第十八章 能源与可持续发展 单元测试（含解析）2024-2025学年苏科版物理九年级下册

第十八章能源与可持续发展单元测试一、单选题1．如图示，在2018年上海国际新能源汽车展上，各款车型争奇斗艳传统汽车其动力主要来源于内燃机。参展的新能源汽车大部分为电动汽车，其动力主要来源于电动机下面对汽车的有关叙述中不合理的是（）A．内燃机用水来作为冷却剂是因为水的比热容大B．内燃机工作时靠压缩冲程获得动力C．电动机的工作时将电能转化为机械能D．电动汽车与传统汽车相比更加环保2．日本发生的里氏9级大地震引发了海啸及核泄漏，这是日本二战后遭遇的最严重震灾。日本福岛核电站是目前世界上最大的核电站，如图所示为核电站发电流程示意图。下列说法错误的是（）

A．核电站主要是利用原子核的聚变进行发电的B．地震和海啸的发生常常都伴有次声波的产生C．核能与煤、石油、天然气都属于不可再生能源D．核能发电中的发电机是根据电磁感应原理制造3．为迎接“4.18”，扬州市进行了城市道路系统建设及环境综合改造，如图所示是建筑工地上正在工作的挖掘机，下列说法正确的是A．挖掘机是将机械能转化为内能的装置B．挖掘铲的前端做成齿状，是为了增大摩擦C．机械臂被液压杆撑起时，相当于费力杠杆D．挖掘臂水平转动时，挖掘机对铲内的土做功4．如今，已兴起新能源汽车的开发和投产；再过些年，常规汽车将停产，也将不允许再销售。使用新能源汽车最重要的作用是（）A．使用新能源汽车有利于减弱城市热岛效应和空气污染B．新能源汽车显著减小体积有利于出行方便C．新能源汽车能够更智能化，更方便使用D．常规汽车的更新换代受限，不适应市场5．下列说法正确的是（）A．太阳能属于不可再生能源 B．一切物体都具有热量C．电磁波能在真空中传播 D．原子核是由质子和电子组成的6．西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》中有记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（）

A．该冰透镜是一种边缘厚、中间薄的透镜B．用冰透镜生火利用了冰透镜对光有会聚作用C．用冰透镜生火是将太阳能转化为化学能D．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子7．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能是不可再生能源 B．电磁波的传播需要介质C．核电站利用核裂变释放的能量发电 D．手机芯片采用超导体制成8．小明在家帮妈妈做午饭，发现厨房里有很多物理知识的实际应用，下列相关说法不正确的是（）A．筷子在使用时属于费力杠杆，可以省距离B．用电饭锅煮饭时，电能转化为内能C．锅铲把手上凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水的沸点9．下列说法正确的是（

）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用10．关于能量转化的说法中错误的是（）A．洗衣机工作时，电能主要转化为机械能B．太阳能电池板将太阳能转化为电能C．电饭锅工作时，将电能转化为内能D．汽油机在做功冲程中，将机械能转化为内能二、多选题11．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（）A．火箭使用液氢做燃料是因为液氢的热值较大B．火箭加速上升过程中，机械能的总量减小C．随着科技的发展，火箭发动机的热机效率可达100%D．火箭点火时将燃料的化学能转化为内能再转化为火箭的机械能12．世界上最著名的苹果树生长在哪里？答案是﹣﹣在伟大的英国科学家艾萨克•牛顿家花院里．牛顿被一个从树上掉落的苹果砸中脑袋，受到启发发现万有引力定律．如图所示，熟透的苹果从树上自由下落的过程中（）A．重力改变了苹果的运动状态 B．苹果受到的合力为零C．苹果的动能转化为重力势能 D．重力对苹果做了功13．物理知识在生产和生活中的广泛应用，促进了社会的发展和进步。下列说法正确的是（）A．图中，钻木取火是用做功的方法来改变物体的内能B．图中，汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能C．图中，电热器在工作时将内能转化为电能D．图中，太阳能汽车利用了太阳能，太阳能是可再生能源14．科学处处都在，物理如影相随。使用下列各仪器的过程中，就蕴含了丰富的物理知识，下列说法不正确的是（）A．验电器：同种电荷相互吸引B．液体温度计：被测物体热胀冷缩C．滑动变阻器：改变接入电路中电阻丝的横截面积D．酒精灯：将化学能转化为内能三、填空题15．空气中的二氧化碳、甲烷等气体能让太阳发出的热顺利通过大气层到达地球，但却阻碍地表反射的热散发到大气层外，大气的这种保暖作用被称为，城市的平均气温高于周围乡村的气温的现象被称为。16．如图是我国自主设计的塔式太阳能电站，它包含集热塔和塔周围的定日镜等装置。太阳光通过定日镜被会聚到塔顶，使塔顶内的介质升温，内能（选填“增大”或“减小”）。通过高温介质加热水产生蒸汽，推动汽轮机发电。某报道称：塔式太阳能电站采用的尖端技术可每秒发电1000W，并能24小时连续发电。请你指出该报道中的一处科学性错误：，并说明理由：。17．今年，我国在“人造太阳”的项目中取得重大突破．成功实现电子温度超过5000万摄氏度、持续时间达102s的超高温长脉冲等离子体放电，如图是实验室中放电的场景．“人造太阳”是利用氢核（选填“裂”或“聚”）变来获得巨大能量的．18．如下图所示是一种蒸蛋器，它在工作时将电能转化为水的能，产生大量水蒸气，通过方式使蛋的温度升高；同时水蒸气（填物态变化名称）放热，使蛋很快蒸熟。19．如图所示是合肥某路口安装的一种太阳能交通信号灯。太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。20．华为公司推出5G折叠屏MateXS手机，该款手机屏幕可向外折叠，可弯曲。该手机采用双电池结构，电池总容量可达4500mA·h，电池的总电压为4V，则电池充满电后储存的电能为J。能量的转移和转化具有。可利用的能量是有限的，所以要节约能源。四、实验题21．小黄同学对市场上热卖的自发热内衣的宣传产生了质疑．他认为，能量不能凭空产生，如果内衣发热，其内能一定是通过其它能的转移或转化而来的．接着在查阅资料发现：发热内衣的原料是一种特殊纤维材料，当它吸收人体散发的水分时，纤维分子中的亲水基团与水分子结合，水分子的动能降低，同时转换为热能释放出来．为此小黄设计实验进行验证：将三块相同的标有发热字样内衣样品烘干后取出放到室内，并将三个测温探头放入三块样品的相同位置，室内温度保持20℃不变．由于室内空气湿度较大，内衣开始吸湿．经过半小时的数据记录发现，三块内衣样品的升温幅度最高不超过4℃，半小时平均升温值小于3℃．请问：（1）小黄选用三块相同的内衣样品做实验，其目的是．（2）样品内衣增加的内能是能转化而来的．（3）为了进一步探究不同的纤维吸湿发热性能的高低，本实验将如何改进？．22．随着科技的进步，我国已发射了若干导航卫星。卫星依靠传递信息。卫星上的太阳能电池板由（选填“半导体”或“超导体”）材料制成，所获取的太阳能是太阳内部发生核变释放出的。23．如图甲是一种太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄心池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，其结构示意图如图乙所示，工作时的能量流程如图丙所示，其中太阳能电池板的核心部件是光电板。某兴趣小组想知道光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们提出了以下猜想：猜想1：可能与光电板的光照时间有关；猜想2：可能与光电板的面积有关；猜想3：可能与光电板的颜色有关。根据以上猜想，他们设计好实验方案，让太阳光对光电板照射并对蓄电池充电，一段时间后用蓄电池给相同的LED灯供电直到LED灯熄灭，实验记录数据如下表。序号光电板的面积/光照时间/min光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间/min10.110黑色3020.120黑色6030.130黑色9040.210黑色6050.310黑色9060.110绿色2070.110白色5（1）如图乙所示，白天控制开关S应与触点接通（选填“b”或“c”）；该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯的（选填“亮暗程度”或“发光时间”）反映的；（2）①由表中（填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，可得出猜想1是正确的；②由表中数据分析可知：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积成；③由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用色最好；（3）若将上述同规格的两个LED灯串联，由序号1光电板充电的蓄电池对其供电并使其能发光45min，则至少需要的光照时间为min（设LED灯丝电阻不变）；（4）光电板吸收太阳能的多少还可能与因素有关。（写出一种即可）24．2022年2月22日11时54分，山西光伏发电输出创历史新高。光伏发电的核心部件是光电板，光电板吸收太阳能的多少是技术关键，它与什么因素有关？小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如表：序号光电板的面积/光照时间/min光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间/min10.110黑色3020.120黑色6030.310黑色9040.110白色5(1)长度和的测量是物理学中最基本的两种测量。(2)该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过反映的。(3)由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是。由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用色较好。(4)你觉得光电板吸收太阳能的多少可能还与哪些因素有关？（写出一种即可）。参考答案：题号12345678910答案BACACBCDBD题号11121314答案ADADABDABC1．B【详解】A．水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以，内燃机用水来作为冷却剂，故A合理，不符合题意；B．内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，所以，使汽车获得动力的冲程是做功冲程，故B不合理符合题意；C．电动机工作时消耗的是电能，即将电能转化为机械能，故C合理，不符合题意；D．传统汽车的发动机是内燃机，有废气排出，效率较低，会污染环境，而电动汽车具有节能环保等优点，故D合理，不符合题意。故选B。2．A【详解】A．核电站是利用可控的核裂变释放的核能来发电的，故A错误，符合题意；B．地震、海啸时，振动频率慢，所以伴随产生的是次声波，故B正确，不符合题意；C．核能消耗的是矿产资源，煤、石油、天然气都是化石能源，短期内都不能得到补充，所以都属于不可再生能源，故C正确，不符合题意；D．电闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，为电磁感应现象，发电机就是利用这一原理来工作的，故D正确，不符合题意。故选A。3．C【分析】（1）明确挖掘机工作时消耗的能量是什么，获得的能量是什么；（2）在压力一定时，减小受力面积可以增大压强；（3）根据机械臂在工作时动力臂和阻力臂的关系，可判断其杠杆的类型；（4）做功必须有两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离．【详解】A.挖掘机工作时，是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置，故A错误；B.挖掘铲的前端做成齿状，是为了在压力一定时，减小受力面积增大压强，故B错误；C.机械臂被液压杆撑起时，动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆，故C正确；D.挖掘臂水平转动时，挖掘机对铲内的土的作用力向上，而移动的距离是水平的，二者方向垂直，故不做功，故D错误．故选C.4．A【详解】新能源汽车与常规汽车相比，最大的优点是可减少污染物的排放，可减轻大气污染，有利于减少雾霾天气，也可减少酸雨危害和减弱城市热岛效应。故选A。5．C【详解】A．像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，称它们为可再生能源，故A错误；B．一切物体都具有内能，热量指热传递过程中传递内能的多少，故B错误；C．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在空气中传播，故C正确；D．原子核是由质子和中子组成的，故D错误。故选C。6．B【详解】AB．古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，能使光线发生折射；冰透镜正对太阳光，能使太阳光会聚焦点，从而能点燃艾草取火，故A错误，B正确；C．用冰透镜生火是将太阳能转化为内能，故C错误；D．“以艾承其影”中的“影”指太阳光经冰透镜会聚在焦点的亮斑，故D错误。故选B。7．C【详解】A．太阳能是可再生能源，故A错误；B．电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，所以电磁波的传播不需要介质，故B错误；C．核聚变无法人为控制速度，核电站利用的是是核裂变释放能量，故C正确；D．手机芯片上的晶体管是用半导体材料制成的，故D错误。故选C。8．D【详解】A．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故A正确，不符合题意；B．用电饭锅煮饭时，消耗电能，电能转化为内能，故B正确，不符合题意；C．锅铲把手上凹凸不平的花纹，是通过改变接触面的粗糙程度的方式来增大摩擦力，故C正确，不符合题意；D．用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅提高了水的沸点，故D错误，符合题意。故选D。9．B【详解】能量守恒定律的内容：能量即不会凭空消灭，也不会凭空产生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的。A．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误；B．根据能量守恒定律，在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C．“摩擦生热”是将机械能转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C错误；D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。10．D【详解】A．洗衣机的主要部件是电动机，工作时把电能主要转化为机械能，少量转化为内能，故A正确，A不符合题意；B．太阳能电池板工作时接收太阳能，产生电能，将太阳能直接转化为电能，故B正确，B不符合题意；C．电饭锅工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能，故C正确，C不符合题意；D．汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能为汽油机提供动力，故D错误，D符合题意。故选D。11．AD【详解】A．火箭使用液氢做燃料，因为液氢的热值较大，与其他燃料相比，质量相同时，液氢释放的热量较多，故A正确；B．加速上升过程中，质量不变，速度变大，高度增大，动能变大，重力势能变大，机械能为动能与势能之和，因此机械能增大，故B错误；C．能量在利用过程中，由于存在能量损失，火箭发动机的热机效率不会达到100%，故C错误；D．火箭点火时，燃料发生化学反应，释放内能，将燃料的化学能转化为内能，故D正确。故选AD。12．AD【详解】A.熟透的苹果从树上自由下落，这是由于重力改变了苹果的运动状态，故正确；B.由于苹果处于加速下落状态，即不是平衡状态，所以此时所受的力不是平衡力，故错误；C.在该过程中，质量不变，速度变大，故苹果的动能变大；同时质量不变，高度减小，其重力势能变小，故是将重力势能转化为动能的过程，故错误；D.在该过程中，苹果受到了重力，且沿重力的方向移动了一段距离，故该过程中重力做了功，故正确；点睛：力的作用效果有两个，即力可以改变物体的运动状态，力可以改变物体的形状；若物体处于平衡状态时，所受的合力为零；若其所处的状态不是平衡状态，即此时所受的合力不为零；质量越大高度越高重力势能越大，质量越大速度越快动能越大；做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向有一段距离；13．ABD【详解】A．钻木取火是将机械能转化为内能的过程，是通过做功改变物体的内能，故A正确；B．汽油机的做功冲程是利用内能转化为机械能的过程，内能转化为机械能也是热机的工作原理，故B正确；C．电饭锅、电烫斗、电炉等都是电热器，电热器工作时，将电能转化为内能，故C错误；D．太阳能是可再生能源，太阳能汽车是利用太阳能转化为电能工作的，故D正确。故选ABD。14．ABC【详解】A．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故A错误，符合题意；B．液体温度计是利用玻璃泡内的液体的热胀冷缩的原理制成的，故B错误，符合题意；C．滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，故C错误，符合题意；D．酒精燃烧时，酒精的化学能转化为内能，故D正确，不符合题意。故选ABC。15．温室效应热岛效应【详解】[1]空气中的二氧化碳、甲烷、水汽等物质能让太阳发出的热顺利地通过，到达地球，但却阻碍地表反射的热散发到大气层外，大气的这种保暖作用，就像玻璃温室一样，这种现象称作温室效应。[2]城市的平均气温要比周围的乡村高一些，这种现象就是热岛效应。16．增大24小时连续发电见解析【详解】[1]物体温度升高，内能增大。太阳光被会聚到塔顶，塔顶内介质质量一定时，温度升高，内能增大。[2][3]太阳能是间歇性能源，晚上无法获取，所以不可能24小时连续发电。17．聚【分析】人造太阳与太阳产能方式相同，太阳产生能量的方式为氢原子核发生聚变而产生巨大的能量．【详解】人造太阳是利用轻核的聚变而生成了新的较重的原子核，从而产生了巨大的能量，这种方式与太阳的产能方式相同．18．内热传递液化【详解】[1][2][2]蒸蛋器工作时将电能转化为水的内能，通过热传递的方式使蛋的内能增大，温度升高．同时水蒸气液化还要放热，使蛋很快蒸熟。19．可再生【详解】太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属可再生能源。20．6.48×104方向性【详解】[1]电池充满电后储存的电能为W=UIt=4V×4500×10-3A×3600s=6.48×104J[2]根据能量守恒，能量的转移和转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源。21．得出普遍结论水分子的动能保持其他条件相同，选取不同的纤维样品进行探究【详解】[1]取多个样品进行实验，是使实验的结论具有代表性．[2]根据题目中所给的信息，发热内衣吸水时，水分子的动能降低，转化为发热内衣的内能．[3]应用控制变量的方法，探究不同的纤维吸湿发热的性能，应当只改变纤维的种类，而控制其它条件不变．22．电磁波半导体聚【详解】[1][2][3]卫星依靠发射和接收电磁波信号传递信息的。卫星上的太阳能电池板由半导体材料制成，卫星所获取的太阳能是太阳内部的氢原子核在超高温条件下发生核聚变释放出的。23．b发光时间1、2、3正比黑7.5光照强度【详解】（1）[1]所示，白天控制开关S应与触点b接通，将太阳能转化为电能储存起来，灯泡断开