人教版初中物理九年级全册同步分层练习-22.1《能源利用的现状和面临的挑战》（培优版）
一、选择题（每题4分，共28分）
1．（2025·威远模拟）下列关于材料、信息和能源的说法正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气都属于不可再生能源
B．现在遍布全球的通讯技术所依赖的媒介是超声波
C．计算机和手机里面的集成电路是由绝缘体材料制成的
D．核电站利用的是核聚变产生的能量
2．（2025·湖南模拟）近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。下列说法正确的是（ ）
A．航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．远距离输电导线用半导体制作，可以降低电能的损耗
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
3．如图为核能发电过程，则（ ）
A．M装置是电动机
B．核能是可再生能源
C．核能可全部转化为电能输出
D．环节②主要通过做功使内能减少
4．（2025·广州模拟）如图，塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔。塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3，下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（ ）
A．塔式太阳能发电系统通过做功的方式改变接收器内物质的内能
B．太阳能是一次能源，且是不可再生能源
C．电能是可再生能源
D．
5．（2025·遂宁） 2025年是我国南极长城站成立40周年，科考队一路风雪兼程、筑梦冰原。不久前，科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗，让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗的说法正确的是（ ）
A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而增大压强
B．机器狗工作时消耗的电能是一次能源
C．科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务
D．机器狗负重行走在水平冰面，它对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力
6．（2025·旺苍模拟）下列关于物理常识的叙述正确的是（ ）
A．太阳能是一种可再生能源，且是目前人类使用最广泛的能源形式
B．牛顿通过实验得出了“牛顿第一定律”
C．医院中常用的“B超”是利用电磁波进行人体内部成像的
D．电磁铁的磁性强弱只与通过它的电流大小有关
7．（2025·深圳模拟）智能家居带给我们轻松舒适的生活，如图是一款智能扫地机器人，它可以通过手机 APP 设置清扫区域，自动完成清扫并返回基站充电。以下关于该机器人说法错误的是（ ）
A．扫地机器人使用的电能是二次能源
B．机器人摄像头成倒立、缩小的实像
C．机器人静止时，受到的重力和支持力是一对相互作用力
D．充电时，机器人相对于基站是静止的
二、填空题（每空2分，共26分）
8．（2023·娄星模拟）如图是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，硅光电池板产生的电能属于 （填“一次”或“二次”）能源。
9．（2025·秦州模拟）南南在手机上观看春晚节目《山河诗长安》：
（1）千人高声齐颂《将进酒》，这里的“高声”是指声音的 大，声音是由人的声带 产生的；
（2）手机上的节目信息是利用 波传送的；
（3）手机消耗的电能是 次能源。
10．（2025·象州模拟）如图是中国空间站太阳能电池板，它把太阳能转化为电能。太阳能清洁无污染，是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。中国空间站向地面指挥中心发送信息，是通过 传递的。
11．（2025·凉山模拟）风能用之不竭、清洁环保。目前我国加大了风能的开发和利用。风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生 差，可以使风机叶片转动，带动发电机发电；风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用硬度大、密度 （选填“大”或“小”）的复合材料制成。
12．（2025·哈尔滨）小明乘坐高铁列车从北京南站到上海虹桥站，高铁列车利用的电能属于 （选填“清洁型”或“污染型”）能源。下图是列车时刻表，计算该次列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是 km/h。（为方便计算，数据做了适当调整）
站名 到达时间 开车时间 里程/千米
北京南 始发 14：45 0
济南西 16：25 16：27 406
南京南 18：24 18：02 1023
上海虹桥 19：45 终点 1350
三、计算题（共5分）
13．有一种电能辅助式太阳能热水器，将它安装在阳光充足的水平台面上，并注满水.晴天时它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2，阴雨天时用电加热.铭牌上的部分参数如表所示.
型号 JLD-88
水容量/L 100
电热管功率 2 000 W
自身质量/kg 40
（1）热水器水箱中注满水时，水的质量为多少
（2）杭州地区(晴天)平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为 .若每天日照时间按10 h计算，则它一天中接收的太阳能(E)约为多少 若这些太阳能有50%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少
（3）阴雨天时需用电加热，如果所消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水升高同样的温度需多长时间
（4）从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的主要理由： (要求写出两点) 103J/(kg·℃)]
四、综合题（每空2分，共12分）
14．（2025·茂南模拟）自然界的一切活动都需要能量，能量是由不同能源提供的，各种能源的广泛使用，极大地促进了人类文明的进步，下面请和小明一起走进能量的世界。
（1）如图所示，平底茶壶的质量是0.4kg，底面积是40cm2，内盛0.6kg的水，放置在一水平桌面上。则茶壶对桌面的压力为 N，茶壶对桌面的压强为 Pa，水对茶壶底部的压强为 Pa，水对茶壶底部的压力为 N；
（2）蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作时将内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同；
（3）电能的利用是人类进入现代文明社会的标志，小明家有一个铭牌模糊的电饭煲。他将电饭煲接在三孔插座上，关闭其它用电器，电饭煲正常工作3min，观察如图的电能表转盘转了30转，该电饭煲的额定功率为 kW；
（4）核反应堆的发明拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕，核能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源；
（5）能源危机已成为国际性问题，为了人类的未来，我们必须节约能源。节约能源的主要方式之一是开发新能源，下列不是利用新能源获得电能的是（ ）
A．拦坝式潮汐能发电 B．地热蒸汽发电
C．硅太阳能电池 D．煤炭火力发电
15．（2025·金牛模拟）空气炸锅是利用空气替代热油、借助对流机制、通过风扇使热气在食物周围高速循环来烹饪食物，因其烹制食物具有脂肪含量低、美味酥脆、无油烟等特点，深受广大市民青睐。小红同学家里新买的空气炸锅及其简化电路如图所示，其定时器、LED灯和温控器的电阻忽略不计，微动开关在锅体发生轻微晃动时就断开。空气炸锅内胆表面普遍采用特氟龙等不粘涂层，涂层若被金属工具划破，高温下可能释放有害物质；使用时将空气炸锅放置在平稳、开放的空间，确保进/出风口周围10cm内无遮挡物，避免将炸锅紧贴墙面、橱柜或其它电器。
（1）用电安全至关重要，小红同学认真阅读说明书后，对书中的安全警示做了以下分析，其中不合理的是（ ）
A．使用过程中，背后的出风口请勿正对电源线
B．使用时应选择独立插座，避免与其他大功率电器共用
C．为了缩短加热时间，可用毛巾盖住顶部的出风口
D．加热液体时应使用开口容器，因为封闭容器易引起喷爆事故
（2）小红若关掉家中的其它家用电器，只使用空气炸锅烤蛋挞，用时18min，同时观察到电能表指示灯闪烁1280次（电能表规格为），若电价为0.6元，则该过程需要支付的电费是 元；他查阅说明书得知空气炸锅的额定功率是1200W，通过计算发现实际耗电量与额定耗电量不一致，导致该现象的合理解释是 。（写出一条即可）
（3）通过实际操作，小红对空气炸锅的使用有了一些猜想，下列猜想合理的是___________。
A．空气炸锅顶部的发热管在间歇性工作，这是厂家为了响应节能减排而特意设计的
B．空气炸锅在使用过程中可以晃动锅体，从而判断蛋挞液是否凝固
C．禁止使用金属工具翻动食物，主要是金属材质导热性强，会吸收锅内能量
D．空气炸锅在停止加热后内部风扇还要转动，是为了散热和排烟
五、科普阅读题（共5题，共29分）
16．结合图阅读以下材料，回答问题.
混合动力型汽车
利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，通常指的是利用汽油和电池的汽车.该类型汽车，一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机.汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要，当需要更多的动力时，可以再由电动机提供，电动机由能重复充电的蓄电池供电.
有一种类型的混合动力型汽车，称为“并联混合动力型汽车”（如图）.该车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连.何时使用汽油发动机，何时使用电动机，何时两者同时使用由内置电脑确定.这类汽车除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其他能源.与电动汽车不同，你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电.普通汽车在制动时，汽车的动能全部转化为内能.该类型汽车在制动时，电动机作为发电机使用，把汽车的一部分动能转化为电能，实现了对电池的充电.
（1）混合动力型汽车与普通汽车相比，具有哪些优点（写出两点） .
（2）并联混合动力型汽车在水平面上制动时，汽车的动能转化为 和 .
（3）并联混合动力型汽车以速度 v匀速行驶时，若汽油发动机与电动机同时提供动力，功率分别为P1、P2，则此时该车受的阻力 F= .
（1—汽油发动机，2—电动机，3—车轮，4—内置电脑，5—油箱，6—电池）
17．（2025·深圳模拟）请阅读《我国万吨级光伏绿氢项目》并回答问题。
我国万吨级光伏绿氢项目
我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目，产出氢气纯度达99.9%，标志着我国首次实现了规模化光伏发电直接制氢工艺与工程成套技术的工业应用。
库车绿氢示范项目利用当地丰富的太阳能资源发电直接制取绿氢，电解水制氢能力每年达2万吨，可实现每小时输送2.8万立方米的氢气。压缩氢气运输是一种常用的氢气运输方式，将产生的氢气通过压缩成液体或高压气体的形式进行运输。项目建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施(如图所示)。
电解水制氢已有近百年的技术应用历史，它基于电化学原理，在两个电极之间通电，使水分子分解，在阳极侧产生氧气、在阴极侧产生氢气、水是一种广泛存在的资源，氢气是一种情节能源。氢，因其具备清洁、环保、能源效率高、来源广、储能等优点，发展氢能被看做是清洁能源转型和实现碳中和的要路径氢气是一种无色、无味、无毒的气体，可广泛应用于电力、化工、冶金、交通、航天、食品加工、医疗保健等领域。
2024年12月10日，新疆库车绿氢示范项目制氢配储项目储能电站顺利并网，该电站是一座装机容量为12.5兆瓦/50兆瓦时的电化学储能电站，由3个储能单元构成，是中国石化月前规模最大的用户侧储能电站。
请根据上述材料，回答下列问题
（1）利用太阳能发电再电解水制取的“绿氢”是一种清洁能源，也是 (选填“一次”或“二次”)能源。为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过 的方法使其液化并储存于钢罐中。；压缩体积
（2）下列是光伏绿氢能量转化的一种流程图，请你补充完整 。
（3）为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，请你提出采取的措施是(写出一条即可) 。
18．（2025·高州模拟）请阅读《微型太阳能驱动无人机》并回答下列问题
微型太阳能驱动无人机
北京航空航天大学科研团队利用自主研发的新型静电电动机，成功研制出仅重4.2lg的太阳能动力微型无人机，在自然光强度的照射下，实现发电、驱动、垂直飞行等一系列动作。只有巴掌大的无人机，仅靠两片微型太阳能电池就能驱动。
传统的电磁电动机在微型化后，由于转速高、发热大，能量转化效率低，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，导致输出电压不足，也无法满足微型飞行器的飞行需求。静电电动机利用摩擦、接触或感应产生的静电（不流动的电荷）作为能源，在电动机周边有一画电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排厅，被左侧的电极片吸引，最终产生一个带动整个飞行器起飞的升力。这些轻质部件由薄如晶片的碳纤维片制成，外层包裹着极为细小的铝箔，太阳能电池可以在自然光下产生低压直流电，由于低压直流电无法直接驱动电动机，因此科研团队在无人机内部安装了一种高压功率转换器，可以将4.5V的低压直流电转换成4~9kV的高压电，以满足静电电动机的工作需求。静电电动机的高电压、低电流工作特性，使其在工作过程中发热少且无明显红外特征，可以有效提高能量转化效率并降低能耗。
（1）微型无人机上的太阳能电池产生的低压直流电相当于 节新的干电池串联后的电压，此电压对人体 （选填“安全”或“不安全”）：
（2）无人机飞行主要是将电能转化为 能：
（3）静电电动机中相邻的左右两侧电极片带 （选填“同种”或“异种”）电荷：
（4）太阳能电池的输出电压可能与太阳能电池的 有关，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
19．（2025·深圳模拟）阅读短文，回答问题。
涡轮喷气发动机
2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919， 如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作，工作时， 空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，使进入进气道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，产生的高温高压气流推动涡轮，一边 带动压气机正常工作。
C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比；推进效率指推力克服空气阻力所做的功与其获得的机械能之比。
热效率η1 40% 推进效率η2 60% 航空燃油热值q 5.0×107J/kg
（1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时用 方式改变空气的内能（选“做功”或“热传递”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温压气流推动涡轮；此过程中消耗的航空煤油为 （选填“可再生”或“不可再生 ”） 能 源 。
（2）关于涡轮喷气发动机，下列说法不正确的是 。
A．进气道中吸入的是空气
B．燃料耗尽后，还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
C．燃烧室中，化学能转化为内能
D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
（3）机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时，能将机外 - 50℃下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值， 机上 空 调 需 要不 断 （选填“加热”或“制冷”）。
（4）已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以 200m/s的速度水平匀速巡航一小时的过程中，需要消耗 kg的航空燃油；
（5）涡轮喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反应混合气体温度随时间而变化的是图 。
A． B．
C． D．
20．（2025·深圳模拟）阅读短文，回答问题。
我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约的电力供应香港，的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为，用千伏的高压进行输电。图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
（1）核电站中绕制发电机线圈的材料可能是 选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”。
（2）关于远距离轮电，下列表述正确的是____。
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失
C．在输送电压一定时，输送的电功率超大，输电过程中的电能损失超小
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式
（3）核电站是利用可控的核裂变发电，核能是属于 选填“可再生”或“不可再生”能源。
（4）发电站各个车间负责人分工合作，有时需要电话联系，电话之间的信号属于 选填“电磁波”“超声波”。
（5）远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为，电压表示数为，电流表示数为，则短路位置到甲地的距离为 千米。
（6）核电站高压输电时的输电电流为 ，在输送功率不变时，若改用千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为 。
（7）若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为，通过总电阻为的输电线给居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为时，不考虑灯泡电阻的变化，“”灯泡实际功率为 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．煤、石油、天然气的形成过程极长，不能在短时间补充，是不可再生资源，故A正确；
B．遍布全球的通讯技术利用的媒介是电磁波，不是超声波，故B错误；
C．制作计算机和手机的集成电路的芯片，主要材料是半导体，不是绝缘体，故C错误；
D．核裂变是可控的，核电站是利用核裂变释放的能量发电，不是核聚变，故D错误。
故选A。
【分析】化石能源是不可再生能源；通讯技术利用电磁波传递信息；芯片的材料是半导体；核电站利用核裂变释放的能量发电。
2．【答案】B
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用；超导体特点及作用
【解析】【解答】A、航空器材为了减轻飞行器重量，应使用密度小的材料。故A错误。
B、水能、风能、太阳能在自然界中取之不尽用之不竭，属于可再生能源。故B正确。
C、超导材料在特点条件下电阻为零，电能不会转化为内能，相比于普通高压线可以极大降低电能损耗。故C错误。
D、LED是半导体器件。故D错误。
故选B。
【分析】（1）飞行器在大气层中高速飞行时会摩擦生热，因此需要使用熔点高的材料；为了减轻飞行器的重量，提高燃油效率和飞行性能，航空器材应当选用密度小的新型材料。
（2）水能、风能、太阳能在自然界中取之不尽用之不竭，属于可再生能源。
（3）远距离输电导线应当用超导材料制作。超导材料在特点条件下电阻为零，电能不会转化为内能。
（4）LED是一种电流控制型半导体器件，通过改变流经LED的电流，可以使其发出不同颜色的光。
3．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移；能源及其分类；发电机的构造和原理
【解析】【解答】A．利用核能发电时，汽轮机带动发电机转动发电，M是发电机而不是电动机，故A不符合题意；
B．核燃料不能在短时间得到补充，资源有限，属于不可再生能源，故B不符合题意；
C．在核能发电过程中，核能先转化为内能，再转化为机械能，最后转化为电能，在能量转化过程中，会有能量的损耗，核能不可能全部转化为电能输出，故C不符合题意；
D．环节②是蒸汽推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽对外做功，内能减少，故D符合题意。
故选D。
【分析】核能是不可再生能源；发电机将机械能转化为电能；能量转化时，有损耗；蒸汽对外做功，内能转化为机械能。
4．【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】A．由题可知，塔式太阳能发电系统吸收太阳光传递的热量来改变接收器内物质的内能，该方式为热传递，故A错误；
B．太阳能不需要转化就可以直接从自然界获取且可以源源不断获取，故不仅是一次能源，也是可再生能源，故B错误；
C．电能是二次能源，是其他能源转化而来，故不归类到可再生和不可再生能源中，故C错误；
D．因为存在能量的损耗，所以，故D正确。
故选D。
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
（2）能源有不同的分类方式：从产生方式角度划分一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；
二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气；
从是否可再生角度划分可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能；
从利用状况划分常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能；
新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。
（3）能量在转移和转化中存在消耗。
5．【答案】C
【知识点】能源及其分类；平衡力的辨别；增大压强的方法及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而减小压强，故A错误；
B．我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源，故B错误；
C．电磁波可传递信息，科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务，故C正确；
D．机器狗负重行走在水平冰面，它对冰面的压力作用在冰面上，冰面对它的支持力作用在机器狗，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
【分析】A．增大压强的方法：增大压力或减小受力面积；
B．可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
C．电磁波可传递信息；
D.一对平衡力必须符合四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
6．【答案】A
【知识点】能源及其分类；牛顿第一定律；超声波与次声波；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．太阳能是一种可再生能源，能从自然界源源不断地得到，是可再生能源，化石能源间接来自太阳能，故A正确；
B．牛顿第一定律是在实验的基础上，通过科学的推理得出的，不是直接通过实验得出的，故B错误；
C．医院中的“B超”，是利用超声波进行人体内部成像的。故C错误；
D．电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈的匝数、有无铁芯等因素有关。故D错误。
故选A。
【分析】太阳能可再生，化石能源间接来自于太阳能；牛顿第一定律是实验并科学推理得出的；B超是超声波的利用；电磁铁的磁性和电流大小有关，和线圈匝数有关。
7．【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用；能源及其分类；力作用的相互性；参照物及其选择
【解析】【解答】A.电能无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，是二次能源，故A正确；
B.摄像头的工作原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故B正确；
C.机器人静止时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C错误；
D.充电时，机器人相对于基站之间没有位置变化，是静止的，故D正确。
故选C。
【分析】(1)无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
(2)摄像头的工作原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像；
(3)相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上；
(4)在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
8．【答案】半导体；二次
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用
【解析】【解答】硅的导电性介于导体和绝缘体间，是半导体，硅光电池板是由半导体材料制成的。
二次能源是消耗一次能源得到的，硅光电池板产生电能，属于二次能源。
【分析】硅是半导体材料；电能是二次能源。
9．【答案】（1）响度；振动
（2）电磁
（3）二
【知识点】能源及其分类；声音的产生；音调、响度与音色的区分；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）千人高声齐颂《将进酒》，这里的“高声”是指声音的响度大，此处的声音是由人的声带振动产生的。
（2）手机上的节目信息是利用电磁波传送的。
（3）电能需要消耗一次能源才能得到，故手机消耗的电能是二次能源。
【分析】（1）声音的大小叫响度，声音是物体的振动产生的。
（2）电磁波可以传递信息，它的传播不需要介质；
（3）能够从自然界直接获取的能源叫一次能源；由一次能源转化而成的为二次能源。
（1）[1][2]声音的大小叫响度，声音是物体的振动产生的。千人高声齐颂《将进酒》，这里的“高声”是指声音的响度大，此处的声音是由人的声带振动产生的。
（2）电磁波可以传递信息，手机上的节目信息是利用电磁波传送的。
（3）能够从自然界直接获取的能源叫一次能源；电能需要消耗一次能源才能得到，故手机消耗的电能是二次能源。
10．【答案】可再生；电磁波
【知识点】能源及其分类；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】太阳能可以在自然界中不断得到补充，是可再生能源。
电磁波可以在真空中传播，地面指挥中心与空间站通过电磁波传递信息的。
【分析】太阳能是可再生能源；电磁波可以传递信息。
11．【答案】可再生；压力；小
【知识点】物质的基本属性；能源及其分类；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1）风能是取之不尽用之不竭的，可以在短时间内得到补充的能源，所以风能是可再生资源。
（2） 某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生压力差， 可以使风机叶片转动。
（3）风机叶片材料要求质量轻、强度大，通常采用密度小、硬度大、耐损的复合材料制作而成。
【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；
（2）根据流体压强和流速的关系解答；
（3）物质的性质决定用途。
12．【答案】清洁型；270
【知识点】能源及其分类；速度公式及其应用
【解析】【解答】电能在使用过程中，不会产生污染大气的气体，所以属于清洁能源，北京南到上海的距离为1350km，时间为5h，所以速度。
【分析】根据速度的公式计算分析，速度公式为，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
清洁能源：使用过程中不会产生勿扰大气的气体，如电能、核能等。
13．【答案】（1）解：根据水箱中的体积，V=100mL=0.1m3，
计算水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
（2）解：根据每小时的太阳能，计算一天的能量为：
W=Pt=2.8×106J/h·S×10h×1.5m2=4.2×107J
水吸收总热的50%，吸收的热量：Q吸=50%×4.2×107J=2.1×107J；
水的温度差为：
（3）解：若用电热器加热，加热时间为：
（4）解：利用太阳能，可以节约化石能源，减少环境污染
【知识点】密度公式及其应用；能源危机与能源消耗对环境的影响；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算水的质量；
（2）根据每小时得到的太阳能，计算一天太阳能的多少；结合水的吸热效率，计算水吸收的热量，根据，计算水的温度差；
（3）根据，计算加热时间；
（4）太阳能的利用，可以节约化石能源，对环境污染小。
14．【答案】（1）10；103；103；4.8
（2）做功
（3）1
（4）不可
（5）D
【知识点】能源及其分类；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】（1）茶壶对水平桌面的压力等于水和壶的总重力，即F1=G壶+G水=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N，根据压强公式计算茶壶对桌面的压强；根据液体压强公式计算水对壶底的压强p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa；结合F=Ps计算水对茶壶底的压力F2=p2S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N。
（2）蒸汽机工作时将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程的能量转化为相同。
（3）电能表规格为600r/（kW·h），电能表转盘转了30转，该电饭煲的消耗的电能；根据功率公式计算电饭煲的额定功率。
（4）核燃料使用时短时间不能恢复，因此，核能属不可再生能源。
（5）太阳能发电、潮汐能发电、地热能发电都属于新能源开发利用，火力发电使用的燃料是煤炭，不属于新能源开发利用。
故选D。
【分析】1、压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同；
3、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位。某段时间消耗电能的计算：n/600r kW·h n为灯光闪烁次数；
4、功率的计算：公式为W=Pt。
5、新能源： 指传统能源之外的各种能源形式 ，如太阳能、风能、海洋能。
（1）[1]茶壶对水平桌面的压力F1=G壶+G水=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N
[2]茶壶对桌面的压强
[3]水对壶底的压强p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
[4]水对茶壶底的压力F2=p2S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N
（2）蒸汽机工作时将内能转化为机械能，四冲程汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，故与汽油机的做功冲程的能量转化为相同。
（3）电能表转盘转了30转，该电饭煲的消耗的电能
该电饭煲的额定功率
（4）核燃料在地球上的储量是有限的，因此，核能属不可再生能源。
（5）太阳能、潮汐能、地热能是新能源，所以太阳能发电、潮汐能发电、地热能发电都属于新能源开发利用，而火力发电使用的燃料是煤炭，煤炭属于常规能源，所以火力发电不属于新能源开发利用。
故选D。
15．【答案】（1）C
（2）0.24；实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，消耗的电能增加。
（3）D
【知识点】能源与可持续发展；电能表参数的理解；电功率的计算；安全用电原则
【解析】【解答】（1）A．出风口会排出热气，正对电源线，会损坏电源线的绝缘层，引发漏电，故A不符合题意；
B．空气炸锅功率较大， 选择独立插座，避免电路中电流过大，引发火灾等安全事故，故B不符合题意；
C．用毛巾盖住顶部的出风口，导致内部温度过高，可能引发危险，故C符合题意；
D．封闭容器在加热过程中，会形成有限空间内部的压强增加，引起喷爆事故，故D不符合题意。
故选C。
（2）电能表指示灯闪烁1280次，消耗的电能；电价为0.6元/kW h，电费为0.4kW h×0.6元/kW h=0.24元； 额定电功率围殴1.2kW，工作18min，空气炸锅消耗的电能为；实际耗电量与额定耗电量不一致，原因为：实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，消耗的电能增加。
（3）A．发热管间歇性工作主要是为了控制锅内温度，避免温度过高损坏食物或设备，故A不符合题意；
B．微动开关在锅体发生轻微晃动时就断开，空气炸锅会停止工作，故B不符合题意；
C．禁止使用金属工具翻动食物，原因为金属工具刮破涂层，导致高温下可能释放有害物质，故C不符合题意；
D．空气炸锅在停止加热后，风扇继续转动可以加速散热，根据流速越大，压强越小可知，此时方便排出烹饪过程中产生的油烟，故D符合题意。
故选D。
【分析】1、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位，某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算：n/3200r kW·h n为灯光闪烁次数；功率公式的应用：P=W/t；功率单位的转换：1000w=1kw。
2、家庭安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电。
3、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力。
（1）A．出风口会排出热气，若正对电源线，高温可能会损坏电源线的绝缘层，引发漏电等安全隐患，故A不符合题意；
B．空气炸锅功率较大，若与其它大功率电器共用插座，可能会导致电路中电流过大，引发火灾等安全事故，故B不符合题意；
C．用毛巾盖住顶部的出风口，会影响空气炸锅的散热，导致内部温度过高，可能引发危险，故C符合题意；
D．封闭容器在加热过程中，内部气体受热膨胀，压力增大，可能会引起喷爆事故，故D不符合题意。
故选C。
（2）[1]电能表指示灯闪烁1280次，电能表规格为3200imp/(kW h)，则消耗的电能
电价为0.6元/kW h，则该过程需要支付的电费为0.4kW h×0.6元/kW h=0.24元
[2] 若在额定电压下，工作18min，空气炸锅消耗的电能为
实际耗电量与额定耗电量不一致，导致该现象的合理解释是：实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，消耗的电能增加。
（3）A．发热管间歇性工作主要是为了控制锅内温度，避免温度过高损坏食物或设备，而不是单纯为了响应节能减排，故A不符合题意；
B．微动开关在锅体发生轻微晃动时就断开，若晃动锅体，空气炸锅会停止工作，无法正常烹饪，故B不符合题意；
C．禁止使用金属工具翻动食物，主要是因为空气炸锅内胆表面普遍采用特氟龙等不粘涂层，涂层若被金属工具划破，高温下可能释放有害物质，而不是因为金属材质导热性强吸收锅内能量，故C不符合题意；
D．空气炸锅在停止加热后，内部仍有余热，风扇继续转动可以加速散热，同时排出烹饪过程中产生的油烟，故D符合题意。
故选D。
16．【答案】（1）节约汽油、行驶费用低、尾气排放少、噪音小等
（2）电能；内能
（3）
【知识点】功率计算公式的应用；能量的转化或转移；能源与可持续发展
【解析】【解答】（1）混合动力型汽车在制动时，电动机可作为发电机将部分动能转化为电能给电池充电。从能源利用角度看，这种转化提高了能源利用率；同时，相比普通汽车，其减少了能源的浪费，费用更低，而且污染也更少。
（2）混合动力型汽车制动时，电动机充当发电机，一部分动能转化为电能，存储在电池中，而还有一部分动能像普通汽车制动一样，转化为了内能。
（3）汽车的总功率：P=P1+P2。根据P=Fv，可得牵引力，因为汽车是匀速行驶的，处于平衡状态，在水平方向上阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则阻力。
【分析】（1）混合动力汽车相比普通汽车，节约汽油、费用低、污染小；
（2）汽车刹车时，为电池充电，将机械能转化为电能和内能；
（3）根据P=Fv，计算牵引力的大小，匀速直线运动的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等，计算阻力。
17．【答案】（1）二次；压缩体积
（2）化学
（3）在光伏板上涂防反射涂层
【知识点】液化及液化放热；物体的颜色；能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】(1)“绿氢”的主要来源是电解水生成，不能直接提取，因此绿氢是二次能源；
气体液化的两种方式是降低温度和压缩体积，为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过压缩体积的方法使其液化并储存于钢罐中；
(2)太阳能通过光伏板转化为电能，水通过电解生成氢气，这个过程中是电能转化为化学能，最后按需再将氢气的化学能转化为其他能；
(3)为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少光伏板对太阳光的反射，可采取的措施是在光伏板上涂防反射涂层或使用透明导电膜，或在背面安装黑色材料制成的背板，合理即可。
【分析】（1）直接从自然界中获得的能源，是一次能源；无法从自然界直接获取，必须通过一次能源加工才能得到的能源，是二次能源；
气体液化的两种方式是降低温度和压缩体积；
（2）电解水是将电能转化为化学能；
（3）为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，可以涂防反射的材料或能吸收全部色光的黑色材料等。
18．【答案】（1）3；安全
（2）机械
（3）异种
（4）面积；可再生
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类；电荷间的相互作用规律；串联电路的电压规律
【解析】【解答】 （1）已知一节新干电池的电压是1.5V，微型无人机上的太阳能电池产生的低压是4.5V，则相当于3节新的干电池串联后的电压，此电压对人体安全，因为低于36V；
（2）无人机飞行主要是将电能转化为机械能；
（3）在电动机周边有一圈电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排斥，被左侧的电极片吸引，说明左右两侧电极片带异种电荷。
（4）传统的电磁电动机在微型化后，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，因此推出太阳能电池的输出电压可能与面积有关。
太阳能可以在短时间内得到补充，属于可再生能源。
【分析】（1）电压电池组的电压等于各串联电池两端电压之和。
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）根据电荷之间的相互作用规律解答；
（4）太阳能电池板的面积越大，单位时间内吸收的太阳能越多，则转化成的电能越多。可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源。
19．【答案】（1）做功；不可再生
（2）B
（3）制冷
（4）2160
（5）B
【知识点】做功改变物体内能；燃料的热值；热机；能源及其分类；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）①空气流过压气机时，旋转叶片对气体做功，气体的内能增大，所以用做功的方式改变空气的内能。
②航空煤油是由石油经过炼制加工得到的，在短期内无法再生，所以航空煤油属于不可再生能源。
（2）A．工作时， 进气道中吸入的是空气 ，故A正确不符合题意；
B．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，涡轮就失去了动力来源，故B错误符合题意；
C．燃烧室中，燃料燃烧将化学能转化为内能，故C正确不符合题意；
D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机施加推力，且在推力的方向上通过距离，那么推力对飞机做功，故D正确不符合题意。
故选B。
（3）因为压缩后的空气温度过高，需要制冷来调节到舒适温度，所以为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断制冷。
（4）由图丙可知，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N，
飞机受到推力和阻力是平衡力，所以推力，
巡航一小时的路程为，
克服阻力做的功为，
因为热效率为40%，推进效率60%，则有，
即，
即，
解得：。
（5）根据题意可知，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高。
在做冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低。
所以混合气体温度随时间而变化先升高后降低，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】（1）外界对物体做功时物体的内能增加，物体对外界做功时物体的内能减少；热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能，此过程中消耗的航空煤油为 不可再生能源；
（2）A.根据题中信息可知进气道中吸入的气体类别；
B.燃料燃烧时，将化学能转化为内能；
C.压缩气体时，机械能转化为内能；
D.尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功；
（3）要将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值；
（4）根据图乙判断出当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时受到的阻力，根据飞机受到的推力和阻力是平衡力判断出推力，由W=fs=fvt算出在巡航1h的过程中克服阻力做的功，根据效率的公式得到获得的机械能，根据放热公式得到航空燃油完全燃烧放出的热量，根据Q放=mq得需要航空燃油的质量；
（5）内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能，据此分析燃气温度的变化。
（1）[1]空气流过压气机时，被压气机的旋转叶片压缩 后进入燃烧室，因此旋转叶片对气体做功，气体的内能增大，所以用做功的方式改变空气的内能。
[2]航空煤油是由石油经过炼制加工得到的，石油是古代生物经过漫长的地质年代形成的，其形成过程非常缓慢，相对于人类的时间尺度来说，储量是有限的，用一点就少一点，短期内无法再生，所以航空煤油属于不可再生能源。
（2）A．根据题中信息可知：工作时， 空气首先进入发动机的进气道，故A正确，不符合题意；
B．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，涡轮就失去了动力来源，仅靠压气机压缩气体无法推动涡轮转动。故B错误，符合题意；
C．燃烧室中，燃料燃烧，将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功，故D正确，不符合题意。
故选B。
（3）机舱内先进的 “呼吸系统” 使飞机在万米高空时，能将机外 -50℃下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到 50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断制冷。因为压缩后的空气温度过高，需要制冷来调节到舒适温度。
（4）由图丙可知，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N，飞机受到推力和阻力是平衡力，所以推力
巡航一小时的路程为
克服阻力做的功为
因为热效率为40%，推进效率60%，则有
即
即
解得。
（5）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高。
在做冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低。
所以混合气体温度随时间而变化先升高后降低，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
20．【答案】（1）铜
（2）D
（3）不可再生
（4）电磁波
（5）25
（6）2000；1：10000
（7）32.4
【知识点】能源及其分类；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）发电机的线圈电阻越小，相同条件下产生的热量越少，越安全；超导体需要在温度降到一定程度时，才能得到；铜的导电性能最好，且铜的电阻小。
（2）ABD、在输送功率不变时，提高输电电压，根据，输电线的电流变小，在输电线电阻不变时，输电线上损失的功率P损=I2R越小，导线电阻越小，输电过程中的电能损失小，超导体电阻为零，若研制出常温下的超导体，适合作输电线，就不需要高压输电，故AB错误，D正确；
C、根据W=Pt，输电规律越大，电能损失越大，故C错误。
故选D。
（3）核能使用后，不能在短时间内从自然界获得，属于不可再生能源；
（4）各个车间的人员进行联系时，需要利用电话，而电话信号通过电磁波传递信息；
（5）根据图2，电压表测量导线分压，计算电阻为，结合导线规格，计算导线长度为：，导线长度是距离的2倍，则短路的位置距离甲地25km；
（6）根据发电厂输出电功率为2×107W，输电电压U=10kV=104V，计算输电电流为：
；输电线上的热损耗功率为：P热=I2R；
若输送功率不变，若改用1000kV的电压输电，则输电电流为，
输电线上损失的热功率为P损'=I'2R，导线电阻不变，导线上的热损耗功率之比为：
；
（7）根据总功率和电压，计算电路的电流为，导线中电流为，
结合串联电路电流相等，则，则实际分压为：U实=198V；
灯丝电阻为，实际电功率为：。
【分析】（1）铜的电阻率较小，常用作输电线；
（2）超导体的电阻为零，用来作输电线，可减小输电过程中的电能损失；
（3）核能属于不可再生能源；
（4）电话利用电磁波传递信息；
（5）根据，计算电阻，结合导线规格，计算导线长度，再计算距离；
（6）根据，计算电流，结合P=I2R，判断热功率的比值；
（7）利用、，计算电流，结合电流相等，计算实际电压，根据，计算灯泡电阻，利用，计算实际电功率。
1 / 1人教版初中物理九年级全册同步分层练习-22.1《能源利用的现状和面临的挑战》（培优版）
一、选择题（每题4分，共28分）
1．（2025·威远模拟）下列关于材料、信息和能源的说法正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气都属于不可再生能源
B．现在遍布全球的通讯技术所依赖的媒介是超声波
C．计算机和手机里面的集成电路是由绝缘体材料制成的
D．核电站利用的是核聚变产生的能量
【答案】A
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．煤、石油、天然气的形成过程极长，不能在短时间补充，是不可再生资源，故A正确；
B．遍布全球的通讯技术利用的媒介是电磁波，不是超声波，故B错误；
C．制作计算机和手机的集成电路的芯片，主要材料是半导体，不是绝缘体，故C错误；
D．核裂变是可控的，核电站是利用核裂变释放的能量发电，不是核聚变，故D错误。
故选A。
【分析】化石能源是不可再生能源；通讯技术利用电磁波传递信息；芯片的材料是半导体；核电站利用核裂变释放的能量发电。
2．（2025·湖南模拟）近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。下列说法正确的是（ ）
A．航空器材常采用熔点高、密度大的新型材料
B．水能、风能、太阳能属于可再生能源
C．远距离输电导线用半导体制作，可以降低电能的损耗
D．LED屏幕主要是由超导材料制成的
【答案】B
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用；超导体特点及作用
【解析】【解答】A、航空器材为了减轻飞行器重量，应使用密度小的材料。故A错误。
B、水能、风能、太阳能在自然界中取之不尽用之不竭，属于可再生能源。故B正确。
C、超导材料在特点条件下电阻为零，电能不会转化为内能，相比于普通高压线可以极大降低电能损耗。故C错误。
D、LED是半导体器件。故D错误。
故选B。
【分析】（1）飞行器在大气层中高速飞行时会摩擦生热，因此需要使用熔点高的材料；为了减轻飞行器的重量，提高燃油效率和飞行性能，航空器材应当选用密度小的新型材料。
（2）水能、风能、太阳能在自然界中取之不尽用之不竭，属于可再生能源。
（3）远距离输电导线应当用超导材料制作。超导材料在特点条件下电阻为零，电能不会转化为内能。
（4）LED是一种电流控制型半导体器件，通过改变流经LED的电流，可以使其发出不同颜色的光。
3．如图为核能发电过程，则（ ）
A．M装置是电动机
B．核能是可再生能源
C．核能可全部转化为电能输出
D．环节②主要通过做功使内能减少
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移；能源及其分类；发电机的构造和原理
【解析】【解答】A．利用核能发电时，汽轮机带动发电机转动发电，M是发电机而不是电动机，故A不符合题意；
B．核燃料不能在短时间得到补充，资源有限，属于不可再生能源，故B不符合题意；
C．在核能发电过程中，核能先转化为内能，再转化为机械能，最后转化为电能，在能量转化过程中，会有能量的损耗，核能不可能全部转化为电能输出，故C不符合题意；
D．环节②是蒸汽推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽对外做功，内能减少，故D符合题意。
故选D。
【分析】核能是不可再生能源；发电机将机械能转化为电能；能量转化时，有损耗；蒸汽对外做功，内能转化为机械能。
4．（2025·广州模拟）如图，塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔。塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光的能量（大小为E1）聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽（其增加的内能为E2），推动发电机的汽轮机组进行发电，获得电能大小为E3，下列关于塔式太阳能发电系统的说法中正确的是（ ）
A．塔式太阳能发电系统通过做功的方式改变接收器内物质的内能
B．太阳能是一次能源，且是不可再生能源
C．电能是可再生能源
D．
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能；能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】A．由题可知，塔式太阳能发电系统吸收太阳光传递的热量来改变接收器内物质的内能，该方式为热传递，故A错误；
B．太阳能不需要转化就可以直接从自然界获取且可以源源不断获取，故不仅是一次能源，也是可再生能源，故B错误；
C．电能是二次能源，是其他能源转化而来，故不归类到可再生和不可再生能源中，故C错误；
D．因为存在能量的损耗，所以，故D正确。
故选D。
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
（2）能源有不同的分类方式：从产生方式角度划分一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能；
二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气；
从是否可再生角度划分可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能；
从利用状况划分常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能；
新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。
（3）能量在转移和转化中存在消耗。
5．（2025·遂宁） 2025年是我国南极长城站成立40周年，科考队一路风雪兼程、筑梦冰原。不久前，科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗，让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗的说法正确的是（ ）
A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而增大压强
B．机器狗工作时消耗的电能是一次能源
C．科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务
D．机器狗负重行走在水平冰面，它对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】能源及其分类；平衡力的辨别；增大压强的方法及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A．机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而减小压强，故A错误；
B．我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源，故B错误；
C．电磁波可传递信息，科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务，故C正确；
D．机器狗负重行走在水平冰面，它对冰面的压力作用在冰面上，冰面对它的支持力作用在机器狗，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
【分析】A．增大压强的方法：增大压力或减小受力面积；
B．可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
C．电磁波可传递信息；
D.一对平衡力必须符合四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
6．（2025·旺苍模拟）下列关于物理常识的叙述正确的是（ ）
A．太阳能是一种可再生能源，且是目前人类使用最广泛的能源形式
B．牛顿通过实验得出了“牛顿第一定律”
C．医院中常用的“B超”是利用电磁波进行人体内部成像的
D．电磁铁的磁性强弱只与通过它的电流大小有关
【答案】A
【知识点】能源及其分类；牛顿第一定律；超声波与次声波；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．太阳能是一种可再生能源，能从自然界源源不断地得到，是可再生能源，化石能源间接来自太阳能，故A正确；
B．牛顿第一定律是在实验的基础上，通过科学的推理得出的，不是直接通过实验得出的，故B错误；
C．医院中的“B超”，是利用超声波进行人体内部成像的。故C错误；
D．电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈的匝数、有无铁芯等因素有关。故D错误。
故选A。
【分析】太阳能可再生，化石能源间接来自于太阳能；牛顿第一定律是实验并科学推理得出的；B超是超声波的利用；电磁铁的磁性和电流大小有关，和线圈匝数有关。
7．（2025·深圳模拟）智能家居带给我们轻松舒适的生活，如图是一款智能扫地机器人，它可以通过手机 APP 设置清扫区域，自动完成清扫并返回基站充电。以下关于该机器人说法错误的是（ ）
A．扫地机器人使用的电能是二次能源
B．机器人摄像头成倒立、缩小的实像
C．机器人静止时，受到的重力和支持力是一对相互作用力
D．充电时，机器人相对于基站是静止的
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用；能源及其分类；力作用的相互性；参照物及其选择
【解析】【解答】A.电能无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，是二次能源，故A正确；
B.摄像头的工作原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故B正确；
C.机器人静止时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C错误；
D.充电时，机器人相对于基站之间没有位置变化，是静止的，故D正确。
故选C。
【分析】(1)无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；
(2)摄像头的工作原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像；
(3)相互作用力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上；
(4)在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
二、填空题（每空2分，共26分）
8．（2023·娄星模拟）如图是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，硅光电池板产生的电能属于 （填“一次”或“二次”）能源。
【答案】半导体；二次
【知识点】能源及其分类；半导体特点及作用
【解析】【解答】硅的导电性介于导体和绝缘体间，是半导体，硅光电池板是由半导体材料制成的。
二次能源是消耗一次能源得到的，硅光电池板产生电能，属于二次能源。
【分析】硅是半导体材料；电能是二次能源。
9．（2025·秦州模拟）南南在手机上观看春晚节目《山河诗长安》：
（1）千人高声齐颂《将进酒》，这里的“高声”是指声音的 大，声音是由人的声带 产生的；
（2）手机上的节目信息是利用 波传送的；
（3）手机消耗的电能是 次能源。
【答案】（1）响度；振动
（2）电磁
（3）二
【知识点】能源及其分类；声音的产生；音调、响度与音色的区分；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）千人高声齐颂《将进酒》，这里的“高声”是指声音的响度大，此处的声音是由人的声带振动产生的。
（2）手机上的节目信息是利用电磁波传送的。
（3）电能需要消耗一次能源才能得到，故手机消耗的电能是二次能源。
【分析】（1）声音的大小叫响度，声音是物体的振动产生的。
（2）电磁波可以传递信息，它的传播不需要介质；
（3）能够从自然界直接获取的能源叫一次能源；由一次能源转化而成的为二次能源。
（1）[1][2]声音的大小叫响度，声音是物体的振动产生的。千人高声齐颂《将进酒》，这里的“高声”是指声音的响度大，此处的声音是由人的声带振动产生的。
（2）电磁波可以传递信息，手机上的节目信息是利用电磁波传送的。
（3）能够从自然界直接获取的能源叫一次能源；电能需要消耗一次能源才能得到，故手机消耗的电能是二次能源。
10．（2025·象州模拟）如图是中国空间站太阳能电池板，它把太阳能转化为电能。太阳能清洁无污染，是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。中国空间站向地面指挥中心发送信息，是通过 传递的。
【答案】可再生；电磁波
【知识点】能源及其分类；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】太阳能可以在自然界中不断得到补充，是可再生能源。
电磁波可以在真空中传播，地面指挥中心与空间站通过电磁波传递信息的。
【分析】太阳能是可再生能源；电磁波可以传递信息。
11．（2025·凉山模拟）风能用之不竭、清洁环保。目前我国加大了风能的开发和利用。风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生 差，可以使风机叶片转动，带动发电机发电；风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用硬度大、密度 （选填“大”或“小”）的复合材料制成。
【答案】可再生；压力；小
【知识点】物质的基本属性；能源及其分类；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】（1）风能是取之不尽用之不竭的，可以在短时间内得到补充的能源，所以风能是可再生资源。
（2） 某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生压力差， 可以使风机叶片转动。
（3）风机叶片材料要求质量轻、强度大，通常采用密度小、硬度大、耐损的复合材料制作而成。
【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；
（2）根据流体压强和流速的关系解答；
（3）物质的性质决定用途。
12．（2025·哈尔滨）小明乘坐高铁列车从北京南站到上海虹桥站，高铁列车利用的电能属于 （选填“清洁型”或“污染型”）能源。下图是列车时刻表，计算该次列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是 km/h。（为方便计算，数据做了适当调整）
站名 到达时间 开车时间 里程/千米
北京南 始发 14：45 0
济南西 16：25 16：27 406
南京南 18：24 18：02 1023
上海虹桥 19：45 终点 1350
【答案】清洁型；270
【知识点】能源及其分类；速度公式及其应用
【解析】【解答】电能在使用过程中，不会产生污染大气的气体，所以属于清洁能源，北京南到上海的距离为1350km，时间为5h，所以速度。
【分析】根据速度的公式计算分析，速度公式为，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。
清洁能源：使用过程中不会产生勿扰大气的气体，如电能、核能等。
三、计算题（共5分）
13．有一种电能辅助式太阳能热水器，将它安装在阳光充足的水平台面上，并注满水.晴天时它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2，阴雨天时用电加热.铭牌上的部分参数如表所示.
型号 JLD-88
水容量/L 100
电热管功率 2 000 W
自身质量/kg 40
（1）热水器水箱中注满水时，水的质量为多少
（2）杭州地区(晴天)平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为 .若每天日照时间按10 h计算，则它一天中接收的太阳能(E)约为多少 若这些太阳能有50%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少
（3）阴雨天时需用电加热，如果所消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水升高同样的温度需多长时间
（4）从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的主要理由： (要求写出两点) 103J/(kg·℃)]
【答案】（1）解：根据水箱中的体积，V=100mL=0.1m3，
计算水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
（2）解：根据每小时的太阳能，计算一天的能量为：
W=Pt=2.8×106J/h·S×10h×1.5m2=4.2×107J
水吸收总热的50%，吸收的热量：Q吸=50%×4.2×107J=2.1×107J；
水的温度差为：
（3）解：若用电热器加热，加热时间为：
（4）解：利用太阳能，可以节约化石能源，减少环境污染
【知识点】密度公式及其应用；能源危机与能源消耗对环境的影响；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据m=ρV，计算水的质量；
（2）根据每小时得到的太阳能，计算一天太阳能的多少；结合水的吸热效率，计算水吸收的热量，根据，计算水的温度差；
（3）根据，计算加热时间；
（4）太阳能的利用，可以节约化石能源，对环境污染小。
四、综合题（每空2分，共12分）
14．（2025·茂南模拟）自然界的一切活动都需要能量，能量是由不同能源提供的，各种能源的广泛使用，极大地促进了人类文明的进步，下面请和小明一起走进能量的世界。
（1）如图所示，平底茶壶的质量是0.4kg，底面积是40cm2，内盛0.6kg的水，放置在一水平桌面上。则茶壶对桌面的压力为 N，茶壶对桌面的压强为 Pa，水对茶壶底部的压强为 Pa，水对茶壶底部的压力为 N；
（2）蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，蒸汽机工作时将内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同；
（3）电能的利用是人类进入现代文明社会的标志，小明家有一个铭牌模糊的电饭煲。他将电饭煲接在三孔插座上，关闭其它用电器，电饭煲正常工作3min，观察如图的电能表转盘转了30转，该电饭煲的额定功率为 kW；
（4）核反应堆的发明拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕，核能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源；
（5）能源危机已成为国际性问题，为了人类的未来，我们必须节约能源。节约能源的主要方式之一是开发新能源，下列不是利用新能源获得电能的是（ ）
A．拦坝式潮汐能发电 B．地热蒸汽发电
C．硅太阳能电池 D．煤炭火力发电
【答案】（1）10；103；103；4.8
（2）做功
（3）1
（4）不可
（5）D
【知识点】能源及其分类；压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】（1）茶壶对水平桌面的压力等于水和壶的总重力，即F1=G壶+G水=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N，根据压强公式计算茶壶对桌面的压强；根据液体压强公式计算水对壶底的压强p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa；结合F=Ps计算水对茶壶底的压力F2=p2S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N。
（2）蒸汽机工作时将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程的能量转化为相同。
（3）电能表规格为600r/（kW·h），电能表转盘转了30转，该电饭煲的消耗的电能；根据功率公式计算电饭煲的额定功率。
（4）核燃料使用时短时间不能恢复，因此，核能属不可再生能源。
（5）太阳能发电、潮汐能发电、地热能发电都属于新能源开发利用，火力发电使用的燃料是煤炭，不属于新能源开发利用。
故选D。
【分析】1、压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同；
3、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位。某段时间消耗电能的计算：n/600r kW·h n为灯光闪烁次数；
4、功率的计算：公式为W=Pt。
5、新能源： 指传统能源之外的各种能源形式 ，如太阳能、风能、海洋能。
（1）[1]茶壶对水平桌面的压力F1=G壶+G水=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N
[2]茶壶对桌面的压强
[3]水对壶底的压强p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
[4]水对茶壶底的压力F2=p2S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N
（2）蒸汽机工作时将内能转化为机械能，四冲程汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，故与汽油机的做功冲程的能量转化为相同。
（3）电能表转盘转了30转，该电饭煲的消耗的电能
该电饭煲的额定功率
（4）核燃料在地球上的储量是有限的，因此，核能属不可再生能源。
（5）太阳能、潮汐能、地热能是新能源，所以太阳能发电、潮汐能发电、地热能发电都属于新能源开发利用，而火力发电使用的燃料是煤炭，煤炭属于常规能源，所以火力发电不属于新能源开发利用。
故选D。
15．（2025·金牛模拟）空气炸锅是利用空气替代热油、借助对流机制、通过风扇使热气在食物周围高速循环来烹饪食物，因其烹制食物具有脂肪含量低、美味酥脆、无油烟等特点，深受广大市民青睐。小红同学家里新买的空气炸锅及其简化电路如图所示，其定时器、LED灯和温控器的电阻忽略不计，微动开关在锅体发生轻微晃动时就断开。空气炸锅内胆表面普遍采用特氟龙等不粘涂层，涂层若被金属工具划破，高温下可能释放有害物质；使用时将空气炸锅放置在平稳、开放的空间，确保进/出风口周围10cm内无遮挡物，避免将炸锅紧贴墙面、橱柜或其它电器。
（1）用电安全至关重要，小红同学认真阅读说明书后，对书中的安全警示做了以下分析，其中不合理的是（ ）
A．使用过程中，背后的出风口请勿正对电源线
B．使用时应选择独立插座，避免与其他大功率电器共用
C．为了缩短加热时间，可用毛巾盖住顶部的出风口
D．加热液体时应使用开口容器，因为封闭容器易引起喷爆事故
（2）小红若关掉家中的其它家用电器，只使用空气炸锅烤蛋挞，用时18min，同时观察到电能表指示灯闪烁1280次（电能表规格为），若电价为0.6元，则该过程需要支付的电费是 元；他查阅说明书得知空气炸锅的额定功率是1200W，通过计算发现实际耗电量与额定耗电量不一致，导致该现象的合理解释是 。（写出一条即可）
（3）通过实际操作，小红对空气炸锅的使用有了一些猜想，下列猜想合理的是___________。
A．空气炸锅顶部的发热管在间歇性工作，这是厂家为了响应节能减排而特意设计的
B．空气炸锅在使用过程中可以晃动锅体，从而判断蛋挞液是否凝固
C．禁止使用金属工具翻动食物，主要是金属材质导热性强，会吸收锅内能量
D．空气炸锅在停止加热后内部风扇还要转动，是为了散热和排烟
【答案】（1）C
（2）0.24；实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，消耗的电能增加。
（3）D
【知识点】能源与可持续发展；电能表参数的理解；电功率的计算；安全用电原则
【解析】【解答】（1）A．出风口会排出热气，正对电源线，会损坏电源线的绝缘层，引发漏电，故A不符合题意；
B．空气炸锅功率较大， 选择独立插座，避免电路中电流过大，引发火灾等安全事故，故B不符合题意；
C．用毛巾盖住顶部的出风口，导致内部温度过高，可能引发危险，故C符合题意；
D．封闭容器在加热过程中，会形成有限空间内部的压强增加，引起喷爆事故，故D不符合题意。
故选C。
（2）电能表指示灯闪烁1280次，消耗的电能；电价为0.6元/kW h，电费为0.4kW h×0.6元/kW h=0.24元； 额定电功率围殴1.2kW，工作18min，空气炸锅消耗的电能为；实际耗电量与额定耗电量不一致，原因为：实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，消耗的电能增加。
（3）A．发热管间歇性工作主要是为了控制锅内温度，避免温度过高损坏食物或设备，故A不符合题意；
B．微动开关在锅体发生轻微晃动时就断开，空气炸锅会停止工作，故B不符合题意；
C．禁止使用金属工具翻动食物，原因为金属工具刮破涂层，导致高温下可能释放有害物质，故C不符合题意；
D．空气炸锅在停止加热后，风扇继续转动可以加速散热，根据流速越大，压强越小可知，此时方便排出烹饪过程中产生的油烟，故D符合题意。
故选D。
【分析】1、电能表参数的理解：电能表是计量电能的仪表，电能表的数字中最后一位表示的是小数点后一位，某段时间所用电能为电能表示数之差。某段时间消耗电能的计算：n/3200r kW·h n为灯光闪烁次数；功率公式的应用：P=W/t；功率单位的转换：1000w=1kw。
2、家庭安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电。
3、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力。
（1）A．出风口会排出热气，若正对电源线，高温可能会损坏电源线的绝缘层，引发漏电等安全隐患，故A不符合题意；
B．空气炸锅功率较大，若与其它大功率电器共用插座，可能会导致电路中电流过大，引发火灾等安全事故，故B不符合题意；
C．用毛巾盖住顶部的出风口，会影响空气炸锅的散热，导致内部温度过高，可能引发危险，故C符合题意；
D．封闭容器在加热过程中，内部气体受热膨胀，压力增大，可能会引起喷爆事故，故D不符合题意。
故选C。
（2）[1]电能表指示灯闪烁1280次，电能表规格为3200imp/(kW h)，则消耗的电能
电价为0.6元/kW h，则该过程需要支付的电费为0.4kW h×0.6元/kW h=0.24元
[2] 若在额定电压下，工作18min，空气炸锅消耗的电能为
实际耗电量与额定耗电量不一致，导致该现象的合理解释是：实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，消耗的电能增加。
（3）A．发热管间歇性工作主要是为了控制锅内温度，避免温度过高损坏食物或设备，而不是单纯为了响应节能减排，故A不符合题意；
B．微动开关在锅体发生轻微晃动时就断开，若晃动锅体，空气炸锅会停止工作，无法正常烹饪，故B不符合题意；
C．禁止使用金属工具翻动食物，主要是因为空气炸锅内胆表面普遍采用特氟龙等不粘涂层，涂层若被金属工具划破，高温下可能释放有害物质，而不是因为金属材质导热性强吸收锅内能量，故C不符合题意；
D．空气炸锅在停止加热后，内部仍有余热，风扇继续转动可以加速散热，同时排出烹饪过程中产生的油烟，故D符合题意。
故选D。
五、科普阅读题（共5题，共29分）
16．结合图阅读以下材料，回答问题.
混合动力型汽车
利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，通常指的是利用汽油和电池的汽车.该类型汽车，一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机.汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要，当需要更多的动力时，可以再由电动机提供，电动机由能重复充电的蓄电池供电.
有一种类型的混合动力型汽车，称为“并联混合动力型汽车”（如图）.该车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连.何时使用汽油发动机，何时使用电动机，何时两者同时使用由内置电脑确定.这类汽车除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其他能源.与电动汽车不同，你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电.普通汽车在制动时，汽车的动能全部转化为内能.该类型汽车在制动时，电动机作为发电机使用，把汽车的一部分动能转化为电能，实现了对电池的充电.
（1）混合动力型汽车与普通汽车相比，具有哪些优点（写出两点） .
（2）并联混合动力型汽车在水平面上制动时，汽车的动能转化为 和 .
（3）并联混合动力型汽车以速度 v匀速行驶时，若汽油发动机与电动机同时提供动力，功率分别为P1、P2，则此时该车受的阻力 F= .
（1—汽油发动机，2—电动机，3—车轮，4—内置电脑，5—油箱，6—电池）
【答案】（1）节约汽油、行驶费用低、尾气排放少、噪音小等
（2）电能；内能
（3）
【知识点】功率计算公式的应用；能量的转化或转移；能源与可持续发展
【解析】【解答】（1）混合动力型汽车在制动时，电动机可作为发电机将部分动能转化为电能给电池充电。从能源利用角度看，这种转化提高了能源利用率；同时，相比普通汽车，其减少了能源的浪费，费用更低，而且污染也更少。
（2）混合动力型汽车制动时，电动机充当发电机，一部分动能转化为电能，存储在电池中，而还有一部分动能像普通汽车制动一样，转化为了内能。
（3）汽车的总功率：P=P1+P2。根据P=Fv，可得牵引力，因为汽车是匀速行驶的，处于平衡状态，在水平方向上阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则阻力。
【分析】（1）混合动力汽车相比普通汽车，节约汽油、费用低、污染小；
（2）汽车刹车时，为电池充电，将机械能转化为电能和内能；
（3）根据P=Fv，计算牵引力的大小，匀速直线运动的物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等，计算阻力。
17．（2025·深圳模拟）请阅读《我国万吨级光伏绿氢项目》并回答问题。
我国万吨级光伏绿氢项目
我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目，产出氢气纯度达99.9%，标志着我国首次实现了规模化光伏发电直接制氢工艺与工程成套技术的工业应用。
库车绿氢示范项目利用当地丰富的太阳能资源发电直接制取绿氢，电解水制氢能力每年达2万吨，可实现每小时输送2.8万立方米的氢气。压缩氢气运输是一种常用的氢气运输方式，将产生的氢气通过压缩成液体或高压气体的形式进行运输。项目建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施(如图所示)。
电解水制氢已有近百年的技术应用历史，它基于电化学原理，在两个电极之间通电，使水分子分解，在阳极侧产生氧气、在阴极侧产生氢气、水是一种广泛存在的资源，氢气是一种情节能源。氢，因其具备清洁、环保、能源效率高、来源广、储能等优点，发展氢能被看做是清洁能源转型和实现碳中和的要路径氢气是一种无色、无味、无毒的气体，可广泛应用于电力、化工、冶金、交通、航天、食品加工、医疗保健等领域。
2024年12月10日，新疆库车绿氢示范项目制氢配储项目储能电站顺利并网，该电站是一座装机容量为12.5兆瓦/50兆瓦时的电化学储能电站，由3个储能单元构成，是中国石化月前规模最大的用户侧储能电站。
请根据上述材料，回答下列问题
（1）利用太阳能发电再电解水制取的“绿氢”是一种清洁能源，也是 (选填“一次”或“二次”)能源。为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过 的方法使其液化并储存于钢罐中。；压缩体积
（2）下列是光伏绿氢能量转化的一种流程图，请你补充完整 。
（3）为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，请你提出采取的措施是(写出一条即可) 。
【答案】（1）二次；压缩体积
（2）化学
（3）在光伏板上涂防反射涂层
【知识点】液化及液化放热；物体的颜色；能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】(1)“绿氢”的主要来源是电解水生成，不能直接提取，因此绿氢是二次能源；
气体液化的两种方式是降低温度和压缩体积，为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过压缩体积的方法使其液化并储存于钢罐中；
(2)太阳能通过光伏板转化为电能，水通过电解生成氢气，这个过程中是电能转化为化学能，最后按需再将氢气的化学能转化为其他能；
(3)为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少光伏板对太阳光的反射，可采取的措施是在光伏板上涂防反射涂层或使用透明导电膜，或在背面安装黑色材料制成的背板，合理即可。
【分析】（1）直接从自然界中获得的能源，是一次能源；无法从自然界直接获取，必须通过一次能源加工才能得到的能源，是二次能源；
气体液化的两种方式是降低温度和压缩体积；
（2）电解水是将电能转化为化学能；
（3）为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，可以涂防反射的材料或能吸收全部色光的黑色材料等。
18．（2025·高州模拟）请阅读《微型太阳能驱动无人机》并回答下列问题
微型太阳能驱动无人机
北京航空航天大学科研团队利用自主研发的新型静电电动机，成功研制出仅重4.2lg的太阳能动力微型无人机，在自然光强度的照射下，实现发电、驱动、垂直飞行等一系列动作。只有巴掌大的无人机，仅靠两片微型太阳能电池就能驱动。
传统的电磁电动机在微型化后，由于转速高、发热大，能量转化效率低，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，导致输出电压不足，也无法满足微型飞行器的飞行需求。静电电动机利用摩擦、接触或感应产生的静电（不流动的电荷）作为能源，在电动机周边有一画电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排厅，被左侧的电极片吸引，最终产生一个带动整个飞行器起飞的升力。这些轻质部件由薄如晶片的碳纤维片制成，外层包裹着极为细小的铝箔，太阳能电池可以在自然光下产生低压直流电，由于低压直流电无法直接驱动电动机，因此科研团队在无人机内部安装了一种高压功率转换器，可以将4.5V的低压直流电转换成4~9kV的高压电，以满足静电电动机的工作需求。静电电动机的高电压、低电流工作特性，使其在工作过程中发热少且无明显红外特征，可以有效提高能量转化效率并降低能耗。
（1）微型无人机上的太阳能电池产生的低压直流电相当于 节新的干电池串联后的电压，此电压对人体 （选填“安全”或“不安全”）：
（2）无人机飞行主要是将电能转化为 能：
（3）静电电动机中相邻的左右两侧电极片带 （选填“同种”或“异种”）电荷：
（4）太阳能电池的输出电压可能与太阳能电池的 有关，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】（1）3；安全
（2）机械
（3）异种
（4）面积；可再生
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类；电荷间的相互作用规律；串联电路的电压规律
【解析】【解答】 （1）已知一节新干电池的电压是1.5V，微型无人机上的太阳能电池产生的低压是4.5V，则相当于3节新的干电池串联后的电压，此电压对人体安全，因为低于36V；
（2）无人机飞行主要是将电能转化为机械能；
（3）在电动机周边有一圈电极片，在中间运动的电极片会被它右侧的电极片排斥，被左侧的电极片吸引，说明左右两侧电极片带异种电荷。
（4）传统的电磁电动机在微型化后，即使采用太阳能作为能源，受限于太阳能电池的面积，因此推出太阳能电池的输出电压可能与面积有关。
太阳能可以在短时间内得到补充，属于可再生能源。
【分析】（1）电压电池组的电压等于各串联电池两端电压之和。
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）根据电荷之间的相互作用规律解答；
（4）太阳能电池板的面积越大，单位时间内吸收的太阳能越多，则转化成的电能越多。可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源。
19．（2025·深圳模拟）阅读短文，回答问题。
涡轮喷气发动机
2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919， 如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。
如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作，工作时， 空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，使进入进气道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，产生的高温高压气流推动涡轮，一边 带动压气机正常工作。
C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比；推进效率指推力克服空气阻力所做的功与其获得的机械能之比。
热效率η1 40% 推进效率η2 60% 航空燃油热值q 5.0×107J/kg
（1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时用 方式改变空气的内能（选“做功”或“热传递”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温压气流推动涡轮；此过程中消耗的航空煤油为 （选填“可再生”或“不可再生 ”） 能 源 。
（2）关于涡轮喷气发动机，下列说法不正确的是 。
A．进气道中吸入的是空气
B．燃料耗尽后，还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
C．燃烧室中，化学能转化为内能
D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
（3）机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时，能将机外 - 50℃下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值， 机上 空 调 需 要不 断 （选填“加热”或“制冷”）。
（4）已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以 200m/s的速度水平匀速巡航一小时的过程中，需要消耗 kg的航空燃油；
（5）涡轮喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反应混合气体温度随时间而变化的是图 。
A． B．
C． D．
【答案】（1）做功；不可再生
（2）B
（3）制冷
（4）2160
（5）B
【知识点】做功改变物体内能；燃料的热值；热机；能源及其分类；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）①空气流过压气机时，旋转叶片对气体做功，气体的内能增大，所以用做功的方式改变空气的内能。
②航空煤油是由石油经过炼制加工得到的，在短期内无法再生，所以航空煤油属于不可再生能源。
（2）A．工作时， 进气道中吸入的是空气 ，故A正确不符合题意；
B．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，涡轮就失去了动力来源，故B错误符合题意；
C．燃烧室中，燃料燃烧将化学能转化为内能，故C正确不符合题意；
D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机施加推力，且在推力的方向上通过距离，那么推力对飞机做功，故D正确不符合题意。
故选B。
（3）因为压缩后的空气温度过高，需要制冷来调节到舒适温度，所以为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断制冷。
（4）由图丙可知，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N，
飞机受到推力和阻力是平衡力，所以推力，
巡航一小时的路程为，
克服阻力做的功为，
因为热效率为40%，推进效率60%，则有，
即，
即，
解得：。
（5）根据题意可知，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高。
在做冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低。
所以混合气体温度随时间而变化先升高后降低，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【分析】（1）外界对物体做功时物体的内能增加，物体对外界做功时物体的内能减少；热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能，此过程中消耗的航空煤油为 不可再生能源；
（2）A.根据题中信息可知进气道中吸入的气体类别；
B.燃料燃烧时，将化学能转化为内能；
C.压缩气体时，机械能转化为内能；
D.尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功；
（3）要将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值；
（4）根据图乙判断出当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时受到的阻力，根据飞机受到的推力和阻力是平衡力判断出推力，由W=fs=fvt算出在巡航1h的过程中克服阻力做的功，根据效率的公式得到获得的机械能，根据放热公式得到航空燃油完全燃烧放出的热量，根据Q放=mq得需要航空燃油的质量；
（5）内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能，据此分析燃气温度的变化。
（1）[1]空气流过压气机时，被压气机的旋转叶片压缩 后进入燃烧室，因此旋转叶片对气体做功，气体的内能增大，所以用做功的方式改变空气的内能。
[2]航空煤油是由石油经过炼制加工得到的，石油是古代生物经过漫长的地质年代形成的，其形成过程非常缓慢，相对于人类的时间尺度来说，储量是有限的，用一点就少一点，短期内无法再生，所以航空煤油属于不可再生能源。
（2）A．根据题中信息可知：工作时， 空气首先进入发动机的进气道，故A正确，不符合题意；
B．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，涡轮就失去了动力来源，仅靠压气机压缩气体无法推动涡轮转动。故B错误，符合题意；
C．燃烧室中，燃料燃烧，将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功，故D正确，不符合题意。
故选B。
（3）机舱内先进的 “呼吸系统” 使飞机在万米高空时，能将机外 -50℃下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到 50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断制冷。因为压缩后的空气温度过高，需要制冷来调节到舒适温度。
（4）由图丙可知，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N，飞机受到推力和阻力是平衡力，所以推力
巡航一小时的路程为
克服阻力做的功为
因为热效率为40%，推进效率60%，则有
即
即
解得。
（5）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高。
在做冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低。
所以混合气体温度随时间而变化先升高后降低，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
20．（2025·深圳模拟）阅读短文，回答问题。
我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约的电力供应香港，的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为，用千伏的高压进行输电。图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
（1）核电站中绕制发电机线圈的材料可能是 选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”。
（2）关于远距离轮电，下列表述正确的是____。
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失
C．在输送电压一定时，输送的电功率超大，输电过程中的电能损失超小
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式
（3）核电站是利用可控的核裂变发电，核能是属于 选填“可再生”或“不可再生”能源。
（4）发电站各个车间负责人分工合作，有时需要电话联系，电话之间的信号属于 选填“电磁波”“超声波”。
（5）远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为，电压表示数为，电流表示数为，则短路位置到甲地的距离为 千米。
（6）核电站高压输电时的输电电流为 ，在输送功率不变时，若改用千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为 。
（7）若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为，通过总电阻为的输电线给居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为时，不考虑灯泡电阻的变化，“”灯泡实际功率为 。
【答案】（1）铜
（2）D
（3）不可再生
（4）电磁波
（5）25
（6）2000；1：10000
（7）32.4
【知识点】能源及其分类；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）发电机的线圈电阻越小，相同条件下产生的热量越少，越安全；超导体需要在温度降到一定程度时，才能得到；铜的导电性能最好，且铜的电阻小。
（2）ABD、在输送功率不变时，提高输电电压，根据，输电线的电流变小，在输电线电阻不变时，输电线上损失的功率P损=I2R越小，导线电阻越小，输电过程中的电能损失小，超导体电阻为零，若研制出常温下的超导体，适合作输电线，就不需要高压输电，故AB错误，D正确；
C、根据W=Pt，输电规律越大，电能损失越大，故C错误。
故选D。
（3）核能使用后，不能在短时间内从自然界获得，属于不可再生能源；
（4）各个车间的人员进行联系时，需要利用电话，而电话信号通过电磁波传递信息；
（5）根据图2，电压表测量导线分压，计算电阻为，结合导线规格，计算导线长度为：，导线长度是距离的2倍，则短路的位置距离甲地25km；
（6）根据发电厂输出电功率为2×107W，输电电压U=10kV=104V，计算输电电流为：
；输电线上的热损耗功率为：P热=I2R；
若输送功率不变，若改用1000kV的电压输电，则输电电流为，
输电线上损失的热功率为P损'=I'2R，导线电阻不变，导线上的热损耗功率之比为：
；
（7）根据总功率和电压，计算电路的电流为，导线中电流为，
结合串联电路电流相等，则，则实际分压为：U实=198V；
灯丝电阻为，实际电功率为：。
【分析】（1）铜的电阻率较小，常用作输电线；
（2）超导体的电阻为零，用来作输电线，可减小输电过程中的电能损失；
（3）核能属于不可再生能源；
（4）电话利用电磁波传递信息；
（5）根据，计算电阻，结合导线规格，计算导线长度，再计算距离；
（6）根据，计算电流，结合P=I2R，判断热功率的比值；
（7）利用、，计算电流，结合电流相等，计算实际电压，根据，计算灯泡电阻，利用，计算实际电功率。
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