苏科版物理九年级下册第18章《能源与可持续发展》单元测试卷（教师版）

第十八章《\o"第18章能源与可持续发展"能源与可持续发展》单元测试卷（解析版）训练范围：苏科版九年级下册第18章第Ⅰ卷选择题一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．陕南某地马路边放置了如图所示的“智能太阳能座椅”，它使用太阳能面板，支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲。座椅上的LED灯在夜晚亮起，还可实现无线充电——将手机放在充电板上；手机内的线圈就会产生感应电流对电池充电。关于此智能座椅，下列说法不正础的是（）A．手机无线充电是通过电磁感应输送电能B．LED灯的主要材料是超导体C．太阳能面板工作时将太阳能转化为电能D．蓝牙音响和手机通过电磁波传递信息【答案】B【详解】A．无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器，在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电，故A正确，不符合题意；B．LED灯的主要材料是半导体，故B错误，符合题意；C．太阳能面板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故C正确，不符合题意；D．电磁波可以传递信息，蓝牙音箱通过手机发送的电磁波接收播放音乐的指令，故D正确，不符合题意。故选B。2．近年来，我国在科技领域取得了许多成就，下列有关说法不正确的是（）A．“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量不变B．“奋斗者号”潜水器用钛合金做外壳，利用其硬度大C．“天和号”核心舱升入太空后，与地面通过电磁波联系D．“国和一号”核电机组发电，利用的是核聚变释放能量【答案】D【详解】A．质量不随位置的改变而改变，“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量不变，故A正确，不符合题意；B．钛合金的硬度大，适合做抗压设备的金属外壳，故B正确，不符合题意；C．电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，“天和号”核心舱升入太空后，与地面通过电磁波联系，故C正确，不符合题意；D．“国和一号”核电机组发电，利用的是核裂变释放能量，故D错误，符合题意。故选D。3．下列能源中，不属于清洁能源的是（

）A．风能 B．石油 C．太阳能 D．水能【答案】B【详解】ACD．清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，包括太阳能、风能、水能、生物能等，故ACD不符合题意；B．石油使用过程中会排放污染物，不属于清洁能源，故B符合题意。故选B。4．2024年1月7日，国产自艘大型邮轮“爱达·魔都号”安全靠泊上海吴淞口国际邮轮港（如图），3000多名游客井然有序地下船，航程1119海里的商业首航圆满完成。则（）A．邮轮燃烧的柴油属于可再生能源 B．游客下船后邮轮所受水的浮力减小C．游客下船后邮轮底部受到水的压强增大 D．邮轮从东海驶入长江时所受浮力变小【答案】B【详解】A．柴油在不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；BC．游客下船后，邮轮的重力变小，邮轮处于漂浮状态，浮力等于重力，所受的浮力变小，漂浮的物体受到的浮力等于液体对物体向上的压力，所以邮轮底受到的压力越小，受力面积一定，由可知邮轮底部受到水的压强减小，故C不符合题意，B符合题意；D．邮轮从东海驶入长江时，处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，浮力不变，故D不符合题意。故选B。5．关于光现象，以下说法正确的是（）A．夜幕中的月亮是光源B．白光是一种最单纯的色光C．不同色光混合可以得到新的色光D．光具有能量，光能不可以转化为电能【答案】C【详解】A．月亮不能自己发光，月光是反射太阳的光，所以月亮不是光源，故A错误；B．白光散开后单色光从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，所以白光是复色光，故B错误；C．红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光，所以不同色光混合可以得到新的色光，故C正确；D．光具有能量，光能可以转化为电能，比如太阳能发电，故D错误。故选C。6．如图所示是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型。将盛有适量水的铜制容器安装在“船体”上，并用蜡烛对其底部进行加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，通过铜管向右喷出，“蒸汽船”就会向左行驶。下列说法正确的是（）A．水变热是通过做功来改变内能的B．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒C．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能【答案】C【详解】A．水变热是因为吸收了热量，是通过热传递的发生改变内能的，故A错误；B．水在沸腾时会有热量的散失，散失的热量被周围空气等吸收，能量仍守恒，故B错误；CD．“蒸汽船”运动时能量转化形式为：将内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化形式相同，故C正确，D错误。故选C。7．如图所示，是三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法错误的是（）A．手机的芯片是利用半导体材料制成的B．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变大C．手机充电时，手机电池将电能转化为化学能D．各个手机之间是并联的连接方式【答案】B【详解】A．芯片的原材料主要是单晶硅，硅的性质是可以做半导体，高纯的单晶硅是重要的半导体材料，故A正确，不符合题意；BD．各个手机之间是并联的连接方式，若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流变小，故B错误，符合题意；D正确，不符合题意；C．给手机充电时，电能转化为化学能存储在电池中，故C正确，不符合题意。故选B。8．如图所示，新农村建设中，不少乡村安装了太阳能LED照明路灯。这种路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，每当夜幕降临，太阳能路灯同时亮起。下列说法正确的是（）A．太阳能是不可再生能源B．各盏路灯间是串联的C．太阳能电池板将电能转化为太阳能D．LED路灯主要是由半导材料制成的【答案】D【详解】A．太阳能是可再生能源，故A错误；B．路灯之间互不影响，所以是并联的，故B错误；C．太阳能电池板把太阳能转化为电能，故C错误；D．芯片、LED灯等的主要材料是半导体，故D正确。故选D。9．如图所示的某品牌混动版全球首款“太阳能动力”量产汽车首发上市。混动汽车是电动机和发动机联合工作。下列说法正确的是（

）A．太阳能是不可再生能源B．车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能C．车辆行驶使轮胎发热，是通过热传递方式使其内能增加D．太阳能汽车动力系统与内燃机工作原理完全相同【答案】B【详解】A．太阳能可源源不断地从自然界得到补充，是可再生能源。故A错误；B．车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能，供电动机工作，故B正确；C．车辆行驶过程中，轮胎与地面摩擦生热，是克服摩擦做功，通过做功方式改变内能，故C错误；D．太阳能汽车动力系统中的发动机工作原理与内燃机工作原理相同，都中将内能转化为机械能，但电动机工作原理是太阳能转化为电能后，电能再转化为机械能，所以两种动力系统的工作原理不相同，故D错误。故选B。10．下列说法正确的是（）A．现阶段核聚变反应是可控的B．手机中用来储存信息的芯片主要是由半导体材料制成的C．降低能量利用过程中的转化效率是节能问题的核心D．光纤通信是利用光的折射原理来传递信息的【答案】B【详解】A．现阶段核裂变反应是可控的，被广泛应用于核电站发电，核聚变反应不可控，故A错误；B．手机中用来储存信息的芯片主要是由半导体材料——硅制成的，故B正确；C．节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率，故C错误；D．光纤通信是利用光在光纤中发生光的反射来传递信息，故D错误。故选B。11．2024年4月25日20时59分，我国利用“长征二号F遥十八”运载火箭成功发射“神舟十八”号载人飞船。对于火箭发射涉及的物理知识，下列说法正确的是（

）A．火箭使用液氢为燃料，主要利用了液氢的比热容大B．火箭加速上升的过程中，它的机械能保持不变C．火箭发射升空过程中，不遵守能量守恒定律D．火箭升空过程中，将燃气的内能部分转化为火箭的机械能【答案】D【详解】A．液氢热值大，等质量的液氢与其他燃料，液氢完全燃烧放出的热量更多，所以火箭选用液氢为燃料，故A错误；B．火箭加速上升的过程中，质量不变，速度增大，则动能增大，高度增加，则重力势能增大，所以机械能变大，故B错误；C．任何物理过程都遵循能量守恒定律，火箭发射升空的过程中也遵循能量守恒定律，故C错误；D．火箭升空过程中，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后向后喷燃气，将内能部分转化为火箭的机械能，故D正确。故选D。12．如图是掷铅球的场景，下列说法中不正确的是（）A．铅球在空中运动时，运动状态在不断改变B．铅球最终静止在地面上，铅球所受重力和支持力是一对平衡力C．如果所有的外力突然全部消失，在空中飞行的铅球将静止D．风力大小对铅球的投掷距离也有影响，风能是可再生能源【答案】C【详解】A．铅球在空中运动时，速度和运动方向不断改变，即运动状态在不断改变，故A正确，不符合题意；B．铅球最终静止在地面上，铅球所受重力和支持力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确，不符合题意；C．如果所有的外力突然全部消失，在空中飞行的铅球将以此时的速度做匀速直线运动，故C错误，符合题意；D．力是改变物体运动状态的原因，风力大小对铅球的投掷距离也有影响，风能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故D正确，不符合题意。故选C。二、填空题（本题共10小题，每空1分，共20分）13．我市践行绿色发展理念，大力发展风能、太阳能等绿色能源。风能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；目前使用的硅光电池板主要是（选填“半导体”或“超导”）材料制成的。【答案】可再生半导体【详解】[1]风能是能从自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽以及用之不竭的资源，是可再生能源。[2]目前使用的硅光电池板的主要材料为半导体。14．为了推进农业机械智能化，某科技团队研发了5G智能电动拖拉机，它可以通过（选填“电磁波”或“超声波”）传递云端网络信息实现无人驾驶；核电站的核反应堆利用原子核的（选填“裂变”或“聚变”）释放核能。【答案】电磁波裂变【详解】[1]无线通信方式大多采用电磁波实现信息的传递。[2]目前人类使用的核反应堆都是利用核裂变释放核能。15．微信是一款常用语音聊天软件，它可以利用智能手机通过一定频率的进行信息传递。如图是智能手机工具箱中的一款工具，可用来呈现声音的（填“音调”、“响度”或“音色”）；手机工作所需要的电能属于（填“一次”或“二次”）能源。【答案】电磁波响度二次【详解】[1]电磁波可以传递信息，手机打电话、微信聊天等这些服务是通过电磁波来传递信号的。[2]图中显示的内容是40dB，分贝表示声音的强弱等级，可用来呈现声音的响度。[3]二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，如电能、汽油、柴油等。16．当前我国主要的发电形式是火力发电，火力发电是将燃料的能转化为内能，再转化为机械能推动发电机运转，最终转化为电能。【答案】化学【详解】火力发电站将燃料的化学能先转化为内能，利用内能对外做功，通过汽轮机带动发电机运转，最终转化为电能。17．在一定条例下，各种形式的能都可以相互转化，指出下列例中能量如何转化；(1)木柴燃烧发热：；(2)壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动：。【答案】(1)见详解(2)见详解【解析】【小题1】木柴燃烧发热，消耗化学能，产生内能，此过程是将化学能转化为内能。【小题2】壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。18．电动汽车行驶时将电能主要转化为能，电动汽车都安装能量回收装置，减速时带动发电机发电，有人认为电动汽车应该可以无限续航而无须充电，此观点违背了定律。【答案】机械能量守恒【详解】[1]电动汽车行驶时，消耗电能，汽车获得机械能，所以是将电能主要转化为机械能。[2]能量不会凭空产生或消失，能量的总和保持不变，电动汽车在行驶时消耗能量，机械效率不可能达到100%，所以不可能永远运动下去，因此认为电动汽车应该可以无限续航而无须充电的观点违背了能量守恒定律。19．小红乘坐旅游巴士去旅游，她观察到前方大卡车尾部冒“黑烟”，这是因为柴油没有完全燃烧，若柴油没有完全燃烧，则柴油的热值（选填“变大”、“变小”或“不变”）；柴油在燃烧过程中将能转化为能。【答案】不变化学内【详解】[1]因热值是燃料的一种特性，与燃料的多少、是否完全燃烧无关，所以，柴油不能完全燃烧时，柴油的热值不变。[2][3]柴油在燃烧过程中，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。20．2023年8月24日，日本不顾国际反对强行进行核废水排海作业。核能给人类带来巨大利益的同时，不规范处理核废水和废料也给环境带来巨大的污染。核电站是利用铀235发生（选填“裂变”或“聚变”）反应释放能量的；利用核能发电是将核能转化为。【答案】裂变电能【详解】[1]核电站是利用铀235这种重核发生裂变反应来释放能量的。在裂变过程中，一个重核分裂成两个或多个较轻的核，同时释放出大量的能量。这种能量被用来加热水，产生蒸汽，进而驱动涡轮机发电。[2]核电站中的能量转化过程是这样的：首先，核裂变反应释放出核能；然后，这些核能被用来加热水，使水变成高温高压的蒸汽，这个过程中核能转化为内能；接着，蒸汽推动涡轮机旋转，涡轮机再带动发电机发电，这个过程中内能转化为机械能，机械能再转化为电能。但总的来说，核电站是利用核能发电，即将核能最终转化为电能。21．为了应对能源危机，发展清洁能源，其中太阳能作为清洁能源正在被城市和农村广泛应用例如太阳能LED照明路灯。其中太阳能是来源于太阳内部发生的核所产生的；而LED（发光二极管）的主要制作材料是材料。【答案】聚变半导体【详解】[1]在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。[2]半导体材料的导电性能可以受到外部环境的影响而发生变化，这使得它可以被用于制造各种类型的传感器。LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是半导体。22．如图所示，是一种新型节能路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板；白天太阳能电池板将太阳能转化为能，小风扇相当于风力发电机，将能转化为电能。【答案】电机械【详解】[1]太阳能电池板产生电能，所以可以把太阳能转化为电能。[2]小风扇相当于风力发电机，可以把风的机械能转化为电能。三．解答题（本题共8小题，共56分）23．为减少碳排放，我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识，比如，“油门”系统、刹车系统、转向灯等。(1)如图乙中的O、E、F为变阻器的三个接线柱，如果要使驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速，应该要将变阻器上的两个接线柱分别接入电路M、N处。把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上，它的控制作用是的（选填“改变”或“不变”）。如果将E和F分别与M和N连接，我们会发现：。(2)汽车转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭，其中一个灯损坏，另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为，转向横杆相当于电路中的；司机踩刹车时，刹车片温度会升高，是因为部份机械能转化为内能，此时能量是的（最后一个空选填“守恒”或“不守恒”）。(3)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况、汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮：后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光，下列电路图符合要求的是（）A． B． C． D．【答案】(1)E、O不变“油门”系统无效(2)并联开关守恒(3)D【详解】（1）[1]驾驶员踩下“油门”，电路中变阻器阻值减小，则应把O、E接入电路，此时接入电路中的电阻丝变短电路中变阻器阻值减小，电流变大而加快电动机的转速。[2]开关控制电路的通断，把开关S改接到电流表和电动机之间的位置上，它的控制作用是不变的。[3]如果将E和F分别与M和N连接，电阻的阻值最大，滑片不起作用，驾驶员踩下“油门”，电动机的转速不变，所以会发现“油门”系统无效。（2）[1][2]汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭，但转向灯也可以单独工作，所以它们是并联的；司机拨动横杆，转向灯才会工作，所以这根杆子起到开关的作用。[3]根据能量守恒定律，能量在转移和转化的过程中，能量的总和不变，司机踩刹车时，刹车片温度会升高，是因为部份机械能转化为内能，此时能量是守恒的。（3）由题意知道，当后备箱关好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；后备箱未关好时，相当于断开开关，指示灯发光；这说明指示灯与开关S并联，但整个电路不会出现短路，即电路中必须串联一个电阻保护电路。故选D。24．贵阳市被列为甲醇新能源汽车试点城市以来，截至2022年6月30日投入的甲醇汽车已超17000辆，贵阳市将继续推广这种新能源汽车。请你从环境保护的角度谈谈发展新能源汽车的意义。（写出两条即可）【答案】（1）减少对石油资源的依赖（2）减少环境污染（3）应对气候变化【详解】（1）减少对石油资源的依赖随着中国经济的发展，石油消耗量逐年上升，对外石油依赖程度也在不断增加。发展新能源汽车有助于降低对中国石油资源的依赖，提高能源安全。（2）减少环境污染传统燃油汽车排放的尾气中含有大量的有害物质，对环境造成严重污染。新能源汽车在使用过程中产生的污染物较少，有助于改善空气质量。（3）应对气候变化新能源汽车的使用可以降低温室气体排放，减缓全球气候变暖的速度。中国政府已经承诺到2030年前将碳排放达到峰值，并争取在2060年前实现碳中和。发展新能源汽车是实现这一目标的重要途径。25．阅读短文，回答问题。太阳能路灯如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED光二极管、灯杆等组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，白炽灯发光时灯丝

温度会比较高，而LED灯把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将

逐步取代传统光源。(1)乙图中，当夜晚光线弱时，S与接通（选填“b”

或“c”），此时的能量转化流程为图丙中（选填“①”或“②”）。(2)LED灯主要由（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成_能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯（选填“高”或“低”）。(3)为使LED发光二极管正常工作，至少应将个LED发光二极管串联起来才能安全使用。【答案】(1)c②(2)半导体光低(3)6【详解】（1）[1][2]当夜晚光线弱时，S与c接通，LED灯通过蓄电池供电，蓄电池的化学能转化为电能，该过程所涉及的能量转化流程为图丙中的②。（2）[1][2][3]发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，LED灯主要由半导体材料制；根据题意知，LED的发光原理是直接把电能转换成光能，其电热转换损耗的能量较白炽灯低，因而其发光效率较高。（3）由于太阳能电池板的电压为24V，而LED发光二极管的工作电压为2~4V，低于太阳能电池板电压，所以应将它们串联接在电路中，串联的发光二极管的个数26．阅读短文，回答问题。手机充电手机充电时，充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流流过。但充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，或长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿的概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器自燃自爆。目前，利用“超级快充”技术不到10分钟就可以把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。图是某超级快速充电器在给电池充电过程中，充电器输出的电流和电压与时间的关系。(1)充电器插在插座上未连接手机时，充电器内部（选填“有”或“没有”）电流通过，此时充电器相当于（选填“电源”“开关”或“用电器”）。(2)充电器不及时拔掉容易产生元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为能。(3)分析图像可知，超级快速充电器在充电过程中，功率（选填“是”或“不是”）保持全程不变的。【答案】(1)有用电器(2)内(3)不是【详解】（1）[1][2]由文中可知，充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过，因此此时也消耗电能，充电器相当于用电器。（2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，是电流的热效应，此过程中电能转化为内能。（3）由两图可知，电压和电流都随时间有变化，不同时间的电压与电流的乘积是不同的，根据可知，充电过程功率也不是全程保持不变的。27．某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶。汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N。设汽油在汽缸内完全燃烧，且热值近似取q＝5×107J/kg。(1)求A、B两地间的距离是多少米；(2)求在上述行驶过程中：①牵引力对汽车所做的功；②消耗的汽油质量；(3)从B处开始，司机关闭发动机，汽车滑行至C处停止。在此过程中，汽车通过动能回收装置将动能减少量的60%转化为电能，若这些电能是1.8×105J，求汽车在B处时的动能。【答案】(1)72000m(2)7.2×107J，4.8kg(3)3×105J【详解】（1）A