2026-2027学年人教版九年级全一册第二十二章《能源与可持续发展》 单元提升培优评价卷（含解析）

人教版九年级全一册物理第二十二章能源与可持续发展

单元提升培优评价卷时间：60分钟满分：100分题序一二三四五总分得分一、选择题（每小题4分，共40分。第9～10题为不定项选择题）1.风是我们生活中最常见的大气现象，蕴含着很多物理知识。下列有关风的说法中，错误的是（）A．风是空气相对于地面的水平运动，其方向受水平气压梯度力和地球自转等因素影响B．在城市热岛效应中，城市气温高，气压低，风从郊区吹向城市C．在季风气候区，夏季风从陆地吹向海洋，带来干燥天气D．风能是太阳能的一种间接形式，可以通过风力发电机将风能转化为电能2.下列说法正确的是（

）A．电饭锅加热盘所用的材料是超导材料 B．太阳能电池板是利用了半导体材料C．化石能源、核能是可再生能源 D．核电站利用核聚变释放的核能发电3.2025年1月，我国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实现了1亿摄氏度1000秒的长脉冲高约束模运行。下列说法正确的是（

）A．“人造太阳”装置中发生的核反应与原子弹的核反应类型相同B．太阳能、核能都属于可再生能源C．超导材料用于EAST的线圈，可减少电能损耗D．该装置实现1亿摄氏度运行，说明超导材料的临界温度已达到1亿摄氏度4.“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。近年来，我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就。下列分析正确的是（

）A．太空空间站与地面控制中心的通讯，是通过电磁波来实现的B．C919大飞机是利用气体流速大的地方压强大的原理获得升力的C．“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，所受的浮力越大D．深海核动力潜艇是利用核聚变释放能量提供动力的，核能是不可再生能源5.如图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（）A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小C．能量的获取如此便捷，我们没必要节约能源D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能6.聊城位山闸是引黄灌溉的重要工程，当闸门关闭时，闸门两侧的水面如图实线所示。下列说法合理的是（

）A．水能是不可再生能源 B．此时闸门两侧构成连通器C．水中C、D两处的压强pC<7.近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（

）A．5G通信是利用超声波传递信息的B．光纤通信是利用光的折射原理来传递信息的C．秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的D．若用超导材料制造输电线可以大大降低电能在传输过程中的损耗8.我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（

）A．能量转化具有方向性，所以能量不守恒B．手机5G信号比4G信号传播速度快C．太阳能、风能和天然气都属于可再生能源D．核废料仍具有放射性，不能像生活垃圾那样处理9.中国第三代核电站华龙一号示范工程全面建成，标志着以核电为代表的中国核动力技术已跻身世界前列。下列说法正确的是（

）A．华龙一号在能量的转移和转化过程中，能量的总量不断减小B．核电站发电机的工作原理是电磁感应C．用水给核反应堆降温是利用水的比热容大的特性D．华龙一号核电站利用核聚变释放的能量发电10.随着科技发展，各种现代技术不断得到应用。以下说法正确的是（）A．能量在利用的过程中，其转化和转移总是可逆的B．中国空间站内的航天员通过电磁波和地面传递信息C．用石墨烯作手机的散热材料利用了石墨烯良好的导热性D．核电站是利用核聚变释放的核能发电的二、填空题（每空2分，共14分）11.汽油机是燃油汽车的动力来源之一，汽油由石油分离而成，石油属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。如图甲所示是汽油机的___________冲程，如图乙所示是某台汽油机工作时的能量数据，若完全燃烧6kg的汽油，汽油机损失的能量为___________J，这些能量最多能使1t水温度升高___________℃[q汽油=4.6×1012.“两弹”中的原子弹是利用不加控制的核_________反应，释放巨大的能量；这种核能是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。“一星”是指我国发射的第一颗人造卫星——东方红一号。其绕地球运动时，由近地点向远地点运动时，_________能减小。三、简答题（第13题6分，第14题4分，共10分）13.我们已经知道能量是守恒的，为什么还要节约能源呢？14.“江河众多、山高风大、日照强烈”的地理特征是贵州开发可再生能源的有利条件。要开发利用以上描述中涉及的能源，我省可以建设哪些类型的发电站？请写出两种。四、计算题（第15题12分，第16题10分，共22分）15.河南省郑州市是全国首批46个生活垃圾分类试点城市之一、垃圾分类是生态环保的需求，也是人类活动不断趋于文明的标志。郑州西部垃圾焚烧发电厂年处理垃圾25万吨，年发电量达9000万kW⋅h（即Q有(1)生活垃圾发电的效率是多少？（保留一位小数）(2)若用燃烧生活垃圾来烧暖气再通过管道送进千家万户，上述生活垃圾完全燃烧所释放热量的40%被水吸收，则可以使多少千克的水从20℃升高至70℃？c(3)该市建设垃圾焚烧发电厂的好处和待改进之处分别是什么？（各写一条即可）16.某家庭计划设计一套“太阳能+电网互补”的家庭供电方案，用于照明和小型家电工作。已知当地平均每天有效光照时间为6h，太阳能电池板的光电转换效率为15%，电池板面积为20m2，每平方米太阳能电池板每小时接收的太阳辐射能量约为(1)利用的太阳能属于____（填“不可再生”或“可再生”）能源。太阳能电池板生产的电能需要先储存在蓄电池内，这一过程是把电能转化为_____能；(2)计算该太阳能电池板一天能转化的电能是多少千瓦时？(3)该太阳能电池板一天工作输出的电能相当于多少千克的煤完全燃烧放出的热量？q(4)若该家庭每天照明和小型家电累计使用8h，使用时平均功率为2000W，仅依靠太阳能电池板产生的电能是否足够？若不足，不足部分由电网补充，每天需要补充多少电能？五、综合题（共14分）17.海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖，其工作流程如图所示：核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109J、热量为(1)核能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；(2)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为多少？(3)如果单个机组仅供电，1h可提供多少的电能？这些电能相当于完全燃烧多少t标准煤所释放的热量？(4)如果单个机组在供电的同时进行供热，机组提供热量的84%被水吸收，某段时间内使4×10参考答案与解析一、选择题1.C2.B3.C4.A5.D6.C7.D8.D9.BC10.BC二、非选择题11．【答案】不可再生压缩1.932×10【详解】石油为化石能源，短时间内不可再生，属于不可再生能源。由图甲可知，汽油机两气门均关闭，活塞向上运动，故为压缩冲程。汽油完全燃烧放出的总热量为Q损失的能量为Q可以使水升高的温度为Δ12．【答案】裂变不可再生动【详解】[1]原子弹的工作原理是利用不加控制的核裂变反应，重原子核分裂为较轻原子核的过程会释放出巨大能量。[2]核能依赖的核燃料储量有限，消耗后无法在短期内再生，属于不可再生能源。[3]卫星由近地点向远地点运动时，质量不变，运动速度减小、高度增加，速度减小则动能减小，该过程动能转化为重力势能。13．【答案】能量守恒定律指出能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变。但能量的转化和转移具有方向性，例如燃料燃烧释放的内能会散失到周围环境中，无法再被集中利用；同时煤、石油等不可再生能源的储量有限，消耗后短时间内无法再生，导致可被人类利用的优质能源不断减少，所以即使能量守恒，仍需节约能源。【详解】略14．【答案】水电站、风力发电站【详解】“江河众多”蕴含丰富水能，可建设水电站，将水能转化为电能；“山高风大”蕴含丰富风能，可建设风力发电站。15．【答案】(1)20.6(2)3×(3)好处：减少固体污染物；待改进之处；生活垃圾发电的效率偏低【详解】（1）生活垃圾放出的热量Q生活垃圾发电的效率η=（2）水吸收的热量Q由Q吸=cmΔt，得水的质量：

m=6.3×10¹⁴÷[4.2×10³×(70−20)]kg=3×10⁹kg。（3）垃圾直接填埋会占用大量土地，还容易污染土壤/地下水；露天堆放也会滋生细菌、造成固废污染；从本题前面的计算也能看到，垃圾焚烧的总热量只有约20%能最终转化为电能，发电效率整体偏低，大部分热量被浪费了。16．【答案】(1)可再生化学(2)10(3)1.2kg(4)不够，6kW【详解】（1）太阳能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源；蓄电池储存电能时，将电能转化为化学能。（2）设每天接收的太阳辐射总能量为E总，已知每平方米每小时接收能量E0=2×106E根据光电转换效率η=15%，转化的电能：W=η（3）煤完全燃烧放出的热量等于太阳能转化的电能，即Q放=W=3.6×107（4）家庭每天消耗的电能W用=Pt用，已知P=2000因为16kW需要补充的电能：ΔW=17．【答案】(1)不可再生(2)5×(3)4.5×1012(4)4.84×【详解】（1）产生核能的核燃料短期内不可能从自然界中得到补充，因此核能属于不可再生能源。（2）设单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E，依题意有1.21×解得E=5×10（3）单个机组仅供电，1h可提供的电能W电由题意知，标准煤释放的热量Q放需要完全燃烧标准煤的质量m煤（4）水吸收的热量Q吸单台机组提供的热量Q=Q单台机组在供电的同时进行供热，供热所需时间t这段时间机组提供的电能W电选择题详解1．【答案】C【详解】A．风是空气相对于地面的水平运动，其形成的直接原因是水平气压梯度力，同时还会受地球自转偏向力、摩擦力等因素影响，故A正确，不符合题意；B．城市热岛效应中，城市气温高，空气受热膨胀，近地面气压低；郊区气温低，气压高，因此风从郊区吹向城市，故B正确，不符合题意；C．季风气候中，陆地的比热容小，夏季陆地升温快，气压低，海水的比热容较大，海洋升温慢，气压高，夏季风从海洋吹向陆地，会带来湿润的降水天气；反之，冬季风才是从陆地吹向海洋，带来干燥天气，故C错误，符合题意；D．风能来源于太阳能辐射导致的大气运动，是太阳能的一种间接形式，风力发电可将风能转化为电能，故D正确，不符合题意。故选C。2．【答案】B【详解】A．超导材料由于电阻为零，不能用于将电能转化为内能的电器，所以不能使用在电饭锅加热盘上，故A错误；B．太阳能电池板的核心材料是典型的半导体材料，利用光电效应将光能转化为电能，故B正确；C．化石能源、核能是不可再生能源，故C错误；D．商用核电站利用可控核裂变释放能量，可控核聚变仍在研究，故D错误。故选B。3．【答案】C【详解】A．“人造太阳”的核反应是核聚变，原子弹的核反应是核裂变，二者反应类型不同，故A错误；B．核能的原料核燃料是短时间内无法从自然界补充的，属于不可再生能源，故B错误；C．超导材料的电阻为零，电流通过时不会产生电热损耗，因此用于EAST线圈可以减少电能损耗，故C正确；D．1亿摄氏度是装置内部核聚变反应区的温度，超导线圈的工作温度远低于该温度，超导材料的临界温度远达不到1亿摄氏度，故D错误。故选C。4．【答案】A【详解】A．电磁波可以传递信息，并且能够在真空中传播，空间站与地面控制中心的通讯，是通过电磁波实现的，故A正确；B．机翼是利用上方气体流速大，压强小，下方流速慢，压强大从而产生的气压差获得升力的，故B错误；C．“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，但排开水的体积不变，由F浮D．深海核动力潜艇利用的是核裂变（而非聚变）释放能量，且裂变核能属于不可再生能源。故D错误。故选A。5．【答案】D【详解】A．重力势能和质量、高度有关，水从下水库抽到上水库，质量不变，高度升高，重力势能增大，故A错误；B．动能和质量、速度有关，运输车质量不变，速度增大时，动能增大，故B错误；C．可利用的常规能源是有限的，大部分能源不可再生，仍然需要节约能源，故C错误；D．水沿排水洞向下流动时，质量不变，高度减小、速度增大，重力势能转化为动能，故D正确。故选D。6．【答案】C【详解】A．水能可以源源不断从自然界获得补充，属于可再生能源，故A不符合题意；B．连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器，本题闸门关闭，两侧水的底部不连通，不满足连通器的条件，不能构成连通器，故B不符合题意；C．液体压强公式为p=ρgh，其中h是该点到水面的竖直深度。C、D两点在同一水平高度，左侧水面高度低于右侧水面，因此C点深度小于D点深度；水的密度ρ相同，因此可得pCD．浮力的本质是浸在液体中的物体受到竖直方向上下表面的压力差，闸门两侧的压力差是水平方向的压力差；同时闸门关闭时底部插入河床，底部没有水，不存在向上的水压力，闸门不受浮力，因此该说法错误，故D不符合题意。故选C。7．【答案】