阶段检测卷(10)第二十二章 能源与可持续发展-【金牌导学案】2025-2026学年九年级全一册物理同步课件（人教版·新教材）

该初中物理单元复习课件系统梳理了能源与能量转化的核心知识，涵盖可再生能源分类、能量转化形式、能源利用效率等内容，通过太阳能路灯、三峡水电站等实例串联知识点，构建完整的能源知识网络。 其亮点在于融合科学探究与社会责任，设计“太阳能热水器吸热因素探究”等实验活动培养科学思维，结合神舟十七号太阳翼修复、垃圾焚烧发电等真实情境渗透环保意识，分层练习满足不同学生需求，助力教师精准复习，提升学生知识应用与责任意识。

 检测卷 金牌导学案 阶段检测卷(十) 一、选择题(每题3分，共21分) 1．下列能源中，属于可再生能源的是(　　　) A．天然气 B．太阳能 C．煤 D．核能 2．如图是“风能—太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是(　　　) A.风力发电机利用了电磁感应原理 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时化学能转化为电能 D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的 B　 A　 阶段检测卷(十) 3．三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽(如图)。下列说法正确的是(　　　) A.水力发电是将电能转化为机械能 B．水能是一次能源，电能是二次能源 C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内 能，用来发电 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 B　 阶段检测卷(十) 4．“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是(　　　) A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 5．2024年3月2日，神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼，使将太阳能转化为电能的功能恢复正常，如图所示。太阳能、太阳翼分别属于(　　　) A.可再生能源、电源 B．可再生能源、用电器 C．不可再生能源、电源 D．不可再生能源、用电器 A　 A　 阶段检测卷(十) 6．电能便于输送和转化，运用广泛，但电能无法从自然界中直接获取，通常是由其他形式的能转化而来。下列发电方式中，通过消耗可再生能源获取电能的是(　　　) A．利用核能发电 B．利用太阳能发电 C．燃烧煤炭发电 D．燃烧天然气发电 7．节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是(　　　) A．把废旧电池随意丢弃 B．将电视机处于待机状态 C．关停高能耗、高污染的工厂 D．将有害废水排放到江河中 B　 C　 阶段检测卷(十) 二、填空题(每空1分，共15分) 【Deepseek专题】春节期间，国产AI——Deepseek突然在互联网上刷屏，一举打破了美国在AI领域的部分垄断局面，其出色的阅读和文案能力令众多网友惊叹。请完成8～9题。 8．Deepseek在工作时将电能转化为其他形式的能量。电能转化为内能的过程属于________(选填“热传递”或“做功”)，电能属于________(选填“一次”或“二次”)能源，______________定律表明，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。 做功　 能量守恒 二次　 阶段检测卷(十) 9．DeepSeek的智能设备采用锂电池供电，电池电压为12 V，容量为5000 mA·h。若设备正常工作时的电流为0.5 A，则电池储存的电能为___________J，设备可持续工作________小时。对锂电池进行充电时，电能转化为________能。 10．某地区的居民常用太阳灶来烧水，太阳灶所利用的太阳能来源于太阳内部原子核的________(选填“聚变”或“裂变”)。如果把质量为1.2 kg、温度为25 ℃的水加热到75 ℃，至少需要给水提供___________ J的能量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 2.16×105 化学 10　 聚变　 　2.52×105 阶段检测卷(十) 11．现代人类生活离不开电。在火力发电厂，电能来自于煤炭燃烧释放出的内能，这说明不同形式的能量之间是可以相互________的；追根溯源，会发现我们生活中的大部分能量来自于________。 12．小丽爸爸最近在纠结“现在买车，买油车还是电 车？”，如图所示，假如你是小丽同学，请你列举一 条传统燃油车或新兴的电动车的优点：___________ ____________________________________。 太阳能 转化　 电动车使用的是电能，不排放废气，环保、节能 阶段检测卷(十) 13．北京冬奥会期间，三大赛区26个场馆将全部使用“绿电”，这意味着奥运历史上将首次实现全部场馆100%绿色电能供应，为环保做出了巨大贡献，“绿电”的来源可能是________能，它的优点是______________________________________________。 14．有人认为能源的使用，不过是一种形式的能转化为另一种形式的能而已，自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭。既然如此，没必要节约能源。你认为这句话________(选填“正确”或“错误”)，理由是__________________________________________。 太阳 能从自然界源源不断获得，安全无污染 错误 能量的转化和转移都是具有方向性的 阶段检测卷(十) 三、实验题(每空2分，共30分) 15．小明家买了一台太阳能热水器，如图所示。经查阅资料发现，真空管是太阳能热水器的核心部件，真空管的内玻璃管表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射。对于太阳能热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关，小明做出了如下猜想： 猜想一：热水器内水吸收的热量多少 与环境温度有关； 猜想二：热水器内水吸收的热量多少 与光照强度有关； 猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。 阶段检测卷(十) (1)阳光照射装有水的真空管，是通过____________方式使水的内能________(选填“增大”或“减小”)。 (2)小明为了验证猜想一，应取两根完全相同的真空管，分别装入________、________均相同的水，面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，进行比较。 (3)小明联系实际，想到夏天如果阳光很弱，一段时间后，热水器(装满水)内水温变化较小，而冬天如果阳光很强，相同时间后，热水器(装满水)内水温变化较大。于是他得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度________(选填“无关”或“有关”)。 热传递　 　增大 质量　 　初温 有关 阶段检测卷(十) (4)在探究猜想三的实验中，小明找到了三根外形相同但材料不同的真空管、白炽灯、三只相同的温度计，设计了如图2所示的实验装置。给真空管内灌满水，并将温度计封在各真空管中，在桌面上将真空管均匀摆放在所画圆的圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂。每隔相同的时间记录温度计的示数，得到的实验数据如下表所示。 材料 初温/℃ 20 min后的水温/℃ 40 min后的 水温/℃ 60 min后的 水温/℃ 普通管 12 14 17 19 三高管 12 16 19 22 紫金管 12 18 23 28 阶段检测卷(十) ①利用该实验装置的好处是_____________________________________ _______________________。 ②分析表中数据，为了更好地利用太阳能，你建议小明家选择真空管中________(填表格中的材料名称)制成的热水器。 材料 初温/℃ 20 min后的水温/℃ 40 min后的 水温/℃ 60 min后的 水温/℃ 普通管 12 14 17 19 三高管 12 16 19 22 紫金管 12 18 23 28 能保证白炽灯提供给每个真空管的光照强度相同 紫金管 阶段检测卷(十) 16．为了有效利用太阳能，某兴趣小组对“吸收太阳能多少与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究，在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水，插入温度计后系好，放在太阳光下曝晒，每隔相同时间读出温度计示数，数据记录如下： 塑料袋 水的质量(kg) 初温(℃) 温度t1(℃) 温度t2(℃) 温度t3(℃) 黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 白色 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 (1)该小组同学在实验中采用的主要科学研究方法是______________法。 (2)白色塑料袋的温度在升高到t1时，温度上升了________℃。 1.5 控制变量　 阶段检测卷(十) (3)由以上研究可知：太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以________色为宜。 (4)某太阳能热水器的集热管接收太阳能的有效面积为2 m2，若每平方米的集热管每小时接收太阳能约2×106 J，则该热水器2 h内可接收太阳能________J。 黑　 8×106 阶段检测卷(十) 17．阅读短文，回答文后的问题。 风光互补系统 风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总 阶段检测卷(十) 时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。 风力发电机 太阳能电池板 蓄电池 最小启动风速 1.0 m/s 电池板的面积 0.5 m2 蓄电池容量 150 A·h 最小充电风速 2.0 m/s 光电转化效率 16% 额定电压 12 V 最大限制风速 12.0 m/s     最大输出功率 400 W     阶段检测卷(十) (1)能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于________。 A．可再生能源　　　　 B．常规能源　　　　 C．非清洁能源　　　　 D．以上选项都对 (2)风力发电机是根据______________原理发电的。 (3)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50 W，此时风速为________ m/s。 (4)充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100 W时。为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过________h。 A　 电磁感应 6　 14.4 阶段检测卷(十) 四、计算题(每题10分，共20分) 18．图甲是一种新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的太阳能电池板提供。图乙是汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动的v－t图像。若汽车总质量为1.2×103 kg，太阳能电池板的面积为8 m2，汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%。g取 10 N/kg，求： 阶段检测卷(十) (1)汽车所受阻力。 (2)10～20 s内汽车所受牵引力。 解：(1)由题可知汽车的质量为：m＝1.2×103 kg， 汽车所受的重力为：G＝mg＝1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N 汽车所受阻力为：f＝0.02 G＝0.02×1.2×104 N＝240 N (2)因为10～20 s内汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力F＝f＝240 N 阶段检测卷(十) (3)汽车在0～20 s内牵引力做的功。 (4)太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率。 (3)汽车在10～20 s内的功率：P＝ ＝Fv＝240 N×15 m/s＝3 600 W， 由于汽车的功率恒定，所以汽车在0～20 s内牵引力做的功为： W＝Pt＝3 600 W×20 s＝7.2×104 J (4)汽车的机械功率为3 600 W， 则汽车吸收的太阳能的功率为：P总＝ ＝9 000 W， 因为太阳能电池板的面积为8 m2， 所以太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为： ＝1 125 W 阶段检测卷(十) 19．十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。某市中心城区日产垃圾已上升到8 500吨。《城市生活垃圾分类管理办法》开始实施，正式进入生活垃圾强制分类时代。焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术。垃圾分类后再焚烧，其热值可提升30%至40%，二噁英(致癌物质)排放量可降低80%。如图所示是中国中部最大的垃圾焚烧发电站， 日处理生活垃圾4 200吨，每天发电1.35×106 kW·h。 求： 阶段检测卷(十) (1)此发电站日处理4 200吨垃圾产生的热量最多有多少？(设垃圾的平均热值为6×106 J/kg) 解：(1)4 200 t垃圾完全燃烧放出的热量： Q放＝m垃圾q＝4 200×103 kg×6×106 J/kg＝2.52×1013 J 阶段检测卷(十) (2)若发电站日处理的垃圾完全燃烧释放出的热量完全被水吸收，能使多少千克20℃的水升高70℃？[水的比热容为c＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果小数后保留两位] (2)发电站日处理的垃圾完全燃烧释放出的热量完全被水吸收，则水吸收的热量Q吸＝Q放；由Q吸＝cm水Δt可得水的质量： m水＝ ≈8.57×107 kg 阶段检测卷(十) (3)该发电站垃圾焚烧发电效率为多少？(结果保留整数) (3)每天的发电量为： W＝1.35×106 kW·h＝1.35×106×3.6×106 J＝4.86×1012J 发电站垃圾焚烧发电效率：η＝ ×100%≈19%. 阶段检测卷(十) 五、综合能力题(共14分) 20．日前，中国第一块、世界单体面积最大的碲化镉“发电玻璃”成功生产下线。它通过在绝缘的玻璃上，均匀涂抹由半导体材料碲化镉制成的光电薄膜，成为可发电的建筑材料。实现了玻璃与材料的有机结合，是可替代砖头、幕墙等的可发电的多功能建筑材料，为大规模光伏建筑一体化的实施奠定了基础。下表是官方提供的相关参数，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理。 阶段检测卷(十) (1)均匀涂抹在玻璃上的碲化镉光电膜的厚度相当于头发丝直径的二十分之一，约4________(填恰当的单位)，“发电玻璃”发电时将________转化为电能。(4分) 每平方米“发电玻璃”接收太阳辐射的平均功率/W 光电转化效率/% 单片面积/ m2 单片年发电量/( kW·h) 单片价格/元 1 000 18 1.92 260 350 解：(1)头发丝的直径在60～90微米，碲化镉光电薄膜的厚度相当于头发丝直径的二十分之一，其厚度约4 μm 碲化镉“发电玻璃”发电时消耗太阳能，获得电能，将太阳能转化为电能 μm 太阳能 阶段检测卷(十) (2)请先通过计算判断，官方提供参数中的单片“发电玻璃”的年发电量数据是否符合实际？再用必要的文字补充说明你的判断。(一年按365天，平均每天光照时间按6 h，计算结果小数点后保留两位)(5分) (2)单片“发电玻璃”的年发电量为W＝1.92 m2×1 kW/m2×18%× 6 h×365＝756.86 kW·h；756.86 kW·h大于260 kW·h，故不符合实际 阶段检测卷(十) (3)某学校科学社团调研发现，学校教学用电为0.50元/度，学校年用电量数字惊人，同学们设想如果安装“发电玻璃”给教室照明供电，那么为一个装有10盏50 W护眼灯教室，按每天正常工作10小时供电，①每个教室需要安装多少块这样的“发电玻璃”？②并对“发电玻璃”的优缺点作出合理的评价。(我市平均每天日照平均6小时)(5分) 阶段检测卷(十) (3)①一个装有10盏50 W护眼灯教室，按每天正常工作10小时供电，一年需要的电能W总＝10×50×10－3 kW×10 h×365＝1 825 kW·h； 每个教室需要安装这样的“发电玻璃””n＝ ≈2.4块。所以需要安装3块“发电玻璃 ②优点：太阳能分布范围广，能量巨大，清洁无污染 缺点：占地面积大，成本高，受纬度、天气、季节、昼夜等因素影响较大，不稳定。 阶段检测卷(十) 感谢聆听 $