专题10能源与可持续发展-备战2022-2023学年九年级物理上学期期末考试真题汇编(人教版)(原卷版+解析)

专题10能源与可持续发展一、选择题1．（2022·山东·东港实验学校九年级期末）图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是A．光电池板是将电能转化为光能B．照明灯是将内能转化为电能C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能B．能量是守恒的，但是人类可利用的能源是有限的，还有很多能源人们无法利用，所以我们需要节约能源，故B错误；C．电磁波可以传递信息，北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信的，故C正确；D．超导材料电阻为0，不能用来制作熔断器的熔丝，故D错误。故选C。3．（2022·全国·九年级期末）近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（）A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理4．（2022·山东济南·九年级期末）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（

）A．内能 B．机械能 C．电能 D．化学能5．（2022·福建南平·九年级期末）物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题，下列属于可再生能源的是A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能6．（2022·四川省九龙县中学校九年级期末）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合．该过程中发生的能量转换是（）A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能7．（2022·新疆·乌鲁木齐市第136中学九年级期末）小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，（如图所示）他取下其中一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，用手试摸，点亮的灯几乎不发热。以下推断符合上述实验事实的是（）A．单只LED灯工作电压是220V B．LED灯主要是将电能转化为内能C．电源适配器是将交流电转变为直流电 D．灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮【答案】C【8．（2022·河南驻马店·九年级期末）如图所示是我国自主研制、世界上最大的水陆两栖飞机“鲲龙AG600”。下列说法正确的是（）A．飞机加速起飞时，它的动能不变B．飞机的发动机工作时，将内能转化为机械能C．机身采用密度小的锂铝合金制作，是为了增大飞机质量D．飞机是利用流体流速大的位置压强大来获得升力的二、填空题9．（2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校九年级期末）可燃冰，石油、煤都属于_______（选填“可“或“不可”）再生能源．若可燃冰的热值为4×107J/m3，完全燃烧lm3的可燃冰可放出的热量是_______J，这些热量有60%被水吸收，可把_______kg的水从20℃加热到80℃．[水的比热容C=4.2×103J/（kg℃）]10．（2022·全国·九年级期末）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。11．（2022·广西贵港·九年级期末）如图所示，我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车上安装的太阳能板能将太阳能转化为______能，为科学仪器供电。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为-26℃，白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会______（选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到-60℃以下，这种物质会______（填物态变化名称）而放出热量。12．（2022·山东枣庄·九年级期末）现阶段核潜艇的动力系统是由原子核______（选填“裂变”或“聚变”）提供的。泸州正加快对页岩气的安全开采，页岩气和核能都属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃气灶将一壶质量为3kg、初始温度为20℃的水加热到80℃，消耗了0.1m3的页岩气。已知水的比热容，页岩气的热值为4.2×107J/m3，则该燃气灶烧水的效率为______%。三、实验题13．（2022·陕西·西安市中铁中学九年级期末）阅读科普短文，回答问题。冬奥场馆的“中国智慧”2022年冬奥会在中国举办，冬奥场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奥场馆的用电需求，预计冬奥期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思。该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等清洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。在新能源材料方面，我国自主开发出的硫化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性，而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料。“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层硫化镉，具有了光电转化的功能。与常见的太阳能电板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高。硫化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航。其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能。地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力。借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。（1）借助于“柔性直流”技术传输的电能来自于太阳能、风能等清洁能源，太阳能、风能也属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）硫化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；（3）根据文中信息，判断下列说法中不正确的是______A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能C．硫化镉发电玻璃与太阳能电板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应四、计算题14．（2022·海南省直辖县级单位·九年级期末）“节能减排”是当今社会的主题，充分利用太阳能是当今社会发展的需要太阳能热水器已经走进千家万户，如图所示是小王家的太阳能热水器，它在晴天利用太阳能集热，在阴雨连绵的天气，则用标有“220V1000W”字样的电热水管对水加热，该太阳能热水器的容积为20L，求：（1）该热水器电热管正常工作时的电阻；（2）该热水器电热管正常工作10min产生的热量；（3）如果用该电热管给水加热，在用电高峰期，该电热管的实际电压只有198V，加热效率为80%，忽略温度对加热管电阻的影响，将满箱水温度从15℃加热到96℃需要多长时间（水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃））。15．（2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末）小涵同学发现了某品牌新研制的太阳能汽车在景区接送游客。（1）车轮与地面的总接触面积为2×10-2m2，若该汽车对水平地面的压强是2.5×105Pa，求该车对地面的压力多大？（2）某次运送游客时，该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时该车的输出功率为800W。求：此过程中该车受到的阻力多大？牵引力所做的功多大？（3）请写出太阳能汽车的优点。（写一条）五、综合题16．（2022·广东梅州·九年级期末）阅读短文，回答问题。太空能量“供应商”——太阳能电池帆板太阳能电池帆板（简称“电池板”）是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素，他们用材料相同、面积分别为S和S'（S＜S'）的“电池板”进行实验，并改变电池板与光线的夹角θ，用电流表观察电流大小，实验过程如图所示。（1）太阳能电池工作时，是把太阳能转化为___________能；（2）分析比较图甲与乙可得：材料、与光线夹角相同的电池板，___________越大，产生的电流越大；（3）分析比较图___________可得：太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板；（4）图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说，每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜60分钟，30分钟面对太阳的时间，就是组合体太阳能帆板发电的时候。帆板发电时，一部分电量直接供给组合体，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜时使用。黑夜电池在供电时是把________能转化为________能。若组合体所在高度电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，为了保证每天能够产生8.28×108J的电能，则组合体电池帆板的总面积至少为_______m2（太阳能电池效率为23%）。17．（2022·江苏盐城·九年级期末）阅读短文，回答问题神舟号神舟系列为载人航天飞船，如图是长征火箭将神舟十三号载人飞船发射升空的场景，中国载人航天技术的自主发展，向世界展示了民族创新能力的提高和国家综合实力的提升。

从“神十三”发回的图片中，我们看到太空是那样清澈美妙。不过，如将太空作为人的生存环境则是十分恶劣的。由于失去大气层的防护，进入太空的宇航员易遭受宇宙射线等高能粒子的辐射，宇航员所面临的主要问题还有低气压、大温差等等。因此，宇航员进行太空行走时，一定要穿具有多种防护功能的舱外航天服。载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性，为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气，再把集气空腔N抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进入集气空腔N中。科研员设计了如图甲所示电路，利用RM、RN两个完全相同的压敏电阻来测量舱体M和集气空腔N中的压强。已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为10Ω，电源电压为9V。压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如下表：压敏电阻受到的气压（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0压敏电阻对应的电阻值（Ω）504030221512108654（1）神舟飞船的两侧各设置了一个黑色、宽大的太阳能电池板，它可以将________能转化为________能；（2）太空中的温差很大，最高可达250℃以上，而最低能低至-100℃以下，由此我们可以猜想，宇航员太空行走所穿的太空服___________；A．具有调节宇航服内内能的性质

B．具有增加内能，隔热能力好的性质C．具有降低内能，隔热能力好的性质

D．具有增加内能，热传递能力好的性质（3）当开关S与b相连，若舱体M漏气，则电压表的示数将___________（选填“变大”或“变小”）；（4）当开关S与a相连，若电压表示数为4.5V，则该时刻舱体M的气压为___________Pa；（5）实验表明，一定质量的气体在温度不变时，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，则此时通过R0的电流是___________A。18．（2022·北京丰台·九年级期末）阅读《核聚变与中国的“人造太阳”》回答问题。核聚变与中国的“人造太阳”2021年5月，中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒运行，标志着我国受控核聚变研究工作又上升到一个新的水平。人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识。太阳每秒辐射出的能量约为3.8×1026J。是什么使太阳有如此丰富的能量？科学家们通过研究发现，太阳中心区处于高温、高压和高密度状态。在此条件下，原子的所有电子几乎都摆脱了原子核的束缚，这些失去电子的原子核相互之间的距离很小，易于结合成质量较大的原子核，同时释放出能量。因此，太阳的能源是核聚变释放出来的。人们也一直在努力尝试实现受控核聚变，进而利用核聚变中的能源。与核裂变相比，核聚变有很多优点。第一，核聚变产能效率高。第二，地球上核聚变燃料氘和氚储量丰富。第三，核聚变更为安全、清洁。然而，在地球上要想实现受控核聚变，需要将超高温（1亿摄氏度以上）状态下的核燃料，长时间地约束在一个非常小的空间内。但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度，为此科学家们想到了利用磁场来约束，并设计了名为托卡马克的实验装置，其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管，如图所示。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子，磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用，因此超高温状态下的核燃料可以被托举在磁场中，避免与容器直接接触。为了更好地约束上亿摄氏度的核燃料，人们利用超导材料制作导体线圈来产生强大的电流和磁场。目前，关于受控核聚变的研究工作还在继续，相信不久的将来这一领域将有所突破。核聚变能一旦开始大规模地开发利用，就可以向人类提供“取之不尽，用之不竭”的能源，这将帮助人类彻底解决能源危机。（1）“人造太阳”是通过______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放能量的；（2）原子是由原子核和_______构成的；（3）相比核裂变，核聚变具有的优点是：_______；（4）请你根据所学知识，解释超导材料制作的导体线圈可以产生强大电流的原因。_______专题10能源与可持续发展一、选择题1．（2022·山东·东港实验学校九年级期末）图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是A．光电池板是将电能转化为光能B．照明灯是将内能转化为电能C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能【答案】C【详解】光电池板是将光能转化为电能；照明灯是将电能转化为光能；小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能；蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能．所以C项正确．2．（2022·湖南株洲·九年级期末）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．太阳能、核能都属于不可再生能源B．能量是守恒的，所以我们不需要节约能源C．北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信D．超导材料可用来制作熔断器的熔丝【答案】C【详解】A．太阳能可以源源不断从自然界中获得是可再生能源，但是核能短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故A错误；B．能量是守恒的，但是人类可利用的能源是有限的，还有很多能源人们无法利用，所以我们需要节约能源，故B错误；C．电磁波可以传递信息，北斗导航卫星与地球之间利用电磁波通信的，故C正确；D．超导材料电阻为0，不能用来制作熔断器的熔丝，故D错误。故选C。3．（2022·全国·九年级期末）近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（）A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理【答案】B【详解】A．量子计算机中的电子器件有些由半导体制成，故A错误；B．电磁波可以在真空中传播，“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球，故B正确；C．水力、风力、太阳能发电都是利用可再生能源，故C错误；D．核电站产生的核废料有放射性，不能像生活垃圾那样被处理，故D错误。故选B。4．（2022·山东济南·九年级期末）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（

）A．内能 B．机械能 C．电能 D．化学能【答案】A【详解】太阳能热水器是将太阳能转化为内能，使热水器内的水温度升高，故A正确，BCD错误。故选A。5．（2022·福建南平·九年级期末）物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题，下列属于可再生能源的是A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能【答案】D【详解】解：煤、石油、天然气都属于化石燃料，不能短期内从自然界得到补充，所以都属于不可再生能源；风能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源．故答案为D．点睛：了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键．6．（2022·四川省九龙县中学校九年级期末）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合．该过程中发生的能量转换是（）A．电能→机械能→光能 B．光能→机械能→电能C．光能→电能→机械能 D．机械能→电能→光能【答案】C【详解】解：太阳能板把太阳能（光能）转化为电能，供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合；综上所述此过程中发生的能量转换与答案C一致，故答案为C.点睛：太阳能电池板，把太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能．7．（2022·新疆·乌鲁木齐市第136中学九年级期末）小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，（如图所示）他取下其中一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，用手试摸，点亮的灯几乎不发热。以下推断符合上述实验事实的是（）A．单只LED灯工作电压是220V B．LED灯主要是将电能转化为内能C．电源适配器是将交流电转变为直流电 D．灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮【答案】C【详解】A．LED灯是串联后通过电源适配器接入照明电路的，所以一只LED灯的工作电压小于220V，不符合题意；B．因为用手试摸，点亮的灯几乎不发热，所以LED灯主要是将电能转化为内能的说法是错误的，不符合题意；C．照明电路是交流电，电池产生的电是直流电。把一只LED灯接在电池两端能够亮起来，说明LED灯可用直流电工作，电源适配器正是将交流电转变为直流电供给LED灯的，符合题意；D．因为灯带中的LED灯是串联的，所以灯带中一只LED灯断路后其它灯也不能工作，不符合题意。故选C。8．（2022·河南驻马店·九年级期末）如图所示是我国自主研制、世界上最大的水陆两栖飞机“鲲龙AG600”。下列说法正确的是（）A．飞机加速起飞时，它的动能不变B．飞机的发动机工作时，将内能转化为机械能C．机身采用密度小的锂铝合金制作，是为了增大飞机质量D．飞机是利用流体流速大的位置压强大来获得升力的【答案】B【详解】A．飞机加速起飞时，质量不变，速度变大，它的动能变大，故A错误；B．飞机的发动机工作时，将内能转化为机械能，故B正确；C．机身采用密度小的锂铝合金制作，是为了减小飞机质量，故C错误；D．飞机是利用流体流速大的位置压强小来获得升力的，故D错误。故选B。二、填空题9．（2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校九年级期末）可燃冰，石油、煤都属于_______（选填“可“或“不可”）再生能源．若可燃冰的热值为4×107J/m3，完全燃烧lm3的可燃冰可放出的热量是_______J，这些热量有60%被水吸收，可把_______kg的水从20℃加热到80℃．[水的比热容C=4.2×103J/（kg℃）]【答案】

不可

4×l07

95.2【详解】（1）可燃冰、石油、煤开发使用后，会越来越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们都属于不可再生能源；（2）1m3天然气完全燃烧产生热量：；（3）由题知，水吸收的热量：；根据可得加热水的质量：．【点睛】重点是吸热公式和热值公式的应用，注意利用效率将吸热和放热联系起来，公式应用时单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有时要用到质量，要统一单位后再计算．10．（2022·全国·九年级期末）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。【答案】

可再生

太阳

电【详解】[1]太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。[2]光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。[3]风力发电机的作用是将风能转变为电能。11．（2022·广西贵港·九年级期末）如图所示，我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车上安装的太阳能板能将太阳能转化为______能，为科学仪器供电。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为-26℃，白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会______（选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到-60℃以下，这种物质会______（填物态变化名称）而放出热量。【答案】

电

吸收

凝固【详解】[1]太阳能板可以发电，把太阳能转化为电能。[2]白天，火星表面温度可升高至35℃，超过“正十一烷”熔点-26℃，这种物质会吸热熔化。[3]夜间，火星表面温度会下降到-60℃以下，低于其熔点，这种物质会放热凝固。12．（2022·山东枣庄·九年级期末）现阶段核潜艇的动力系统是由原子核______（选填“裂变”或“聚变”）提供的。泸州正加快对页岩气的安全开采，页岩气和核能都属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃气灶将一壶质量为3kg、初始温度为20℃的水加热到80℃，消耗了0.1m3的页岩气。已知水的比热容，页岩气的热值为4.2×107J/m3，则该燃气灶烧水的效率为______%。【答案】

裂变

不可再生

18【详解】[1]在现阶段，原子核的裂变是可以控制的，核潜艇的动力系统也是由原子核裂变提供的能量。[2]页岩气和核能用一点少一点，所以它们都属于不可再生能源。[3]由题意可知，水吸收的热量页岩气完全燃烧释放的热量该燃气灶烧水的效率三、实验题13．（2022·陕西·西安市中铁中学九年级期末）阅读科普短文，回答问题。冬奥场馆的“中国智慧”2022年冬奥会在中国举办，冬奥场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奥场馆的用电需求，预计冬奥期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思。该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等清洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。在新能源材料方面，我国自主开发出的硫化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性，而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料。“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层硫化镉，具有了光电转化的功能。与常见的太阳能电板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高。硫化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航。其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能。地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力。借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。（1）借助于“柔性直流”技术传输的电能来自于太阳能、风能等清洁能源，太阳能、风能也属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）硫化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；（3）根据文中信息，判断下列说法中不正确的是______A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能C．硫化镉发电玻璃与太阳能电板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应【答案】

不可再生

光

电

A【详解】（1）[1]太阳能、风能是可再生能源，天然气是不可再生能源。（2）[2][3]硫化镉发电玻璃之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层硫化镉，具有了光电转化的功能，即光能转化为电能。（3）[4]A．地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备通过电磁波传递信号，具有较强的抗干扰和生存能，故A不正确，符合题意；B．柔性直流电网新技术将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等清洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，故B正确，不符合题意；C．与常见的太阳能电板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，故C正确，不符合题意；D．地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，故D正确，不符合题意。故选A。四、计算题14．（2022·海南省直辖县级单位·九年级期末）“节能减排”是当今社会的主题，充分利用太阳能是当今社会发展的需要太阳能热水器已经走进千家万户，如图所示是小王家的太阳能热水器，它在晴天利用太阳能集热，在阴雨连绵的天气，则用标有“220V1000W”字样的电热水管对水加热，该太阳能热水器的容积为20L，求：（1）该热水器电热管正常工作时的电阻；（2）该热水器电热管正常工作10min产生的热量；（3）如果用该电热管给水加热，在用电高峰期，该电热管的实际电压只有198V，加热效率为80%，忽略温度对加热管电阻的影响，将满箱水温度从15℃加热到96℃需要多长时间（水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃））。【答案】（1）48.4Ω；（2）6.804×106J；（3）175min【详解】解：（1）由题可知，该热水器电热管正常工作时的电阻为（2）电热器正常工作时，其实际功率与额定功率相等，且消耗的电能全部产生热量为（3）根据得，太阳能热水器中满箱水的质量为将满箱水温度从加热到需吸收的热量为当电热管的两端实际电压时，其实际功率为加热效率为，由可得加热时间为答：（1）该热水器电热管正常工作时的电阻为。（2）该热水器电热管正常工作产生的热量为。（3）如果用该电热管给水加热，在用电高峰期，该电热管的实际电压只有198V，加热效率为，忽略温度对加热管电阻的影响，将满箱水温度从加热到需要。15．（2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末）小涵同学发现了某品牌新研制的太阳能汽车在景区接送游客。（1）车轮与地面的总接触面积为2×10-2m2，若该汽车对水平地面的压强是2.5×105Pa，求该车对地面的压力多大？（2）某次运送游客时，该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时该车的输出功率为800W。求：此过程中该车受到的阻力多大？牵引力所做的功多大？（3）请写出太阳能汽车的优点。（写一条）【答案】（1）5×103N；（2）160N，5.76×105J；（3）节能、噪声小、无尾气【详解】解：（1）由得车对地面的压力（2）汽车速度由牵引力因为车匀速运动，所以受到的阻力牵引力做功（3）太阳能观光车不燃烧化石燃料，因此具有节能、噪声小、无尾气排放等优点。答：（1）车对地面的压力为5×103N；（2）此过程中该车受到的阻力为160N，牵引力所做的功为5.76×105J；（3）太阳能汽车节能、噪声小、无尾气。五、综合题16．（2022·广东梅州·九年级期末）阅读短文，回答问题。太空能量“供应商”——太阳能电池帆板太阳能电池帆板（简称“电池板”）是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素，他们用材料相同、面积分别为S和S'（S＜S'）的“电池板”进行实验，并改变电池板与光线的夹角θ，用电流表观察电流大小，实验过程如图所示。（1）太阳能电池工作时，是把太阳能转化为___________能；（2）分析比较图甲与乙可得：材料、与光线夹角相同的电池板，___________越大，产生的电流越大；（3）分析比较图___________可得：太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板；（4）图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说，每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜60分钟，30分钟面对太阳的时间，就是组合体太阳能帆板发电的时候。帆板发电时，一部分电量直接供给组合体，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜时使用。黑夜电池在供电时是把________能转化为________能。若组合体所在高度电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，为了保证每天能够产生8.28×108J的电能，则组合体电池帆板的总面积至少为_______m2（太阳能电池效率为23%）。【答案】

电

面积

甲、丙

化学

电

250【详解】（1）[1]太阳能电池板可以将太阳能转化为电能。（2）[2]分析比较图甲与乙可知，电池板的材料、与阳光夹角相同，乙的面积大，电流表的示数大，即产生的电流大，故可以得出结论：材料与阳光夹角相同的电池板，面积越大，产生的电流越大。（3）[3]分析比较图甲与丙可知，电池板的材料、面积相同，甲与阳光的夹角大，电流表的示数大，即产生的电流大，据此可知，太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板。（4）[4][5]锂电池对外供电时是电池内部的化学能转化为电能，充电时是外部电能转化为锂电池内的化学能并储存在锂电池内部。[6]由可得，太阳能电池板获得的太阳能由题知，电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，则电池帆板每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J；由题意可知每天电池帆板发电时间t=16×30min=480min=8h太阳能电池的最小总面积17．（2022·江苏盐城·九年级期末）阅读短文，回答问题神舟号神舟系列为载人航天飞船，如图是长征火箭将神舟十三号载人飞船发射升空的场景，中国载人航天技术的自主发展，向世界展示了民族创新能力的提高和国家综合实力的提升。

从“神十三”发回的图片中，我们看到太空是那样清澈美妙。不过，如将太空作为人的生存环境则是十分恶劣的。由于失去大气层的防护，进入太空的宇航员易遭受宇宙射线等高能粒子的辐射，宇航员所面临的主要问题还有低气压、大温差等等。因此，宇航员进行太空行走时，一定要穿具有多种防护功能的舱外航天服。载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性，为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气，再把集气空腔N抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进入集气空腔N中。科研员设计了如图甲所示电路，利用RM、RN两个完全相同的压敏电阻来测量舱体M和集气空腔N中的压强。已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为10Ω，电源电压为9V。压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如下表：压敏电阻受到的气压（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0压敏电阻对应的电阻值（Ω）504030221512108654（1）神舟飞船的两侧各设置了一个黑色、宽大的太阳能电池板，它可以将________能转化为________能；（2）太空中的温差很大，最高可达250℃以上，而最低能低至-100℃以下，由此我们可以猜想，宇航员太空行走所穿的太空服___________；A．具有调节宇航服内内能的性质

B．具有增加内能，隔热能力好的性质C．具有降低内能，隔热能力好的性质

D．具有增加内能，热传递能力好的性质（3）当开关S与b相连，若舱体M漏气，则电压表的示数将___________（选填“变大”或“变小”）；（4）当开关S与a相连，若电压表示数为4.5V，则该时刻舱体M的气压为___________Pa；（5）实验表明，一定质量的气体在温度不变时，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，则此时通过R0的电流是___________A。【答案】

太阳

电

A

变大

0.6×105

0.225【详解】（1）[1][2]目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一是用焦热器把水等物质加热，二是用太阳能电池把太阳能转化成电能。神舟飞船的两侧各设置了一个黑色、宽大的太阳能电池板，它可以将太阳能转化为电能。（2）[3]人体在宇航服内要保持恒温，而在太空中的温差很大，最高可达250℃以上，而最低能低至-100℃以下，故宇航员太空行走所穿的太空服应具有调节宇航服内内能的性质，故A符合题意，BCD不符合