第二十一章　能源、材料与社会（高效培优·重难点训练）物理新教材沪科版九年级全一册

第二十一章　能源、材料与社会 【题型1 能量的转移与转化】 1 【题型2 能量守恒定律】 4 【题型3 能量转化的方向性与效率】 7 【题型4 能源的分类与利用】 11 【题型5 核能与核安全】 13 【题型6 新能源的开发】 16 【题型7 材料的分类与利用】 21 【题型8 导电性材料与新材料】 23 【题型1 能量的转移与转化】 1．（26-27八年级上·四川泸州·阶段检测）利用焚烧垃圾来发电，此过程中的能量转化情况正确的是（     ） A．化学能→内能→机械能→电能 B．太阳能→内能→机械能→电能 C．核能→内能→机械能→电能 D．电能→太阳能→机械能→内能 【答案】A 【解析】垃圾储存化学能，焚烧时发生化学反应，化学能转化为内能，用来加热水产生高温高压蒸汽； 高温蒸汽推动汽轮机运转，内能转化为汽轮机的机械能；汽轮机带动发电机工作，最终将机械能转化为电能。故选A。 2．（26-27九年级上·新疆和田·阶段检测）下列日常设备工作时，能量转化说法正确的是（     ） A．电热水壶烧水——电能转化为内能 B．汽油机工作——机械能转化为内能 C．双手摩擦发热——内能转化为机械能 D．太阳能路灯——电能转化为太阳能 【答案】A 【解析】A．电热水壶烧水消耗电能，水的内能增大，能量转化为电能转化为内能，故A正确； B．汽油机属于热机，工作时是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能对外做功，故B错误； C．双手摩擦发热过程，克服双手之间的摩擦力做功，机械能转化为内能，故C错误； D．太阳能路灯工作时将太阳能转化为电能，最终转化为光能，故D错误。 故选A。 3．（25-26九年级上·湖南郴州·阶段检测）下列有关能量转化和转移的实例中，属于能量转移的是（　　） A．钻木取火 B．摩擦生热 C．光伏发电 D．烤火取暖 【答案】D 【解析】能量转移是指能量从一个物体传递到另一个物体，且能量形式不变；能量转化是指能量从一种形式转换为另一种形式。 A．钻木取火，通过摩擦将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，使木头燃烧，属于能量转化，故A不符合题意； B．摩擦生热，两个物体摩擦时，机械能转化为内能，属于能量转化，故B不符合题意； C．光伏发电，太阳能电池将光能转化为电能，属于能量转化，故C不符合题意； D．烤火取暖，火的内能传递到人体，能量形式不变，属于能量转移，故D符合题意。 故选D。 4．（26-27九年级上·安徽阜阳·阶段检测）北京时间2026年2月7日11：58，“长征二号FT”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，如图所示，下列说法错误的是（     ） A．火箭使用偏二甲肼作为燃料，原因之一是偏二甲肼热值高 B．偏二甲肼燃烧的过程将化学能转化为内能 C．火箭发动机可以将内能全部转化为机械能 D．火箭与空气摩擦将一部分机械能转化为内能 【答案】C 【解析】A．火箭选择燃料时，热值是核心参考指标之一，偏二甲肼热值高，相同质量下完全燃烧能释放更多热量，故A正确； B． 燃料燃烧属于化学反应，消耗燃料储存的化学能，释放热量得到内能，该过程将化学能转化为内能，故B正确； C．热机工作时存在废气带走热量、散热及克服摩擦做功等能量损失，内能不可能全部转化为机械能，故C错误； D．火箭升空过程中和空气摩擦，克服摩擦做功，会将一部分机械能转化为内能，使火箭表面温度升高，故D正确。 题目要求选错误的，故选C。 5．（25-26九年级上·山东淄博·阶段检测）关于能量的转化或转移，下列说法正确的是（　　） A．自然界中水能的循环再生过程遵循能量守恒定律 B．能源既可以创生也可以消失。 C．夏天空调将室内空气的内能转移至高温的室外不需要消耗能量 D．热水自然变凉，说明能量自发的从内能大的物体转移至内能小的物体 【答案】A 【解析】A．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律，水能的循环再生过程中，能量只会在不同形式间转化、不同物体间转移，总量始终保持不变，完全遵循能量守恒定律，故A正确； B．根据能量守恒，能量既不会凭空创生，也不会凭空消失，能源作为能量的载体同样不能被随意创生或消失，故B错误； C．内能自发转移的方向是从高温物体到低温物体，空调把室内低温环境的内能转移到温度更高的室外，属于非自发的逆向转移过程，必须消耗电能才能实现，故C错误； D．热水自然变凉是热传递过程，能量自发转移的方向是从温度高的物体到温度低的物体，而非从内能大的物体到内能小的物体，故D错误。 故选A。 6．（26-27九年级上·广西南宁·阶段检测）燃料在现代生活中广泛使用，天然气在燃烧过程中将________能转化为内能；给电动自行车的铅酸蓄电池充电时，是将________能转化为化学能储存在蓄电池内。 【答案】化学 电 【解析】燃料天然气本身储存的是化学能，燃烧属于化学反应放热的过程，会将自身的化学能转化为内能。 给铅酸蓄电池充电时，消耗外部输入的电能，把能量以化学能的形式储存在蓄电池内部，因此是电能转化为化学能。 7．（25-26九年级上·上海·阶段检测）烈日下，操场上的单杠温度升高，内能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”），这是通过___________方式改变物体内能的，这个过程中能量发生了___________（选填“转移”或“转化”）。 【答案】增大 热传递 转移 【解析】烈日下，操场上的单杠吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能，热传递过程中发生内能的转移，无能量形式的转化。 【题型2 能量守恒定律】 8．（26-27九年级上·广西南宁·阶段检测）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（     ） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量是保持不变的 C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 D．小球经过相同高度的B、D两点时动能相等 【答案】C 【解析】A．小球弹起高度越来越小，是因为运动过程中受到空气阻力，机械能有损耗，能量的总量是不变的，故能量是守恒的，故A错误； B．小球在运动过程中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，散失到了空气中，所以小球的能量总量会减小，故B错误； C．小球运动中克服空气阻力和与地面碰撞做功，由能量转化可知，一部分机械能转化成了内能，故C正确； D．小球运动过程中克服空气阻力做功，机械能不断损失，D点机械能小于B点机械能，机械能等于动能加重力势能，B、D两点高度相同，小球重力势能相等，因此D点动能小于B点动能，故D错误。 故选C。 9．（26-27九年级上·陕西咸阳·阶段检测）关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（     ） A．只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 B．因为自然界中的能量是守恒的，所以不必担心能源短缺问题 C．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 D．细线悬挂的小球来回摆动多次后最终停下，说明该过程中能量不守恒 【答案】C 【解析】A．永动机违反能量守恒定律，不可能被发明，故A错误； B．能量的转化和转移具有方向性，可被人类利用的能源会不断减少，因此存在能源短缺问题，故B错误； C．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，一个物体能量增加，必然有其他物体的能量减少，故C正确； D．小球摆动过程中机械能转化为内能，总能量保持守恒，故D错误。 故选C。 10．（26-27九年级上·湖南衡阳·阶段检测）如图所示，在跨学科实践中，小明制作了一个简易的热机模型-“蒸汽船”。他在铜制容器中盛入一定量的水之后安装在“船体”上，用酒精灯对铜制容器底部加热，一段时间后容器内水温升高产生的水蒸气沿铜管向右喷出，“蒸汽船”向左行驶，下列说法正确的是（     ） A．该模型的工作物质是水 B．“蒸汽船”在向左运动时主要将内能转化为机械能 C．酒精在燃烧的过程中不断放热，将内能转化为化学能 D．该热机属于外燃机，加热时会有热量散失，因此不遵守能量守恒定律 【答案】B 【解析】A．该热机模型依靠喷出的水蒸气对外做功，工作物质是水蒸气（气态），不是液态的水，故A错误； B．水蒸气向右喷出推动蒸汽船向左运动的过程中，消耗了水蒸气的内能，使船获得了运动的机械能，主要将内能转化为机械能，故B正确； C．酒精燃烧放热的过程，是消耗酒精的化学能，将化学能转化为内能，故C错误； D．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，所有的能量转化和转移过程都遵守该定律，热量散失只是内能转移到了周围环境中，总能量依然守恒，故D错误。 故选B。 11．（26-27九年级上·河南开封·阶段检测）冬天搓手取暖，是通过____________的方式改变内能，此过程中机械能转化为____________。大量现象表明能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，都遵循______________________________定律。 【答案】做功 内能 能量守恒 【解析】冬天搓手时，双手相互摩擦克服摩擦力做功，因此是通过做功的方式改变内能；这个过程中消耗了手运动的机械能，得到了内能，所以机械能转化为内能。 大量现象表明，能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变，遵循能量守恒定律。 【题型3 能量转化的方向性与效率】 12．（26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测）下列说法正确的是（     ） A．随科技不断进步，永动机是可以造出来的 B．自然进行的能量转化和转移是具有方向性的 C．温度能从内能大的物体转移给内能小的物体 D．同一物体的温度越高含有的热量就会越多 【答案】B 【解析】A．永动机违反能量守恒定律，无法制成，故A错误； B．根据能量转化和转移的基本规律，自然发生的能量转化、转移过程都具有方向性，故B正确； C．热传递过程中转移的是内能而非温度，故C错误； D．热量是热传递过程中的过程量，不能表述为物体“含有”热量，故D错误。 故选B。 13．（25-26九年级上·福建福州·阶段检测）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，1.2万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端的熔盐吸热器中，吸热器中的熔盐会吸收热量达到高温，而后通过换热系统，将热量传递给水，水变成高温高压的水蒸气，由水蒸气推动发电机的转子发电。下列说法错误的是（     ） A．吸热器中熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 B．换热系统效率能达到100% C．塔式光热发电站能将太阳能间接转化为电能 D．水蒸气推动发电机的转子，是将内能转化为机械能 【答案】B 【解析】A．熔盐吸收太阳光的能量，温度升高，内能增大，故A正确； B．换热系统在传递热量时不可避免地会有热量散失等能量损失，效率不可能达到100%，故B错误； C．太阳能先转化为熔盐的内能，再转化为水蒸气的内能，进而转化为转子的机械能，最后转化为电能，属于间接转化，故C正确； D．水蒸气推动发电机转子做功，将水蒸气的内能转化为转子的机械能，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 14．（25-26九年级上·江西上饶·阶段检测）在跨学科实践活动中，同学们制作了如图所示的简易汽轮机模型，实验时向易拉罐内注半罐水，用处理后的中性笔筒连接易拉罐与小风扇，点燃酒精灯，蒸汽喷出可使扇叶转动。下列说法正确的是（     ） A．汽轮机模型工作时，能量转化顺序是化学能→机械能→内能 B．用保温性能更好的材料包裹易拉罐，可提高该简易汽轮机效率 C．若扇叶不转动，一定是因为酒精灯火焰太小 D．该模型工作原理与汽油机压缩冲程能量转化相同 【答案】B 【解析】A．该模型工作时，首先酒精灯燃烧将酒精的化学能转化为内能，对水加热产生高温蒸汽，蒸汽推动扇叶转动再将内能转化为机械能，正确的能量转化顺序是化学能→内能→机械能，故A错误； B．用保温性能更好的材料包裹易拉罐，可以减少易拉罐内的热量向外散失，让更多的内能用来产生蒸汽做功，能提升有效利用的能量占比，从而提高简易汽轮机的效率，故B正确； C．扇叶不转动的原因有很多，比如扇叶转轴摩擦力太大、蒸汽喷出方向不对、罐内水量不合适等，并不一定是酒精灯火焰太小，故C错误； D．该模型的能量转化是内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程能量转化相同；而汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化不一致，故D错误。 故选B。 15．（26-27九年级上·甘肃平凉·阶段检测）火箭发射升空时，燃料燃烧释放出的内能无法自发转化为化学能，说明能量的转化具有___________性。随着燃料的燃烧，其热值大小___________（选填“增大”“减小”“不变”）。当火箭在大气中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过___________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变物体的内能。 【答案】方向 不变 做功 【解析】由能量转化的规律可知，能量的转化具有方向性，内能无法自发转化为化学能是该特性的体现。 因热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与燃料的质量、是否燃烧无关，故燃料燃烧过程中热值不变。 因火箭与大气层摩擦时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能。 16．（2026·江苏南通·中考真题）张雪机车多次问鼎世界超级摩托车赛事，打破国外品牌的百年垄断。机车采用的是三缸水冷四冲程发动机，利用循环水冷却是因为水的________较大，这是利用________的方式改变内能；机车燃烧汽油获取能量，其能量转化不可逆，说明能量转化是有________的；机车冲过终点不会立即停下，是因为机车具有________。 【答案】比热容 热传递 方向 惯性 【解析】用水做冷却剂，是因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时，可以吸收更多热量，冷却效果好； 水和高温发动机之间发生热量交换，是通过热传递的方式改变物体内能； 能量转化不可逆，说明能量的转化具有方向性（能量耗散，不能自发变回原来形式）； 机车冲过终点不会立刻停下，是因为机车具有惯性，要保持原来的运动状态。 17．（25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测）如图所示是某款电动汽车充电时的情景，向蓄电池充电的过程中，能量的转化情况是______________________；电动机工作过程中电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法自动转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有___________。汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时亮，同时熄灭，但其中一个转向灯损坏时，另一个转向灯仍能正常工作，则这两个转向灯是___________联的。 【答案】电能转化为化学能 方向性 并 【解析】[1]蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来。 [2]因能量的转移和转化具有方向性，故散失的内能无法自动转化为电能。 [3]由两个转向灯工作时互不影响，可知两灯是并联的。 18．（25-26八年级下·重庆长寿·期末）随着新能源汽车产业的持续发展，我国某自主品牌已推出多款广受市场欢迎的车型。如图所示，该品牌旗下某款纯电动汽车正在水平道路上开展性能测试，其满载状态下的总质量为2t。 (1)该车满载时，在水平路面上以20m/s的速度匀速直线行驶了500s，行驶过程中所受阻力的大小为车重的0.06倍，求牵引力在这段时间内做的功? (2)已知该车在测试中从静止加速至100km/h仅需4s，在加速过程中，电动机消耗的电能为，汽车获得的机械能为，求该车电动机在加速过程中的平均功率和机械效率? (3)与传统燃油车相比，电动汽车在能量转化效率方面具有明显优势。请你从能量转化的角度，简要说明为什么电动汽车的效率通常高于燃油汽车? 【答案】(1) (2)； (3)燃油汽车需要先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，转化过程中，废气、散热、机械摩擦会损失大量能量，有效利用的能量占总能量的比例低；电动汽车直接将电能转化为机械能，能量转化环节少，能量损失远小于燃油车，因此能量转化效率更高。 【解析】（1）车重为 阻力 汽车匀速直线行驶，牵引力与阻力为一对平衡力，因此牵引力 根据速度公式可知，行驶的路程为 根据功的公式可知，牵引力做功为 （2）平均功率为 根据效率公式可知，机械效率为 （3）从能量转化的角度分析：燃油汽车需要先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，转化过程中，废气、散热、机械摩擦会损失大量能量，有效利用的能量占总能量的比例低；电动汽车直接将电能转化为机械能，能量转化环节少，能量损失远小于燃油车，因此能量转化效率更高。 【题型4 能源的分类与利用】 19．（25-26九年级上·福建泉州·期末）能源是人类生存与发展的重要基础。下列属于不可再生能源的是（     ） A．风能 B．石油 C．地热能 D．太阳能 【答案】B 【解析】ACD．风能、地热能、太阳能均可从自然界源源不断获得，均属于可再生能源，故ACD不符合题意； B．石油属于化石能源，形成周期极长，短时间无法再生，属于不可再生能源，故B符合题意。 故选B。 20．（2026·广东东莞·三模）为了保护环境，我国大力发展绿色清洁能源，以下不属于清洁能源的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【答案】A 【解析】A．火力发电需要燃烧煤炭等化石燃料，会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物，不属于清洁能源，故A符合题意； BCD．水力发电、风力发电、光伏发电都属于清洁能源，故BCD不符合题意。 故选A。 21．（2026·江苏盐城·二模）2023年12月，盐城入选全国首批氢能试点城市，下列能源与氢能同属于清洁能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．太阳能 D．木柴 【答案】C 【解析】清洁能源指对环境无污染或污染极小的能源： 煤、石油属于化石燃料，燃烧会排放大量有害气体、烟尘，污染环境；木柴燃烧也会产生污染物，且砍伐木柴破坏生态，三者都不属于清洁能源。 氢能燃烧产物只有水，无污染；太阳能在利用过程中几乎不产生污染物，二者同属于清洁能源，故选C。 22．（2026·江苏常州·二模）研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪各国共同的任务。下列四组能源中，都源于太阳辐射且属于可再生能源的是（     ） A．煤炭、地热能、沼气 B．太阳能、风能 C．水能、木柴、天然气 D．石油、海洋能、核能 【答案】B 【解析】A．煤炭是古代植物经过漫长地质年代形成，其能量源于太阳辐射，但煤炭属于不可再生能源；地热能是来自地球内部的热能，并非源于太阳辐射；沼气是有机物质在厌氧条件下发酵产生，部分能量间接来自太阳辐射，沼气是可再生能源，故A不符合题意； B．太阳能直接来源于太阳辐射，风能是因太阳辐射导致地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均而产生，太阳能和风能都属于可再生能源，故B符合题意； C．水能是太阳辐射使水汽蒸发、降水等循环过程产生的能量，属于源于太阳辐射的可再生能源；木柴能量间接来自太阳辐射，是可再生能源；天然气是古代生物遗骸经过漫长地质过程形成，能量源于太阳辐射，但天然气属于不可再生能源，故C不符合题意； D．石油是古代生物遗骸形成，能量源于太阳辐射，属于不可再生能源；海洋能中的波浪能、海流能等部分能量与太阳辐射有关，是可再生能源；核能是通过核反应从原子核释放的能量，与太阳辐射无关，故D不符合题意。 故选B。 23．（2026·贵州贵阳·一模）贵州大力发展清洁能源，其中“黔电送粤”工程中包含大量的水电、风电和光伏电能。下列关于能源的说法正确的是（     ） A．太阳能属于可再生能源 B．贵州的电能主要来自化石能源 C．水能是不可再生能源 D．为了可持续发展，应禁止使用化石能源 【答案】A 【解析】A．太阳能可以源源不断从自然界得到，属于可再生能源，故A正确； B．题干明确说明贵州发展清洁能源，“黔电送粤”包含大量水电、风电、光伏电能，电能并非主要来自化石能源，故B错误； C．水能可以通过水循环不断再生，属于可再生能源，故C错误； D．目前化石能源仍是人类生产生活的主要能源，无法禁止使用，可持续发展的方向是合理利用化石能源，同时大力开发清洁能源，故D错误。 故选A。 【题型5 核能与核安全】 24．（2026·内蒙古通辽·二模）下列关于核能利用及处理，说法正确的是（     ） A．核能取之不尽，用之不竭 B．核能属于不可再生能源 C．核电站通过核聚变方式获得核能 D．核废料可直接排入大海 【答案】B 【解析】A．核燃料是地球上储量有限的矿产资源，消耗后无法快速补充，不是取之不尽的，故A错误； B．核燃料消耗后短期内无法从自然界源源不断获得补充，因此核能属于不可再生能源，故B正确； C．目前核电站都是通过可控核裂变获取核能，核聚变尚未实现可控和平利用发电，故C错误； D．核废料具有放射性，会严重污染环境，必须经过专门安全处理，不能直接排入大海，故D错误。 故选B。 25．（2026·湖北黄石·三模）2026年中国“人造太阳”实现重要突破，刷新世界纪录，“人造太阳”的实验原理与太阳内部反应相似。下列说法正确的是（     ） A．“人造太阳”释放核能的过程是核聚变 B．“人造太阳”的反应需要在常温条件下发生 C．核能属于可以源源不断获得的可再生能源 D．“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式相同 【答案】A 【解析】A．“人造太阳”原理和太阳内部反应相似，太阳内部发生的是轻核聚变，因此“人造太阳”释放核能的过程是核聚变，故A正确； B．核聚变也叫热核反应，需要极高的温度和压强才能发生，无法在常温条件下反应，故B错误； C．核能所依赖的核原料是化石类矿产，消耗后短时间内无法从自然界源源不断获得补充，属于不可再生能源，故C错误； D．我国目前运行的核电站是通过核裂变获得核能，和“人造太阳”的核聚变方式不同，故D错误。 故选A。 26．（24-25九年级下·江西宜春·阶段检测）我国自主三代核电站华龙一号示范工程全面建成，标志着我国以核电为代表的核动力技术已跻身世界前列。华龙一号核电站通过可控的核________（选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能，用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，是利用水的________大的特性。 【答案】裂变 比热容 【解析】当前核电站通过可控核裂变反应释放核能，可控核聚变暂未实现商用； 因水的比热容大，相同质量升高相同温度时可吸收更多热量，冷却效果好。 27．（2025·青海海西·模拟预测）“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置，核能发电是利用________（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。核能是一种________（选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 【答案】核裂变 不可再生能源 【解析】目前人类可控的核能发电，都是通过可控的核裂变反应释放能量，核聚变的可控利用还在试验阶段，没有应用到商用发电场景。 核能的消耗依赖铀等核燃料，这类核燃料在自然界中的储量有限，消耗后短时间内无法得到补充，因此属于不可再生能源。 28．（2025·河南许昌·二模）为了保护地球，人们一直在从自然界中寻找清洁的“绿色能源”。氢燃料就是一种绿色能源，用氢做燃料的最大好处，是在现有的燃料中，它的______最大。太阳能是另一种清洁能源，在太阳内部，每时每刻都发生着______（选填“核裂变”、“核聚变”或“化学反应”），源源不断地为太阳系提供着光和热。 【答案】热值 核聚变 【解析】由燃料热值的属性可知，现有常见燃料中氢的热值最大；太阳内部时刻发生核聚变反应释放大量能量。 29．（2025·陕西宝鸡·模拟预测）黄旭华院士是中国核潜艇之父，共和国勋章获得者，为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年，最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。核潜艇的动力来源于一座核反应堆，核反应类型与核电站采用的核反应类型相同，属于__________（选填“核聚变”或“核裂变”），反应过程主要利用图中_________（选填“a”或“b”）的过程获得能量，核能是一种__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】核裂变 a 不可再生 【解析】目前核潜艇、核电站的核反应堆，都是利用可控核裂变获得能量； 核裂变是指重原子核被中子轰击后，分裂为多个较轻原子核、同时释放能量的过程；核聚变是指轻原子核结合为较重原子核的过程。图a是核裂变过程，图b是核聚变过程，因此选a； 核燃料消耗后，短时间内无法从自然界得到补充，因此核能属于不可再生能源。 30．（2026·青海西宁·中考真题）科普阅读题 1958年，党中央决定在青海省海北藏族自治州秘密建设我国第一个核武器研制试验和生产基地（代号“221基地”），于敏、王淦（gàn）昌、邓稼先等3万余名科研人员、工人、军人在海拔3000多米的高原隐姓埋名，艰苦奋斗，克服重重困难，开启了我国核武器研制的传奇之路，造就了不朽的丰碑，青海成为了“两弹一星”的诞生地。 1964年10月16日，巨大的蘑菇云在新疆罗布泊荒漠腾空而起，我国第一颗原子弹爆炸成功，相当于约30万吨煤完全燃烧释放的能量。1967年6月17日，我国第一颗氢弹在西部地区上空爆炸成功。1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红一号”由“长征一号”火箭成功送入太空。从此，中华民族挺起了脊梁！ (1)核能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，氢弹爆炸是________（选填“聚变”或“裂变”）。 (2)“东方红一号”卫星与地面指挥中心是通过________联系的。 (3)我国第一颗原子弹爆炸释放的能量约为________J（）。 【答案】(1)不可再生 聚变 (2)电磁波 (3) 【解析】（1）核能消耗后无法在短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源；氢弹爆炸是氢原子核发生聚变释放能量。 （2）电磁波可在真空中传播，卫星与地面指挥中心通过电磁波传递信息。 （3）完全燃烧煤的质量为 释放的能量为 【题型6 新能源的开发】 31．（2026·广西桂林·一模）防城港海上风电示范项目有望成为北部湾千亿级海上风电产业集群。风能属于（　　） A．化石能源 B．二次能源 C．可再生能源 D．不可再生能源 【答案】C 【解析】A．化石能源指煤、石油、天然气等由古代生物遗体形成的能源，风能来源于空气流动，不是化石能源，故A不符合题意； B．二次能源指由一次能源加工转换得到的能源，风能可直接从自然界获取，属于一次能源，故B不符合题意； CD．不可再生能源短时间内无法在自然界得到补充，风能可以持续产生，属于可再生能源，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 32．（2026·广东佛山·二模）新能源是未来能源发展的重要趋势，下列既属于新能源且可再生的是（    ） A．煤炭 B．汽油 C．潮汐能 D．天然气 【答案】C 【解析】ABD．煤炭、汽油、天然气属于化石燃料，既是常规能源，又是不可再生能源，故ABD不符合题意； C．潮汐能既是新能源，又是可再生能源，故C符合题意。 故选C。 33．（2025·宁夏银川·三模）宁夏是国家首个新能源综合示范区，具有“地域小、风光足、电网强、送出稳”的独特优势。下列关于信息、材料和能源说法中不正确的是（　　） A．5G通信是靠电磁波传递信号的 B．超导体是一种电阻很大的材料 C．光伏发电是将太阳能转化为电能 D．核电站是利用核裂变释放的能量来发电的 【答案】B 【解析】A．5G通信是通过电磁波传递信号的，因为电磁波是无线通信（如手机、广播等）的载体，故A正确； B．超导体是指在低温下电阻接近于零的材料，而不是电阻很大的材料，故B错误； C．光伏发电利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，故C正确； D．核电站通过可控核裂变反应（如铀核分裂）释放能量来发电，故D正确。 本题选择描述错误的，故选 B。 34．（2026·山东潍坊·二模）近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源等科技成果不断涌现。下列说法中正确的是（     ） A．核能是清洁能源，取之不尽，用之不竭 B．人工智能依托的专用芯片是由超导体材料制成的 C．“华龙一号”核电站通过核聚变将核能转化为电能 D．水能、风能、太阳能属于可再生能源 【答案】D 【解析】A．核能所依赖的核矿石等燃料在地球上的储量是有限的，属于不可再生能源，并非取之不尽用之不竭，故A错误； B．芯片的核心制造材料是半导体材料，而非超导体材料，故B错误； C．目前人类所建的核电站均是利用可控的核裂变来释放核能并转化为电能的，目前核聚变尚未实现可控发电，故C错误； D．水能、风能、太阳能都可以从自然界中源源不断地获取，符合可再生能源的定义，故D正确。 故选D。 35．（2026·山东聊城·二模）济南“天下第一泉”趵突泉，泉水在冬季仍能保持约的恒温。该现象主要是由于深层地下水在运移过程中吸收了地热能，济南商河县利用地下热水直接供暖，成为全国首个“地热清洁供暖无烟城”，这体现了自然资源地热能在生活中的应用。以下有关说法中正确的是（　　） A．地热能是从地球内部深处释放的能量，属于可再生能源和清洁能源 B．煤、石油、天然气也埋藏在地下，属于可再生能源 C．冬季泉水温度高于气温，能量会自发地从空气传递到泉水中 D．利用地热能供暖的过程中，地热能转化为电能，再转化为内能 【答案】A 【解析】A．地热能是从地球内部深处释放的能量，地热能可以短时间从自然界得到补充，且对环境影响小，属于可再生能源和清洁能源，故A正确； B．煤、石油、天然气不能短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误； C．热量自发地从高温物体传递到低温物体，冬季泉水温度高于气温，能量会自发地从泉水传递到空气中，故C错误； D．利用地热能供暖的过程中，是通过热传递的方式改变物体的内能，没有能量的转化，故D错误。 故选A。 36．（25-26九年级下·全国·课后作业）地热能是由地壳抽取的天然热能，我国的地热资源开发，经过多年的技术积累，地热发电效益显著提升。地热发电实际上就是把地下的热能转化为________能，然后再将其转化为_________能的能量转化过程。 【答案】机械 电 【解析】[1][2]地热发电站发电时，先利用地下井获取的地热能将水加热成水蒸气，高温高压的水蒸气推动汽轮机转动做功，将水蒸气的内能转化为机械能，汽轮机带动发电机工作，将机械能转化为电能。 37．（2026·山东济南·中考真题）太阳能热水器是一种将太阳能转化为__________（填能量形式）的设备，太阳能属于__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 【答案】内能 可再生 【解析】太阳能热水器工作时，将太阳能转化为内能，对水进行加热； 因为太阳能可在短期内从自然界持续获得补充，所以它属于可再生能源。 38．（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示，安装了太阳能电池板的遥控无人机大大提高了续航能力。 (1)无人机上的轻薄太阳能电池板能把太阳能转化为电能，为蓄电池充电，此时蓄电池相当于电路中的______；太阳能来源于太阳内部发生的______（选填“核裂变”或“核聚变”）。 (2)遥控装置与无人机间是利用______波来传递信息的。 (3)地面上的建筑物到无人机摄像头的距离______（选填“大于”“小于”或“等于”）摄像头的二倍焦距。 【答案】(1)用电器 核聚变 (2)电磁 (3)大于 【解析】（1）[1]当太阳能电池板为蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将其转化为化学能储存起来，所以此时蓄电池相当于电路中的用电器。 [2]太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的能量。 （2）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，并且传播速度快，适合用于远距离的信息传递。 （3）无人机的摄像系统相当于照相机，它是利用物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小实像的原理工作的。 39．（23-24八年级上·山西太原·阶段检测）太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用，而光电板是利用太阳能常见的设备，创新实验小组要研究光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们有如下猜想。 猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。 猜想2：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关。 猜想3：光电板吸收太阳能的多少与光电板的颜色有关。 为了验证以上猜想，他们让面积相同的光电板对相同的LED灯供电，进行了实验，记录的实验数据如表： 序号 光照时间t/min 光电板颜色 LED灯的发光时间/min 1 10 深蓝色 30 2 20 深蓝色 60 3 10 绿色 20 4 10 白色 5 (1)该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过________来反映的，这种物理研究方法是________法。 (2)分析表中1和2两组数据得出结论：光电板吸收太阳能的多少与光电板的________有关。 (3)分析表中数据可知，制作太阳能光电板的颜色用________最好。 【答案】(1)LED灯发光时间 转换 (2)光照时间 (3)深蓝色 【解析】（1）光电板吸收太阳能的多少无法直接观察和测量，实验中通过LED灯的发光时间来反映，光电板吸收的太阳能越多，转化为电能越多，LED灯发光时间越长。 这种将不易测量的量转化为易测量的量的方法，在物理学中称为转换法。 （2）观察表中序号1和2的数据，两组实验中光电板的颜色均为深蓝色，光照时间分别为10min和20min，对应的LED灯发光时间分别为30min和60min，光照时间越长，LED灯发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能的多少与光电板的光照时间有关。 （3）要探究光电板颜色对吸收太阳能多少的影响，需要控制光照时间相同，改变光电板颜色，观察表中序号1、3、4的数据，光照时间均为10min，光电板颜色分别为深蓝色、绿色、白色，对应的LED灯发光时间分别为30min、20min、5min，深蓝色光电板对应的LED灯发光时间最长，说明深蓝色光电板吸收的太阳能最多，因此制作太阳能光电板的颜色用深蓝色最好。 【题型7 材料的分类与利用】 40．（26-27九年级上·天津·阶段检测）下面物体，通常情况下属于绝缘体的是（     ） A．铜导线 B．铅笔芯 C．塑料橡皮 D．金属刀片 【答案】C 【解析】我们把容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。铜导线、金属刀片都是金属，属于导体；铅笔芯的主要成分是石墨，石墨也容易导电，属于导体；塑料橡皮的材质是塑料，通常情况下不容易导电，属于绝缘体。 故选 C。 41．（25-26八年级下·陕西咸阳·期末）汽车轮胎都用橡胶制成，这是利用橡胶材料具有良好的（     ） A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．弹性 【答案】D 【解析】汽车在行驶过程中，轮胎会不断与地面接触、挤压和变形，需要材料能够较好地恢复原状，以保证行驶的平稳和安全。橡胶具有良好的弹性，能够在受到外力作用发生形变后，迅速恢复到原来的形状，所以适合用来制作汽车轮胎。故选D。 42．（2026·陕西·模拟预测）嫦娥六号月面国旗所用丝线是一种玄武岩纤维，玄武岩纤维是一种无机非金属材料，能在月球昼夜极端温差（约-180℃至120℃）环境下保持形态稳定；用玄武岩纤维制成的国旗质量轻便，降低了探测器的载荷压力，还能抵抗月球表面大量微陨石的撞击而不被轻易划破。 下列关于该材料物理属性的说法不正确的是（     ） A．硬度较大 B．密度较小 C．导电性更强 D．热稳定性好 【答案】C 【解析】A．材料可抵抗微陨石撞击不被划破，说明硬度较大，故A正确； B．相同体积下该材料制成的国旗质量轻便，由可知其密度较小，故B正确； C．题干未提及该材料的导电性相关性质，无依据说明其导电性更强，故C错误； D．材料在极端温差环境下仍保持形态稳定，说明热稳定性好，故D正确。 本题要求选择说法不正确的选项，故选C。 43．（25-26九年级上·上海·阶段检测）将下列物质按照传热本领强弱进行分类：木头、铁块、水、汞、石棉、空气。 (1)善于传热的物质有___________，物理学中称其为热的良导体； (2)不善于传热的物质有_________，物理学中称其为热的不良导体。 【答案】(1)铁块、汞 (2)木头、水、石棉、空气 【解析】【小题1】金属一般是热的良导体，铁块是金属，汞是液态金属，善于传热，它们传热本领强。 【小题2】木头、水、石棉、空气传热本领较弱，不善于传热，属于热的不良导体。 44．下列材料中，属于天然材料的是（　　） A．塑料　　B．玻璃　　C．棉花　　D．化纤 【答案】C 【解析】A．塑料是人造合成材料，故A错误。B．玻璃是人造材料，故B错误。C．棉花直接从自然界获取，无需人工加工合成，属于天然材料，故C正确。D．化纤是通过人工加工制成的材料，故D错误。故选C。 45．人类材料利用的发展历程依次经历了______时代、______时代和______时代。其中，______时代人类掌握金属冶炼技术，青铜合金硬度高、耐腐蚀，是材料文明的第一次飞跃。 【答案】石器 青铜 铁器 青铜 【解析】人类材料利用依次经历石器时代→青铜时代→铁器时代。石器时代利用天然石料、木材制作简易工具；青铜时代掌握金属冶炼技术，青铜合金硬度高、耐腐蚀，是材料文明的第一次飞跃；铁器时代铁材料储量大、强度高，奠定近代工业发展的材料基础。 46．关于材料的分类，下列说法正确的是（　　） A．天然材料性能可控、用途广泛　　B．人造材料取材方便、工艺简单、性能单一 C．金属合金、陶瓷、玻璃属于人造材料　　D．木材、石料、塑料属于天然材料 【答案】C 【解析】A．人造材料性能可控、用途广泛，故A错误。B．天然材料取材方便、工艺简单、性能单一，故B错误。C．金属合金、塑料、玻璃、陶瓷、化纤都是通过人工冶炼、加工、合成制成的人造材料，故C正确。D．塑料是人造材料，木材、石料才是天然材料，故D错误。故选C。 【题型8 导电性材料与新材料】 47．（24-25九年级上·湖南湘潭·期中）下图是铅笔的结构示意图，下列关于铅笔各部分导电性的说法正确的是（　　） A．铅笔芯是绝缘体 B．橡皮擦是导体 C．金属套是绝缘体 D．木质杆是绝缘体 【答案】D 【解析】A．铅笔芯的主要成分是石墨，石墨是导体，容易导电，故A错误； B．橡皮擦是橡胶制品，橡胶是绝缘体，不容易导电，故B错误； C．金属套是金属制成的，金属是导体，容易导电，故C错误； D．木质杆是干木头制成的，干木头是绝缘体，不容易导电，故D正确。 故选D。 48．（24-25九年级上·陕西榆林·期中）2024年8月12 日通车运营的西安高新有轨电车是西安首条采用云巴模式建设的轨道交通系统。当电车运行时，由于高速摩擦，在电车跟架空电线的接触点上会产生髙温。因此，接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、易导电的性质。石墨是制作该触点材料的首选。由此可知石墨不可以用来制成（　　） A．电极 B．耐火材料 C．电线外皮 D．耐磨润滑材料 【答案】C 【解析】根据题意，石墨应具有耐高温、不易氧化、易导电和耐磨性的性质； A．石墨易导电，可用来制作电极，故A不符合题意； B．石墨耐高温，可用来制作耐火材料，故B不符合题意； C．石墨易导电，不能用来制作电线外皮，故C符合题意； D．石墨质地柔软，具有润滑性和耐磨性，因此可用于制作耐磨润滑材料，故D不符合题意。 故选 C。 49．（25-26九年级上·福建莆田·阶段检测）下列关于新材料、新技术及其应用的说法，不正确的是（　　） A．若电动机的线圈使用超导材料制作，可以进一步减少电能的损耗 B．华为P60使用以硅为主要原料的芯片，该芯片不需要使用半导体材料 C．“纳米材料”是指原料的几何尺寸达到纳米级，因而具有某些特殊性能 D．超导体可以用来做输电线 【答案】B 【解析】A．电动机主要将电能转化为机械能，少部分转化为内能，电动机会发热，如果电动机的线圈使用超导材料制作，超导材料电阻为零，电流通过线圈就不会产生热量，可以进一步减少电能的损耗，故A正确，不符合题意； B．芯片需要使用半导体材料，故B错误，符合题意； C．所谓纳米指的是，即指原料的几何尺寸达到这个级别，可以获得特殊性能，故C正确，不符合题意； D．超导材料电阻为零，电流通过超导材料不会产生热量，因此用超导材料做输电线可以减小电能输送过程中电能损耗，故D正确，不符合题意。 故选B。 50．（24-25九年级下·安徽合肥·期中）干燥的秋冬季节，人体因摩擦带电，若触碰到金属物体人手会有“触电”的感觉。为了消除这种困扰，可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属物体释放静电。下列有关说法正确的是（　　） A．人体带电是因为与空气摩擦中创造了电荷 B．静电消除器前端是金属，金属能导电 C．手握一个玻璃棒也可以替代静电消除器 D．若人体带负电，静电消除器中的电流方向由人体到静电消除器 【答案】B 【解析】A．电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。人体带电是由于摩擦导致电荷发生转移，而非创造电荷，故A错误； B．静电消除器的作用是将人体上的静电通过导体转移到大地，其前端采用金属，因为金属是导体，能够导电，可实现电荷的转移，故B正确； C．玻璃棒是绝缘体，不容易导电，无法将人体上的静电转移出去，不能替代静电消除器，故C错误； D．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反。若人体带负电，负电荷会从人体转移到静电消除器，因此电流方向是从静电消除器到人体，故D错误。 故选B。 51．（2026·江苏无锡·二模）2026年3月，我国T1200级超高强度碳纤维成为打破国外垄断的战略性新材料。该材料单丝直径不足头发丝的十分之一，拉伸强度达8056MPa，为普通钢材的10倍，密度仅1.8g/cm3，约为钢材的，同时具备绝缘性好、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优异物理属性，下列说法中没有利用对应物理属性的是（     ） A．制造飞机机身与机翼——利用其密度小的属性，在体积相同时减小飞机质量 B．制作高压电气设备绝缘外壳——利用其绝缘性好的属性，防止漏电触电 C．制造深海探测器外壳——利用其强度高、耐腐蚀的属性，抵御海水高压与腐蚀 D．制作新能源汽车动力电池外壳——利用其导电性强的属性，提高电池充放电效率 【答案】D 【解析】A．飞机需要减轻自身质量，根据，体积相同时，密度越小质量越小，正确利用了碳纤维密度小的属性，故A不符合题意； B．电气设备的绝缘外壳需要防止漏电，利用了碳纤维绝缘性好的属性，故B不符合题意； C．深海探测器外壳需要抵御海水高压、抵抗海水腐蚀，利用了碳纤维强度高、耐腐蚀的属性，故C不符合题意； D．题干明确说明碳纤维绝缘性好，且动力电池外壳本身需要绝缘、不需要导电，不存在利用导电性强的属性，故D符合题意。 故选D。 52．（24-25八年级下·江苏无锡·阶段检测）在大飞机研制的过程中，新材料等技术是研究的重要环节，在机体主体结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金___________更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的___________（选填“导热”或“隔热”）性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。 【答案】密度 隔热 【解析】【小题1】[1]由题可知，铝锂合金相比于同体积的普通铝合金质量更小，说明在体积相同的情况下，质量更小，即密度小。 [2]舱壁材料的作用是维持舱内温度稳定，防止外界高温或低温影响客舱环境。如果材料“导热”性好，热量会快速传递，导致舱内温度波动大，需要频繁调节空调，耗能高。所以需要隔热性能好的材料，减缓热量传递。 53．（2026·山西忻州·二模）阅读短文，回答问题。 引领“黑科技”革命的新材料 新材料是指具有优异性能和特殊性质的材料，它是信息、能源、航空航天等高新技术领域发展的基石。 石墨是碳的同素异形体，是一种灰黑色固体，其熔点为3652℃。石墨的化学性质非常稳定，与酸、碱等物质不易发生化学反应，可用作润滑材料、铅笔笔芯等。在军事上，石墨可制成石墨炸弹，用于造成敌方供电系统中断。 石墨烯是一种新型材料，以其优异的导热性和导电性引领“黑科技”革命。石墨烯的导热效果极佳，优于目前已知的许多材料。将其与其他材料混合，可用于制造更耐热、更轻、更富有弹性的智能服装，以及轻型飞机材料、航天服等。目前广泛使用的取暖壁画画框中的填充物即为石墨烯，通电几秒内壁画表面温度便可达到90℃，快速提升室内温度。 (1)石墨广泛应用于耐火材料、高温冶金等行业，其原因是_______。 (2)石墨炸弹在空中爆炸后，能够造成敌方供电系统中断的原因是_______。 (3)石墨烯取暖壁画通电几秒内能使表面温度达到90℃，其原因是_______。 (4)请结合以上材料，提出一个与物理相关的科学问题：_______? 【答案】(1)石墨的熔点高，耐高温，化学性质稳定 (2)石墨是导体，具有导电性，飘落在输电线上会造成电路短路（合理即可） (3)石墨烯导热性能优异，能快速传递热量，使壁画表面快速升温；或石墨烯导电性能优异，通电后通过电流的热效应产生内能并迅速传递到壁画表面，使其快速升温（合理即可） (4)石墨烯取暖壁画的发热效果与电流大小有什么关系？（合理即可） 【解析】（1）石墨的熔点为3652℃，熔点高，能耐受高温环境；同时石墨化学性质稳定，不易与酸、碱等物质发生化学反应，因此可用于耐火材料、高温冶金等行业。 （2）石墨具有导电性。石墨炸弹爆炸后产生的石墨纤维或粉末飘落到输电线路、设备上，可能使不同导线或电气部件直接连通，造成短路，导致供电系统中断。 （3）石墨烯取暖壁画通电后，电流做功，将电能转化为内能；石墨烯导热性能优异，能把产生的热量快速传递到壁画表面，所以表面温度能在几秒内迅速升高到90℃。 （4）所提问题只要围绕材料中的物理性质或物理过程即可，如导电性、导热性、电流热效应等。示例：石墨烯取暖壁画的发热效果与电流大小有什么关系？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二十一章　能源、材料与社会 【题型1 能量的转移与转化】 1 【题型2 能量守恒定律】 2 【题型3 能量转化的方向性与效率】 4 【题型4 能源的分类与利用】 6 【题型5 核能与核安全】 7 【题型6 新能源的开发】 8 【题型7 材料的分类与利用】 10 【题型8 导电性材料与新材料】 11 【题型1 能量的转移与转化】 1．（26-27八年级上·四川泸州·阶段检测）利用焚烧垃圾来发电，此过程中的能量转化情况正确的是（     ） A．化学能→内能→机械能→电能 B．太阳能→内能→机械能→电能 C．核能→内能→机械能→电能 D．电能→太阳能→机械能→内能 2．（26-27九年级上·新疆和田·阶段检测）下列日常设备工作时，能量转化说法正确的是（     ） A．电热水壶烧水——电能转化为内能 B．汽油机工作——机械能转化为内能 C．双手摩擦发热——内能转化为机械能 D．太阳能路灯——电能转化为太阳能 3．（25-26九年级上·湖南郴州·阶段检测）下列有关能量转化和转移的实例中，属于能量转移的是（　　） A．钻木取火 B．摩擦生热 C．光伏发电 D．烤火取暖 4．（26-27九年级上·安徽阜阳·阶段检测）北京时间2026年2月7日11：58，“长征二号FT”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，如图所示，下列说法错误的是（     ） A．火箭使用偏二甲肼作为燃料，原因之一是偏二甲肼热值高 B．偏二甲肼燃烧的过程将化学能转化为内能 C．火箭发动机可以将内能全部转化为机械能 D．火箭与空气摩擦将一部分机械能转化为内能 5．（25-26九年级上·山东淄博·阶段检测）关于能量的转化或转移，下列说法正确的是（　　） A．自然界中水能的循环再生过程遵循能量守恒定律 B．能源既可以创生也可以消失。 C．夏天空调将室内空气的内能转移至高温的室外不需要消耗能量 D．热水自然变凉，说明能量自发的从内能大的物体转移至内能小的物体 6．（26-27九年级上·广西南宁·阶段检测）燃料在现代生活中广泛使用，天然气在燃烧过程中将________能转化为内能；给电动自行车的铅酸蓄电池充电时，是将________能转化为化学能储存在蓄电池内。 7．（25-26九年级上·上海·阶段检测）烈日下，操场上的单杠温度升高，内能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”），这是通过___________方式改变物体内能的，这个过程中能量发生了___________（选填“转移”或“转化”）。 【题型2 能量守恒定律】 8．（26-27九年级上·广西南宁·阶段检测）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（     ） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量是保持不变的 C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 D．小球经过相同高度的B、D两点时动能相等 9．（26-27九年级上·陕西咸阳·阶段检测）关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（     ） A．只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 B．因为自然界中的能量是守恒的，所以不必担心能源短缺问题 C．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 D．细线悬挂的小球来回摆动多次后最终停下，说明该过程中能量不守恒 10．（26-27九年级上·湖南衡阳·阶段检测）如图所示，在跨学科实践中，小明制作了一个简易的热机模型-“蒸汽船”。他在铜制容器中盛入一定量的水之后安装在“船体”上，用酒精灯对铜制容器底部加热，一段时间后容器内水温升高产生的水蒸气沿铜管向右喷出，“蒸汽船”向左行驶，下列说法正确的是（     ） A．该模型的工作物质是水 B．“蒸汽船”在向左运动时主要将内能转化为机械能 C．酒精在燃烧的过程中不断放热，将内能转化为化学能 D．该热机属于外燃机，加热时会有热量散失，因此不遵守能量守恒定律 11．（26-27九年级上·河南开封·阶段检测）冬天搓手取暖，是通过____________的方式改变内能，此过程中机械能转化为____________。大量现象表明能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，都遵循______________________________定律。 【题型3 能量转化的方向性与效率】 12．（26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测）下列说法正确的是（     ） A．随科技不断进步，永动机是可以造出来的 B．自然进行的能量转化和转移是具有方向性的 C．温度能从内能大的物体转移给内能小的物体 D．同一物体的温度越高含有的热量就会越多 13．（25-26九年级上·福建福州·阶段检测）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，1.2万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端的熔盐吸热器中，吸热器中的熔盐会吸收热量达到高温，而后通过换热系统，将热量传递给水，水变成高温高压的水蒸气，由水蒸气推动发电机的转子发电。下列说法错误的是（     ） A．吸热器中熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 B．换热系统效率能达到100% C．塔式光热发电站能将太阳能间接转化为电能 D．水蒸气推动发电机的转子，是将内能转化为机械能 14．（25-26九年级上·江西上饶·阶段检测）在跨学科实践活动中，同学们制作了如图所示的简易汽轮机模型，实验时向易拉罐内注半罐水，用处理后的中性笔筒连接易拉罐与小风扇，点燃酒精灯，蒸汽喷出可使扇叶转动。下列说法正确的是（     ） A．汽轮机模型工作时，能量转化顺序是化学能→机械能→内能 B．用保温性能更好的材料包裹易拉罐，可提高该简易汽轮机效率 C．若扇叶不转动，一定是因为酒精灯火焰太小 D．该模型工作原理与汽油机压缩冲程能量转化相同 15．（26-27九年级上·甘肃平凉·阶段检测）火箭发射升空时，燃料燃烧释放出的内能无法自发转化为化学能，说明能量的转化具有___________性。随着燃料的燃烧，其热值大小___________（选填“增大”“减小”“不变”）。当火箭在大气中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增大，这是通过___________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变物体的内能。 16．（2026·江苏南通·中考真题）张雪机车多次问鼎世界超级摩托车赛事，打破国外品牌的百年垄断。机车采用的是三缸水冷四冲程发动机，利用循环水冷却是因为水的________较大，这是利用________的方式改变内能；机车燃烧汽油获取能量，其能量转化不可逆，说明能量转化是有________的；机车冲过终点不会立即停下，是因为机车具有________。 17．（25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测）如图所示是某款电动汽车充电时的情景，向蓄电池充电的过程中，能量的转化情况是______________________；电动机工作过程中电能转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法自动转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有___________。汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时亮，同时熄灭，但其中一个转向灯损坏时，另一个转向灯仍能正常工作，则这两个转向灯是___________联的。 18．（25-26八年级下·重庆长寿·期末）随着新能源汽车产业的持续发展，我国某自主品牌已推出多款广受市场欢迎的车型。如图所示，该品牌旗下某款纯电动汽车正在水平道路上开展性能测试，其满载状态下的总质量为2t。 (1)该车满载时，在水平路面上以20m/s的速度匀速直线行驶了500s，行驶过程中所受阻力的大小为车重的0.06倍，求牵引力在这段时间内做的功? (2)已知该车在测试中从静止加速至100km/h仅需4s，在加速过程中，电动机消耗的电能为，汽车获得的机械能为，求该车电动机在加速过程中的平均功率和机械效率? (3)与传统燃油车相比，电动汽车在能量转化效率方面具有明显优势。请你从能量转化的角度，简要说明为什么电动汽车的效率通常高于燃油汽车? 【题型4 能源的分类与利用】 19．（25-26九年级上·福建泉州·期末）能源是人类生存与发展的重要基础。下列属于不可再生能源的是（     ） A．风能 B．石油 C．地热能 D．太阳能 20．（2026·广东东莞·三模）为了保护环境，我国大力发展绿色清洁能源，以下不属于清洁能源的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 21．（2026·江苏盐城·二模）2023年12月，盐城入选全国首批氢能试点城市，下列能源与氢能同属于清洁能源的是（　　） A．煤 B．石油 C．太阳能 D．木柴 22．（2026·江苏常州·二模）研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪各国共同的任务。下列四组能源中，都源于太阳辐射且属于可再生能源的是（     ） A．煤炭、地热能、沼气 B．太阳能、风能 C．水能、木柴、天然气 D．石油、海洋能、核能 23．（2026·贵州贵阳·一模）贵州大力发展清洁能源，其中“黔电送粤”工程中包含大量的水电、风电和光伏电能。下列关于能源的说法正确的是（     ） A．太阳能属于可再生能源 B．贵州的电能主要来自化石能源 C．水能是不可再生能源 D．为了可持续发展，应禁止使用化石能源 【题型5 核能与核安全】 24．（2026·内蒙古通辽·二模）下列关于核能利用及处理，说法正确的是（     ） A．核能取之不尽，用之不竭 B．核能属于不可再生能源 C．核电站通过核聚变方式获得核能 D．核废料可直接排入大海 25．（2026·湖北黄石·三模）2026年中国“人造太阳”实现重要突破，刷新世界纪录，“人造太阳”的实验原理与太阳内部反应相似。下列说法正确的是（     ） A．“人造太阳”释放核能的过程是核聚变 B．“人造太阳”的反应需要在常温条件下发生 C．核能属于可以源源不断获得的可再生能源 D．“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式相同 26．（24-25九年级下·江西宜春·阶段检测）我国自主三代核电站华龙一号示范工程全面建成，标志着我国以核电为代表的核动力技术已跻身世界前列。华龙一号核电站通过可控的核________（选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能，用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，是利用水的________大的特性。 27．（2025·青海海西·模拟预测）“玲龙一号”是中国研发、全球首创的陆上商用小型核能发电装置，核能发电是利用________（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。核能是一种________（选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 28．（2025·河南许昌·二模）为了保护地球，人们一直在从自然界中寻找清洁的“绿色能源”。氢燃料就是一种绿色能源，用氢做燃料的最大好处，是在现有的燃料中，它的______最大。太阳能是另一种清洁能源，在太阳内部，每时每刻都发生着______（选填“核裂变”、“核聚变”或“化学反应”），源源不断地为太阳系提供着光和热。 29．（2025·陕西宝鸡·模拟预测）黄旭华院士是中国核潜艇之父，共和国勋章获得者，为祖国的核潜艇事业隐姓埋名三十年，最终带领团队研制出中国第一艘核潜艇。核潜艇的动力来源于一座核反应堆，核反应类型与核电站采用的核反应类型相同，属于__________（选填“核聚变”或“核裂变”），反应过程主要利用图中_________（选填“a”或“b”）的过程获得能量，核能是一种__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 30．（2026·青海西宁·中考真题）科普阅读题 1958年，党中央决定在青海省海北藏族自治州秘密建设我国第一个核武器研制试验和生产基地（代号“221基地”），于敏、王淦（gàn）昌、邓稼先等3万余名科研人员、工人、军人在海拔3000多米的高原隐姓埋名，艰苦奋斗，克服重重困难，开启了我国核武器研制的传奇之路，造就了不朽的丰碑，青海成为了“两弹一星”的诞生地。 1964年10月16日，巨大的蘑菇云在新疆罗布泊荒漠腾空而起，我国第一颗原子弹爆炸成功，相当于约30万吨煤完全燃烧释放的能量。1967年6月17日，我国第一颗氢弹在西部地区上空爆炸成功。1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红一号”由“长征一号”火箭成功送入太空。从此，中华民族挺起了脊梁！ (1)核能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，氢弹爆炸是________（选填“聚变”或“裂变”）。 (2)“东方红一号”卫星与地面指挥中心是通过________联系的。 (3)我国第一颗原子弹爆炸释放的能量约为________J（）。 【题型6 新能源的开发】 31．（2026·广西桂林·一模）防城港海上风电示范项目有望成为北部湾千亿级海上风电产业集群。风能属于（　　） A．化石能源 B．二次能源 C．可再生能源 D．不可再生能源 32．（2026·广东佛山·二模）新能源是未来能源发展的重要趋势，下列既属于新能源且可再生的是（    ） A．煤炭 B．汽油 C．潮汐能 D．天然气 33．（2025·宁夏银川·三模）宁夏是国家首个新能源综合示范区，具有“地域小、风光足、电网强、送出稳”的独特优势。下列关于信息、材料和能源说法中不正确的是（　　） A．5G通信是靠电磁波传递信号的 B．超导体是一种电阻很大的材料 C．光伏发电是将太阳能转化为电能 D．核电站是利用核裂变释放的能量来发电的 34．（2026·山东潍坊·二模）近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源等科技成果不断涌现。下列说法中正确的是（     ） A．核能是清洁能源，取之不尽，用之不竭 B．人工智能依托的专用芯片是由超导体材料制成的 C．“华龙一号”核电站通过核聚变将核能转化为电能 D．水能、风能、太阳能属于可再生能源 35．（2026·山东聊城·二模）济南“天下第一泉”趵突泉，泉水在冬季仍能保持约的恒温。该现象主要是由于深层地下水在运移过程中吸收了地热能，济南商河县利用地下热水直接供暖，成为全国首个“地热清洁供暖无烟城”，这体现了自然资源地热能在生活中的应用。以下有关说法中正确的是（　　） A．地热能是从地球内部深处释放的能量，属于可再生能源和清洁能源 B．煤、石油、天然气也埋藏在地下，属于可再生能源 C．冬季泉水温度高于气温，能量会自发地从空气传递到泉水中 D．利用地热能供暖的过程中，地热能转化为电能，再转化为内能 36．（25-26九年级下·全国·课后作业）地热能是由地壳抽取的天然热能，我国的地热资源开发，经过多年的技术积累，地热发电效益显著提升。地热发电实际上就是把地下的热能转化为________能，然后再将其转化为_________能的能量转化过程。 37．（2026·山东济南·中考真题）太阳能热水器是一种将太阳能转化为__________（填能量形式）的设备，太阳能属于__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 38．（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示，安装了太阳能电池板的遥控无人机大大提高了续航能力。 (1)无人机上的轻薄太阳能电池板能把太阳能转化为电能，为蓄电池充电，此时蓄电池相当于电路中的______；太阳能来源于太阳内部发生的______（选填“核裂变”或“核聚变”）。 (2)遥控装置与无人机间是利用______波来传递信息的。 (3)地面上的建筑物到无人机摄像头的距离______（选填“大于”“小于”或“等于”）摄像头的二倍焦距。 39．（23-24八年级上·山西太原·阶段检测）太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用，而光电板是利用太阳能常见的设备，创新实验小组要研究光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们有如下猜想。 猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。 猜想2：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关。 猜想3：光电板吸收太阳能的多少与光电板的颜色有关。 为了验证以上猜想，他们让面积相同的光电板对相同的LED灯供电，进行了实验，记录的实验数据如表： 序号 光照时间t/min 光电板颜色 LED灯的发光时间/min 1 10 深蓝色 30 2 20 深蓝色 60 3 10 绿色 20 4 10 白色 5 (1)该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过________来反映的，这种物理研究方法是________法。 (2)分析表中1和2两组数据得出结论：光电板吸收太阳能的多少与光电板的________有关。 (3)分析表中数据可知，制作太阳能光电板的颜色用________最好。 【题型7 材料的分类与利用】 40．（26-27九年级上·天津·阶段检测）下面物体，通常情况下属于绝缘体的是（     ） A．铜导线 B．铅笔芯 C．塑料橡皮 D．金属刀片 41．（25-26八年级下·陕西咸阳·期末）汽车轮胎都用橡胶制成，这是利用橡胶材料具有良好的（     ） A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．弹性 42．（2026·陕西·模拟预测）嫦娥六号月面国旗所用丝线是一种玄武岩纤维，玄武岩纤维是一种无机非金属材料，能在月球昼夜极端温差（约-180℃至120℃）环境下保持形态稳定；用玄武岩纤维制成的国旗质量轻便，降低了探测器的载荷压力，还能抵抗月球表面大量微陨石的撞击而不被轻易划破。 下列关于该材料物理属性的说法不正确的是（     ） A．硬度较大 B．密度较小 C．导电性更强 D．热稳定性好 43．（25-26九年级上·上海·阶段检测）将下列物质按照传热本领强弱进行分类：木头、铁块、水、汞、石棉、空气。 (1)善于传热的物质有___________，物理学中称其为热的良导体； (2)不善于传热的物质有_________，物理学中称其为热的不良导体。 44．下列材料中，属于天然材料的是（　　） A．塑料　　B．玻璃　　C．棉花　　D．化纤 45．人类材料利用的发展历程依次经历了______时代、______时代和______时代。其中，______时代人类掌握金属冶炼技术，青铜合金硬度高、耐腐蚀，是材料文明的第一次飞跃。 46．关于材料的分类，下列说法正确的是（　　） A．天然材料性能可控、用途广泛　　B．人造材料取材方便、工艺简单、性能单一 C．金属合金、陶瓷、玻璃属于人造材料　　D．木材、石料、塑料属于天然材料 【题型8 导电性材料与新材料】 47．（24-25九年级上·湖南湘潭·期中）下图是铅笔的结构示意图，下列关于铅笔各部分导电性的说法正确的是（　　） A．铅笔芯是绝缘体 B．橡皮擦是导体 C．金属套是绝缘体 D．木质杆是绝缘体 48．（24-25九年级上·陕西榆林·期中）2024年8月12 日通车运营的西安高新有轨电车是西安首条采用云巴模式建设的轨道交通系统。当电车运行时，由于高速摩擦，在电车跟架空电线的接触点上会产生髙温。因此，接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、易导电的性质。石墨是制作该触点材料的首选。由此可知石墨不可以用来制成（　　） A．电极 B．耐火材料 C．电线外皮 D．耐磨润滑材料 49．（25-26九年级上·福建莆田·阶段检测）下列关于新材料、新技术及其应用的说法，不正确的是（　　） A．若电动机的线圈使用超导材料制作，可以进一步减少电能的损耗 B．华为P60使用以硅为主要原料的芯片，该芯片不需要使用半导体材料 C．“纳米材料”是指原料的几何尺寸达到纳米级，因而具有某些特殊性能 D．超导体可以用来做输电线 50．（24-25九年级下·安徽合肥·期中）干燥的秋冬季节，人体因摩擦带电，若触碰到金属物体人手会有“触电”的感觉。为了消除这种困扰，可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属物体释放静电。下列有关说法正确的是（　　） A．人体带电是因为与空气摩擦中创造了电荷 B．静电消除器前端是金属，金属能导电 C．手握一个玻璃棒也可以替代静电消除器 D．若人体带负电，静电消除器中的电流方向由人体到静电消除器 51．（2026·江苏无锡·二模）2026年3月，我国T1200级超高强度碳纤维成为打破国外垄断的战略性新材料。该材料单丝直径不足头发丝的十分之一，拉伸强度达8056MPa，为普通钢材的10倍，密度仅1.8g/cm3，约为钢材的，同时具备绝缘性好、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优异物理属性，下列说法中没有利用对应物理属性的是（     ） A．制造飞机机身与机翼——利用其密度小的属性，在体积相同时减小飞机质量 B．制作高压电气设备绝缘外壳——利用其绝缘性好的属性，防止漏电触电 C．制造深海探测器外壳——利用其强度高、耐腐蚀的属性，抵御海水高压与腐蚀 D．制作新能源汽车动力电池外壳——利用其导电性强的属性，提高电池充放电效率 52．（24-25八年级下·江苏无锡·阶段检测）在大飞机研制的过程中，新材料等技术是研究的重要环节，在机体主体结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金___________更小，所以相比于同体积的普通铝合金质量更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的___________（选填“导热”或“隔热”）性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。 53．（2026·山西忻州·二模）阅读短文，回答问题。 引领“黑科技”革命的新材料 新材料是指具有优异性能和特殊性质的材料，它是信息、能源、航空航天等高新技术领域发展的基石。 石墨是碳的同素异形体，是一种灰黑色固体，其熔点为3652℃。石墨的化学性质非常稳定，与酸、碱等物质不易发生化学反应，可用作润滑材料、铅笔笔芯等。在军事上，石墨可制成石墨炸弹，用于造成敌方供电系统中断。 石墨烯是一种新型材料，以其优异的导热性和导电性引领“黑科技”革命。石墨烯的导热效果极佳，优于目前已知的许多材料。将其与其他材料混合，可用于制造更耐热、更轻、更富有弹性的智能服装，以及轻型飞机材料、航天服等。目前广泛使用的取暖壁画画框中的填充物即为石墨烯，通电几秒内壁画表面温度便可达到90℃，快速提升室内温度。 (1)石墨广泛应用于耐火材料、高温冶金等行业，其原因是_______。 (2)石墨炸弹在空中爆炸后，能够造成敌方供电系统中断的原因是_______。 (3)石墨烯取暖壁画通电几秒内能使表面温度达到90℃，其原因是_______。 (4)请结合以上材料，提出一个与物理相关的科学问题：_______? 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $