人教版物理九年级全册《第22章 能源与可持续发展》单元测试（含解析）

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一、单选题（本大题共12小题，共36分）

1.（3分）火、蒸汽机、电力、核能的应用被誉为人类历史上四次能源革命，而将来应被人类大力发展的理想能源为

A.煤B.核能C.石油D.太阳能

2.（3分）关于原子核、核能，下列说法正确的是

A.原子核由质子和电子组成B.原子核由中子和电子组成

C.核电站利用核裂变获得核能D.核能是可再生能源

3.（3分）科技是强国的支撑，以下所列我国取得的科技成就中，说法不正确的是

A.人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器

B.核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致

C.北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号

D.超导光量子计算机中的所有电子器件都是超导体制成的

4.（3分）低碳生活，从我做起。从减少二氧化碳的排放方面考虑，应尽量减少使用的能源是

A.风能B.石油C.太阳能D.地热能

5.（3分）最理想的新能源是

A.太阳能B.风力发电C.氢燃料电池D.锂离子电池

6.（3分）如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，能的转化顺序正确的是

A.核能内能机械能电能B.核能电能机械能内能

C.核能机械能内能电能D.核能内能电能化学能

7.（3分）塔式太阳能发电系统是在空旷的地面上建立高大的上都吸热塔。塔顶上安装固定一个接收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，再将通过接收器的工作物质加热并产生高温蒸汽，推动汽轮机进行发电，如图所示，下列关于塔式太阳能发电系统的说法中不正确的是

A.塔式太阳能发电系统的能量转换是：太阳能内能机械能电能

B.定日镜是平面镜，将太阳光反射到塔顶的接收器上

C.在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能

D.太阳能是一次能源，且是可再生能源

8.（3分）如图是我国目前能源使用比例图。其中核能是我国正在大力开发和利用的一种有前途的能源，下列说法正确的是

A.核能是可再生能源B.核电站利用核能发电，将核能转化为电能

C.现在的核电站是利用聚变反应来产生电能D.核能是我国目前消耗的主要能源

9.（3分）为缓解电力紧张的状况，我省正在加大核电站的建设。下列说法正确的是

A.核电站将核能最终转化为电能B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变

C.核能发电使用的燃料是天然气D.核电站利用的核能属于可再生能源

10.（3分）图中是核电站工作的流程图，关于流程图中各装置的能量及转化，说法不正确的是

A.反应堆靠核裂变提供核能B.汽轮机将机械能转化为内能

C.发电机利用电磁感应现象获得电能D.多次能量的转化均遵守能量守恒定律

11.（3分）如图是正在平直公路上匀速行驶的太阳能电车，下列有关分析错误的是

A.太阳能电车工作时把太阳能转化为电能再转化为机械能

B.太阳能电车对地面的压力等于它所受的重力

C.太阳能电车对地面的压力和地面对太阳能电车的支持力是一对相互作用力

D.太阳能电车在水平方向受到平衡力作用

12.（3分）使用下列哪种能量最不利于环境保护

A.风能B.水能C.木柴D.太阳能

二、计算题（本大题共3小题，共36分）

13.（12分）目前，化石燃料仍是世界上的主要能源。

化石燃料属于______能源选填“可再生”或“不可再生”。

完全燃烧的天然气可放出______的热量。天然气的热值是

化石燃料燃烧可造成空气污染，为减小有害物质排放，请你提出一条合理建议：______。

14.（12分）小刚为了估算煤气灶烧水时的效率，他在壶中装入温度为的水，将水加热至标准大气压下立即关闭煤气，烧水前、后煤气表的示数变化为，小刚查得煤气的热值，水的密度，水的比热容，不计壶吸收的热量，求：

水吸收的热量。

煤气灶烧水的效率。

15.（12分）随着夏季的来临，小明想为家庭设计一个能装水的简易太阳能晒水箱．他从资料中查得，地球上与太阳光垂直的表面接受的太阳能辐射假设这类水箱吸收太阳能的效率为，箱体外加了保温层，热散失忽略不计．若要使阳光垂直照射水箱吸热面，水温能从升高到，求：

水吸收热量为多少？

他设计的晒水箱的吸热面积是多少？

三、填空题（本大题共6小题，共24分）

16.（4分）《中国制造》提出：坚持清洁低碳导向，加快能源绿色低碳转型，提高清洁能源和非化石能源消费比重，下列属于清洁能源的是______选填“煤”“石油”或“电能”，它是______选填“一次能源”或“二次能源”；为核潜艇提供能量的装置是核反应堆，在核反应堆中发生的是______选填“核裂变”或“核聚变”。

17.（4分）家住平江县乡村的李老师在自家房子的屋顶上安装了一组太阳能电池板，电池板既能发电又能防屋顶漏水，夏季光照充足发电量大时，还能将剩余的电能并入电网。太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景。太阳能电池板工作时将太阳能转化为______能，太阳能的优点是______写出一点即可。

18.（4分）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为讨论热点，该汽车实际是利用车内水电解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力，有人认为该车“加水就能跑”，你觉得这个观点是否正确______选填“是”或“否”，原因______。

19.（4分）今年四月份，我国新一代人造太阳取得重大突破，它致力于太阳中能量产生方式——______选填“核聚变”或“核裂变”的研究，使其可以控制，追求无污染的人类能源自由。核能属于______选填“一次”或“二次”能源。

20.（4分）氢弹是利用核______选填“裂变”或“聚变”在瞬间释放能量的装置；核能是______选填“可再生”或“不可再生”能源。手机已进入时代，技术传递信息的载体是______选填“超声波”“次声波”或“电磁波”。

21.（4分）如图是太阳能照明灯，太阳能电池板可将太阳能转化为______能，再向灯杆下方的蓄电池充电，转化为化学能储存起来，到夜晚供路灯照明。灯是发光二极管，它采用______半导体超导体材料制作，通过一定电流时发光。若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为，这与完全燃烧______的煤放出的热量相当煤的热值为；这些能量经转化后，可供额定功率为的照明路灯正常工作，则该太阳能路灯的能量转化效率是______。

四、实验题（本大题共1小题，共6分）

22.（6分）阅读短文，回答问题：

太阳能路灯

城市大力发展绿色能源，如图甲是城市道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、的蓄电池组、发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙．

发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如表：

电压

电流

太阳能电池板将太阳能转化为______能，给蓄电池充电时转化为______能．太阳能是______能源选填“一次”或“二次”．

为使发光二极管正常工作，应将几个发光二极管______选填“串联”或“并联”才能安全使用．

如图乙所示，晚上发光二极管点亮时控制开关与______选填“”或“”触点接触．

这种发光二极管的电压从变化到时，的电功率增加了______

答案和解析

1.【答案】D;

【解析】解：煤、石油有污染，且短时间内不能从自然界得到补充，不适合作为未来能源；核能不可再生来源并不丰富，且存在一定风险，不适合大力发展，太阳能属于绿色可再生能源，获取方便，是未来理想能源。

故选：。

未来的理想能源应该符合如下条件：来源丰富、可再生、洁净安全、获取方便且经济。

此题主要考查了能源利用的趋势和发展，体现了生活处处皆物理，要留心观察生活。

2.【答案】C;

【解析】解：、原子核是由质子和中子组成的，故AB错误；

C、核电站是利用原子核发生裂变所产生的能量发电，故C正确；

D、核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。

故选：。

原子核是由质子和中子组成的；

获得核能的方式：原子核的裂变和原子核的聚变。裂变如原子弹、核反应堆，聚变如氢弹；

核电站：利用原子核的裂变的链式反应产生的能量发电；

从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源。人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生的能源，属于可再生能源。

该题考查了与原子核和核能相关的物理知识，属于记忆性的内容，难度不大。

3.【答案】D;

【解析】解：、人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器，故正确；

、核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致，是利用核聚变来获得核能的，故正确；

、北斗卫星与汽车导航系统之间通过电磁波传播信号，故正确；

、超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体制成的，故错误。

故选：。

太阳能电池板把太阳能转化为电能。

核聚变装置“东方超环”获得核能的方式与氢弹是一致，是利用核聚变来获得核能的。

电磁波可以传递信息。

超导光量子计算机中的核心电子器件是用超导体制成的。

知道超声波的应用；知道核聚变；知道电磁波的特点及应用；知道超导体的特点及应用。

4.【答案】B;

【解析】解：、风能、太阳能、地热能在使用时对环境的影响小，故不符合题意；

、石油属于化石能源，在使用时会产生二氧化碳，对环境的影响很大，尽可能减少使用，故符合题意。

故选：。

化石能源的大量消耗会产生二氧化碳，加剧温室效应。

新能源的使用对环境的影响较小。

此题主要考查了能源的利用对环境的危害，关键是知道化石能源在使用时会产生大量的二氧化碳和一些有害物质。

5.【答案】A;

【解析】解：太阳能在使用时环保、无污染、易安装；风力发电环保，但设备不易安装；氢燃料电池、锂离子电池在使用后，由于电池有很多的重金属，需要对电池回收处理，四个对比可知，太阳能是最理想的新能源。

故选：。

根据已有的新能源的类别进行分析解答，新能源包括风能、太阳能、氢能、地热能、潮汐能等。

物理来源于生产生活，也必须服务于生产生活，所以与人类生产生活相关的物理知识也是重要的中考热点之一。

6.【答案】A;

【解析】解：核能发电的能量传递和转化过程是：核能水和蒸汽的内能发电机转子的机械能电能；

故选：。

核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的。

解决此类问题只需要了解核能发电的过程及能量转化过程即可。

7.【答案】C;

【解析】解：

A、接收器通过收集太阳能，将塔内的工作物质加热为高温高压蒸汽，再由蒸汽推动汽轮机可知蒸汽的内能转化为机械能，最后根据汽轮机带动发电机发电可知机械能转化为电能，所以太阳能热塔式发电过程中能量的转化过程为太阳能内能机械能电能，故A正确；

B、由图可知，“定日镜”属于面镜，将太阳光反射到塔顶的接收器上，故B正确；

C、在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变释放出巨大的核能，而不是裂变，故C错误；

D、太阳能直接从自然界获取，是一次能源，并且可以源源不断的获取，是可再生能源，故D正确。

故选：。

“接收器通过收集太阳能，将塔内的工作物质加热为高温高压蒸汽，再由蒸汽推动汽轮机，汽轮机带动发电机发电”得出太阳能热塔式发电过程中有哪些能量转化；

根据图片确定“定日镜”的类型；

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；

直接从自然界获取的能源为一次能源，可以源源不断的从自然界获取的为可再生能源。

本题以太阳能热塔式发电为背景考查了学生对面镜特点、能量的转化、能源分类的理解与掌握，关键是根据题意得出相关的信息。

8.【答案】B;

【解析】解：

A、核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源，故A错误；

B、核电站主要是利用核的裂变进行发电的，其是将核能转化为电能的过程，故B正确；

C、核电站是利用核能发电，利用了核裂变原理提供能量，故C错误；

D、化石能源是我国当今主要的能源，故D错误。

故选：。

化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；

核电站是利用可控的核裂变来发电的；

核电站是利用核能发电，利用了核裂变原理；

目前人类利用最多的能源，依然是化石能源煤、石油、天然气。

该题考查聚变与裂变，要知道核能的利用是人类可利用的一种新能源，要注意使用过程和工作原理，知道轻核聚变、重核裂变都释放能量。

9.【答案】A;

【解析】解：

A、核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，故A正确；

B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故B错误；

C、核电站使用的就是核燃料，而不是天然气，故C错误；

D、核能在地球上的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，故D错误。

故选：。

核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的；

可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源。

全面了解核能利用的原理、过程及特点，是解决此题用到的主要知识。同时，通过此题我们也应对核安全引起一定的重视。

10.【答案】B;

【解析】

明确核电站的工作流程，对我们理解其能量转化的整体过程非常有帮助。

核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的；

发电机的原理是利用电磁感应现象；

能量守恒定律：能既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。

A.核电站利用可控的核裂变释放的核能来发电，故A正确，不符合题意；

B.在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故B错误，符合题意；

C.发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，故C正确，不符合题意；

D.根据能量守恒定律可知，在多次能量的转化过程中均遵守能量守恒定律，故D正确，不符合题意。

故选B。

11.【答案】B;

【解析】解：、太阳能电池板将太阳能转化为电能，而电车的电动机把电能转化为电车机械能，故A正确；

B、电车在平直公路上匀速行驶时，根据电车的形状可知，电车上方空气的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，故产生一个向上压力差，此时电车对地面的压力要小于自身的重力，故B错误；

C、太阳能电车对地面的压力和地面对太阳能电车的支持力，大小相等，方向相同，同一直线，分别作用在对方上，属于相互作用力，故C正确；

D、电车在平直公路上匀速行驶，在水平方向上受到平衡力的作用，故D正确。

故选：。

太阳能电池板将太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能；

根据流体的压强与流速关系分析；

根据相互作用力的条件分析；

一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。

本题围绕电车，考查了能量的转化、平衡力和相互作用力的辨别、流体压强与流速的关系，有一定综合性，但难度不大。

12.【答案】C;

【解析】解：在各选项中风能、水能、太阳能都是清洁能源，可再生、无污染，对环境的不利影响非常小。

木柴的主要成分是碳，燃烧时产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，不利用环境保护。

故选：。

根据能源使用过程中的生成物是否污染环境解答。

解答本题的关键是要充分了解各种燃料的性质，生活生产中，要大力发展清洁能源，减少对环境的危害。

13.【答案】不可再生；3×108；开发使用清洁燃料;

【解析】解：化石能源是动植物体经过漫长的地质年代形成的，是短期内不能从自然界得到补充的，是不可再生能源；

完全燃烧的天然气可放出的热量

化石燃料燃烧可产生有害气体和废渣污染，为减小有害物质排放，我们可以开发利用清洁燃料，如：氢。

故答案为：不可再生；；开发使用清洁燃料。

①根据化石燃料的成因来判断是不是可再生能源；

②利用热量的计算公式求出放出的热量；

③化石燃料燃烧会产生一些有害气体和废渣，我们可以采用一些清洁的新能源来逐步的代替化石燃料。

本题体现了对能源、环保的考查，体现了当前社会“节能减排”的大主题。同时考查了热值的相关计算。

14.【答案】解：（1）由ρ=可知，水的质量m=ρV=1.0×103kg/×2.5×10-3=2.5kg；

水吸收的热量Q吸=cm（t-）=4.2×103J/（kg℃）×2.5kg×（98℃-18℃）=8.4×105J；

（2）完全燃烧0.105煤气放出的热量Q放=Vq=0.105×4×107J/=4.2×106J，

煤气灶烧水的效率η=×100%=×100%=20%。

答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；

（2）煤气灶烧水的效率为20%。;

【解析】

根据可求出水的质量；根据可求出水吸收的热量；

根据可求出完全燃烧煤气放出的热量，根据可求出煤气灶烧水的效率。

此题主要考查密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧的放热公式以及效率公式的应用，计算过程中注意体积单位的换算。

15.【答案】解：（1）太阳能晒水箱中水的体积：

V=54L=54d=0.054，

由ρ=可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/×0.054=54kg，

水吸收热量：

Q吸=cm（t-）=4.2×103J/（kg℃）×54kg×（33℃-28℃）=1.134×106J；

（2）由Q吸=EtSη可得，晒水箱的吸热面积：

S===1．

答：（1）水吸收热量为1.134×106J；

（2）他设计的晒水箱的吸热面积是1．;

【解析】

已知水的体积，根据求出水的质量，利用求出水吸收的热量；

根据水吸收的热量求出晒水箱的吸热面积．

该题考查了密度公式和吸热公式的应用，联系实际生活问题，把物理知识应用到生活中去，锻炼了学生解决实际问题的能力．

16.【答案】电能二次能源核裂变;

【解析】解：煤、石油是化石能源，在使用过程对大气造成污染不属于清洁能源，电能在使用过程对自然界没有污染的能源属于清洁能源；

电能不能从自然界中直接获取，属于二次能源；

核潜艇中的核反应堆发生的是核裂变，这种链式反应是可以控制的。

故答案为：电能；二次能源；核裂变。

在使用过程对自然界没有污染的能源属于清洁能源；

可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；

原子核可以发生核聚变和核裂变，核电站与核潜艇中发生的是核裂变，是可控的。

此题主要考查能源的分类和核能的应用，主要考查学生多所学知识的灵活运用能力，相对比较简单。

17.【答案】电能从自然界源源不断地获得;

【解析】解：太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能；

太阳能属于可再生能源，所以能从自然界源源不断地获得，取之不尽用之不竭。

故答案为：电；能从自然界源源不断地获得。

太阳能电池板把太阳能转化成电能，太阳能属于可再生能源，所以能从自然界源源不断地获得。

此题主要考查了我们对太阳能优点的认识，命题紧贴教材和生活实际，属于中考热点内容。

18.【答案】否水电解制氢还需要电能;

【解析】解：由题知，“加水就能跑的神车”实际是利用车内水电解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池，将氢气的化学能最终转化为电能，给车提供动力，在水电解制氢的过程中需要消耗电能，所以“加水就能跑”的观点是不正确的。

故答案为：否；水电解制氢还需要电能。

根据“加水就能跑的神车”的工作原理，结合能量转化分析解答。

此题主要考查了能量的转化，明白“加水就能跑的神车”，以及氢燃料电池的工作原理是解答此题关键。

19.【答案】;

【解析】解：太阳释放出的巨大能量来源于太阳核心的核聚变，人造太阳和太阳一样，是靠核聚变释放出巨大的核能，核能属于一次能源。

故答案为：核聚变；一次。

太阳内部不断发生着核聚变释放出巨大的核能；

可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；

此题主要考查了核能的利用、能源的分类，属于基础题。

20.【答案】聚变;不可再生;电磁波;

【解析】解：氢弹是利用氢核的聚变在瞬间释放的能量；

核能使用后，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；

手机是利用电磁波传递信息的。

故答案为：聚变；不可再生；电磁波。

核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量。

从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风