第22单元能源与可持续发展单元检测题2026-2027学年人教版物理九年级全一册

2026-2027学年度人教版九年级全一册第22单元能源与可持续发展单元检测题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意） 1．为了保护环境，我国大力发展绿色清洁能源，以下不属于清洁能源的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【答案】A 【解答】解：A．火力发电需要燃烧煤炭等化石燃料，会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物，对环境的影响较大，造成温室效应、固体废物污染和空气污染，不属于清洁能源，故A符合题意； BCD．水力发电、风力发电、光伏发电都属于清洁能源，故BCD不符合题意。 故选：A。 2．实践小组的同学调查了我国不同类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（　　） A．小浪底水力发电站 B．裕中燃煤电厂 C．大峪江山光伏电站 D．孟津风力电站 【答案】B 【解答】解：水能、风能、太阳能属于可再生能源，煤炭属于化石能源，是不可再生能源， A、小浪底水力发电站，利用水能属于可再生能源，故A不符合题意； B、裕中燃煤电厂，煤炭属于化石能源，故B符合题意； C．大峪江山光伏电站，太阳能属于可再生能源，故C不符合题意； D、孟津风力电站，风能属于可再生能源，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选：B。 3．如图，太阳能路灯点亮回家的幸福路。太阳能电池板将太阳能直接转化为（　　） A．电能 B．光能 C．内能 D．机械能 【答案】A 【解答】解：太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能直接转化为电能。故A正确，BCD错误。 故选：A。 4．蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法不正确的是（　　） A．属于清洁能源 B．来源于太阳 C．属于可再生能源 D．属于化石能源 【答案】D 【解答】解：A．蓝藻在生长过程中不会排放大量污染物，因此这种能源属于清洁能源，故A正确； B．蓝藻通过光合作用将太阳能转化为化学能，科学家利用这一过程来产生电能，因此这种能源的根本来源是太阳，故B正确； C．蓝藻可以不断繁殖，不会枯竭，因此这种能源可以源源不断地获得，属于可再生能源，故C正确； D．化石能源是指煤、石油、天然气等，而蓝藻能源是通过生物生长过程产生的，不属于化石能源，故D错误。 故选：D。 5．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，我们应重视下列哪种能源的利用（　　） A．石油 B．煤炭 C．太阳能 D．天然气 【答案】C 【解答】解：煤炭、石油、天然气属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气，污染环境，与节能环保，低碳生活不相符； 太阳能取之不尽、用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，随着科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能量，可以大力开发和利用。 故选：C。 6．如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”，其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的 B．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．“智能脚蹬车”利用的太阳能是不可再生能源 【答案】A 【解答】解：A、太阳能电池板主要是由半导体材料制成的，故A正确； B、对蓄电池充电时电能转化为化学能，蓄电池相当于用电器，故B错误； C、蓄电池在供电过程中将化学能转化为电能，故C错误； D、“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源，故D错误。 故选：A。 7．“北脑一号”是我国自主研发的脑机接口系统，实现了无线全植入、高通量信号采集等多项技术突破，其设备完全植入体内，通过无线方式完成信号传输与通信。下列说法正确的是（　　） A．系统通过无线传输信号，利用的是电磁波传递信息 B．无线信号传输时，必须依靠空气等介质才能传播 C．该系统工作时消耗电能，电能属于一次能源 D．微创植入的电极是绝缘体，方便采集人体的电信号 【答案】A 【解答】解：A、无线传输信号本质是利用电磁波（如无线电波）来传递信息，电磁波可以在空气中传播并携带数据。故A正确。 B、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，因此无线信号传输不依赖空气等介质。故B错误。 C、一次能源是直接从自然界获取的能源（如煤、石油、太阳能），电能需要通过其他能源转化得到，属于二次能源。故C错误。 D、采集人体电信号的电极需要导电，因此电极材料是导体，绝缘体无法传递电信号。故D错误。 故选：A。 8．2025年10月1日国庆期间，我国首部紧凑型聚变能实验装置BEST完成底部安装，精度达到毫米级，标志着我国向实现核聚变发电，又向前迈进一大步，发电时，核聚变产生的人造“太阳”约为1亿摄氏度，使水产生高温、高压的水蒸气带动蒸汽轮机转动，蒸汽轮机再带动发电机发电。下列能量转换不属于这个过程中的是（　　） A．核能→内能 B．内能→机械能 C．机械能→电能 D．内能→化学能 【答案】D 【解答】解：我国首部紧凑型聚变能实验装置BEST的核能转化为电能的主要过程：核能→内能→机械能→电能，故ABC符合题意，D不符合题意。 故选：D。 9．关于我国近年来的科技成就，下列说法正确的是（　　） A．“天问二号”探测器在太空探测过程中通过电磁波与地面进行信息传递 B．“华龙一号”核电站是利用核聚变释放能量 C．我国自主研发的T1200碳纤维属于绝缘材料，可用于制作家庭电路导线 D．我国自主研发的首款通用CPU“龙芯一号”芯片中不含半导体材料 【答案】A 【解答】解：A、电磁波传播不需要介质，在真空中也能传播，太空探测器与地面之间依靠电磁波传递信息，故A正确； B、核电站中的核反应堆是利用可控核裂变释放能量来发电的，不是核聚变，故B错误； C、制作家庭电路导线的材料应容易导电，绝缘材料不能用作导线，故C错误； D、CPU芯片的制造离不开半导体材料，因此“龙芯一号”芯片中含有半导体材料，故D错误。 故选：A。 10．近年来，我国科技创新能力日益凸显，各种新技术、新能源、新材料、新装置等科技成果不断涌现。关于新科技成果，下列说法中正确的是（　　） A．我国海域首次成功开采的“可燃冰”（天然气水合物）属于可再生能源 B．我国磁约束核聚变装置获得核能的方式与普通核电站一致 C．无人驾驶汽车处理数据的芯片是用半导体材料制成的 D．与4G通信信号相比，5G通信信号在真空中传播的速度更快 【答案】C 【解答】解：A、可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分为甲烷，属于化石能源。它是在自然界中经过亿万年形成的，短期内无法恢复，随着大规模开发利用，储量会越来越少，属于不可再生能源，故A错误。 B、我国磁约束核聚变装置获得核能的方式是核聚变，而普通核电站获得核能的方式是核裂变，二者原理不同，故B错误。 C、无人驾驶汽车处理数据的芯片是用半导体材料制成的。半导体材料具有独特的电学性能，能够实现对电流的控制和处理，从而完成各种复杂的计算和逻辑操作，故C正确。 D、5G 通信信号和 4G 通信信号在真空中传播的速度是一样的，都等于光速。5G 通信相比 4G 通信，主要是在传输速度、延迟、容量等方面有较大提升，而不是传播速度，故D错误。 故选：C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分） 11．智能座椅上的蓄电池充电和供电过程中主要能量转化流程如图所示。下列判断正确的是（　　） A．①光能 B．②电能 C．③机械能 D．④化学能 【答案】BC 【解答】解：蓄电池有充电和放电两种工作状态。充电阶段，外部电源提供电能，电池内部发生化学反应，电能转化为化学能保存起来，故①处是化学能。 当蓄电池向外供电时，电池内部储存的化学能释放，转化为可以向外输送的电能，故②处为电能。 小风扇接通电源运转，消耗电能，带动扇叶旋转，能量主要转化为机械能，故③是机械能。 LED灯点亮时消耗电能，主要产生光亮，能量主要转化为光能，故④是光能。 故AD不符合能量转化关系，BC正确。 故选：BC。 12．现代生活已离不开手机这一重要的电子设备，下列关于手机的说法正确的是（　　） A．手机工作消耗的电能属于二次能源 B．用手机打电话时是通过超声波传递信息的 C．屏幕的发光二极管由半导体材料制成 D．给手机充电，其电池相当于电路中的电源 【答案】AC 【解答】解：A、电能需要由煤、石油、水能、核能等一次能源转化而来，不能从自然界直接获取，因此属于二次能源，故A正确； B、手机打电话时是利用电磁波来传递信息的，超声波属于声波，不能在真空中远距离传播，无法完成手机远距离通信，故B错误； C、手机屏幕中的发光二极管是用半导体材料制成的，故C正确； D、给手机充电时，电池消耗电能并将其转化为化学能储存起来，此时电池相当于电路中的用电器，而不是电源，故D错误。 故选：AC。 13．社会发展离不开能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．我国目前的核电站是利用核裂变释放的能量 B．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源 C．光纤通信是利用激光在光导纤维中多次折射传输信息的 D．如果使用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线上的电能损耗 【答案】AD 【解答】解：A、目前的核电站是利用原子核裂变发电的，故A正确； B、风能、水能、太阳能属于可再生能源，核能属于不可再生能源，故B错误； C、光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射传输信息的，故C错误； D、用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗，故D正确。 故选：AD。 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14．为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是该同学的示意图。请你判断这一方案长期工作的可行性，并说明理由。判断：　不可行　 （填“可行”或“不可行”），理由：　违背能量守恒定律　 。 【答案】不可行；违背能量守恒定律。 【解答】解：由图可知，利用电解水的方法来制取氢气，再利用氢氧燃料电池产生电能，此过程中，并不能实现能量的增加；工业上制取氢气使用电解水得到的，而电解水过程中需要消耗大量的电能，故氢能源成本高；获取氢气的最佳途径是利用太阳能使海水或水分解成氢气，氢气燃烧产物是水，不污染环境，此过程需要高效催化剂。此流程每个环节都消耗能量，因此不可能实现，这种流程类似永动机，是不可能的。 故答案为：不可行；违背能量守恒定律。 15．如图所示是社团课上使用的3D打印笔，笔中装有胶条，通电加热一段时间后胶条温度升高即可挤出，这是利用了电流的　热　 效应；按照能否从自然界直接获取，能源可分为一次能源和二次能源，其中电能属于　二次　 （选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】热；二次。 【解答】解：3D打印笔通电后，将电能转化为内能加热胶条，电流通过导体发热将电能转化为内能的现象是电流的热效应。 电能属于二次能源。 故答案为：热；二次。 16．近年来，我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展。“中国环流三号”的反应原理与太阳类似，通过核　聚变　 （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，获得上亿度的高温；装置中，通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的　磁　 效应。 【答案】聚变；磁效应。 【解答】解：人造太阳的反应原理与太阳类似，是通过核聚变释放巨大的核能，获得上亿度的高温； 通电线圈产生磁场是利用了电流的磁效应。 故答案为：聚变；磁效应。 17．我国发电量雄踞世界第一，但我国目前还处于以火力发电为主，其他发电形式充分发展的阶段，核电站是通过把 　核　 能转化为电能来进行发电的；家用电热水壶在烧水过程中通过电流做功把电能转化为 　内　 能。 【答案】核；内。 【解答】解：核电站是通过把核能转化为电能来进行发电的； 家用电热水壶在烧水过程中通过电流做功把电能转化为内能。 故答案为：核；内。 18．2026年5月天舟十号货运飞船与空间站成功对接，空间站与地面控制中心通过　电磁　 波传递信息。此次携带的“柔性单晶硅太阳电池”能利用太阳能发电。太阳能可以源源不断地得到，由此可知它属于　可再生　 能源。 【答案】电磁；可再生。 【解答】解：空间站处于太空的真空环境中，声音不能在真空中传播，而电磁波不需要介质，能够在真空中传播，因此中国空间站与地面控制中心通过电磁波传递信息。 太阳能可以从太阳持续不断地获得，在人类合理利用的时间尺度内，太阳的能量几乎是无限的，所以太阳能属于可再生能源。 故答案为：电磁；可再生。 19．风力发电机是把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于　可再生　 （填“可再生”或“不可再生”）能源。某型号风力发电机转一圈发电量为2kW•h，若测得转一圈的平均时间为6s，则发电功率为　1200　 kW。 【答案】可再生；1200。 【解答】解：风能可以在自然界里源源不断地得到补充，所以它属于可再生能源。 发电功率为P1200kW。 故答案为：可再生；1200。 四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位） 20．我们生产、生活中的能量从哪里来？观察图片，能得到哪些认识？ 【答案】人类目前能利用的能量大多是直接或间接来自太阳能。 （1）直接利用太阳能：太阳能热水器将太阳能转化为水的内能；由于太阳能的照射形成了风，太阳能转化为风能；太阳光照射推动水循环，直接利用了太阳能；绿色植物通过光合作用，把太阳能转化为化学能在植物体内储存下来。 （2）间接利用太阳能：风能经风力发电机转化为电能；水的机械能经水力发电机转化为电能；电能通过各种用电器又转化为其他形式的能量：燃烧柴薪取火，将化学能转化为内能；煤、石油、天然气等化石燃料是由古代埋在地下的动植物，经过漫长的地质年代形成的，它们的化学能实质上是由古代生物固定下来的太阳能，再通过热机或燃气灶转化为机械能或内能。 【解答】答：人类目前能利用的能量大多是直接或间接来自太阳能。 （1）直接利用太阳能：太阳能热水器将太阳能转化为水的内能；由于太阳能的照射形成了风，太阳能转化为风能；太阳光照射推动水循环，直接利用了太阳能；绿色植物通过光合作用，把太阳能转化为化学能在植物体内储存下来。 （2）间接利用太阳能：风能经风力发电机转化为电能；水的机械能经水力发电机转化为电能；电能通过各种用电器又转化为其他形式的能量：燃烧柴薪取火，将化学能转化为内能；煤、石油、天然气等化石燃料是由古代埋在地下的动植物，经过漫长的地质年代形成的，它们的化学能实质上是由古代生物固定下来的太阳能，再通过热机或燃气灶转化为机械能或内能。 21．某跨学科实践小组制作的坐北朝南节能环保小屋如图所示。 （1）小屋建造在较大的地基上，为什么？ （2）请结合表中信息，说明环保小屋大量选用LED灯的原因。 （3）请从能源利用的角度，提出更适合盐城地区的屋顶改进方案，并简述改进的理由。 序号 型号 铭牌 亮度/流明 1 LED灯 220V 3W 350.00 2 节能灯 220V 8W 350.00 3 白炽灯 220V 25W 350.00 【答案】（1）小屋建在较大地基上的原因是：增大受力面积，减小房屋对地面的压强，防止房屋下陷。 （2）三种灯亮度相同，但LED灯功率最小。根据电能公式，相同使用时间下，LED灯消耗电能最少，节能、省电，更加环保。 （3）方案：在屋顶加装太阳能电池板。 理由：盐城光照条件较好，太阳能属于可再生清洁能源；电池板可将太阳能转化为电能，供小屋使用，节约传统能源，绿色环保。 【解答】答：（1）小屋建在较大地基上的原因是：增大受力面积，减小房屋对地面的压强，防止房屋下陷。 （2）三种灯亮度相同，但LED灯功率最小。根据电能公式，相同使用时间下，LED灯消耗电能最少，节能、省电，更加环保。 （3）方案：在屋顶加装太阳能电池板。 理由：盐城光照条件较好，太阳能属于可再生清洁能源；电池板可将太阳能转化为电能，供小屋使用，节约传统能源，绿色环保。 22．某实践小组为探究太阳能电池板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，设计了如下实验：将完全相同的蓄电池电量耗尽后，用不同规格的太阳能电池板正对太阳光照射，对蓄电池充电，再用蓄电池给LED灯供电直至熄灭，记录LED灯的发光时间。实验数据如下表所示： 实验序号 电池板的面积/m2 光照时间/min 电池板表面颜色 LED灯的发光时间/min 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.1 30 黑色 90 4 0.2 10 黑色 60 5 0.3 10 黑色 90 6 0.1 10 白色 15 7 0.1 10 蓝色 20 （1）实验中通过　LED灯的发光时间　 来反映太阳能电池板吸收太阳能的多少。 （2）通过对1、4、5数据的分析，可得出的结论：　在光照时间和电池板表面颜色相同时，太阳能电池板的面积越大，吸收的太阳能越多　 。 （3）结合生活实际，请你再提出一个可探究的科学问题：　太阳能电池板吸收太阳能的多少是否与太阳能电池板的摆放角度有关　 。 【答案】（1）LED灯的发光时间； （2）在光照时间和电池板表面颜色相同时，太阳能电池板的面积越大，吸收的太阳能越多； （3）太阳能电池板吸收太阳能的多少是否与太阳能电池板的摆放角度有关？（合理即可） 【解答】解： （1）太阳能电池板吸收太阳能后先对蓄电池充电，太阳能转化为蓄电池储存的电能，蓄电池再给LED灯供电直至熄灭；LED灯发光时间越长，说明蓄电池储存的电能越多，即太阳能电池板吸收的太阳能越多，因此实验中通过LED灯的发光时间来反映太阳能电池板吸收太阳能的多少。 （2）实验1、4、5中，光照时间均为10 min，电池板表面颜色均为黑色，电池板面积由0.1 m2增大到0.2 m2、0.3 m2，对应LED灯发光时间由30 min增大到60 min、90 min；在光照时间和电池板表面颜色相同时，太阳能电池板的面积越大，LED灯发光时间越长，说明吸收的太阳能越多，因此可得结论：在光照时间和电池板表面颜色相同时，太阳能电池板的面积越大，吸收的太阳能越多。 （3）生活中太阳能电池板正对太阳与斜对太阳时，接收太阳能的多少不同，可提出的可探究科学问题为：太阳能电池板吸收太阳能的多少是否与太阳能电池板的摆放角度有关？（合理即可）。 故答案为： （1）LED灯的发光时间； （2）在光照时间和电池板表面颜色相同时，太阳能电池板的面积越大，吸收的太阳能越多； （3）太阳能电池板吸收太阳能的多少是否与太阳能电池板的摆放角度有关？（合理即可） 23．太阳能热水器是把太阳能转化成内能的装置。为有效利用太阳能，某“研究性学习”小组对“太阳能的吸收与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在黑色塑料袋和白色透明塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后系好，放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数。数据记录如下： 塑料袋 水的质量m/kg 初温t0/℃ 温度t1/℃ 温度t2/℃ 温度t3/℃ … 黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 … 白色透明 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 … （1）他们在实验中主要采用的科学研究方法是 　控制变量法　 。 （2）由以上研究可知，太阳能热水器的集热管表面颜色以 　黑　 色为宜。 （3）由以上实验可以得出的结论是 　黑色物体吸热能力强　 。 （4）在一个晴天，小明的妹妹在院子里看见一白一黑两个形状相同的陶罐，妹妹让小明闭眼分辨出哪个陶罐是黑色的？请你帮小明想出一个办法。 【答案】（1）控制变量法；（2）黑；（3）黑色物体吸热能力强；（4）把陶罐放在阳光下晒一段时间，闭上眼睛用手去摸，温度高的是黑色的，温度略低的是白色的。 【解答】解： （1）在研究吸收太阳能与表面颜色的关系时，控制水的质量、初温、曝晒时间相同，通过温度的变化研究吸收太阳能的多少，利用的是控制变量法； （2）在水的质量、初温、曝晒时间相同的前提下，黑色塑料袋内水温升高得快，所以太阳能热水器集热管表面颜色以黑色为宜； （3）在水的质量、初温、曝晒时间相同的前提下，黑色塑料袋内水温升高得快，所以可得出结论：黑色物体吸热能力强； （4）白色不透明体反射所有色光，黑色不透明体吸收所有色光，黑色物体吸热能力强，在相同的光照下，黑色物体温度比白色物体温度高，所以闭上眼睛可以凭借温度来辨别陶罐的颜色。 故答案为：（1）控制变量法；（2）黑；（3）黑色物体吸热能力强；（4）把陶罐放在阳光下晒一段时间，闭上眼睛用手去摸，温度高的是黑色的，温度略低的是白色的。 24．太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用R表示）为R＝300J/（m2•s），它表示该热水器的集热管每平方米面积上，一秒内接收到的太阳能为300J。已知该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积为2m2，贮水箱中盛有100L的水。 （1）若让该热水器在阳光下照射70min，将所接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则贮水箱中的水温可升高多少（水未沸腾）？ （2）若需要使贮水箱中的水从30℃升高到50℃，且该太阳能热水器的效率为60%，需要该太阳能热水器在晴天工作多少小时（保留一位小数）？ 【答案】（1）贮水箱中的水温可升高6℃。 （2）需要该太阳能热水器在晴天工作6.5小时。 【解答】解：（1）首先进行单位换算，水箱中水的体积V＝100L＝100×10﹣3m3，利用密度变形公式m＝ρV计算水的质量。 根据题意，在阳光下照射的时间t＝70min＝70×60s＝4200s。 则该太阳能热水器接收到的太阳能为E＝RSt＝300J/（m2•s）×2m2×4200s＝2.52×106J。 将接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则，水未沸腾，由Q吸＝c水mΔt得，贮水箱中的水升高的温度。 （2）贮水箱中的水从30℃升高到50℃，水吸收的热量。 太阳能热水器的效率为60%，则此太阳能热水器接收到的太阳能为。 则此太阳能热水器需要在晴天工作的时间。 答：（1）贮水箱中的水温可升高6℃。 （2）需要该太阳能热水器在晴天工作6.5小时。 25．如图1，汕头市金平区88兆瓦“渔光互补”光伏电站，项目占地面积约1600亩，采用水上发电、水下养殖的复合模式，实践“一种资源、两种产业”的集约发展模式。电站配套智能巡检机器人（其相关参数见表格）可沿光伏阵列支架轨道巡检，蓄电池储能降至0.1E0时，停止巡检。 机器人质量m 50kg 最大巡检速度v 2m/s 蓄电池满电储能E0 0.15kW•h 电机输出功率P 80W （1）水电站发电是利用　电磁感应　 原理将机械能转化为电能，而光伏电站则将　太阳　 能直接转化为电能。 （2）光伏板的遮阳效应采用　降低温度　 方式减慢池塘水分的蒸发，同时抑制藻类过度繁殖，因为藻类生长需要　光照　 （填一种非生物因素）。 （3）若机器人的蓄电池初始储能为0.8E0，该机器人以最大速度水平匀速巡检，最远可巡检至距离起点　9450　 m的位置。 （4）如图2所示为某块光伏区域，接收太阳辐射强度为1200kW•h/（m2•年），光电转换效率为20%，该光伏区域的每个正方形格子的边长均为20cm，每月输出的电能可供巡检机器人正常工作　600　 h。 【答案】（1）电磁感应；太阳； （2）降低温度；光照； （3）9450； （4）600。 【解答】解： （1）水电站发电是通过水轮机带动发电机转动，线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理将机械能转化为电能；光伏电站的光伏板在光照下产生电流，将太阳能直接转化为电能。 （2）光伏板遮挡阳光，通过降低温度的方式减慢池塘水分的蒸发；藻类生长需要进行光合作用，必须有光照这一非生物因素，遮阳后光照不足从而抑制藻类过度繁殖。 （3）蓄电池初始储能为0.8E0，降至0.1E0时停止巡检，可用于巡检的电能，由可得机器人正常工作的时间，由可得最远巡检距离s＝vt＝2m/s×4725s＝9450m。 （4）由图2可知光伏区域由10×6个正方形格子组成，总面积S＝60×0.2m×0.2m＝2.4m2，该区域每年接收的太阳辐射能量，每月接收的太阳辐射能量，每月输出的电能W电＝ηW月＝20%×240kW•h＝48kW•h，电机输出功率P＝80W＝0.08kW，由可得每月输出的电能可供机器人正常工作的时间。 故答案为： （1）电磁感应；太阳； （2）降低温度；光照； （3）9450； （4）600。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度人教版九年级全一册第22单元能源与可持续发展单元检测题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意） 1．为了保护环境，我国大力发展绿色清洁能源，以下不属于清洁能源的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 2．实践小组的同学调查了我国不同类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是（　　） A．小浪底水力发电站 B．裕中燃煤电厂 C．大峪江山光伏电站 D．孟津风力电站 3．如图，太阳能路灯点亮回家的幸福路。太阳能电池板将太阳能直接转化为（　　） A．电能 B．光能 C．内能 D．机械能 4．蓝藻能在水中快速生长，科学家尝试控制它们的光合作用来产生电能，使蓝藻成为一种新能源。下列关于这种新能源的说法不正确的是（　　） A．属于清洁能源 B．来源于太阳 C．属于可再生能源 D．属于化石能源 5．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，我们应重视下列哪种能源的利用（　　） A．石油 B．煤炭 C．太阳能 D．天然气 6．如图所示为某公园安装的“智能脚蹬车”，其配备了太阳能电池板，可实现太阳能和脚蹬车共同发电。配备的蓄电池存储电能，并将电能用于为“智能脚蹬车”的各种功能供电。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以使用。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的 B．对蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 C．蓄电池在供电过程中将电能转化为化学能 D．“智能脚蹬车”利用的太阳能是不可再生能源 7．“北脑一号”是我国自主研发的脑机接口系统，实现了无线全植入、高通量信号采集等多项技术突破，其设备完全植入体内，通过无线方式完成信号传输与通信。下列说法正确的是（　　） A．系统通过无线传输信号，利用的是电磁波传递信息 B．无线信号传输时，必须依靠空气等介质才能传播 C．该系统工作时消耗电能，电能属于一次能源 D．微创植入的电极是绝缘体，方便采集人体的电信号 8．2025年10月1日国庆期间，我国首部紧凑型聚变能实验装置BEST完成底部安装，精度达到毫米级，标志着我国向实现核聚变发电，又向前迈进一大步，发电时，核聚变产生的人造“太阳”约为1亿摄氏度，使水产生高温、高压的水蒸气带动蒸汽轮机转动，蒸汽轮机再带动发电机发电。下列能量转换不属于这个过程中的是（　　） A．核能→内能 B．内能→机械能 C．机械能→电能 D．内能→化学能 9．关于我国近年来的科技成就，下列说法正确的是（　　） A．“天问二号”探测器在太空探测过程中通过电磁波与地面进行信息传递 B．“华龙一号”核电站是利用核聚变释放能量 C．我国自主研发的T1200碳纤维属于绝缘材料，可用于制作家庭电路导线 D．我国自主研发的首款通用CPU“龙芯一号”芯片中不含半导体材料 10．近年来，我国科技创新能力日益凸显，各种新技术、新能源、新材料、新装置等科技成果不断涌现。关于新科技成果，下列说法中正确的是（　　） A．我国海域首次成功开采的“可燃冰”（天然气水合物）属于可再生能源 B．我国磁约束核聚变装置获得核能的方式与普通核电站一致 C．无人驾驶汽车处理数据的芯片是用半导体材料制成的 D．与4G通信信号相比，5G通信信号在真空中传播的速度更快 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分） 11．智能座椅上的蓄电池充电和供电过程中主要能量转化流程如图所示。下列判断正确的是（　　） A．①光能 B．②电能 C．③机械能 D．④化学能 12．现代生活已离不开手机这一重要的电子设备，下列关于手机的说法正确的是（　　） A．手机工作消耗的电能属于二次能源 B．用手机打电话时是通过超声波传递信息的 C．屏幕的发光二极管由半导体材料制成 D．给手机充电，其电池相当于电路中的电源 13．社会发展离不开能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．我国目前的核电站是利用核裂变释放的能量 B．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源 C．光纤通信是利用激光在光导纤维中多次折射传输信息的 D．如果使用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线上的电能损耗 三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 14．为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是该同学的示意图。请你判断这一方案长期工作的可行性，并说明理由。判断：________ （填“可行”或“不可行”），理由：_____________ 。 15．如图所示是社团课上使用的3D打印笔，笔中装有胶条，通电加热一段时间后胶条温度升高即可挤出，这是利用了电流的_____ 效应；按照能否从自然界直接获取，能源可分为一次能源和二次能源，其中电能属于_______ （选填“一次”或“二次”）能源。 16．近年来，我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展。“中国环流三号”的反应原理与太阳类似，通过核_______ （选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，获得上亿度的高温；装置中，通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的_____ 效应。 17．我国发电量雄踞世界第一，但我国目前还处于以火力发电为主，其他发电形式充分发展的阶段，核电站是通过把 _____ 能转化为电能来进行发电的；家用电热水壶在烧水过程中通过电流做功把电能转化为 _____ 能。 18．2026年5月天舟十号货运飞船与空间站成功对接，空间站与地面控制中心通过_______ 波传递信息。此次携带的“柔性单晶硅太阳电池”能利用太阳能发电。太阳能可以源源不断地得到，由此可知它属于________ 能源。 19．风力发电机是把风的动能转变为风轮轴的机械能，风能属于________ （填“可再生”或“不可再生”）能源。某型号风力发电机转一圈发电量为2kW•h，若测得转一圈的平均时间为6s，则发电功率为_________ kW。 四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位） 20．我们生产、生活中的能量从哪里来？观察图片，能得到哪些认识？ 21．某跨学科实践小组制作的坐北朝南节能环保小屋如图所示。 （1）小屋建造在较大的地基上，为什么？ （2）请结合表中信息，说明环保小屋大量选用LED灯的原因。 （3）请从能源利用的角度，提出更适合盐城地区的屋顶改进方案，并简述改进的理由。 序号 型号 铭牌 亮度/流明 1 LED灯 220V 3W 350.00 2 节能灯 220V 8W 350.00 3 白炽灯 220V 25W 350.00 22．某实践小组为探究太阳能电池板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，设计了如下实验：将完全相同的蓄电池电量耗尽后，用不同规格的太阳能电池板正对太阳光照射，对蓄电池充电，再用蓄电池给LED灯供电直至熄灭，记录LED灯的发光时间。实验数据如下表所示： 实验序号 电池板的面积/m2 光照时间/min 电池板表面颜色 LED灯的发光时间/min 1 0.1 10 黑色 30 2 0.1 20 黑色 60 3 0.1 30 黑色 90 4 0.2 10 黑色 60 5 0.3 10 黑色 90 6 0.1 10 白色 15 7 0.1 10 蓝色 20 （1）实验中通过______________ 来反映太阳能电池板吸收太阳能的多少。 （2）通过对1、4、5数据的分析，可得出的结论：____________________ 。 （3）结合生活实际，请你再提出一个可探究的科学问题：____________________ 。 23．太阳能热水器是把太阳能转化成内能的装置。为有效利用太阳能，某“研究性学习”小组对“太阳能的吸收与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在黑色塑料袋和白色透明塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后系好，放在阳光下曝晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数。数据记录如下： 塑料袋 水的质量m/kg 初温t0/℃ 温度t1/℃ 温度t2/℃ 温度t3/℃ … 黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 … 白色透明 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 … （1）他们在实验中主要采用的科学研究方法是 __________ 。 （2）由以上研究可知，太阳能热水器的集热管表面颜色以 _____ 色为宜。 （3）由以上实验可以得出的结论是 ______________ 。 （4）在一个晴天，小明的妹妹在院子里看见一白一黑两个形状相同的陶罐，妹妹让小明闭眼分辨出哪个陶罐是黑色的？请你帮小明想出一个办法。 24．太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用R表示）为R＝300J/（m2•s），它表示该热水器的集热管每平方米面积上，一秒内接收到的太阳能为300J。已知该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积为2m2，贮水箱中盛有100L的水。 （1）若让该热水器在阳光下照射70min，将所接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则贮水箱中的水温可升高多少（水未沸腾）？ （2）若需要使贮水箱中的水从30℃升高到50℃，且该太阳能热水器的效率为60%，需要该太阳能热水器在晴天工作多少小时（保留一位小数）？ 25．如图1，汕头市金平区88兆瓦“渔光互补”光伏电站，项目占地面积约1600亩，采用水上发电、水下养殖的复合模式，实践“一种资源、两种产业”的集约发展模式。电站配套智能巡检机器人（其相关参数见表格）可沿光伏阵列支架轨道巡检，蓄电池储能降至0.1E0时，停止巡检。 机器人质量m 50kg 最大巡检速度v 2m/s 蓄电池满电储能E0 0.15kW•h 电机输出功率P 80W （1）水电站发电是利用_________ 原理将机械能转化为电能，而光伏电站则将_______ 能直接转化为电能。 （2）光伏板的遮阳效应采用_________ 方式减慢池塘水分的蒸发，同时抑制藻类过度繁殖，因为藻类生长需要_______ （填一种非生物因素）。 （3）若机器人的蓄电池初始储能为0.8E0，该机器人以最大速度水平匀速巡检，最远可巡检至距离起点_________ m的位置。 （4）如图2所示为某块光伏区域，接收太阳辐射强度为1200kW•h/（m2•年），光电转换效率为20%，该光伏区域的每个正方形格子的边长均为20cm，每月输出的电能可供巡检机器人正常工作________ h。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $