第二十二章 能源与可持续发展 单元练习卷-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第22章能源与可持续发展章末重难点练习卷-2025-2026学年物理九年级下学期人教版（2024） 一、单选题 1．下列关于能源的说法中正确的是（    ） A．电能属于一次能源 B．核能和地热能都是来自太阳辐射的能源 C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的能量 D．能量转化和转移是有方向性的 2．物理知识早已广泛应用在我们生活的方方面面，下列说法正确的是（　　） A．考场信号屏蔽仪通过发射超声波来干扰手机信号 B．目前核电站是利用核聚变释放的能量发电的 C．光纤通信是利用激光在光导纤维中发生全反射来传输信息到远方的 D．用半导体材料制作输电线可以实现零发热，大大节约电能 3．山西省有着丰富的资源可用于发电，以下利用不可再生资源发电的是（　　） A．右玉风电站 B．大同光伏电站 C．太原火力发电站 D．万家寨水电站 4．全球首个超大规模海陆一体±500kV柔直输电工程首段海缆顺利生产，用于输送海上风电电能。下列相关说法正确的是（    ） A．风能是不可再生能源 B．风力发电是将电能转化为机械能 C．采用高压输电是为了减小输电线上的电流，从而减少电能损耗 D．海水的密度比淡水小，所以海缆在海水中受到的浮力更小 5．神舟飞船搭载的智能应急监测系统可快速排查空间站设备隐患，其核心运算模块依赖高性能航天芯片支撑。制造这种航天芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体 6．近年，我国在能源、信息和材料等领域取得了辉煌成就。下面关于能源、信息和材料的说法，正确的是（    ） A．2025年是太阳黑子活动的又一个峰年，太阳内部发生的主要是氢核的裂变 B．用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信 C．“祖冲之号”是我国量子计算机的原型，量子计算机中的二极管是由超导体制成的 D．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 7．风光互补型太阳能路灯由风力发电机、太阳能电池板、蓄电池、LED灯组成，下列关于其的说法正确的是（　　） A．风力发电机工作时，能量没有损失 B．蓄电池放电时，将化学能转化为电能 C．太阳能电池板发电时，相当于用电器 D．LED灯的主要材料是超导体 8．如图所示的“智能脚蹬车”是一种新型健身器材，可利用太阳能与脚蹬两种方式发电，并由蓄电池存储，供其各项功能使用。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将光能转化为化学能 B．脚蹬车发电时将机械能转化为电能 C．蓄电池供电时将电能转化为化学能 D．整个发电过程中能量的总和逐渐减小 9．2024年全国两会聚焦“新质生产力”，氢能崭露头角且发展强劲。在应用方面，燃料电池汽车是氢能主要应用场景，其中氢燃料电池堆更是关键，作为汽车“心脏”，其重要性不言而喻，直接影响着燃料电池汽车的性能与发展。关于氢能下列说法正确的是（　　） A．氢能属于新能源，同时也属于一次能源 B．燃料的热值越大，汽车发动机的效率一定越高 C．氢燃料发动机能将化学能全部转化为机械能 D．氢能发动机使用的燃料为氢，主要原因是氢具有较大的热值 10．2025年我国新建宁夏中卫300万千瓦光伏基地，是国内同期最大单体光伏项目，位于“沙戈荒”地区，日发电量可达1000万千瓦时，半导体太阳能电池组件是光伏发电系统的核心部分。关于光伏发电，下列说法正确的是（　　） A．光照强度越大，太阳能电池的输出功率一定越大 B．太阳能电池组件将光能转化为电能 C．常温下半导体的电阻为零 D．保定市居民用电总功率约为，若宁夏中卫光伏基地向保定市输送电能，则日发电量可供保定市居民用电约12.5h 二、多选题 11．我国在材料、能源、信息等领域取得了辉煌成就。下列说法不正确的是（   ） A．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次折射传输信息的 B．5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同 C．目前建成的核电站是利用核聚变释放的能量发电的 D．高温超导电缆大大降低了由电阻引起的电能损耗 12．从20世纪初至今，燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上。以下做法能节约能源的是（　　） A．使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小 B．优化燃烧室设计，确保燃料与空气的混合更加充分 C．使用热值更小的燃料 D．回收烟气中的热量，用于预热进入燃烧室的空气 13．如图所示为一款爆闪警示灯，常放置在存有安全隐患的危险路段，通过有规律的爆闪，起到有效的警示作用。太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给红蓝灯供电。下列说法正确的是（    ） A．太阳能是氢聚变释放的核能 B．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器 C．太阳能电池板中使用了半导体材料和金属材料 D．蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能直接转化为光能 三、填空题 14．“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。“华龙一号”通过核________（选填“聚变”或“裂变”）释放巨大的核能。核能属于不可再生能源，请再列举一种不可再生能源：__________。 15．太阳能_________（选填“是”或“不是”）一种可再生能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，如图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为_________能。 16．2023年5月，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过________来传递信息；核电站利用核反应堆发电，核反应堆是依靠________（选填“核裂变”或“核聚变”）获得能量的。 17． 10月1日，我国“人造太阳”实验装置“夸父启明”（BEST）成功落“座”安徽合肥，预计2027年竣工，有望成为人类历史上首个通过________（选填“核裂变”或“核聚变”）实现发电的装置。该装置将实际演示氘、氚等离子体“燃烧”、1升海水中的氘通过反应释放的核能约为，与________kg氢气完全燃烧所释放的热量相当。（氢气的热值） 18．太阳能LED照明路灯主要由太阳能电池、LED灯等部分组成。太阳能电池将太阳能转化为________能；LED灯的核心部件是发光二极管，其主要材料是________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）；已知该LED灯的额定功率为8.8W。其正常发光时与额定功率为55W的白炽灯亮度相同，则正常发光相同时间，LED灯与白炽灯相比可以节约________%的电能。 四、实验题 19．压电材料是一种在发生弹性形变时将机械能转化为电能的新型材料。对压电材料施加不同的压力，它两端的电压大小会如何变化呢？实践小组的同学进行了实验。 实验思路：对同一个压电材料施加不同的压力，同时用电压表测出其两端的电压。 实验过程：如图所示，将质量不同的砝码分别放在某水平放置的压电材料的中心，用数字电压表测量其两端的电压，记录数据如下表所示。 砝码质量m/g 50 100 150 200 … 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 … 实验结论： (1)分析表中数据，可得出结论：在一定限度内，_________。 实验拓展： (2)小组同学发现，当砝码质量超过200g后，该压电材料两端的电压不再明显变化，其原因可能是_________。 (3)压电材料的应用广泛。在医疗成像时常选用石英晶体作为压电材料，因为它具有高电压、高稳定性的特点。在生物医学检测时常选用聚偏氟乙烯作为压电材料，因为它具有良好的生物相容性。结合上述信息，请你提出一个可探究的科学问题：_________。 20．太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用，如太阳能路灯，其核心部件是光电板。光电板吸收太阳能转化为电能并储存起来。某兴趣小组要研究光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，他们有如下猜想： 猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关； 猜想2：光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关； 猜想3：光电板吸收太阳能的多少与光电板的颜色有关。 为了验证以上猜想，他们让光电板对相同的LED灯供电，进行了实验，记录的实验数据如下表： 序号 光电板的面积S/m² 光照时间t/min 光电板颜色 LED灯的发光时间t/min 1 0.1 10 深蓝色 30 2 0.1 20 深蓝色 60 3 0.2 10 深蓝色 60 4 0.3 10 深蓝色 90 5 0.1 10 绿色 20 6 0.1 10 白色 5 (1)该实验中，光电板吸收太阳能的多少是通过___________反映的。 (2)分析表中___________（填表中的序号）两组数据得出的结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。 (3)分析表中数据可知，制作太阳能光电板用___________色最好。 (4)除了控制变量法外，该实验主要用到的实验方法是___________，我们学过的实验中用到此方法的是___________（举一例即可）。 五、科普阅读题 21．阅读短文，回答问题。 2025年，中国南方电网宝池锂钠混合储能站在云南正式投运。该站总储能容量为400兆瓦时（1=1000），最大瞬时输出功率200兆瓦（1MW=1000kW），占地50亩，配备150个电池舱及升压变流舱。储能站采用锂电池与构网型钠电池混合技术，钠电池响应速度是普通钠电池的6倍，每日两充两放，调节电量160万千瓦时，年调节电量5.84亿千瓦时。 储能站通过“两充两放”模式，日间利用新能源发电储能，夜间向电网放电，缓解新能源高占比（渗透率70%）带来的电网波动问题。钠离子电池储能区域单个电池舱容量为2.5，占地20m2，运行嗡鸣声为35分贝。 (1)宝池储能站每天可储电量80万千瓦时，其能量转换过程主要涉及（　　） A．电能→化学能→电能 B．化学能→内能→电能 C．机械能→电能→化学能 D．光能→电能→化学能 (2)若储能站以最大功率200MW连续放电，可持续供电______小时。 (3)某款电动汽车的电池铭牌上标明：额定电压：800 V，额定容量：125 A·h，充满电后，大约存储了______的电能。该储能站总储能容量为400时，大约能满足______辆同款车同时“充电”。 (4)储能站采用锂钠混合技术，其中钠电池的响应速度是普通钠电池的6倍。请结合文中内容解释“响应速度”在储能系统中的意义。（提示：响应速度指储能系统对电网指令的反应快慢。）______（合理即可） (5)若设计实验对比钠离子电池与锂电池的性能差异，需控制的变量包括（写出一点即可）：______ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第22章能源与可持续发展章末重难点练习卷-2025-2026学年物理九年级下学期人教版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C C B B B D B 题号 11 12 13 答案 AC ABD ABC 1．D 【详解】A．电能是通过其他能源（如煤炭、水能、风能等）转化而来的，属于二次能源。故A错误； B．核能是通过核反应从原子核释放的能量，它来自核燃料，与太阳辐射无关，地热能是地球内部蕴藏的内能，也不是来自太阳辐射，故B错误； C．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的能量，太阳就是通过氢核聚变产生光和热的，故C错误； D．能量的转化和转移具有方向性，比如热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，而不能反向进行。故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．考场信号屏蔽仪是通过发射与手机信号相同频率的电磁波来干扰手机信号，而不是超声波，故A错误； B．目前，核电站是利用核裂变释放的能量发电的，故B错误； C．光纤通信是利用激光在光导纤维中发生全反射来传输信息到远方的，当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，就会发生全反射现象，激光在光导纤维中不断地全反射，从而实现信息的远距离传输，故C正确； D．输电线理想材料是超导体，半导体材料的电阻不为0，会因为存在电阻而发热，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】不可再生能源是指短时间内无法再次获取的能源，如煤炭、石油等，火力发电通常是利用煤炭作为燃料发电的；可再生能源是短时间内可以再次从自然界中获取的能源，如太阳能、潮汐能、风能等，光伏发电、水力发电、风力发电都使用了可再生能源。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．风能可以从自然界中源源不断地获取，属于可再生能源，故A错误； B．风力发电是将风的机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故B错误； C．根据公式，在输电功率一定时，采用高压输电，可以减小输电线上的电流；再根据焦耳定律，电流减小可以减少输电线上的电能损耗，故C正确； D．根据阿基米德原理，海水的密度比淡水大，在海缆排开液体体积相同的情况下，海缆在海水中受到的浮力更大，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．导体（如金属）导电性过强，无法实现半导体的精密调控功能，故A不符合题意； B．绝缘体几乎不导电，无法实现芯片中电流的精确控制，故B不符合题意； C．对于半导体材料，其导电性可通过掺杂等工艺调控，完美适配芯片需求，故C符合题意； D．超导体电阻为零，但目前仅在极低温下应用，无法用于常温工作的芯片，故D不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】A．太阳内部每时每刻都在发生着氢核的聚变，释放出巨大的能量，故A错误； B．一颗同步卫星发出的信号可以覆盖地球表面约1/3的区域。 三颗卫星的布局：如果在地球赤道上空等间隔分布三颗同步卫星，它们的信号覆盖区域就可以拼接起来，基本实现除地球南北两极极小区域外的全球通信覆盖。故B正确； C．二极管具有单向导电性，量子计算机中的二极管是由半导体制成的，故C错误； D．可燃冰属于化石能源，在开发利用后不能在短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．风力发电机工作时，有部分能量转化为内能，这些是能量损失，故A错误； B．蓄电池放电时，将储存的化学能释放，转化为电能，故B正确； C．太阳能电池板发电时，在电路中相当于电源，故C错误； D．LED灯的主要材料是半导体，具有单向导电性，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误； B．脚蹬车发电时，通过机械运动驱动发电机发电，将机械能转化为电能，故B正确； C．蓄电池供电时将化学能转化为电能，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，整个发电过程中能量的总和不变，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】A．氢能虽然属于新能源，但它在自然界中并不大量直接存在可用的“氢燃料”，通常需要通过电解水、重整化石燃料等方式制取，因此它属于二次能源，而不是一次能源，故A错误； B．汽车发动机的效率与发动机的设计、燃烧过程、能量转换损失等因素有关，热值大不一定效率就高，故B错误； C．任何热机都不可能将化学能100%转化为机械能，总会有热损失和其他损失，故C错误； D．氢气的热值非常高，与质量相等的其他燃料相比，完全燃烧会放出更多的热量，这是氢作为燃料的一个重要优势，故D正确。 故选D​ 。 10．B 【详解】A．光照强度越大，太阳能电池的输出功率不一定越大，因为当光照强度超过一定值后，太阳能电池可能达到饱和状态，输出功率不再随光照强度增大而增大，故A错误； B．太阳能电池组件的作用就是将光能转化为电能，这是光伏发电的基本原理，故B正确； C．常温下半导体的电阻不为零，只有超导体在特定条件下电阻才为零，故C错误； D．已知日发电量万千瓦时，保定市居民用电总功率，根据公式，可得供电时间 并非约12.5h，故D错误。 故选B。 11．AC 【详解】A．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次全反射传输信息的，不是多次折射，故A错误，符合题意； B．电磁波在同种介质中传播速度相同，空气是同一介质，因此5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同（均为光速），故B正确，不符合题意； C．目前建成的核电站是利用核裂变释放的能量发电的，不是核聚变，故C错误，符合题意； D．高温超导材料在超导状态下电阻接近于零，因此高温超导电缆大大降低了由电阻引起的电能损耗，故D正确，不符合题意。 故选AC。 12．ABD 【详解】A．按需调火力，避免火力过大造成热量浪费，让燃料更充分地用于加热，能节约能源，故A符合题意； B．燃料和空气混合越充分，燃烧就越完全，能释放更多有效热量，减少未燃烧的燃料浪费，提升效率、节约能源，故B符合题意； C．热值是燃料本身的特性，热值小意味着相同质量的燃料放出的热量更少。要达到同样的加热效果，需要消耗更多燃料，不能节约能源，故C不符合题意； D．烟气带走的热量原本会被浪费，回收后预热空气，能让燃料燃烧时利用这部分余热，减少额外燃料消耗，节约能源，故D符合题意。 故选ABD。 13．ABC 【详解】A．太阳能是由太阳内部氢聚变释放出巨大核能而产生的，故A正确； B．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池是消耗电能的，相当于用电器，故B正确； C．太阳能电池板的主要材料硅是半导体，且还有部分金属导体，故C正确； D ．蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能转化为电能，再由电能转化为光能，故D错误。 故选ABC。 14． 裂变 石油 【详解】[1]核能的利用方式主要有核裂变和核聚变，目前人类只掌握了可控核裂变的技术，暂未完全掌握可控核聚变的技术，因此“华龙一号”采用的是可控核裂变获取核能。 [2]不可再生能源指的是短期内无法从自然界得到补充的能源，举例：石油，天然气，煤。 15． 是 电 【详解】[1]太阳能可以源源不断地从自然界中获得，是一种可再生能源。 [2]光电转换器可将太阳能转化为电能，供用电器使用。 16． 电磁波 核裂变 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，卫星通过电磁波来传递信息。 [2]核电站利用核反应堆发电，目前只有核裂变可控，核反应堆是依靠核裂变获得能量的。 17． 核聚变 6.75 【详解】[1]太阳内部发生核聚变释放能量。“人造太阳”实验装置“夸父启明”是通过核聚变实现发电的装置。 [2]氢气完全燃烧放出的热量为。燃烧氢气的质量为 18． 电 半导体 84 【详解】[1]太阳能电池的作用是将太阳能直接转化为电能，这是其基本工作原理。 [2]发光二极管（LED）的核心材料是半导体，它具有单向导电性，可将电能转化为光能。 [3]LED灯额定功率为8.8W，白炽灯为55W，相同时间消耗电能与功率成正比。节约百分比为 19．(1)同一个压电材料两端的电压大小与压力大小成正比 (2)超过了该压电材料的弹性限度 (3)压电材料两端的电压大小与压电材料的种类有什么关系 【详解】（1）分析表中数据，当压力增大为几倍，电压也增大为几倍，得出的结论：在一定限度内，同一种压电材料两端电压大小与压力大小成正比。 （2）压电材料是一种在发生弹性形变时将机械能转化为电能的新型材料，弹性形变必须在弹性限度内，当砝码质量超过200g后，发现材料两端的电压不再明显增加，原因可能是超过了材料的弹性限度。 （3）在医疗成像时常选用石英晶体作为压电材料，因为它具有高电压、高稳定性的特点；在生物医学检测时常选用聚偏氟乙烯作为压电材料，因为它具有良好的生物相容性，说明在相同压力时，不同种类的压电材料，压电材料两端电压大小可能不同；所以可提出一个科学问题：压电材料两端的电压大小与压电材料的种类有什么关系。 20．(1)LED灯的发光时间 (2)1、2 (3)深蓝 (4) 转换法 见解析 【详解】（1）实验中没有直接测量太阳能的多少，而是通过LED灯的发光时间来间接反映。 因为LED灯越亮、持续发光时间越长，说明光电板转化并储存的电能越多，即吸收的太阳能越多。 （2）要研究“光照时间”对吸收太阳能的影响，需要控制其他变量相同（面积、颜色），只改变光照时间，由表可知，实验1和2符合条件。 （3）要比较哪种颜色吸收太阳能最多，需控制面积和光照时间相同，只改变颜色，由表可知，实验1、5、6中，颜色不同，其他相同，其中实验1中的深蓝色光电板为使灯发光的时间最长，说明，制作太阳能光电板用深蓝色最好。 （4）[1][2]实验中通过LED灯发光时间来反映光电板吸收太阳能的多少，这是一种无法直接测量的物理量（太阳能吸收量），通过另一个可观察的量（发光时间）来体现。这种方法叫转换法（或叫“转化法”）。 我们学过的实验中用到转换法的，例如探究声音是由物体振动产生的实验，将音叉的振动转换为乒乓球的弹开，从而证明音叉在振动。 21．(1)A (2)2 (3) 100 4000 (4)钠电池响应速度更快，能更迅速调节电网波动，保障供电稳定（合理即可） (5)电池容量/充放电电流/环境温度 【详解】（1）储能站通过“两充两放”模式，日间利用新能源发电储能，夜间向电网放电。充电时，电能→化学能，放电时化学能→电能，故其能量转换过程主要涉及电能→化学能→电能，综上分析可知，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）若储能站以最大功率200MW连续放电，可持续供电 （3）[1][2]某款电动汽车的电池铭牌上标明：额定电压：800 V，额定容量：，充满电后，大约存储的电能 该储能站总储能容量为400时，大约能满足同时“充电”同款车辆 （4）储能站采用锂电池与构网型钠电池混合技术，钠电池响应速度是普通钠电池的6倍，钠电池响应速度更快，能更迅速调节电网波动，保障供电稳定。 （5）由短文内容知需控制的变量包括：电池容量、充放电电流、环境温度等。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $