人教版物理九年级全一册第二十二章《能源与可持续发展》单元测试卷（一）

人教版物理九年级全一册第二十二章《能源与可持续发展》单元测试卷（一）一、选择题（每题3分，共30分）1．能源是社会发展不可或缺的，以下属于不可再生能源的是（）A．太阳能 B．风能 C．天然气 D．水能2．下列对信息、能源的分析中，不正确的是（）A．煤、石油、天然气这些属于不可再生能源B．现在遍布全球的通讯技术所依赖的主要媒介是电磁波C．目前核电站是利用核聚变释放的核能来发电的D．太阳能电池板可以将太阳能转化为电能3．近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法正确的是（）A．空间站与地面控制中心利用超声波实现通信B．风能、水能和太阳能都属于一次能源C．新能源汽车发动机的能量转化率可达100%D．华龙一号核电站利用核聚变释放的能量来发电4．近年来，我国在科技领域取得了许多辉煌的成就.下列说法正确的是()A．“华龙一号”核电站利用氢原子核聚变时释放大量能量来发电B．“魔方Ⅲ”超级计算机的芯片是采用超导体材料C．“福建舰”航母动力系统把机械能转化为化学能D．“天宫一号”利用太阳能发电时遵循能量守恒定律5．能源是人类文明进步的基础和动力。关于能源，下列说法正确的是()A．太阳能属于可再生能源B．石油取之不尽用之不竭C．核电站是利用核聚变发电的D．风力发电的效率可以达到100%6．成都正全面加强人居环境建设，让市民“望得见山，看得见水，记得住乡愁”，要实现这样的愿景，节能减排，使用新能源势在必行，下列说法不正确的是（）A．生物质能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源B．公路两旁的节能灯工作时是将电能全部转化为光能C．能源的大量消耗使人类面临严重的能源危机D．能节问题的核心是提高能量利用中的转化效率7．新能源的开发和利用在我国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，如图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是()A．核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源B．核电站利用核裂变释放的能量来发电C．氢燃料发动机将化学能转化为机械能D．新能源的开发可以有效缓解能源危机8．下列能源中既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是（）A．煤炭、沼气 B．石油、潮汐能C．风能、水能 D．柴薪、天然气9．近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（）A．固态可燃冰属于二次能源B．水能、风能、太阳能属于可再生能源C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致D．我国的北斗卫星导航系统是利用超声波来传递信息的10．关于太阳能，下列说法中不正确的是（）.A．太阳能是太阳内部不断进行的原子核的裂变释放的能量B．太阳能电池板工作时是将光能转化为电能C．植物进行的光合作用是将光能转化为化学能D．人体进食蔬菜获得能量是间接利用太阳能二、多选题（每题3分，共9分）11．我国可再生能源的开发利用规模居世界首位，下列属于可再生能源的是（）A．煤 B．石油 C．太阳能 D．风能12．我国的气象卫星风云三号G星所搭载的“双频主动降水测量雷达”，通过向大气发射无线电信号，并接收大气中不同高度层的降水粒子的反射信号，获取竖直方向降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。下列说法正确的是（）A．自然界的水不停地循环，总量基本不变，因此不需要节约用水B．云中小冰晶在下降过程中遇到暖气流会熔化成小水滴而形成雨C．“双频主动降水测量雷达”接受到的反射信号也是一种电磁波D．两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠，因为分子之间有引力13．2024年6月2日嫦娥六号探测器在月球背面着陆，着陆后探测器展开太阳能电池板，通过“钻取”和“表取”两种方式完成全球首次月球背面采样（月壤）任务。采用铝基复合材料制成的外钻杆由设在辽宁省的某研究所研制，耐磨性和强度可与钢材媲美，实现减重65%。下列说法正确的是（）A．太阳、月球、探测器的空间尺度依次减小B．太阳能是不可再生能源C．铝基复合材料比钢材的密度小D．“钻取”时转动的外钻杆与跟它紧密接触的月壤之间有摩擦力三、填空题（每空2分，共16分）14．“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于能源（填“可再生”或“不可再生"）；现在是华为5G时代了，我们用手机可以跟远方的朋友打电话，还可以视频，这使我们的工作和生活非常方便快捷，手机的信号是靠来传输的。15．2024年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为，利用能量的过程，就是能量转移或的过程。16．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生（选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。17．太阳能电池是用材料制作的。太阳能属于能源。四、综合题（共2题，共24分）18．平流层飞艇是一种可以长期悬浮于平流层的浮空器，如图是我国自主研发的“圆梦号”飞艇。（1）“圆梦号”顶部的太阳能薄膜电池可以将太阳能转化为能，从而获取动力；太阳能是（选填“可”或“不可”）再生能源；（2）“圆梦号”飞艇球囊的材料具有轻质、高强度等特点，说明这种材料的密度较（选填“大”或“小”）；（3）为了升空，飞艇球囊内部要充入密度空气的氦气，当飞艇的总重力它所受的浮力时，开始升空；（两空均选填“大于”“小于”或“等于”）（4）“圆梦号”的体积约为18000m3，悬停在平流层所受浮力约为N。（g取10N19．阅读文章，然后回答问题：我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为2×107W，用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。（1）核电站中绕恻发电机线圈的材料可能是（选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”）；（2）核能是（选填：“可再生”或“不可再生”）能源，在核电站发电过程中获取核能的方式是（选填：“核聚变”或“核裂变”）；（3）发电机的发电原理是；（4）核电站高压输电时的输电电流为A，在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为。五、科普阅读题（共2题，共21分）20．太阳能被认为是理想的“终极能源”，我国中科院合肥物质科学研究院，持有的“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)于2021年12月30日晚，实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，再次创造新的世界纪录。科学家们还设想在宇宙空间建立太阳能电站来利用太阳能，这种空间太阳能电站建在赤道平面内的地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站，通过转换装置将其转换成电能接入电网。（1）太阳能属于清洁能源，也属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源；目前人类无法用核聚变反应放出的能量来发电，最主要的原因是(选填字母)：

A.无法消除核聚变产生的核污染B.无法实现核聚变反应C.无法长时间有效控制核聚变反应的速度（2）“人造太阳”非常复杂，“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。“人造太阳”的腔体器壁材料铜合金除了耐高压外，还应具有特点；实现“超强磁场”与“超大电流”最理想的导体材料是(选填“半导体”或“超导体”)材料。21．阅读材料，回答问题。潮汐发电潮汐能是从海水面昼夜间的涨落中获得的能量。单库双向潮汐电站是较常见的潮汐能发电站。单库双向潮汐发电的原理主要是利用潮汐水位差产生的势能来推动水轮机旋转，进而驱动发电机发电（如甲所示）。具体来说，当潮水上涨时，海水通过进水口进入水库，水流会推动水轮机旋转，水轮机与发电机相连，驱动发电机发电。同样的，当潮水下降时，水库内的水通过水轮机流出，再次驱动发电机发电。某潮汐电站根据预测的潮水水位，调整水库的进出水策略，优化发电效率。图乙所示是我国该潮汐电站2023年12月17日的潮位预测曲线。该电站有5台规格相同的发电机，该发电机组的能量转化率为30%。发电机组的能量转化率是指发电机组将输入的某种形式的能量转化为电能的效率。图丙是一台发电机组输入能量功率与某天不同时刻的关系图，其中0至12时的发电量与全天发电量的比是3∶5。（1）潮汐能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；潮汐发电过程中把海水的能转化为电能；（2）水轮机叶片具有质量轻、耐磨损等性能，通常由硬度大、密度（选填“大”或“小”）的复合材料制成；（3）参照图乙信息，图甲所示水位状态最可能对应的时间段是____；A．6∶00前后 B．10∶00前后 C．13∶00前后 D．20∶00前后（4）如图丙所示，该电站这天工作输出的电能相当于kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤（5）潮汐发电与传统火力发电对比，存在哪些优势？（写出一条即可）答：。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】C、天然气属于化石能源，不能从自然界不断获取属于不可再生能源，故C正确；

ABD、太阳能、风能、水能均可以从自然界源源不断获取，属于可再生能源，故ABD不符合题意。

综上选C。

【分析】可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源。2．【答案】C【解析】【解答】A．煤、石油、天然气的形成需要亿万年，且需要极其严苛的环境，因此它们属于不可再生资源，故A正确不符合题意；B．现在遍布全球的通讯技术所依赖的媒介是电磁波，故B正确不符合题意；C．核聚变目前还不可控，因此核电站是利用可控的核裂变释放的能量发电，故C错误符合题意；D．太阳能电池板工作时，可以将太阳能转化为电能，故D正确不符合题意。故选C。

【分析】A.可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；

B.根据电磁波的应用判断；

C.根据核电站的工作原理判断；

D.根据能量转化的知识判断。3．【答案】B【解析】【解答】A．真空不能传声，超声波不能在真空中传播，空间站与地面控制中心利用电磁波通信，故A错误；B．从自然界中直接获得、未经加工的能源，是一次能源，风能、水能和太阳能都是一次能源，故B正确；C．在能量转化时，必然存在各种能量损耗，新能源汽车发动机的能量转化率不可能达到100%，故C错误；D．核电站是利用核裂变释放的能量来发电的，而不是核聚变，故D错误。故选B。

【分析】真空不能传声，从自然界直接获取的能源，是一次能源；能量在转移和转化时，转化效率不能达到100%；核电站利用核裂变释放能量。4．【答案】D【解析】【解答】A、核电站利用的是裂变时释放大量能量来发电的，核燃料是铀235，A错误；

B、半导体介于导体和绝缘体之间，超级计算机的芯片是采用半导体材料做成的，B错误；

C、航母动力系统，获得机械能，把化学能转化为机械能，C错误；

D、利用太阳能发电时，能量发生转化，遵循能量守恒定律，D正确。

故选D。

【分析】核电站利用核裂变释放能量而发电，芯片利用半导体材料做成；燃料燃烧，化学能转化为内能；能量转移或转化时，总量守恒。5．【答案】A【解析】【解答】A、太阳能可以从自然界源源不断地获取，属于可再生能源，该说法正确。

B、石油是化石能源，形成周期极长，是不可再生能源，并非取之不尽用之不竭，该说法错误。

C、核电站是利用核裂变释放的核能发电，核聚变目前还无法实现可控利用，该说法错误。

D、任何机械的效率都不可能达到100%，风力发电过程中会有能量损耗（如机械摩擦、热量散失等），该说法错误。

故答案为：A。

【分析】1、能源的分类：可再生能源：可以从自然界源源不断获取的能源（如太阳能、风能、水能等）。

不可再生能源：短期内无法从自然界得到补充的能源（如化石能源、核能等）。

2、核能的利用：核裂变：可控制，用于核电站发电（如铀核裂变）。

核聚变：不可控（如氢弹爆炸），目前尚未实现可控核聚变发电。

3、机械效率：任何能量转化过程都存在损耗，机械效率始终小于100%，这是能量守恒定律的体现。6．【答案】B【解析】【解答】选项A：生物质能、地热能、海洋能、太阳能都属于新能源，它们具有清洁、可再生等特点，因此A说法正确。

选项B：公路两旁的节能灯工作时，电能主要转化为光能，但同时也会有一部分转化为热能等其他形式的能，不可能“全部”转化为光能。因此B说法错误。

选项C：能源的大量消耗导致化石能源日趋枯竭，且带来环境污染等问题，使人类面临严重的能源危机，因此C说法正确。

选项D：节能的核心是提高能量转化和利用的效率，减少浪费，因此D说法正确。

故答案为：B。

【分析】本题以成都人居环境建设为情境，考查学生对能源分类、能量转化、能源危机及节能措施等物理观念的理解与应用。解题时需准确理解“新能源”的定义，知道节能灯的工作原理并非将电能全部转化为光能，而是存在一定的能量损失。选项A和C属于基础知识的直接考查，选项D涉及节能的本质，均需基于物理事实进行判断。本题的易错点在于对能量转化“全部”二字的理解，任何能量转化过程都存在效率问题，不可能达到100%的转化。7．【答案】A【解析】【解答】选项A：新能源是指传统能源之外的能源形式，如太阳能、风能、氢能、核能等；天然气属于化石能源，是传统能源，不属于新能源；核燃料用于核能开发，氢燃料属于氢能，二者若作为新能源范畴，但因天然气不属于新能源，故“核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源”的表述错误。

选项B：核电站的工作原理是利用可控核裂变反应释放的能量来发电，核裂变过程可被控制以稳定输出能量，该选项表述正确。

选项C：氢燃料发动机工作时，氢气燃烧发生化学反应，化学能先转化为内能，再通过做功转化为机械能，整体是化学能转化为机械能，该选项表述正确。

选项D：传统能源储量有限且面临枯竭，新能源的开发能增加能源供应途径，从而有效缓解能源危机，该选项表述正确。

故答案为：A

【分析】本题以我国新能源发展为背景，综合考查能源分类、能量转化、核能利用等物理知识，着重考察学生对"新能源"概念的准确理解。解题的关键在于明确新能源的定义和范围。

A选项错误地将天然气归为新能源，混淆了能源分类；

B选项正确描述了核电站的工作原理，当前核电站确实利用核裂变发电；

C选项正确说明了氢燃料发动机的能量转化过程，符合能量转化与守恒定律；

D选项正确指出了新能源开发对缓解能源危机的重要作用。8．【答案】C【解析】【解答】地热能、潮汐能和原子核能来自于地球或月球，与太阳无关；其他能源来自太阳能。煤炭、石油、天然气是化石能源，是远古时期动植物经过地质年代中形成的，是来自太阳辐射的能源，是不可再生能源。柴薪、沼气、风能、水能是可再生能源，是来自太阳辐射的能源。C符合题意。故选C。

【分析】地球上地热能、潮汐能和原子核能与太阳能无关；化石能源来自于太阳，比较短时间得到补充，是不可再生能源。9．【答案】B【解析】【解答】A．固态可燃冰直接从自然界获取，属于一次能源，故A错误；B．水能、风能、太阳能可短时间内得到补充，属于可再生能源，故B正确；C．核电站通过核裂变获得能量，不是核聚变释放能量，故C错误；D．超声波无法在真空中传播，北斗卫星导航系统通过电磁波传递信息，故D错误。故选B。

【分析】直接从自然界获得的能量，是一次能源；能在短时间内得到补充的能量，是可再生能源；核电站利用核裂变释放能量发电；北斗导航利用电磁波传递信息。10．【答案】A【解析】【解答】A、太阳内部进行的氢原子核的聚变，释放大量能量，即为太阳能，A不正确，符合题意；

B、太阳能电池板发电时，获得电能，光能转化为电能，B正确，不符合题意；

C、植物进行的光合作用，获得化学能，将光能转化为化学能，C正确，不符合题意；

D、人体进食蔬菜获得能量，蔬菜通过光合作用，将太阳能转化为化学能，间接利用太阳能，D正确，不符合题意。

故选A。【分析】【学找切入点】太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变释放的能量；太阳能电池板是通过光电效应将光能转化为电能；植物进行光合作用是将光能转化为化学能储存起来；人体进食蔬菜是蔬菜通过光合作用储存的化学能，也是间接利用太阳能.11．【答案】C,D【解析】【解答】煤、石油属于不可再生能源；太阳能、风能可以源源不断地得到的，属于可再生能源，故CD符合题意，AB不符合题意。故选CD。

【分析】可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源。12．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．自然界的水总量基本不变，但短时间内无法得到补充，需要节约用水，故A错误；B．云中固态的小冰晶遇到暖气流，会吸热熔化成液态的小水滴，形成雨，故B正确；C．气象卫星靠电磁波传递信息，故C正确；D．两个小水珠靠近时，会结合成一个大水珠，是分子之间引力的作用，故D正确。故选BCD。

【分析】水损失或污染后，不能短时间获得，需要节约用水；固态变为液态，是熔化现象；卫星利用电磁波传递信息；分子间有引力。13．【答案】A,C,D【解析】【解答】A、太阳、月球、探测器的空间尺度依次减小，A正确

B、太阳能是可再生能源，B错误

C、铝基复合材料制成的外钻杆减重65%，铝基复合材料比钢材的密度小，C正确

D、“钻取”时转动的外钻杆与跟它紧密接触的月壤之间有摩擦力，D正确

综上选ACD

【分析】根据可再生能源、密度、摩擦力判识选项

可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源

密度：密度轻可以减重

摩擦力：产生，物体之间发生相对运动变化产生摩擦力，钻取”时转动的外钻杆与跟它紧密接触的月壤之间有摩擦力14．【答案】可再生；电磁波【解析】【解答】（1）太阳能可以在短时间内得到补充，则属于可再生能源。（2）我们用手机可以跟远方的朋友打电话，手机信号是利用电磁波来传递声音和图像信息的。

【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；

（2）根据电磁波的特点和应用判断。15．【答案】电能；转化【解析】【解答】发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为电能，以方便人们使用。

利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程。

故答案为：电能；转化。【分析】各种形式的能量可以相互转化，利用能量的过程就是能量的转化和转移的过程。判断是哪种能量转化成了另一种能量的方法是：减少的能量转化为增多的能量。16．【答案】聚变；可再生【解析】【解答】（1）在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量。

（2）太阳能属于直接从自然界获得的能源，叫做一次能源；

故答案为：聚变；一。

【分析】（1）在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。

（2）一次能源是指直接从自然界获取的能源，如太阳能，水能、风能、潮汐能等；二次能源是指通过一次能源转化而来的能源，如电能。17．【答案】半导体；可再生【解析】【解答】太阳能电池板，主要利用半导体材料制成的。太阳能可以从自然界源源不断获得，是可再生能源。

【分析】太阳能电池板的材料是半导体，太阳能是可再生能源。18．【答案】电；可；小；小于；小于；1.8×【解析】【解答】太阳能利用的优缺点：太阳能既是一次能源，又是可再生的新能源，人类正在大量的开发使用太阳能，因为太阳能有储量巨大、供应时间长久、分布广阔、容易获取、使用安全、无污染等优点；但是太阳能在使用过程中也有一定的缺点，如太阳能太分散、功率受季节、时间因素影响大，转换时效率低等都影响了太阳能的广泛使用。

（1）太阳能薄膜电池可以将太阳能转化为电能。太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源。（2）根据ρ=m（3）飞艇是利用它在空气中的浮力来工作的；根据阿基米德原理F浮=ρV排g与G（4）悬停在平流层所受浮力约为F浮=ρV排g=0.1kgm3×18000m3×10N/kg=1.8×104N

【分析】（1）太阳能电池可以将太阳能转化为电能。可以从自然界中源源不断地得到的能源，例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。

（2）根据ρ=mV分析；

19．【答案】（1）铜（2）不可再生；核裂变（3）电磁感应（4）2000；1∶10000【解析】【解答】1）核电站中绕组发电机线圈的材料可能是铜

综上第1空为铜

2）核能是不可再生资源，在核电站发电过程中获取核能的方式是核裂变

综上第1空为不可再生；第2空为核裂变

3）发电机的发电原理是电磁感应

综上第1空为电磁感应

4）核电站高压输电时的输电电流为I=2×107W/10000V=2000A，根据P=U2/R可知，电阻不变，电功率和电压的平方成正比，所以导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为（1000/10）2=10000：1

综上第1空为2000；第2空为1∶10000

【分析】根据能源的分类、电磁感应的应用、电功率的公式填空

1、可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期