弹是利用核聚变原理 制造的武器，D错误。 7.B解析：地热能、核能不是来自太 阳的能源；煤炭、水能、木柴、天然气、 石油不是新能源：煤炭、天然气、石油、 核能是不可再生能源。 一方法归纳 能源分类的交叉性 能源的分类是本节的重点知 识，对能源进行分类时，要特别注 意交叉性，如按照不同的分类标 准，“可燃冰”属于一次能源、不可 再生能源、新能源等。 34 8.A解析：太阳能属于可再生能源， A正确：据题意，一天中各个反射镜在 计算机的控制下不断调整朝向，以使 反射的太阳光聚集在塔顶的集热器 (锅炉)上，B错误：水蒸气推动汽轮机 做功时，水蒸气的部分内能转化为汽 轮机的机械能，C错误：汽轮机带动发 电机发电时，机械能转化为电能，D 错误。 9.D解析：太阳能清洁环保无污染： 太阳能从太阳传递到薄膜电池上有一 定的效率，有能量损耗：薄膜太阳能电 池将光能直接转化为电能：W=6× 103kW·h=6×103×3.6× 10°J=2.16×10J。 10.(1)不同斥(2)电流不做 功能解析：(1)核电站是利用核 能发电，利用了核裂变原理。它的核 心设备是核反应堆。核反应堆中发生 的链式反应是可以控制的。与氘、氘 原子核在超高温下结合成氦原子核的 核聚变方式不同。由于同种电荷相互 排斥，故带正电的氘、氚原子核间具有 很强的静电斥力。(2)奥斯特实验表 明通电导体周围存在着磁场，EAST 装置中，超导线圈中的强大电流产生 强磁场，强磁场产生强磁力约束氘、氚 原子核在真空室的环形轨道内运动。 由材料知，氘、氚原子核运动方向始终 与磁力方向垂直，没有在磁力方向上 移动距离，故磁力对氘、氚原子核不做 功。氘、氚原子核在磁力作用下被约 束在真空室的环形轨道内运动，运动 方向时刻在变化，故该过程能说明磁 力可以改变物体的运动状态。 11.(1)可(2)47%(3)不超过 解析：(2)据材料中的“35%被反射回 去，18%被大气层吸收并转变成风能” 可知，到达地球大气高层的太阳能中 大概有1一35%一18%=47%到达地 球表面。(3)据(2)可知，到达地球大 气层的太阳能大概有47%(3.8 100兆瓦×22X10X47%≈8X× 10兆瓦)到达地球表面。但人类只 要能够利用其万分之几，便可满足人 类对能量的全部需要，而8×100兆 10 瓦×1000=8X10兆瓦，即人类对 能量的全部需求不超过8×10兆瓦。 三、 能量转化的基本规律 1.力臂能量守恒 2.内不变 易错警示 机械能守恒有条件， 能量守恒无条件 机械能守恒是有条件的一 只有机械能的转移和转化，没有机 械能的损失和补充：能量守恒是无 条件的，任何能量在转移和转化过 程中都是守恒的。 3.不可能能量的转移具有方向性 4.A 5.太阳内电解析：在阳光照射 下涂料正面温度高、背面温度低，利用 温度差就可以发电，在此过程中太阳 能先转化为内能，内能通过发电设备 再转化为电能。 6.机械化学解析：以发电机发电 产生的阻力来制动，此时，将机械能转 化为电能：再给蓄电池充电，将电能转 化为化学能储存起来。 7.机械不变方向性解析：平衡 车刹车时，克服摩擦力做功，将机械能 转化为内能，内能最终散失到空气中， 此过程中所有能量的总和不变。散失 到空气中的内能无法再直接利用了， 这是因为能量的转化和转移具有方 向性。 8.D解析：题图①中将热水的一部 分内能转移给冷水，使冷水的内能增 加，温度升高：题图②中煤气燃烧时， 煤气的化学能转化为火焰的内能，火 焰的一部分内能转移给水；题图③中 下降的球的部分机械能被转移给上升 的球：题图④中蓄电池的化学能转化 为电能，小灯泡亮时将电能转化为内 能和光能。 ~方法归纳 能量的转移 内能、机械能和电能都可能发 生转移。 9.D解析：冲击钻在工作时，有电流 通过电动机，电流做功，消耗的电能转 化为机械能和内能。钻头冲击墙壁， 克服摩棕做功，将机械能转化为内能。 由此可知，在该过程中存在电能、机械 能和内能的转化，故D正确。 10.C解析：光电池板将光能转化为 电能，A错误；照明灯将电能转化为光 能，B错误；小风扇利用电磁感应，将 机械能转化为电能，C正确：蓄电池放 电时，将化学能转化为电能，D错误。 11.D解析：该车行驶过程中，汽油 发动机（属于内燃机）把内能转化为机 械能：电池充电时把发电机提供的电 能转化为化学能储存起来，放电时把 储存的化学能转化为电能提供给电动 机：发电机把机械能转化为电能：电动 机把电能转化为机械能。 12.B解析：据题意可知，小球在从 A点滚动到B点的过程中，由于克服 轨道的摩擦力做功而消耗的机械能 △E=100J一80J=20J,这部分机械 能将转化为内能；小球在从B点向左 侧滚动到所能达到的最高位置的过程 中，因s变小，故消耗的机械能△E'< AE=20J,据能量守恒定律可知，小球 滚动到左侧所能达到的最高位置时具 有的机械能满足80J一20J<E 80J,即60J<E<80J 13.做减速直线运动直至静止金属 棒的动能不断转化为电能再转化为内 能，直至动能为零解析：金属棒αb 从倾斜导轨进人水平导轨时，以一定 的速度向右运动（具有动能），由于金 属棒ab属于闭合回路的一部分导体 且进人水平导轨后做切割磁感线运 动，所以金属棒ab中会产生感应电流 (动能转化为电能)：由于导轨和金属 棒有一定电阻，电流流过导轨和金属 棒会产生热量，所以电能又转化为内 能，内能最终散失到空气中，导致金属 棒的动能越来越少，直至为零，金属棒 ab静止。 14.B解析：用电低谷时，抽水蓄能 电站利用电网多余电能抽水至上水 库，把电能转化为水的机械能，A错 35 误：用电高峰时，水从上水库放出到下 水库，使水轮机带动发电机发电，机械 能转化为电能，B正确：重力势能的大 小与质量和高度有关，质量越大，高度 越高，重力势能越大，故水库的上、下 高度差应大一些，C错误；由于能量在 转化或转移时会有不可避免的损耗， 故存储的能量不可能全部转化为电 能，D错误。 15.B解析：电动机2s内将8N的 重物匀速提升0.5m,对重物做的功 W机械=Gh=8N×0.5m=4J,则有 4J的电能转化为机械能，故C正确： 设电路中的电流为I,则电动机消耗 的电能W=UIt,线圈产生的热量 Q=IR1,不计摩擦，电动机消耗的电 能转化为机械能和内能，则有U1= IRt十W机被，代人数据可得3V×I× 2s=I2X12X2s+4J,解得I=2A 或1A,其中2A大于1.5A,舍去，则 I=1A,所以电动机的功率P=UI= 3V×1A=3W,电动机消耗的电能 W=Pt=3WX2s=6J,故A、D正 确：线圈产生的热量Q=IRt= (1A)2×12×2s=2J,则有2J的电 能转化为内能，故B错误。 四、能源与可持续发展 1.35%大气污染（合理即可） 2.B3.D4.A 5.170015%解析：据题意，E总= 2000J,E有用=300J,则据能量守恒定 律，输出的内能和声能E=E总 E有用=2000J-300J=1700J;小轿 E有用X 车正常工作时的效率？=E8 10%-0×10%=15% 6.D解析：节能灯正常工作时消耗 的电能W=Pt=10WXt,白炽灯正 常工作时消耗的电能W'=P't= 60W×t,则60W的白炽灯的发光效 W 率大约是”一丽 100%=10wX× 60W×t1 100%≈17%。 7.C解析：煤炭、石油、天然气在使 用时会排放大量的二氧化碳、氮氧化第十八章 能源与可特续发 能源利用 白基础进阶 1.人类社会的发展过程是开发、利用能源的历 史。四五十万年前 的利用揭开了 人类利用能源的序幕；18世纪！ 的 发明，引发了世界性的工业革命；19世纪， 能的广泛利用，使人类社会进入现 代文明时代；20世纪初， 能的发现 和利用，为人类的明天描绘出蓝图。 2.位于西藏自治区当雄县境内羊八井地区的地 热发电站是中国最大的地热发电站。地热能 是 (可再生/不可再生)能源；高温高 压的水蒸气推动蒸汽轮机转动时，将内能转 化为 能 3.利用海水周期性涨落获得的能量就是潮汐能， 它属于 (可再生/不可再生)能源；在 潮汐发电时，潮汐能转化成 能。 4.下列不属于能源的是 A.流动的空气 B.天然气 C.地下热水 D.汽油机 5.关于能源的利用，下列说法中正确的是( A.古人利用聚光取火第一次实现对自然力 的支配 B.化石能源是近现代的主体能源 C.化石能源比电能便于输送和利用 D.核燃料属于可再生能源，人类可以无限度 利用核燃料 6.(2025·常州)下列能源中，属于不可再生能 源的是 A.水能 B.风能 C.化石能源 D.太阳能 7.下列能源中，属于非清洁能源的是( A.风能B.煤炭C.水能D.太阳能 展 与社会发展 >“答案与解析”见P34 幻素能攀升 8.阅读短文，回答问题 化石能源目前仍是世界上许多国家的主 要能源，但化石能源的大量开采和利用给人 类的生存环境造成极大的隐患。石油危机、 环境污染，在全球范围内引起了人类对能源 问题的思考，我国对此问题尤为重视。为了解 决环境污染、能源枯竭问题，我国率先在第75 届联合国大会上提出“碳达峰”“碳中和”两个 奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等 新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西 北沙漠具有突出的优势。风能用之不竭、清 洁环保，所以我国加大对风能的开发和利用。 如图甲所示为我国某风力发电基地，风力发 电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 0123 邻 乙 (第8题) (1)风力发电是把风能转化为电能，风能是 (可再生不可再生)能源。 (2)某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若 叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面 的形状不同，导致叶片两面空气流速不同，从 而产生 差，使风机叶片转动起来。 (3)风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常 用密度 (大/小)、硬度大的材料制成。 (4)某风力发电机输出功率与风速的关系如 图丙所示。由图像可知，当风速在v1和？ 之间时，风速越大，风力发电机的输出功率 (越大/不变/越小)；当风速大于v2 时，风速增大， (能/不能)提高风力 发电机的输出功率。 63 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 二、核能 自基础进阶 1.原子核是由 和 构成的，中 子不带电，而质子带 ,我们知道，同 种电荷会相互排斥，那么原子核间会产生较 大的 ,然而原子核内的质子和中子 却牢固地结合在一起，这是由于核子间存在 着更强的吸引力，即 正是由于这种 吸引力的存在，当原子核发生变化时，就可能 释放出惊人的能量，这种能量被称为 2.小阳学习太阳能和核能后，建立了相关知识 的结构图，请你帮他补全空格处的内容。 (1) 。 (2) (3) 绿色 植物 光化 转换 化学能 太阳能 太阳内部 核聚变 电池 光电 转换 (1)能 能 太阳能 热水器 光热 转换 (2)能 核反应堆 核(3)变 能汽绝红 发电机 能 (第2题) 3.如图所示，车筐里的薄膜是最近安装在扬州 街头的公共自行车上的新装备。这块薄膜能 吸收 能并转化为电能，从而驱动智 能锁等设备，此时这块薄膜相当于电路中的 (第3题) (第4题) 4.(2025·武汉)2025年5月14日，我国自主三 代核电“华龙一号”全球首堆—中核集团福 清核电5号机组实现连续安全稳定运行 64 太阳能 ●“答案与解析”见P34 1000天，持续向社会稳定输送清洁电能超 370亿度，如图所示为“华龙一号”全球首堆 外景。下列说法中，错误的是 () A.核能属于不可再生能源 B.核电站利用核反应堆通过可控核裂变释 放核能 C.核反应堆将核能直接转化为电能 D.核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少 的地方 素能攀升 5.(2024·武汉)绿色发展是高质量发 展的底色，为了更好践行绿色发展 和“双碳”目标，武汉市区某高架桥 上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路 段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪 声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更 节能环保。(q无烟煤=3.4X10J/kg) (1)“光伏声屏障”是通过阻断噪声 的方式来控制噪声的。 (2)“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满 了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用 太阳能的方式是将太阳能转化为 这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约 1.7×105kW·h,相当于完全燃烧 kg 无烟煤释放的能量。 2.>68 面 (第5题) (第6题) 6.如图所示，铀核发生裂变时，如果附近有足够 多的铀核，裂变将自行继续下去。下列说法 中，正确的是 A.原子核由质子、中子和电子构成 B.只有不断地从外界获得中子才能使铀核 持续裂变 C.人工控制的链式反应能使能量缓慢释放 并用来发电 D.氢弹是利用不加控制的核裂变制成的 7.★下列四组能源中，能归入图示阴影部分的一 组是 () A.煤炭、地热能、沼气B.太阳能、风能、海洋能 C.水能、木柴、天然气D.石油、海洋能、核能 来自太 阳辐射 的能源 集热器 新能源 反射 可再生 能源 (第7题) (第8题) 8.如图所示为由大量反射镜组成的太 阳能发电装置。图中的各个反射镜 在计算机的控制下，使反射的太阳 光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，集热器中 的水变成水蒸气而推动汽轮机，从而带动发 电机发电，下列说法中，正确的是( A.太阳能是可再生能源 B.一天中反射镜的朝向不需要做任何调整 C.水蒸气推动汽轮机做功时，机械能转化为 内能 D.汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机 械能 9.如图所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 (第9题)》 的电能，它可以贴在玻璃上，制成太阳能发电 窗户，下列说法中，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× 10J的电能 第十八章能源与可持续发展 的思维拓展 10.中国“人造太阳”一大型核试验装置(EAST) 取得重大突破。 (1)EAST利用氘、氚原子核，在超高温下 结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。 这与我国正在运行的核电站获得核能的方 式 (相同/不同)。结合成氦原子核 时，带正电的氘、氚原子核间具有很强的静 电 (引/斥)力。 (2)EAST装置中，超导线圈中的强大 (电压/电流)产生强磁场，氘、氚原 子核在磁力作用下被约束在真空的环形轨 道内运动，运动方向始终与磁力方向垂直。 磁力对氘、氚原子核 (做功/不做 功)，该过程 (能/不能)说明磁力可 以改变物体的运动状态。 1.阅读下面的材料，回答问题。 人类生存最重要的能源—太阳能 太阳能是最重要的可再生能源，地球上 的各种能源都与之密切相关。事实上，太阳 在地球的演化、生物的繁衍和人类的发展 中，起着无比重要的作用，也为人类提供了 取之不尽的能源。太阳内部不断进行的高 温核聚变反应释放着功率为3.8×1020兆瓦 的巨大能量，但只有22亿分之一到达地球 大气高层。其中，35%被反射回去，18%被大 气层吸收并转变成风能，其余的穿过大气层 到达地球表面。尽管如此，人类只要能够利 用其万分之几，便可满足人类的全部需要。 (1)太阳能是 (可/不可)再生 能源。 (2)到达地球大气层的太阳能，大概有 (填百分比)的能量到达地球表面。 (3)人类对能量的全部需要 (超 过/不超过)8×10兆瓦。 65