九年級物理寒假分層作業(yè)：第27練 能源與可持續(xù)發(fā)展（解析版）

第27練能源與可持續(xù)發(fā)展一、選擇題1．（2022·河南·商水縣希望中學(xué)九年級期末）小亮從網(wǎng)上購買了一個神奇的燈——磁懸浮燈，將燈座的電源適配器連接至家庭電路中，懸浮在燈座上方的燈泡沒有線連接，竟然發(fā)光了，如圖所示．該燈具采用先進(jìn)的無線電傳輸技術(shù)使懸浮物中的半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無需電池供電，燈座和燈的里面都有磁體．以下關(guān)于這個燈的說法中，正確的是（）A．“磁懸浮燈”利用了電磁感應(yīng)原理B．“磁懸浮燈”之所以能懸浮，利用了電荷間的相互作用關(guān)系C．電能屬于一次能源D．半導(dǎo)體芯片的電阻為零【答案】A【詳解】A．懸浮在燈座上方的燈泡沒有線連接，無線電傳輸技術(shù)，使燈發(fā)光，為電磁感應(yīng)原理，故A正確；B．“磁懸浮燈”之所以能懸浮，是利用磁極間相互作用，故B錯誤；C．我們所使用的電能都是其他形式能轉(zhuǎn)化來的，因此電能屬于二次能源，故C錯誤；D．超導(dǎo)體電阻為零，半導(dǎo)體芯片的電阻不為零，故D錯誤。故選A。2．（2021·福建福清·九年級期中）聯(lián)合國把每年的6月5日定為“世界環(huán)境日”，旨在喚起全世界人民的環(huán)境保護(hù)意識。以下措施有利于環(huán)境保護(hù)的是（）A．大量砍伐樹木B．大量使用農(nóng)藥和化肥C．工業(yè)廢水直接排放D．將含汞量高的舊電池投到標(biāo)有“有害垃圾”的垃圾桶里【答案】D【詳解】A．大量砍伐樹木會造成水土流失，土地貧瘠，對環(huán)境有很大的危害，所以A不符合題意；B．大量使用農(nóng)藥和化肥會破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、導(dǎo)致土地板結(jié)、水體富營養(yǎng)化等，所以B不符合題意；C．未經(jīng)處理的工業(yè)廢水中含有大量有害物質(zhì)，有些物質(zhì)在自然環(huán)境中不易分解，若直接排放，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的危害非常大，所以C不符合題意；D．汞對人體是有害的，處理含汞的物質(zhì)時不能采用簡單填埋的方式，將含汞量高的舊電池投到標(biāo)有“有害垃圾”的垃圾桶里集中合理處理，可以將危害降到最低，所以D符合題意。故選D。3．（2022·全國·九年級）人和動物從食物中獲取的能量屬于（）A．熱能 B．貯存能 C．化學(xué)能 D．機(jī)械能【答案】C【詳解】食物中的能量以化學(xué)能的方式貯存，在體內(nèi)通過分解食物釋放其化學(xué)能，一部分化學(xué)能，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。4．（2022·全國·九年級）關(guān)于能量，下列說法正確的是（）A．能量是與物體運(yùn)動有關(guān)的物理量，所以靜止的物體沒有能量B．火力發(fā)電廠將煤炭燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能C．風(fēng)能、電能、核能等一切能量都來源于太陽D．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，因此能量的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化沒有方向性【答案】B【詳解】A．一切物體都具有內(nèi)能，靜止的物體也有內(nèi)能，故靜止的物體也有能量，故A錯誤；B．自然界中的各種能量可以相互轉(zhuǎn)化的，且總量不變，火力發(fā)電廠就是將煤炭燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；C．風(fēng)能和核能屬于一次能源，直接從自然界獲得，而電能不屬于一次能源，通常是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來，風(fēng)能、電能、核能都與太陽無關(guān)，故C錯誤；D．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中一部分能量不能被收集起來重新利用，能量轉(zhuǎn)化向減少的方向，因此能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化具有方向性，故D錯誤。故選B。5．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）水是生命之源，保護(hù)水資源、節(jié)約用水是我們義不容辭的責(zé)任。下列做法不能節(jié)約用水的是（）A．淋浴擦肥皂時暫時關(guān)上噴頭B．洗衣后的水用來拖地C．水龍頭壞了，立即進(jìn)行修理D．用水管不間斷地沖洗汽車【答案】D【詳解】A．淋浴擦肥皂時關(guān)上噴頭，可以減少用水，符合節(jié)約用水要求，故A不符合題意；B．洗衣后的水用來拖地，把水重復(fù)使用可以減少水的用量，符合節(jié)約用水要求，故B不符合題意；C．水龍頭壞了立即進(jìn)行修理，可以減少水的浪費(fèi)，符合節(jié)約用水要求，故C不符合題意；D．用水管不間斷的沖洗汽車，造成水的浪費(fèi)，不符合節(jié)約用水要求，故D符合題意。故選D。6．（2022·全國·九年級單元測試）倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境，國家鼓勵發(fā)展新能源汽車，下列相關(guān)說法正確的是（）A．電動汽車能快速充電，是因為其電池能量轉(zhuǎn)化效率高B．使用超導(dǎo)材料制作汽車電動機(jī)，可提高能量利用效率C．隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，新能源汽車的效率可達(dá)到D．太陽能、核能、風(fēng)能，都屬于可再生的清潔型新能源【答案】B【詳解】A．電動汽車能快速充電主要是與電動汽車的充電功率有關(guān)，和電池沒有關(guān)系，故A錯誤；B．如果使用超導(dǎo)體材料制作汽車的電動機(jī)，超導(dǎo)體又稱為超導(dǎo)材料，是指在某一溫度下，電阻為零的導(dǎo)體。通過焦耳定律可得，如果導(dǎo)體的電阻為零，那么不論多長的時間或者多大的電流，超導(dǎo)體處都不會產(chǎn)生熱量，減少額外功的產(chǎn)生，從而提升能量的利用效率，故B正確；C．無論科學(xué)技術(shù)如何進(jìn)步，機(jī)械在做功時總是會產(chǎn)生額外功，所以新能源汽車的效率不可能達(dá)到，故C錯誤；D．可再生能源包括太陽能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地?zé)崮艿?，它們在自然界可以循環(huán)再生，是取之不盡，用之不竭的能源，不需要人力參與便會自動再生，是相對于會窮盡的非再生能源的一種能源；清潔能源，即綠色能源，是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源，它包括核能和可再生能源。其中核能雖然是清潔能源，但是核能會消耗物質(zhì)，而且消耗的物質(zhì)并不能在自然界中循環(huán)再生，所以核能是不可再生能源，故D錯誤。故選B。7．（2021·山東淄博·中考真題）2021年5月22日10時40分，太陽能電池板一相機(jī)中國首個火星巡視器“祝融號”火星車（如圖所示）成功駛上火星表面，開始巡視探測，并通過“天問一號”環(huán)繞器向地面?zhèn)骰靥綔y信息。我國成為首次火星探測即實現(xiàn)著陸的國家。下列說法錯誤的是（）A．環(huán)繞器利用電磁波向地面?zhèn)魉托畔．太陽能電池板能把太陽能轉(zhuǎn)化為電能C．配置六個車輪是為了增大火星車對火星表面的壓強(qiáng)D．相機(jī)拍照時鏡頭與火星表面的距離應(yīng)大于鏡頭的兩倍焦距【答案】C【詳解】A．電磁波能在真空中傳播，環(huán)繞器利用電磁波向地面?zhèn)魉托畔ⅲ蔄正確，不符合題意；B．太陽能電池板工作時，消耗太陽能，產(chǎn)生電能，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，不符合題意；C．配置六個車輪，壓力一定時，通過增大受力面積減小火星車對火星表面的壓強(qiáng)，故C錯誤，符合題意；D．由照相機(jī)的原理可知，相機(jī)拍照時，鏡頭與火星表面的距離應(yīng)大于鏡頭的兩倍焦距，故D正確，不符合題意。故選C。8．（2021·山東河?xùn)|·二模）2021年2月4日晚，北京冬奧會倒計時一周年活動在國家游泳中心“冰立方”舉行?；顒蝇F(xiàn)場，北京2022年冬奧會火炬“飛揚(yáng)”也正式發(fā)布亮相。火炬由銀色和紅色兩種配色構(gòu)成，采用氫作為燃料，外殼由重量輕、耐高溫的碳纖維材料制成。下列說法正確的是（）A．火炬紅色部分可以吸收紅光 B．火炬的氫燃料屬于可再生能源C．碳纖維材料可以增大火炬的密度 D．握緊火炬時，手對火炬的壓強(qiáng)增大【答案】D【詳解】A．由于不透明物體的顏色是由物體反射的色光決定的，物體只反射與自身顏色相同的色光，所以火炬紅色部分反射紅色光，故A錯誤；B．火炬的氫燃料使用后不能從自然界自動獲得，屬于不可再生能源，故B錯誤；C．根據(jù)可知，在體積相同時，火炬的質(zhì)量小，說明碳纖維材料的密度小，故C錯誤；D．握緊火炬時，手對火炬的壓力增大，是在壓力一定時，通過增大壓力來增大壓強(qiáng)的，故D正確。故選D。9．（2022·全國·九年級專題練習(xí)）水是人類生存環(huán)境的重要組成部分，能夠供人類直接利用的淡水資源十分珍貴，因此我們要節(jié)約用水。下列關(guān)于水的說法正確的是（）A．水可以滋養(yǎng)萬物，水能是不可再生能源B．水力發(fā)電無污染，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．水的三態(tài)變化中，霜和露都是凝華現(xiàn)象D．水的比熱容較大，有利于調(diào)節(jié)氣溫【答案】D【詳解】A．水能在短期內(nèi)能從自然界得到補(bǔ)充，是可再生能源，故A錯誤；B．水力發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C．霜是凝華現(xiàn)象，而露是液化現(xiàn)象，故C錯誤；D．水的比熱容較大，在質(zhì)量相同時，與其它物質(zhì)相比較，吸收（或放出）相同熱量，水的溫度升高（或降低）較小，所以有利于調(diào)節(jié)氣溫，故D正確。故選D。10．（2021·湖北天門·中考真題）城市交通指示燈大量使用了太陽能。白天，太陽能電池板除了將一部分太陽能給交通指示燈供電外，還將多余的太陽能給蓄電池充電；夜晚蓄電池給交通指示燈供電。此過程中關(guān)于能源及能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是（）A．太陽能是可再生能源B．太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．夜晚蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．交通指示燈將光能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【詳解】A．太陽能是一種既相對清潔，又取之不盡的能源，屬于可再生能源，故A正確；B．太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C．夜晚蓄電池給交通指示燈供電，蓄電池將化學(xué)通轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．交通指示燈將電能轉(zhuǎn)化為光能，故D錯誤。故選A。二、非選擇題11．（2022·黑龍江鐵鋒·九年級期末）2021年12月9日15點(diǎn)40分，“天宮課堂”第一課正式開講，這是時隔8年之后，中國航天員再次在太空授課。學(xué)生們觀看電視直播時，電視收到的信號是______波，信號傳播時要用通訊衛(wèi)星，衛(wèi)星上的“翅膀”實際是______（選填“電源”、“用電器”）。

【答案】電磁電源【詳解】[1]電視是通過電磁波傳遞信息的，所以學(xué)生們觀看電視直播時，電視收到的信號是電磁波。[2]衛(wèi)星上的“翅膀”實際上是太陽能電池板，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為衛(wèi)星提供電能，所以衛(wèi)星上的“翅膀”實際是電源。12．（2022·北京東城·九年級期末）請閱讀《壓縮空氣儲能》并回答題壓縮空氣儲能壓縮空氣儲能技術(shù)，是一種新型的蓄能蓄電技術(shù)。2021年10月份，我國自主研發(fā)的首套最大發(fā)電功率，最大儲能容量的先進(jìn)壓縮空氣儲能系統(tǒng)，在貴州畢節(jié)成功并網(wǎng)發(fā)電。電力專家把這個儲能系統(tǒng)比喻成一個“超大號的充電寶”。壓縮空氣儲能系統(tǒng)包括儲能過程和釋能過程兩個環(huán)節(jié)。儲能過程是利用電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時的剩余電量，由電動機(jī)帶動空氣壓縮機(jī)，將空氣壓入儲能室進(jìn)行儲能。釋能過程是當(dāng)電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷時，將高壓空氣釋放，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而滿足電力系統(tǒng)的調(diào)峰需要。壓縮空氣儲能發(fā)電與以往風(fēng)電和光伏發(fā)電的方式相比，不受環(huán)境影響，發(fā)電穩(wěn)定；壓縮空氣儲能不像儲氣罐儲能會漏氣，也不像燃料儲能會燃燒，從而造成環(huán)境污染或帶來安全隱患，因此壓縮空氣儲能是一種比較比較安全、清潔的儲能方式。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）位于貴州畢節(jié)的壓縮空氣儲能系統(tǒng)，最大儲能容量為___________；（2）該壓縮空氣儲能系統(tǒng)以最大功率發(fā)電1小時，發(fā)電量為___________；（3）壓縮空氣儲能與儲氣罐儲能方式相比，優(yōu)勢是：___________；（4）文中壓縮空氣儲能系統(tǒng)利用“錯峰”的方法達(dá)到了對資源進(jìn)行合理的分配。請你類比該舉措，舉一個實際生活中相似的應(yīng)用實例。（__）【答案】不會漏氣修建水壩儲水【詳解】（1）[1]根據(jù)原文對壓縮空氣儲能技術(shù)的介紹，壓縮空氣儲能系統(tǒng)最大儲能容量為。（2）[2]由題意，最大發(fā)電功率，發(fā)電1小時所產(chǎn)生的電能為（3）[3]壓縮空氣儲能不像儲氣罐儲能會漏氣，故壓縮空氣儲能與儲氣罐儲能方式相比，是不會漏氣。（4）[4]雨季河水水流量較大，發(fā)電用不完，枯水季節(jié)，水流量不足，于是人們修建攔河大壩，雨季河水水流量較大時，將水能儲存起來，枯水季節(jié)可以發(fā)電。13．（2021·全國·九年級課前預(yù)習(xí)）中國探月工程采用“繞、落、回”三步走發(fā)展戰(zhàn)略，歷時16年圓滿收關(guān)。

（1）第一階段“繞”?！版隙鹨惶枴泵撾x地球引力后關(guān)閉所有發(fā)動機(jī)，在不受力的情況下，由于_______仍可向月球飛行。如圖A所示，“嫦娥一號”進(jìn)入月球軌道實施了三次近月制動，順利完成“太空剎車”動作，在制動過程中“嫦娥一號”的機(jī)械能________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（2）第二階段“落”。長征系列火箭使用_______（選填“比熱容”或“熱值”）較大液態(tài)氫作為燃料，將“嫦娥四號”發(fā)射升空?！版隙鹚奶枴本嘣虑虮砻?00m時將發(fā)動機(jī)的推力調(diào)整為開始懸停，此時“嫦娥四號”在月球時的重力為________N。如圖B是“嫦娥四號”著陸后與月球車“玉兔二號”的合影，“玉兔二號”裝有6個輪胎來_______對月壤的壓強(qiáng)，車路上的條紋是為了_______摩擦力。（后兩空均選填“增大”或“減小”）（3）第三階段“回”?！版隙鹞逄枴睂⒉杉降?731g月壤運(yùn)回地球，運(yùn)抵地球后月壤的質(zhì)量為_____kg。月壤中含有豐富的“氦-3”可作為核_______（選填“裂變”或“聚變”）的燃料?！敬鸢浮繎T性減小熱值2.5×103減小增大1731聚變【詳解】（1）[1]“嫦娥一號”脫離地球引力后關(guān)閉所有發(fā)動機(jī)，此時“嫦娥一號”是運(yùn)動的，在不受力的情況下，由于慣性仍可繼續(xù)飛行，奔向月球。[2]近月制動，說明相對于月球高度減小，速度減小，衛(wèi)星的質(zhì)量幾乎不變，高度減小重力勢能減小，速度減小動能減小，所以機(jī)械能減小。（2）[3]運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時，可以釋放出更多的熱量。[4]懸停時，“嫦娥四號”處于平衡狀態(tài)，受到重力和發(fā)動機(jī)的推力一對平衡力的作用，大小相等，即G=F=2.5×103N[5]“玉兔二號”裝有6個輪胎，壓力一定時，通過增大受力面積減小對月壤的壓強(qiáng)。[6]車輪上都刻有條紋是為了使接觸面變粗糙來增大摩擦力。（3）[7]采集到的1731g月壤運(yùn)回地球，位置發(fā)生變化，但所含物質(zhì)的多少不變，它的質(zhì)量不變。[8]氦-3是世界公認(rèn)的高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料。三、實驗題14．（2021·湖南張家界·中考真題）宇宙承載著中國人民千百年來的向往，“祝融號”火星車已安全到達(dá)火星表面?；鹦擒囉兴钠柲茈姵匕?，整體造型就像一只蝴蝶，大陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為______；火星車塔載了6臺科學(xué)載荷進(jìn)行科學(xué)探測，其中次表層探測雷達(dá)隨火星車一起移動探測并收集地下反饋信息，則以火星車為參照物次表層探測雷達(dá)是______的?！敬鸢浮侩娔莒o止【詳解】[1]大陽能電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。[2]次表層探測雷達(dá)隨火星車一起移動，故以火星車為參照物，探測雷達(dá)的位置沒有發(fā)生改變，故探測雷達(dá)相對于火星來說是靜止的。四、綜合題15．（2022·北京豐臺·九年級期末）閱讀《核聚變與中國的“人造太陽”》回答問題。核聚變與中國的“人造太陽”2021年5月，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄，成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒運(yùn)行，標(biāo)志著我國受控核聚變研究工作又上升到一個新的水平。人們對核聚變的研究源于對太陽能源的認(rèn)識。太陽每秒輻射出的能量約為3.8×1026J。是什么使太陽有如此豐富的能量？科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，太陽中心區(qū)處于高溫、高壓和高密度狀態(tài)。在此條件下，原子的所有電子幾乎都擺脫了原子核的束縛，這些失去電子的原子核相互之間的距離很小，易于結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，同時釋放出能量。因此，太陽的能源是核聚變釋放出來的。人們也一直在努力嘗試實現(xiàn)受控核聚變，進(jìn)而利用核聚變中的能源。與核裂變相比，核聚變有很多優(yōu)點(diǎn)。第一，核聚變產(chǎn)能效率高。第二，地球上核聚變?nèi)剂想碗皟α控S富。第三，核聚變更為安全、清潔。然而，在地球上要想實現(xiàn)受控核聚變，需要將超高溫（1億攝氏度以上）狀態(tài)下的核燃料，長時間地約束在一個非常小的空間內(nèi)。但是地球上沒有任何容器能夠承受如此高的溫度，為此科學(xué)家們想到了利用磁場來約束，并設(shè)計了名為托卡馬克的實驗裝置，其主要結(jié)構(gòu)類似于一個兩端相連的閉合通電螺線管，如圖所示。由于核燃料在超高溫狀態(tài)下已經(jīng)變成了帶電粒子，磁場對運(yùn)動的帶電粒子可以產(chǎn)生力的作用，因此超高溫狀態(tài)下的核燃料可以被托舉在磁場中，避免與容器直接接觸。為了更好地約束上億攝氏度的核燃料，人們利用超導(dǎo)材料制作導(dǎo)體線圈來產(chǎn)生強(qiáng)大的電流和磁場。目前，關(guān)于受控核聚變的研究工作還在繼續(xù)，相信不久的將來這一領(lǐng)域?qū)⒂兴黄?。核聚變能一旦開始大規(guī)模地開發(fā)利用，就可以向人類提供“取之不盡，用之不竭”的能源，這將幫助人類徹底解決能源危機(jī)。（1）“人造太陽”是通過______（選填“核裂變”或“核聚變”）反應(yīng)釋放能量的；（2）原子是由原子核和_______構(gòu)成的；（3）相比核裂變，核聚變具有的優(yōu)點(diǎn)是：_______；（4）請你根據(jù)所學(xué)知識，解釋超導(dǎo)材料制作的導(dǎo)體線圈可以產(chǎn)生強(qiáng)大電流的原因。_______【答案】核聚變核外電子效率高，燃料氘和氚儲量豐富，更為安全、清潔超導(dǎo)材料制作的線圈電阻很小【詳解】（1）[1]由材料可知，“人