【能力提升】第二十二章 能源与可持续发展 单元练习--2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“能源与可持续发展”单元，以“华龙一号”“玲龙一号”等科技前沿及“碳达峰”社会热点为情境，融合能源分类、转化及环保等核心知识，适配单元复习巩固与能力提升需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|11题/36分|能源分类、核能利用、能量转化方向性|结合“EAST装置”“液氢系统”等科技情境，考查物理观念| |填空题|5题/28分|一次/二次能源、能源环保、化石能源|通过天然气与煤炭对比，渗透科学态度与责任| |科普阅读题|1题/6分|光伏电站能量转化、力的作用效果|以漂浮式光伏电站为载体，培养科学探究能力| |综合能力题|3题/30分|电热计算、太阳能热水器效率、电动汽车功率|联系生活实际（取暖器、电动汽车），体现科学思维应用|

物理　九年级全一册 第二十二章　能源与可持续发展 （时间：90分钟　　分值：100分） 一、选择题（本大题共11个小题，共36分。1~8小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题3分；9~11小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题4分，全选对的得4分，选对但不全的得1分，有错选或不选的不得分。） 1．能源是人类生存和发展的基础，人类社会的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。关于能源的开发和利用，下列说法不正确的是（　　） A．能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的 B．太阳能是一次能源，可直接利用且污染小，开发前景广阔 C．核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径 D．煤是不可再生能源，而且以煤为主要燃料的火力发电站容易造成环境污染 2．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用聚变产生能量的 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 3．实践小组的同学调查了几个不同类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（　　） A．广东东江水电站 B．湛江电厂（燃煤） C．友好五一光伏电站 D．阳江沙扒海上风电场 4．关于能量和能源，下列说法错误的是（　　） A．电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源 B．我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源 C．能量的转化和转移是有方向性的 D．自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭，所以不用节约能源 5．我国研发的“玲龙一号”核电机组，是全球首个陆上商用模块化的小型核电机组。下列关于核能的说法正确的是（　　） A．核能是一种化石能源，属于常规能源 B．核电站的核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C．利用核能发电是直接将核能转化成电能 D．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 6．2025年1月20日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现上亿摄氏度1 066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行。下列能源形成与之原理相同的是（　　） A．风能 B．太阳能 C．地热能 D．潮汐能 7．为了实现“碳达峰、碳中和”的战略目标，我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下不利于碳中和的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 8．2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1 000”研制成功，可助力氢能重卡突破1 000公里续航里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破。下列说法正确的是（　　） A．氢能属于清洁能源 B．用液氢做燃料是因为液氢含有的热量多 C．氢没有完全燃烧时热值会变小 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 9．如图，塔式太阳能发电系统在空旷的地面上建立高大的中央吸热塔，塔顶上固定一个接收器，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，将接收器内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，获得的电能大小为E3。下列关于塔式太阳能发电系统的说法正确的是（　　） A．塔式太阳能发电系统通过热传递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．E1>E2>E3 10．核能发电过程示意图如图，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．核反应堆是利用裂变获得能量的装置 C．汽轮机是热机的一种，它工作时将内能转化为机械能 D．核能发电过程产生大量高温水蒸气，温度相同的水蒸气和水，水蒸气的内能更大 11．某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A．甲是“电能” B．乙是“太阳能” C．丙是“电能” D．丁主要是“光能” 二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共28分。） 12．汽车给生活提供了便利，促进了社会的发展。燃油汽车的“心脏”是汽油机，其燃料为汽油。汽油属于________（选填“一次”或“二次”）能源；去加油站加油时，我们总是很远就能闻到汽油味，这是________现象。 13．天然气燃烧时，可以将______能转化为内能。与煤炭相比，天然气在环保方面的优点是___________；在热学方面的优点是____________。 14．能源的使用应考虑能量______和______的方向性、能源消耗对环境的影响、化石能源和核能等_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源的储量等因素。以风能、水能、太阳能等为代表的______（选填“可再生”或“不可再生”）能源是未来理想能源的一个重要发展方向。 15．“华龙一号”是我国自主三代核电技术。2025年1月1日，漳州核电1号机组正式投入商业运行，标志着“华龙一号”批量化建设取得重大进展。该核电机组利用现行主流的核电站发电方式，通过可控的________（选填“裂变”或“聚变”）将核能转化为电能。太阳内部也同样释放巨大的核能，核能属于______（选填“一次”或“二次”）能。 16．水资源主要指的是________（选填“海水”或“淡水”）资源。造成水资源危机的主要原因是水污染，其污染源主要有：生活污水、________废水、工业废物、生活垃圾等。由于温室效应造成全球气候变暖，冰层变薄，北极熊生存遭到威胁。面对全球气候变暖的现状，请你提出一条可以缓解现状的措施：___________________。 三、科普阅读题（本大题共1个小题；共6分。） 17．阅读短文，回答问题。 漂浮式水上光伏电站 图甲是我国单体规模最大的漂浮式水上光伏电站——安徽阜阳南部风光电基地水面漂浮式光伏电站。 太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能电池发电的新型发电系统，漂浮式水上光伏电站指的是在水塘、内河、湖泊、水库、蓄水池等水上建立的光伏电站。漂浮在水面上的光伏发电面板通过锚链与海（湖）底的锚固块或锚固桩相连，如图乙所示，防止因海（湖）水流动而漂丢。 （1）太阳能光伏发电系统可以将太阳能转化为________能。 （2）锚链可以防止光伏发电面板漂丢，是因为力可以改变物体的______________。 （3）水面上的风速往往比陆地上的风速大，加快了水的_________（填写物态变化的名称），从而提升了水的冷却效应。 四、综合能力题（本大题共3个小题；第18小题12分，第19小题8分，第20小题10分，共30分。） 18．小明家的电热油汀取暖器如图所示，它的额定电压为220 V，有高、中、低三个挡位，额定功率分别为2 000 W、1 210 W和800 W。 （1）电能属于______（选填“一次”或“二次”）能源。为了用电安全，电热油汀取暖器应该使用______（选填“两孔”或“三孔”）插座。 （2）取暖器使用中挡位工作时的电流是多少？ （3）某次取暖器使用高挡位和低挡位正常工作共消耗电能6 kW·h，已知高挡位正常工作时间为1 h，则低挡位正常工作时间为多长？ 19．太阳能是清洁能源，广泛应用于我们的日常生活中。已知某品牌太阳能热水器的储水量可达到100 kg，吸热板的面积为3 m2。 （1）太阳能热水器通过____________的方式增加水的内能。 （2）小华注意到太阳能热水器说明书上有太阳辐射功率一项，查阅资料得知，太阳辐射功率是指1 h内太阳辐射到1 m2吸热板上的能量，单位是J/（m2·h）。若5 h内该太阳能热水器吸热板接收到太阳能的总量E=3.6×107 J，则太阳辐射到吸热板的辐射功率是多少？ （3）将该太阳能热水器装满水，并使水从20 ℃升温到50 ℃，如果水吸收的这些热量由燃烧天然气来提供，而天然气灶的效率为60%，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值q=4.0×107 J/m3，那么本次加热水需要完全燃烧多少天然气？ 20．一款四轮纯电动汽车的车体部分采用碳纤维材质制成，有效地减小了车身重力。已知该电动汽车的电动机最大可以提供120 kW的功率，并装配有一组60 kW·h的锂离子电池。充电方面，使用家庭220 V电源充电时，需要8 h充满，而在专用充电装置下充电，只需1 h，充满电后可行驶400~500 km。g取10 N/kg。 （1）车体部分采用碳纤维材质制成，能有效减小车身重力的原因是碳纤维材质的________比钢小。电能属于________（选填“一次”或“二次”）能源。请写出一条纯电动汽车的优点：_____________________。 （2）已知该电动汽车的质量是2 t，每个轮胎着地面积为100 cm2，计算电动汽车静止时对地面的压强。 （3）若该电动汽车充满电后以最大功率行驶，则可行驶多长时间？ （4）若锂离子电池中的电能由燃烧天然气获得，则需要完全燃烧多少天然气才能将电池充满？不考虑能量损耗，已知天然气的热值为4.0×107 J/m3。 参考答案 1．【答案】C 【解析】能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的，故A正确，不符合题意；太阳能是一次能源，是一种新型的无污染的能源，太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且对环境的污染小，前景广阔，故B正确，不符合题意；核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径，故C错误，符合题意；煤不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电站容易造成环境污染，故D正确，不符合题意。 2．【答案】D 【解析】核能是不可再生能源，故A错误。“华龙一号”核电站利用裂变产生能量，故B错误。核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，故C错误。核废料仍具有放射性，一般将其放入特殊的容器封存后，埋在人烟稀少的地方，故D正确。 3．【答案】B 【解析】水能、太阳能、风能均为可再生能源，故A、C、D不符合题意；煤是不可再生能源，故B符合题意。 4．【答案】D 【解析】电能不能直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源，故A正确，不符合题意；我们今天使用的煤、石油、天然气，都是远古时期的动植物在岩石中形成的化石，所以是化石能源，故B正确，不符合题意；自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭，但由于能量转化和转移都是具有方向性的，因而人类可利用的能源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 5．【答案】B 【解析】核能不是一种化石能源，但核能可以直接从自然界获取，是一次能源，故A错误；核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源，但核能是未来理想能源的一个重要发展方向，故D错误；核电站主要是利用核的裂变进行发电的，其过程是将核能转化为内能，内能对外做功转化为机械能，然后带动发电机发电，机械能再转化为电能，故C错误；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，故B正确。 6．【答案】B 【解析】我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能。故B符合题意，A、C、D不符合题意。 7．【答案】A 【解析】水力发电、风力发电、光伏发电都没有碳排放，火力发电燃烧煤等物质，有碳排放，故A符合题意，B、C、D不符合题意。 8．【答案】A 【解析】氢燃烧后的产物不会污染环境，因此氢属于清洁能源，故A正确；热量是过程量，不能描述为具有或含有，故B错误；热值是燃料的属性，与燃料是否完全燃烧无关，故C错误；氢能重卡工作过程中总是存在热量的损失，热机效率永远小于100%，故D错误。 9．【答案】AD 【解析】塔式太阳能发电系统通过热传递的方式改变接收器内物质的内能，故A正确；太阳能可以直接从自然界获取，是一次能源，且可以源源不断地得到，是可再生能源，故B错误；电能是二次能源，不能归类到可再生能源和不可再生能源中，故C错误；因为存在能量的损耗，所以E1>E2>E3，故D正确。 10．【答案】BC 【解析】核能短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；核反应堆是利用裂变获得核能的装置，故B正确；汽轮机是热机，使用时将内能转化为机械能，故C正确；内能与物质的温度、物态、质量等有关，温度相同的水蒸气和水，它们的质量未知，所以二者的内能大小无法比较，故D错误。 11．【答案】CD 【解析】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外供电，将化学能转化为电能供路灯工作，路灯工作时主要将电能转化为光能，故C、D符合题意，A、B不符合题意。 12．【答案】二次　　扩散 【解析】汽油无法从自然界直接获取，需要消耗一次能源才能得到，所以属于二次能源。去加油站加油时，很远就能闻到汽油味，是因为有汽油味儿的分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。 13．【答案】化学　　污染小　　热值大 【解析】天然气燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化成内能。从环保角度来看，天然气燃烧时污染小，而煤炭燃烧时不仅放出二氧化碳，还会放出其他废气。从热学角度分析，天然气的热值大，与质量相等的煤炭相比，天然气完全燃烧时放出更多的热量。 14．【答案】转移　　转化　　不可再生　　可再生 【解析】一种能量变成另一种能量，是能量的转化过程，同种能量从一个物体到另一个物体，是能量的转移过程，而能量的转化或转移具有方向性。化石能源和核能等在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；风能、水能、太阳能等可以在自然界不断获得，属于可再生能源。 15．【答案】裂变　　一次 【解析】核电站通过可控的裂变释放核能，“华龙一号”核电机组利用铀核裂变时产生的能量发电。核能可直接从自然界获取，属于一次能源。 16．【答案】淡水　　工业　　出行时选择乘坐公共交通工具（合理即可） 【解析】人能够利用的主要是淡水，所以水资源主要指的是淡水资源。造成水资源危机的主要原因是水污染。水污染来源有生活污水、工业废水、工业废物、生活垃圾等。化石燃料燃烧时产生温室气体，出行时选择乘坐公共交通工具、开发新能源等可以减少化石燃料的使用。 17．【答案】（1）电　　（2）运动状态　　（3）汽化 【解析】（1）太阳能光伏发电系统可以将太阳能转化为电能。 （2）锚链可以防止光伏发电面板漂丢，就是说锚链对发电面板的作用可以改变面板的运动状态，即力可以改变物体的运动状态。 （3）水面上的风速往往比陆地上的风速大，加快了水表面的空气流动，从而加快了水的汽化，提升了水的冷却效应。 18．【答案】（1）二次　　三孔　　（2）5.5 A　　（3）5 h 【解析】（2）电热油汀在中挡位工作时的电流 （3）高挡位正常工作消耗的电能 W高=P高t高=2 000×10-3 kW×1 h=2 kW·h 低挡位正常工作消耗的电能 W低=W-W高=6 kW·h-2 kW·h=4 kW·h 低挡位正常工作的时间 19．【答案】（1）热传递　　（2）2.4×106 J/(m2·h)（3）0.525 m3 【解析】（2）5 h内该太阳能热水器吸热板接收到太阳能的总量 E=3.6×107 J 吸热板的面积为3 m2，太阳辐射到吸热板的辐射功率 （3）水吸收的热量 天然气灶的效率为60%，则天然气放出的热量 需要完全燃烧天然气的体积 20．【答案】（1）密度　　二次　　污染小、效率高、噪声小　　（2）5×105 Pa　　 （3）　　（4）5.4 m3 【解析】（2）电动汽车的重力 G＝mg＝2 000 kg×10 N/kg=20 000 N 电动汽车对地面的压力 F＝G=20 000 N 电动汽车静止时对地面的压强 （3）电动汽车的最大功率P＝120 kW，若以最大功率行驶，则可行驶的时间 （4）不考虑能量损耗，天然气完全燃烧放出的热量 Q=W=60 kW·h=60×3.6×106 J=2.16×108 J 需要完全燃烧天然气的体积 学科网（北京）股份有限公司 $