第二十二章 能源与可持续发展 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册

人教版九年级物理第二十二章 能源与可持续发展 单元检测（优生卷） 姓名：__________ 班级：__________ 学号：__________ 考试时间：70分钟 满分：100分 一、选择题（每题3分,共45分） 1．下列说法正确的是：（　　） A．太阳能、风能和核能都是可再生能源 B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的 C．在通常情况下,铜、碳棒和陶瓷都属于导体 D．酒精灯给水加热时,能量从火焰转移给水,却无法从水自动转移给火焰 2．关于能量和信息,下列说法正确的是（　　） A．核能、水能和风能均是可再生能源 B．有线电话是靠电流传递信息的 C．目前人类的核电站是利用核聚变获取电能的 D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 3．下列关于核能的说法,正确的是（　　） A．核能是一种化石能源,属于一次能源 B．核能是可再生能源,它是未来理想能源的一个重要发展方向 C．利用核能发电是直接将核能转化成电能 D．核电站的核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 4．近年来我国科技多个领域不断取得新突破,例如：2021年,我国“和平”海底光缆计划启动；同年,我国人造太阳磁约束核聚变装置“东方超环”在7000万摄氏度下运行17.6分钟；2022年,冬奥园区无人驾驶车辆实现基于北斗提供的厘米级高精度定位服务.关于上述新科技成果,下列说法中正确的是（　　） A．光纤利用了光的折射 B．中国人造太阳装置“东方超环”的反应原理与氢弹相同 C．无人驾驶车辆的芯片主要材料是超导体 D．“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行定位和导航 5．我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电,它的技术非常先进,光电转换效率超30％.下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体 B．太阳能电池板面积越大,发电效率越高 C．太阳能电池板工作的效率超30％,表明太阳能电池板把至少30％的太阳能转化为化学能 D．太阳能电池板工作的效率超30％,表明太阳能电池板把至少30％的太阳能转化为电能 6．为防止化石燃料枯竭后出现能源危机,同学们就利用和开发能源的问题展开了热烈讨论,你认为错误的是（　　） A．积极研究和寻找新能源 B．减少工农业能源用量 C．用超导体送电,减少输电过程中的能量损失,提高输电效率 D．研究使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 7．为了实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,我国正大力发展清洁能源技术,下列能源属于清洁能源的是（　　） A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．汽油 8．如图是自然界中水的循环示意图,下列说法正确的是（　　） A．高山上的积雪升华,直接变成小水滴,升入天空 B．水蒸气在高空遇冷时,有的凝固成小冰晶,有的液化成小水滴 C．过量开采地下水可以解决部分饮水问题,且对环境不会造成影响 D．江河湖海、土壤、植物中的水通过汽化,变成水蒸气升入天空 9．下列关于材料、能源及信息的说法中,正确的是（　　） A．半导体元件具有许多独特的功能,半导体二极管具有单向导电性 B．煤、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源 C．光波、无线电波、声波都可以在真空中传播 D．汽车上安装的倒车雷达是利用电磁波来传递信息的 10．如图所示是武汉市的氢能源公交车.这种公交车不用加油、无需充电,3分钟“喝”满氢气,就能一口气跑上600公里,且全程零碳排放,连“滴”出来的水也能直接饮用.下列说法正确的是（　　） A．氢能源公交车使用的氢能源是一次能源 B．停在站台上的公交车以旁边缓缓出站的另一辆公交车为参照物是静止的 C．公交车发动机的能量损失中,燃气带走的能量最少 D．汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了内能 11．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．下列说法正确的是（　　） A．纳米材料制成的物体其强度和硬度会大大提高 B．卫星通讯、互联网都是依靠电磁波传递信号的 C．在通常情况下,铜、铅笔芯和纯净水都属于导体 D．煤、石油、干电池、食物中贮存的能量是化学能 12．我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源．下列正确的是（　　） A．可燃冰是可再生能源 B．可燃冰的能量来自亿年前的太阳能 C．可燃冰是核聚变反应生成的 D．可燃冰燃烧时核能转化为内能 13．下列能源是来自于太阳能的是（　　） A．潮汐能 B．地热能 C．天然气 D．核能 14．《不扩散核武器条约》缔约国第八次审议大会在纽约联合国总部召开,消除核武器与和平利用核能成为参会国讨论的焦点．关于原子弹与核电站的叙述正确的是（　　） A．原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速率 B．原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速率 C．原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速率 D．原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速率 15．下列列能源中,不属于二次能源的是（　　） A．汽油 B．石油 C．电能 D．煤气 二、填空题（每空2分,共30分） 16．为实现碳中和、碳达峰目标,我国大力发展无污染能源.如图所示,这是利用潮汐单向发电的示意图,左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,涨潮时,水进入海湾（如图-1）待内外水面高度相同,堵住通道（如图-2）潮落至最低点时开始放水带动发电机发电（如图-3）利用漂浮在水面的椭圆形水位监测仪（体积为2m3）可以实时监测水位高度,涨退潮时海湾内最高液面与最低液面间高度差为h=4m（图-1、-2）.（g取10N/kg,q无烟煤=3.6×107J/kg,海水密度取1.0×103kg/m3）根据相关信息,完成以下问题. （1）潮汐能属于　 　（“可再生”或“不可再生”）能源； （2）若图-2中水位监测仪露出水面的体积占总体积的,则水位监测仪的质量是多少　 　； （3）水坝中间有一细长的进出水孔（忽略水孔高度）,水孔紧贴通道下表面,此处受到海水的最大压强是多少　 　.水孔面积为S=4m,进出水流的最大速度为15m/s,则水孔进出水时,水流做功的最大功率是多少　 　； （4）若发电机组发电的平均输出功率为2×106W,则利用潮汐发电1h产生的电能相当完全燃烧多少无烟煤放出的热量　 　. 17．2007年3月召开的欧盟峰会通过了一项协议：在2009年之前,彻底终结“白炽灯时代”,推广使用节能灯．（一只5W的节能灯与一只25W的白炽灯的发光效果相当）请你结合所学物理知识说出推广使用节能灯的理由（写出两点） ①　 　；②　 　 . 18．辐射到地球上的太阳能,其中一部分被大地吸收了,温度升高,还有一部分被植物吸收了,那么大地吸收的那一部分太阳能转化成　 　能,被植物吸收的太阳能转化成　 　能． 19．继2009年之后,今年3月27日在全球举行了一场名为“地球一小时”的熄灯接力活动,人们用黑暗的方式唤醒人类的环保意识,这个就是通过关灯的方式减少通电　 　来减少电能消耗,我国家庭电路电压为　 　V,如果小明家有100W的用电器停止使用1h,则节约用电　 　J. 20．科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房,它具有冬暖夏凉的优点,不仅为人们到海滨旅游提供了方便,而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板,接收太阳能的功率为9.0×103W,能为该房供应热水和在水上移动等提供能量． (1)太阳能电池板将太阳能转化为　 　 能． (2)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量,漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始,漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动．则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为　 　 N,太阳能转化为机械能的效率为　 　 ． 三、综合题（共8分） 21．某款太阳能电池板,它能确保与日照方向始终垂直,使其吸收的太阳能最多.该电池板装有自动清洁装置.电池板相关参数如下表.水的比热容. 叶片面积 光电转换效率 充电效率 清洁功率 25m2 20% 70% 1kW （1）太阳能属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）电池板自动清洁一次需要0.5h,需要消耗的电能为 　 　；若家庭电路消耗这一电能,标有“”　 　次； （3）某天,电池板接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2,转化的电能直接供功率为3kW的用电器工作,多余的电能存储在电池中,晚上将当天存储的电能全部转化为内能,可以把50kg的水升高40℃,则当天的日照时间为____min. 四、实验探究题（共8分） 22．创新小组同学在调研“太阳能使用情况”的综合实践活动中,发现不同型号的太阳能热水器水温上升快慢情况不一样,由此对水温上升快慢的影响因素进行了三种猜想： 猜想1：太阳光照时间； 猜想2：水量的多少； 猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）； （1）在研究猜想1时,小明同学根据所学知识可知猜想1是　 　； （2）在研究猜想2时,小明利用如图一的装置,分别在长方体薄壁透明玻璃水槽中装入不同质量的水,发现照射时间相同时,水质量越大,水温变化越慢.这样的操作过程　 　,理由是　 　； （3）为了研究猜想3,（如图二）小明准备了三个透明玻璃水槽（有盖,A、B受光面积相同,B容积较大,A、C容积相同,C受光面积较大）,小明应选择A水槽和　 　水槽进行对比实验,在水槽中装满水使光垂直照射在透明水槽的正表面.同学们记录了水槽中水温随照射时间的变化情况,如下表所示： A水槽 t/min 0 2 4 6 8 A水槽 0 3.0 4.8 5.6 5.9 ※水槽 t/min 0 2 4 6 8 ※水槽 0 6.0 9.6 11.2 11.8 ①请在图中描点作出A水槽的ΔT-t图像　 　； ②分析表格数据可知,太阳能热水器水温上升快慢与受光面积　 　（有关/无关）； ③小明发现经过一段时间后,水温趋于稳定,小明了解到,水接受太阳辐射的同时,也在对周围环境放热.已知水的受光面积为S,此时太阳光单位面积辐射功率为P1,水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的四侧面积）对周边的散热功率为P2,则利用给定的字母写出水温稳定时,水对太阳能的吸收效率为　 　； （4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想：　 　（一点即可）. 五、科普阅读题（共4分） 23．阅读材料,回答问题 垃圾分类与垃圾处理 广东省每天产生将近12.4万吨的生活垃圾,如果处理不当,不仅会污染环境,还浪费资源,因此垃圾分类和科学处理尤为重要.目前采取的垃圾分类方法为“四分法”,即将垃圾分为有害垃圾,可回收物,厨余垃圾和其他垃圾.需要特别注意的是,现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池,不属于有害垃圾.但纽扣电池,电子产品用的锂电池,电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃圾”进行回收. 垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理,并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂,每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电.每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为垃圾焚烧后产生的炉渣,约占焚烧前垃圾重量的五分之一,可用于制造生态建材等产品,实现资源的综合利用.垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源. （1）手机锂电池属于（　　） A．有害垃圾 B．可回收物 C．厨余垃圾 D．其他垃圾 （2）焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电,这个过程中能量转化是焚烧垃圾产生的内能转化为汽轮机的　 　然后再转化成　 　能. （3）垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源,如今,我国到处实施“限电令”,若忽略能量的损耗,完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量可以节约　 　kg的煤炭. 六、计算题（共5分） 24．小刚家安装了一台太阳能热水器,水箱容积是200L,小刚进行了一次观察活动：星期天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃.（）.求： （1）水箱里的水吸收的热量？ （2）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供,求至少需要燃烧多少煤气？（假设煤气完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 答案部分 1．D 2．B 3．D 4．B 5．D 6．B 7．A 8．D 9．A 10．D 11．A 12．B 13．C 14．C 15．B 16．可再生；1.6×103kg；4×104Pa；2.4×106W；200kg 17．节约电能；提高能源利用效率（任写两点） 18．内；化学 19．时间；220；2.16×105 J 20．电；800；22.2％ 21．可再生；0.5；600；100 22．（1）错误的 （2）不合理；没有控制受光面积相等 （3）C；；有关； （4）光照的角度、光照的强度 23．（1）A （2）机械能；电 （3）20 24．（1）解：水的体积 V=200L=0.2m3 水箱里的水的质量 水吸收的热量 （2）解：由题可知,煤气完全燃烧放出的热量 需要燃烧煤气的质量 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $$