2024教科版物理九年级下学期
第十一章 物理学与能源技术
5 能源开发与可持续发展
基础过关全练
知识点1 能源利用中的问题及相应对策
1.【新独家原创】2023年6月5日世界环境日中国主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列措施中,你认为不科学的是 ( )
A.禁止使用不可降解的一次性塑料吸管
B.开发使用可降解塑料,能有效减少“白色污染”
C.加大煤改电、煤改气力度,推广使用清洁能源
D.太阳能、地热能等清洁能源的能量转换效率可达到100%
2.【新独家原创】“低碳小屋”顶部采用太阳能光伏发电,可满足室内照明等基本用电需求。关于太阳能光伏发电和“低碳”,下列说法正确的是 ( )
A.光伏发电是将太阳表面发生核裂变释放的光能转化为电能
B.光伏发电是将太阳能转化为电能,太阳能属于不可再生能源
C.光伏发电的优点主要体现于:无枯竭危险,无噪声
D.从减少二氧化碳的排放方面考虑,应尽量减少使用地热能
3.碳是废气的一个重要指标,碳的耗用量被称为“碳足迹”,一般情况下,排放的二氧化碳越多,“碳足迹”就越大。“碳足迹”的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。以下做法可以减小“碳足迹”的是 ( )
A.减少一次性筷子的使用
B.大量使用煤、石油等燃料
C.将生活垃圾进行焚烧处理
D.以私家车代替公共交通工具出行
知识点2 新能源的开发与利用
4.(2023四川成都青羊二诊)推动“节能减排”工作,有助于实现我国提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可行的是 ( )
A.倡导使用清洁能源代替传统能源
B.燃油汽车降价,提高汽车保有率
C.大力研发永动机,减少能源消耗
D.在全国各地都大力发展火力发电
5.(2023四川成都高新一诊)“双碳”目标持续推进能源结构的调整,下列关于能源的说法正确的是 ( )
A.因为能量是守恒的,所以不必提高能源利用效率
B.核燃料是不可再生能源,应减少核能开发和利用
C.水能、太阳能、地热能、风能等都是清洁能源
D.为促进电动汽车的全面覆盖,应大力扩建火力发电站
6.【跨学科·物理学与工程实践】(2021黑龙江齐齐哈尔中考)随着生产和技术的发展,人们已经开始将太阳能转化为其他形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种,一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器,实现给水或其他介质加热;另一种是利用半导体材料制成太阳能电池,这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。
太阳能作为一种新能源,具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大,又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。
如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车,利用太阳能电池提供能源。
(1)太阳能电池工作时,是将太阳能转化为 ;
(2)技术人员可以通过 (选填“超声波”“次声波”或“电磁波”)远程操控汽车;
(3)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(4)太阳能汽车的外形做成流线型,上表面弯曲,下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力 汽车静止时对地面的压力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(5)请你说出太阳能的一条优点: 。
能力提升全练
7.【新素材·时事热点】(2023重庆中考B卷,6,★☆☆)2023年5月30日,我国用长征二号F遥十六运载火箭成功发射神舟十六号载人飞船。如图是飞船与火箭组合体加速上升的情境,以下分析恰当的是 ( )
A.飞船的机械能在减小
B.飞船相对于火箭是运动的
C.火箭在对飞船做功
D.火箭采用液氧/液氢作为推进剂不环保不高效
8.(2022四川自贡中考,5,★☆☆)下列关于能源及其利用的说法,正确的是 ( )
A.目前人类的主要能源是柴草、煤等化石能源
B.石油、天然气、天然铀矿等都属于可再生能源
C.核电站使用过的核废料无放射性,不会污染环境
D.风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能
9.(2023湖南永州中考,14,★☆☆)发展是人类永恒的主题,能源与社会发展关系密切。关于能源与可持续发展,下列说法正确的是 ( )
A.煤、石油属于可再生能源
B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C.能量是守恒的,我们不需要节约能源
D.核电站是利用核聚变释放的能量进行发电
10.(2021广西贵港中考,13,★☆☆)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由 材料制成(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成 能。
11.(2023河南沁阳一模,21,★★☆)某校九年级开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起,完成以下内容。
(1)如表所示是娜娜家洗衣机的铭牌,若完成一次洗涤的时间为30 min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤
额定电压:220 V 洗涤功率:250 W
额定频率:50 Hz 脱水功率:380 W
洗涤/脱水容量: 8.0/8.0 kg 洗涤加热功率:1 900 W
进水水压: 0.05-0.8 MPa 防水等级:IPX4
(2)若自来水的温度为15 ℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至40 ℃ [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)请你结合日常生活情境写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释,不得与示例重复。
【示例】建议:离开房间时随手关灯。
解释:减少电灯工作的时间t,由W=Pt可知,消耗的电能减少。
建议: 。
解释: 。
素养探究全练
12.【科学思维】(2022陕西师大附中模拟)2022年5月4日,中国海军“辽宁号”航母编队在西太平洋海域进行远海实战化训练。航母上配备大量先进装备,舰载机可以在航母上起飞、降落,执行各种军事任务。
(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
(1)航母的动力主要分为常规动力和核动力。“辽宁号”采用的是常规动力,通过蒸汽轮机将内能转化为 能。若我国第三艘航母采用核动力,则利用的是 (选填“核聚变”或“核裂变”)释放的核能;
(2)“辽宁号”航母上的舰载机采用的是滑跃式起飞,为了增加舰载机的挂弹量,可以借助电磁弹射或蒸汽弹射。电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车的导体有强电流通过时,就可以受到强大的推力,则弹射车工作原理是 ;
(3)航母配备的深水炸弹,主要用于毁伤敌潜艇。深水炸弹在深度500 m处受到的海水压强约为多大
(4)舰载机的主要任务是与敌方歼击机进行空战,拦截敌方轰炸机、强击机和巡航导弹。若10架相同的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了250 m3,则1架该型号舰载机的重力为多少
(5)若“辽宁号”匀速直线航行时,蒸汽轮机的功率为2.1×104 kW,蒸汽轮机的效率为35%,则“辽宁号”航行30 min,需要消耗燃油多少kg
(q燃油=4.5×107 J/kg)
答案全解全析
基础过关全练
1.D 实际生产和生活中能量的转换效率不可能达到100%。
2.C 光伏发电是将太阳内部发生核聚变释放的光能转化为电能,A错误;太阳能属于可再生能源,获得的电能是二次能源,B错误;光伏发电的优点主要体现于:无枯竭危险,无噪声,C正确;地热能属于清洁能源,对二氧化碳的排放没有直接影响,D错误。
3.A 用木材制一次性筷子,需要多砍伐树木,植物的光合作用就会减弱,吸收的二氧化碳量就少了。因此应减少一次性筷子的使用。
4.A 有助于实现我国提出的“碳中和、碳达标”的目标的是倡导使用清洁能源代替传统能源,A正确;汽车的使用会对环境造成污染,故燃油汽车降价,提高汽车保有率是错误的做法,B错误;永动机不可能实现,C错误;火力发电会对环境造成污染,还会浪费能源,D错误。
5.C 能量的转化具有方向性,且可利用的能量是一定的,所以必须提高能源利用效率,A错误;安全地使用核能,可以有效缓解能源危机,B错误;水能、太阳能、地热能、风能都不会对环境造成污染,是清洁能源,C正确;大力扩建火力发电站,会消耗大量的化石能源,造成温室效应,D错误。
6.(1)电能 (2)电磁波 (3)可再生 (4)小于 (5)来源丰富(不需运输,环保无污染)
解析 (1)太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能。(2)技术人员可以通过电磁波远程操控汽车。(3)太阳能属于可再生能源。(4)汽车高速行驶时,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,产生向上的升力,对地面的压力小于汽车静止时对地面的压力。(5)太阳能作为一种新能源,具有来源丰富、不需运输,不会对环境造成污染等优点。
能力提升全练
7.C 飞船的质量不变、高度变大,重力势能增大,速度变大,动能增大,故机械能增大,A错误;飞船和火箭的相对位置没有发生变化,则飞船相对于火箭是静止的,B错误;飞船加速上升,动能增大,势能增大,即机械能增大,则火箭在对飞船做功,C正确;火箭采用液氧/液氢作为推进剂,是由于液氢的热值大,环保,没有空气污染,D错误。
8.D 目前人类的主要能源是石油、天然气等化石能源,以及风能、水能、核能等;石油、天然气、天然铀矿等都属于不可再生能源;核电站使用过的核废料具有放射性;风能、水能、太阳能等清洁能源可以转化为电能。故选D。
9.B 煤、石油消耗后不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,A错误;太阳能电池工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能,B正确;能量是守恒的,但是能量的转移或转化是有方向性的,所以节约能源势在必行,C错误;核电站是利用核裂变时释放的能量进行发电的,而不是核聚变,D错误。
10.半导体 光
解析 LED是一种半导体发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝能够直接发光,即把电能直接转化成光能。
11.(1)一度电可供该洗衣机完成8次洗涤 (2)一度电可使该电热水器将28.8千克的自来水加热至40 ℃ (3)见解析
解析 (1)洗涤功率P=250 W=0.25 kW;洗涤一次所需时间t0=30 min=0.5 h;洗涤一次消耗的电能W0=Pt0=0.25 kW×0.5 h=0.125 kW·h;一度电可完成的洗涤次数n===8;(2)水吸收的热量Q吸=84%W=0.84×1 kW·h=0.84×3.6×106 J=3.024×106 J;由Q吸=c水m水(t-t0)可得m水===28.8 kg;(3)建议:电视机不看时随手拔掉电源。解释:随手拔掉电源,使电视机的待机时间t=0,由W=Pt可知,电视机不消耗电能。
素养探究全练
12.(1)机械 核裂变 (2)磁场对通电导体有力的作用 (3)5×106 Pa (4)2.5×105 N (5)2 400 kg
解析 (1)通过燃烧燃料,产生的蒸气最终可以推动航母运动,这是将内能转化为机械能。核动力航母是通过核反应堆的核裂变产生能量来驱动前进的。(2)弹射车处在强磁场中,当弹射车的导体中有强电流通过时,磁场会对通电导体产生力的作用,将弹射车推出,所以弹射车工作原理是磁场对通电导体有力的作用。
(3)深水炸弹在深度500 m处受到的海水压强
p=ρ海水hg=1.0×103 kg/m3×500 m×10 N/kg=5×106 Pa。
(4)10架舰载机起飞后,航母受到浮力的减少量为10架舰载机的重力,同时浮力的减少量即为航母减少的排开水的重力,故可知1架舰载机的总重力为G=====2.5×105 N。
(5)“辽宁号”航行30 min,蒸汽轮机输出功W=Pt=2.1×107 W×30×
60 s=3.78×1010 J,燃料消耗的质量m====
2 400 kg。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
