人教版九年级物理下册《第二十二章 能源与可持续发展》单元测试卷（带答案）

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页人教版九年级物理下册《第二十二章能源与可持续发展》单元测试卷（带答案）（本试卷6个大题，26个小题。满分100分，考试时间90分钟。）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）1．能源科技的发展促进了人类文明的进步，以下能源属于清洁可再生能源的是（）A．风能 B．煤炭 C．石油 D．天然气2．关于信息与能源，下列说法正确的是（）A．通过可控核裂变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题B．作为载体的电磁波，频率越高，相同时间可以传输的信息越多C．化石能源、核能、潮汐能，都是不可再生能源D．太阳能电池板将太阳能转化为化学能3．2023年12月6日全球首座第四代核电站--华能山东石岛湾高温气冷堆核电站投产。核电站利用的核能属于（）①可再生能源

②不可再生能源

③常规能源

④新能源A．①③ B．①④ C．②③ D．②④4．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（）A．能量是守恒的，所以我们不需要节约能源B．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的C．卫星与卫星之间的连接“对话”利用了光纤通信D．超导材料可用来制作保险丝5．日本政府欲将福岛第一核电站的核废水排向太平洋的做法会给人类生存环境带来很大危害。关于现已建成的核电站和核能，下列说法正确的是（）A．核能是可再生的二次能源B．目前核电站是利用核裂变释放的核能工作的C．核电站是将核能直接转化为电能D．核废水对海洋环境没有污染6．2020年，中国科技改变中国面貌。我们摘下口罩，自由呼吸着清新的空气，听见祖国星辰大海的好消息：北斗三号全球组网卫星全部到位，天问一号成功飞往火星，嫦娥五号顺利从月球上取土，奋斗者号成功下潜万米海底。下列选项错误的是（）A．北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能转化而来，电能属于二次能源B．天问一号沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能与势能的相互转化C．奋斗者号从万米海底成功返回浮出水面的过程中，所受浮力一直不变D．嫦娥五号顺利从月球上取土，所取样品到达地球时重力增大7．能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，以下有关说法正确的是（）A．风能、水能、太阳能、电能及核能等均属于一次能源B．医院检查身体所使用的B超主要是利用电磁波工作的C．目前核电站是利用原子核的裂变进行发电的D．WiFi是一种无线网络传输技术，它通过超声波传递信息8．如图所示，2022年4月15日20时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星6D卫星发射升空。该卫星主要为我国领土、领海范围内用户及亚太地区用户提供可靠、稳定、安全的广电传输及通信服务，卫星上有很大的太阳能电池板。下列说法正确的是（

）A．卫星是利用电磁波将信息传输到地面B．太阳能电池板将太阳能转化为内能C．太阳能和电能都是一次能源D．电池板的能量转化率可达100%9．（多选）关于图中四个事例的能量转化，以下说法正确的（）A．甲图中古人类“钻木取火”，把内能转化为机械能B．乙图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能D．丁图中风机桨叶带动发电机发电，把风能转化为电能10．（多选）2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克装置创造了新的世界纪录，标志着我国受控核聚变研究工作又上升到一个新的水平。装置中的超导电缆具有电阻为零的特点，进而使强电流形成强磁场，将极高温等离子状态的物质约束在环形容器里。下列说法正确的是（）A．原子弹和“人造太阳”都利用核聚变获得核能B．太阳能、风能和潮汐能都属于可再生能源C．电阻为零的超导体用于电热水器的发热体可提高其热效率D．强电流可以形成强磁场，这是利用了电流的磁效应二、填空题（本题共4个小题，每空1分，共14分。）11．“神舟十号”飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能属于能源（选填“一次”或“二次”）。宇航员在太空中与地面指挥中心之间利用波传递信息。12．神舟十六号载人飞船与空间站实现成功对接，标志我国航天技术有了新的突破。请回答：（1）火箭搭载飞船升空过程中，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过（选填“做功”或“热传递”）的方式改变外壳内能；（2）空间站利用太阳能电池板获得能量，太阳能来自于太阳内部的核变，电能属于（选填“一次”或“二次”）能源；（3）空间站与地面的通讯通过来完成。13．2023年12月21日神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，巨大的太阳翼帆板是为了将太阳能转化为能，为科学设备提供能源；航天员在太空运动轨迹是一条（选填“直线”或“曲线”），航天员相对于地面指挥中心是的（选填“运动”或“静止”）。14．“月下棹神舟，星夜赴天河”，2021年在酒泉卫星发射中心载人航天发射场，三位中国航天员乘神舟十三号再征太空，开启了中国空间站有人长期驻留的时代。（1）如图所示长征二号F运载火箭正在发射的情景，它使用液态氢做燃料，主要是因为液态氢具有较大的；火箭也是一种热机，在火箭点火发射时将能转化为机械能，此过程相当于汽油机的冲程。（2）火箭发射塔修建在水池上，利用了水的比热容较大，可以吸收更多的，保护发射塔不被高温烧毁；（3）空间站所需的能量主要来源于太阳能帆板。如图所示，太阳能帆板是一种把太阳能转化为能的装置，它相当于电路中的。三、作图题（本题共2个小题，每小题2分，共4分。）15．小磁针静止在磁体旁，如图所示，标出小磁针的N极．16．物块从斜面滑至粗糙水平面向右运动的过程中，受一水平向左的推力F，请画出该物块此时在水平方向上的受力示意图（请将力的作用点画在物块重心处）。四、实验探究题（本题共4个小题，每空1分，共18分。）17．随着智能手机的普及，人们的聊天方式也不断推陈出新，由于智能手机的待机时间很短，因此需要经常充电，当给电池充电时是将能转化成．如图是某智能手机的铭牌，它一次充满电后，最后储存的电能是J．近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以物距，减小人像的大小，从而取景范围，取得更好的拍摄效果．（后两空均选填“增大”或“减小”）．18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1）探究不同物质吸热升温的现象，应选择两图进行实验。通过（选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来判断不同液体吸收的热量多少；（2）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验。点燃燃料，经过相同的一段时间后，小明发现其中一只烧杯中的液体温度升高得多，（选填“能”或“不能”）据此判断出该烧杯下方的燃料热值大。19．李东学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系．他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置，燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水，并记录杯中水的初温和末温（如表）（1）李东通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料，热值较大的是；（2）用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录；利用公式计算出水吸收的热量．他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值．你认为他的实验结果（选填“偏大”或“偏小”），理由是：．20．流动的空气形成了风，风具有一定的能量，称为风能．风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统来为人类提供电能．(1)风力发电机是将能转化成能的设备．(2)某小型风力发电机参数如右表所示，小明的父亲想用它解决出海渔船的用电问题，若他用这台风力发电机直接给用电器供电，在选择用电器时要注意的问题是：①；②．(3)我国沿海地区有较丰富的风力资源，如果有一功率为105kW的风力发电机组，预计年发电量2.5×108kW．h，相当于完全燃烧kg的煤放出的能量．(煤的热值为3.0×107J／kg)(4)根据如图中的有关信息，结合你对风力发电的了解说说目前风力发电开发的困难和前景．五、简答题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）21．如图所示，新能源电动汽车是未来汽车的发展方向，请说出新能源电动汽车中涉及的两个物理知识。

22．我们生活在电的时代，电能的来源很多，应用非常广泛。请列举出使用电能对减小污染、保护环境有利的三个具体例子。23．水是人类生活生产的重要资源，地下水支撑了经济的发展，应对了持续的干旱，在保障饮水安全和粮食安全等方面发挥了重要作用，超量开采地下水将给人类带来极大的危害，2022年3月22-28日为“中国水周”，主题是：推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。请说出超采地下水的两条危害。六、综合应用题（本题共3个小题，第24题6分，第25题10分，第26题12分，共28分。）24．如图所示是一款质量为700kg的太阳能汽车，每个汽车轮胎与地面的接触面积为25cm2，时速最高为72km/h，已知地面上1m2的面积上接受太阳光的功率为1.4kW，太阳能电池的能量转化效率为40%，汽车行驶过程中的平均阻力为车重的0.02倍，车身敷设的太阳能电池板的面积为6m2，g取10N/kg，求：（1）太阳能汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大；（3分）（2）太阳能汽车以最高时速匀速行驶时，汽车电动机的效率是多少？（3分）

25．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为26℃的水，温度升高到46℃。求：（1）热水器中的水吸收的热量；[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]（3分）（2）热水器5小时有效照射时间内接收到的太阳能E；（3分）（3）热水器5小时有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量？（天然气的热值q=3.5×107J/m3）（4分）26．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为，热水器上集热器的面积，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射，已知水的密度，水的比热容。那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少；（4分）（2）热水器上的集热器对太阳能的利用效率为多少；（4分）（3）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量。（）（4分）参考答案：1．A【详解】A．只要有太阳能，就会有风能，且没有污染，故属于清洁可再生能源，故A符合题意；BCD．煤炭、石油、天然气是化石能源，是不可再生能源，且有污染，故BCD不符合题意。故选A。2．AB【详解】A．如果可控制的核聚变能够实现，有望彻底解决人类能源问题，故A正确；B．从信息理论角度分析可知：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多，故B错误；C．化石能源、核能属于不可再生能源，潮汐能是可再生能源，故C正确；D．太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能，故D错误。故选AB。3．D【详解】核能不能从自然界中源源不断的获取，所以为不可再生能源，且在生活中不常见的新型能源，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。4．B【详解】A．能量是守恒的，但人类可利用的能源是有限的，有很多的能源人们无法利用，所以我们需要节约能源，故A错误；B．核能发电是利用了核裂变，核反应堆中发生的链式反应是可以控制的，故B正确；C．卫星与卫星之间无法用光纤通信，他们之间用的是无线微波通信，故C错误；D．超导材料电阻为零，电流通过不会发热，更不会熔断，不可制作保险丝，故D错误。故选B。5．B【详解】A．核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于不可再生资源，并且是一次能源，故A错误；B．核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的，核反应堆中发生的是可控链式反应，故B正确；C．核电站的能量转化是：将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能，故C错误；D．核能发电的主要燃料是铀，具有极强的放射性，使用过的核废水对海洋环境有严重的污染，故D错误。故选B。6．C【详解】A．电能无法从自然界直接获得，而是需要消耗其它的一次能源来获得，所以电能属二次能源，故A正确，不符合题意；B．天问一号沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，机械能没有转化为内能，机械能不变，故B正确，不符合题意；C．奋斗者号从万米海底成功返回浮出水面的过程中，当还没浮出水面之前，排开液体的体积不变，所受浮力不变，随着逐渐露出水面，排开水的体积变小，所受浮力变小，最终漂浮在水面，故C错误，符合题意；D．由于物体在月球上受到的重力为在地球上受到重力的六分之一，所取样品到达地球时重力增大，故D正确，不符合题意。故选C。7．C【详解】A．风能、水能、太阳能、核能可以从自然界直接获取，是一次能源；电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源，故A错误；B．医院检查身体所用的B超利用了超声波传递信息，故B错误；C．核电站发电利用的是原子核的裂变，故C正确；D．WiFi是利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，故D错误。故选C。8．A【详解】A．电磁波可以传递信息，也可以在真空中传播，卫星是利用电磁波将信息传输到地面，故A正确；B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误；C．能够从自然界中直接获取的能源叫一次能源，需要消耗一次能源材料得到的能源叫二次能源，太阳能是一次能源，电能是二次能源，故C错误；D．任何能量转化都存在一定的能量损耗，电池板的能量转化率达不到，故D错误。故选A。9．BCD【详解】A．“钻木取火”是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A错误；B．根据能量转化特点可知，太阳能热水器直接把太阳能转化为内能，故B正确；C．根据能量转化特点可知，高速电动列车的电动机工作时，将电能转化为机械能，故C正确；D．风机桨叶带动发电机发电的过程，是通过发电机将风能转化为电能的过程，故D正确。故选BCD。10．BD【详解】A．原子弹是利用核裂变获得核能，“人造太阳”都利用核聚变获得核能，故A错误；B．太阳能、风能和潮汐能都属于可再生能源，取之不尽，用之不竭，故B正确；C．电阻为零的超导体用于电热水器的发热体不会产生热量，不能用超导体制作电热水器的发热体，故C错误；D．电流的周围存在磁场，电流的磁场的强弱与电流的大小有关，强电流可以形成强磁场，这是利用了电流的磁效应，故D正确。故选BD。11．二次电磁【详解】[1]神舟十号飞船在太空中飞行时，主要利用太阳电池供电，电能是太阳能转化而来，属于二次能源。[2]电磁波可以传递信息且能够在真空中传播，宇航员在太空中与地面指挥中心之间是利用电磁波传递信息的。12．做功聚二次电磁波【详解】（1）[1]火箭搭载飞船升空过程中，火箭外壳与空气摩擦会发热，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变外壳内能的。（2）[2]太阳内部不断的进行着核聚变，所以太阳能来自于太阳内部的核聚变。[3]电能是通过加工一次能源获得的，属于二次能源。（3）[4]空间站处于太空中，太空中是真空，所以空间站与地面的通讯通过电磁波来完成，声波不能在真空中传播。13．电曲线运动【详解】[1]太阳能利用的途径有两条，一是利用太阳能加热，将太阳能转化为内能，一是利用能发电，将太阳能转化为电能。巨大的太阳翼帆板是为了将太阳能转化为电能，为科学设备提供能源。[2]空间站在太空中围绕地球运动，运动的路径是椭圆形，航天员在空间站完成任务，所以航天员在太空运动轨迹是一条曲线。[3]航天员相对于地面指挥中心位置发生了变化，是运动的。14．热值内能做功热量电电源【详解】（1）[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。[2]火箭点火发射时消耗化学能，燃料的化学能先转化为内能，然后通过内燃机把燃气的内能转化为火箭的机械能。[3]热机的压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能，火箭点火发射的过程相当于热机的做功冲程。（2）[4]火箭发射塔修建在水池上，利用了水的比热容较大，相同条件下，可以吸收更多的热量，从而保护了发射塔不被高温烧毁。（3）[5][6]太阳能帆板是太阳电池板，它的作用是把太阳能转化为电能，供卫星使用，所以相当于电路中的电源。15．如下图所示【详解】试题分析：由磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知小磁针与磁体S极靠近的那一端是N极，如上图所示．【考点定位】磁极的判断16．【详解】依据题意，物体受一水平向左的推力F，物体又在粗糙水平面向右运动，所以物体又受到水平向左的摩擦力f；作图如图所示。17．电化学1.296×104增大增大【详解】在给手机充电时，是将电能转化为化学能储存起来；由图示可知，手机充满电后，存储的电能为W=UIt=3.6V×1A×3600s=1.296×104J；自拍杆可以增大物距，增大取景范围，使所拍摄的范围更大一些．18．甲、丙加热时间甲、乙不能【详解】（1）[1]探究不同物质吸热升温的现象，要控制物质吸热量相同，所以要使用相同的燃料，故应选择甲、丙进行实验。[2]不同液体吸收的热量多少不易观察，可通过加热时间来判断不同液体吸收的热量多少，采用了转换法。（2）[3]比较不同燃料的热值，则要控制液体的种类相同而燃料种类不同，故应选择甲、乙进行实验。[4]燃料燃烧相同的时间，无法比较燃料燃烧的质量是否相同，所以不能说明热值的大小。19．煤油偏小燃料燃烧放出的热量没有被水全部吸收或燃料不可能完全燃【详解】(1)分析表格数据可知，在燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较多，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以煤油的热值大；(2)因为燃料不可能完全燃烧且燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不太准确．【点睛】（1）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；（2）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小．20．风电36V200W3×107困难：风力不稳定、前期投资大，导致风力发电成本较高等．前景：随着技术不断的成熟，成本下降较快，有望低于火力发电成本；风力发电几乎没有污染等．【详解】解答：（1）风力发电利用自然界的风，通过风力发电系统来为人类提供电能．风力发电是将风能（风的机械能）转化为电能；（2）由风力发电机参数可知：该发电机发出的电的功率为：200W，电压为：36V.；（3）发电量为：2.5×l08kW⋅h的发电机的发电量：W=2.5×108kW⋅h=2.5×108×3.6×106J；所以m煤=W/q=（2.5×108×3.6×106J）/（3.0×107J/kg）=3×107kg，（4）结合本地实际及图26中的有关信息，风力发电开发的困难：风力不稳定；前期投资大，导致风力发电成本较高等．前景：随着技术不断的成熟，成本下降较快，有望低于火力发电成本；风力发电对环境几乎没有污染等21．轮胎表面刻有花纹是为了增大摩擦力；电动汽车使用的电能是二次能源【详解】新能源电动汽车消耗的电能是通过其它能量转化而来的，属于二次能源；电动汽车的轮胎表面刻有很深的花纹是通过增大与地面接触面的粗糙程度来增大摩擦力；新能源电动车用电池给电动机供电，电动机就能驱动汽车正常行驶，这是将动能转化为机械能；电动汽车的后视镜用的是凸面镜，凸面镜有扩大视野的作用，方便司机观察周边情况。22．见解析【详解】1、使用电能的新能源汽车代替传统燃油汽车，减少对化石能源的使用，较小大气污染；2、使用电饭锅做