2026-2027学年沪科版九年级物理全一册《第二十一章能源、材料与社会》单元测试卷（带答案）

第页2026-2027学年沪科版九年级物理全一册《第二十一章能源、材料与社会》单元测试卷（带答案）满分：100分考试时间：90分钟一、选择题（每小题2分，共30分）1．（2分）我国科学家在研究和应用物质的物理属性上不断取得突破。下列新科技成果中，没有应用物质良好导电性的是（）A．可用于新型消防服衣料中的纳米陶瓷B．上海投运的35千伏公里级的超导电缆C．“中国芯”芯片封装使用的“超级铜箔”D．“复兴号”动车组牵引电机绕组中的铜芯2．（2分）研究表明，不同材料导电性能不同，应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是（）A．电烤火炉的发热丝用超导材料更好B．手机芯片主要是半导体材料C．高压输电线应选用电阻小的导体材料D．保险丝用绝缘体材料3．（2分）我国科研团队研发了一种新材料——超级铜箔，这种材料只要指甲盖大小就能承受九万牛拉力，电子通过时受到的阻力很小，还具有热传导效率极高的特点，解决了将超高强度、高导电性、高导热性集于一体的难题。这种材料可用于制作（）A．电工操作时使用的绝缘手套B．消防员在灭火时穿的隔热服C．生活中常用电炉内的电炉丝D．机器人关节处的可弯折导线4．（2分）制作下列物品选用的材料，应用其具有良好导热性的是（）A．用塑料制作电工钳把手B．用橡胶制作汽车轮胎C．用铁制作家用的炒菜锅D．用铜制作静电消除器5．（2分）（多选）在物理课上，同学们用木板、木条、尺子、砂纸等材料和工具制作简易滑翔机。关于它的制作、调试和飞行，下列说法错误的是（）A．制作滑翔机的材料密度越大越好B．试飞中机头下坠的原因是重心过于靠后C．将机翼打磨成上凸下平的形状是为了获得升力D．将机身打磨光滑可以加大飞行阻力6．（2分）下列属于新能源的是（）A．煤B．石油C．太阳能D．天然气7．（2分）“碳中和”“碳达峰”是我国为应对全球环境危机而提出的目标，减少对不可再生能源的依赖是关键环节。以下属于不可再生能源的是（）A．水能B．太阳能C．风能D．石油8．（2分）“两弹一星功勋奖章”获得者于敏等科学家在氢弹原理突破中起了关键作用，氢弹原理与下列哪个选项的工作原理相同（）A．太阳发光B．核反应堆C．火力发电D．内燃机9．（2分）我们生活在能量的世界里，下列说法正确的是（）A．石油属于可再生能源B．只要制作巧妙，永动机是可以实现的C．行驶的电动汽车主要将电能转化为机械能D．热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移10．（2分）我国争取在2060年前实现“碳中和”。下列措施中，说法不正确的是（）A．不断研究可控核聚变，利用可再生的核能实现“碳中和”B．积极推动新能源汽车的普及，减少对一次能源石油的依赖C．利用可再生的水能、风能发电，把机械能转化为电能D．利用光伏技术把可再生的太阳能转化为电能11．（2分）太阳能电池板通常由半导体硅和金属导体制成，太阳光照射到电池上，会在正、负两极之间形成电压。下列说法正确的是（）A．太阳光在真空中传播的速度约为340m/sB．太阳能是可再生能源C．硅原子核带负电D．半导体的导电性比导体好12．（2分）2026年5月，中欧联合研制的“太阳风——磁层相互作用全景成像卫星”（简称“微笑”卫星）成功发射。成像卫星利用电磁波进行拍摄，用来研究太阳风对地球磁场的影响。卫星在轨运行如图，下列分析正确的是（）A．火箭点火升空的过程中，只受压力B．卫星从近地点运动到远地点过程中，势能增大C．卫星和地球之间通过超声波传递信息D．拍摄时发射的电磁波在真空中速度为340m/s13．（2分）新科技、新材料、新能源让我们的生活更高效、更智能。下列相关说法正确的是（）A．煤、石油、电力、天然气都属于一次能源B．利用超导材料可制作电吹风的发热丝C．核电站利用原子核裂变释放能量发电D．能量会发生转移或转化，因此总量会逐渐减少14．（2分）关于能量和能源，下列说法正确的是（）A．石油、天然气和煤等化石能源都来自太阳B．核电站是利用原子核聚变释放的核能发电的C．太阳能、风能、核能都属于可再生能源D．能量守恒意味着能量不会消失，所以不会出现能源危机15．（2分）关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（）A．能源是取之不尽、用之不竭的B．手机芯片的材料主要是半导体C．水能和太阳能都是不可再生能源D．北斗卫星定位系统，利用了超声波传递信息二、填空题（每空1分，共13分）16．（4分）随着科技的发展，智能产品逐渐融入我们的生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息，方便监测身体状态，手表与手机之间的数据通过______（选填“超声波”或“电磁波”）传递。该手表的橡胶表带是______，手表内集成电路中的二极管主要是由______材料制成的，充电接口的金属触点选用铜制作是因为铜是______（以上三空均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。17．（5分）（2026四川凉山）凉山州木里县是我国超高海拔山地光伏开发的核心区域，以茶布朗光伏为龙头，形成了水、风、光互补的大型清洁能源基地，如图是该地区光伏产业基地。光伏电池板是将太阳能转化为______能的装置，其核心材料硅属于______（选填“导体”“半导体”或“超导体”）；太阳能是______（选填“一次”或“二次”）能源，水能、风能、太阳能都属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；光伏发电时电能不可能自发地全部转化为太阳能，这说明能量的转化和转移具有______性。18．（4分）（2026四川自贡）“神舟二十三号”和“神舟二十一号”的航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过__________（选填“超声波”或“电磁波”）传遍全世界；空间站主要依靠__________（选填“太阳能电池板”或“风力发电机”）将太阳能转化为电能；航天员在舱外活动时只能借助电磁波通话，是因为真空__________（选填“能”或“不能”）传声；空间站多余的电能可以转化为__________能储存在蓄电池中。三、实验探究题（每空/每图按标注，共28分）19．（7分）中国绿色科技发展持续突破，中国“人造太阳”实验装置利用氘核和氚核发生__________（选填“聚变”或“裂变”）释放能量；某型号空气发动机是利用内能做功来获得动力，与四冲程汽油机的__________冲程工作原理相似。20．（7分）（2026四川泸州）2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。运载火箭分离装置、爆炸螺栓等关键部件需承受极端高温，这就要求其材料的热膨胀系数必须很低，在高温下仍不发生较大的______；发动机推动火箭升空时的能量转化情况与汽油机的______冲程相同；空地通信利用了______波。21．（7分）我国自主研发制造的世界上第一艘双向破冰极地考察船——“雪龙2”号，远航南极科考过程需要大量淡水。实践小组开展利用太阳能蒸馏法为“雪龙2”号制作海水淡化装置的项目活动，并制定项目验收量表，如下表所示。验收指标达标标准2小时制水量≥15mL水质淡水汽化后，无明显白色残留(1)请将如下太阳能蒸馏法淡化海水的过程补充完整。在①处填写吸、放热情况，②处填写物态变化名称。①__________②__________(2)以下是同学们设计的两种装置草图，你认为__________（选填“甲”或“乙”）装置的结构更合理，这种结构的优点是________________________________________。(3)在制作过程中选择材料时，装置顶部使用的透明膜除透光性能好外，还应具有____________________性能。（写出一条即可）(4)选择合理的装置图完成制作后，实测2小时制水量为6mL，对照验收量表，发现制水量没有达标，请你分析其中可能的原因并提出改进建议___________________________________________________。22．（7分）“人造太阳”是一种模拟太阳内部发生核________（选填“聚变”或“裂变”）释放核能的装置，装置冷却方式之一是通过水循环带走热量，用水降温是利用水的__________较大的特性。四、综合解答题（共29分）23．（10分）2026年1月5日，全球首台适用于城市环境的兆瓦级S₂₀₀₀浮空风力发电系统在四川成功放飞，完成并网发电测试并累计发电385kW·h，最大额定功率达3MW。风能属于______能源；悬停时，浮空风力发电系统受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用；若按最大额定功率的50%工作，连续发电385kW·h仅需______h（保留两位小数）。24．（9分）如图所示的马蹄金是南昌汉代海昏侯国遗址博物馆展出的国家文物。浇铸马蹄金时，液态黄金遇冷_____（填物态变化名称）成型，该过程会_____热量。25．（10分）“雨生百谷”反映了谷雨时节气温回升，雨水增多，有利于作物生长的特点。雨后清晨，山间常常弥漫白雾；遇到“倒春寒”，农民会在傍晚向稻田灌水，防止秧苗受冻。请结合所学物理知识，回答下列问题：(1)山间起雾时，发生了什么物态变化？简述其变化过程。(2)向稻田灌水为什么能防止秧苗受冻？参考答案与详细解析1．【答案】A【解析】A．纳米陶瓷隔热、绝缘性能优异，导电性很差，利用它做消防服是依靠耐高温、隔热、不导电的特点，没有利用良好导电性，故A符合题意；B．超导体电阻趋近于零，导电能力极强，利用其导电能力极强的特性输电，故B不符合题意；C．铜是优良导体，芯片封装用铜箔依靠铜良好导电性能传输电信号，故C不符合题意；D．铜导电性好，电机绕组依靠铜导电产生磁场驱动列车，利用导电性，故D不符合题意。2．【答案】B【解析】A．电烤火炉的发热丝依靠电能的热效应工作，而超导材料电阻为0，通电不会产生热量，不能用来制作发热丝，故A不符合题意；B．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，是制造芯片、集成电路的核心材料，手机芯片主要由半导体材料制成，故B符合题意；C．高压输电线需要减少输电过程中的电能损耗，根据焦耳定律，相同条件下导体电阻越小，发热损耗越少，因此高压输电线应选用电阻小的材料，故C不符合题意；D．保险丝需要导通电能，并且在电能过大时发热熔断，因此必须用电阻率大、熔点低的导体制作，故D不符合题意。3．【答案】D【解析】A．绝缘手套需要由绝缘材料制成以防止触电，而超级铜箔导电性极好，属于导体，不适合制作绝缘手套，故A不符合题意；B．隔热服需要由导热性能差的材料制成以阻挡热量，而超级铜箔热传导效率极高，导热性太好，不适合制作隔热服，故B不符合题意；C．电炉丝利用电能热效应工作，需要电阻率大的材料，而超级铜箔电子通过时电阻很小，通电产热少，不适合制作电炉丝，故C不符合题意；D．机器人关节处的导线需要承受拉力且导电性好，超级铜箔具有超高强度和高导电性的特点，非常适合制作此类导线，故D符合题意。4．【答案】C【解析】A．电工钳把手用塑料制作，是利用塑料绝缘性好的特点，防止触电，故A不符合题意；B．橡胶做汽车轮胎，利用橡胶弹性好、耐磨性强的特性，故B不符合题意；C．铁做炒菜锅，是利用铁导热性良好的特点，能快速传递热量把菜炒熟，故C符合题意；D．铜制作静电消除器，利用的是铜导电性好的特点，故D不符合题意。5．【答案】ABD【解析】A．滑翔机应选用密度较小的轻质材料以减小自重、延长滞空，材料密度越大质量越大，越不利于飞行，故A错误；B．试飞中机头下坠是因为重心过于靠前（重心靠后会使机头上扬），故B错误；C．机翼打磨成上凸下平的形状，飞行时上方流速快、压强小，下方流速慢、压强大，压强差产生向上的升力，故C正确；D．将机身打磨光滑可减小空气阻力，而非加大阻力，故D错误。6．【答案】C【解析】ABD．煤、石油、天然气是传统化石燃料，属于常规能源，并非新能源，故ABD不符合题意；C．太阳能是目前正在积极开发和推广的能源，足够便宜、技术成熟、且安全、清洁，属于新能源，故C符合题意。故选C。7．【答案】D【解析】A．水能可以通过水循环持续获得，属于可再生能源，故A不符合题意；B．太阳能可以源源不断从太阳获得，属于可再生能源，故B不符合题意；C．风能是由于大气运动而产生的，属于可再生能源，故C不符合题意；D．石油是化石能源，形成需要漫长的地质年代，短期内无法再生，属于不可再生能源，故D符合题意。8．【答案】A【解析】氢弹是利用核聚变原理制成的。A．太阳内部持续发生氢原子核聚变成氦原子核的核聚变反应，释放巨大能量从而发光，二者工作原理相同，故A符合题意；B．核反应堆是利用可控核裂变释放能量，与氢弹的核聚变原理不同，故B不符合题意；C．火力发电是将化石燃料的化学能依次转化为内能、电能，未涉及核反应，与氢弹原理不同，故C不符合题意；D．内燃机通过燃料燃烧将化学能转化为机械能，属于化学能的利用，与核反应无关，故D不符合题意。9．【答案】C【解析】A．石油形成需漫长地质年代，短期内无法再生，属于不可再生能源，故A错误；B．永动机违背能量守恒定律，不可能制成，故B错误；C．行驶的电动汽车主要将电能转化为机械能，故C正确；D．热传递取决于温度差，热量从高温物体传向低温物体，与物体内能大小无必然关系，故D错误。故选：C。10．【答案】A【解析】A．核燃料短期内无法从自然界补充，核能属于不可再生能源，故A错误；B．推广新能源汽车可减少对石油（一次能源）的依赖，说法正确，故B正确；C．水能、风能是可再生的，发电时将机械能转化为电能，说法正确，故C正确；D．光伏技术将可再生的太阳能转化为电能，说法正确，故D正确。11．【答案】B【解析】A．光在真空中的传播速度约为3×10⁸m/s，故A错误；B．太阳能可以从自然界源源不断获取，是可再生能源，说法正确，故B正确；C．硅原子核带正电（不是负电），故C错误；D．半导体的导电性介于导体与绝缘体之间，比导体差，故D错误。12．【答案】B【解析】A．火箭点火升空过程中，除受到压力外，还受到燃料燃烧产生的推力、空气阻力等，故A错误；B．卫星从近地点运动到远地点，高度增大，重力势能增大，说法正确，故B正确；C．超声波不能在真空中传播，卫星和地球之间通过电磁波传递信息，故C错误；D．电磁波在真空中的传播速度为3×10⁸m/s，故D错误。13．【答案】C【解析】A．煤、石油、天然气属于一次能源，而电力是通过一次能源转换得到的二次能源，故A错误；B．超导材料电阻为零，不会发热，不能用于制作电吹风的发热丝，故B错误；C．目前核电站是利用原子核裂变释放能量发电，说法正确，故C正确；D．能量在转移或转化过程中总量保持不变，不会减少，故D错误。14．【答案】A【解析】A．煤、石油、天然气等化石能源由古代生物形成，其能量本质上都来自太阳，说法正确，故A正确；B．目前核电站利用的是原子核裂变（而非聚变）释放的核能发电，故B错误；C．太阳能、风能是可再生能源，但核燃料不可再生，核能属于不可再生能源，故C错误；D．能量守恒不代表不会发生能源危机，能量转化具有方向性，可用高品质能源会逐渐耗散，故D错误。15．【答案】B【解析】A．能源并非取之不尽、用之不竭，不可再生能源储量有限，故A错误；B．手机芯片的核心材料主要是半导体（如硅），说法正确，故B正确；C．水能和太阳能都可以从自然界源源不断获取，属于可再生能源（而非不可再生），故C错误；D．北斗卫星定位系统利用电磁波（而非超声波）传递信息，故D错误。16．【答案】电磁波绝缘体半导体导体【解析】手表与手机之间的数据传输依靠电磁波，电磁波可以在真空中传播。橡胶不容易导电，属于绝缘体。二极管由半导体材料制成，其导电能力介于导体和绝缘体之间。铜是良好的导体，因此充电接口的金属触点用铜制作，便于导电。17．【答案】电半导体一次可再生方向【解析】光伏电池板工作时把太阳能转化为电能；硅是半导体材料，是制造光伏电池板的核心材料；太阳能可以直接从自然界获取，属于一次能源，且能源源不断地获得，属于可再生能源；能量在转化和转移的过程中具有方向性，因此电能不可能自发地全部转化为太阳能。18．【答案】电磁波太阳能电池板不能化学【解析】声波的传播需要介质，太空为真空环境，不能传声，因此画面依靠电磁波传遍全世界；空间站主要依靠太阳能电池板把太阳能转化为电能；真空不能传声，舱外航天员只能借助电磁波通话；蓄电池充电时把电能转化为化学能储存起来。19．【答案】聚变做功【解析】[1]人造太阳的工作原理是核聚变，氘核与氚核属于轻原子核，它们在超高温环境下结合为较重的原子核，同时释放大量能量。[2]四冲程汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，是利用内能推动活塞做功；空气发动机同样是利用内能做功获得动力，二者工作原理相似。20．【答案】膨胀做功电磁【解析】材料热膨胀系数低，温度升高时膨胀形变很小，高温下不会发生较大变形，保障部件结构稳定；火箭发动机燃料燃烧，将内能转化为机械能，汽油机做功冲程同样是内能转化为机械能，二者能量转化形式一致；太空为真空环境，声波无法传播，地面与飞船的通信依靠电磁波传递信息。21．【答案】(1)吸热液化(2)乙便于收集淡水（答案合理即可）(3)导热性差（隔热性好）（答案合理即可）(4)装置密封不严导致水蒸气泄漏，确保装置密封