第二十二章能源与可持续发展2024-2025学年初中物理人教版九年级全一册

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第二十二章能源与可持续发展2024--2025学年初中物理人教版九年级全一册学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．科学家们经过长期探索，发现在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化，下列有关能量转化的实例分析中错误的是（）A．随着技术的发展，电动汽车的电动机可以将电能全部转化为机械能B．太阳能电池板将太阳能转化为电能C．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能D．发光二极管发光时，将电能转化为光能2．2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功，下列说法正确的是（

）A．火箭使用液态氢做燃料，是因为氢的比热容大B．火箭加速升空，是因为其发动机将机械能转化为内能C．空间站的太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，一部分机械能转化为内能3．在我们家乡的公路上有时能看到这样的照明灯。如图，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（）A．光电池板将太阳能转化为化学能B．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能C．照明灯工作时将内能转化为电能D．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能4．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（）A．分子间只存在引力，不存在斥力B．固体、液体很难被压缩是因为分子间存在引力C．闻到酒精消毒液的气味是因为分子在不停地做无规则运动D．在下列微观粒子中，空间尺度从大到小的排列是：电子、原子、原子核5．关于能源、电磁波与信息技术，下列叙述正确的是（）A．石油属于可再生资源B．目前核电站都是通过聚变反应来利用核能C．微波炉是利用电流的热效应对食物进行加热的D．微波、红光、紫外线都是电磁波6．如图所示是“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。下列解释不合理的是（）A．小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能 B．蓄电池夜晚放电时，将化学能转化为电能C．照明灯是将电能转化为光能 D．光电池板是将光能转化为化学能7．“绿色”的含义包括“绿化城市、绿色生活、绿色消费、人与自然和谐发展”等内容。需要从我做起，从身边的小事做起。下列做法中不符合“绿色”理念的是（）A．提倡使用一次性木筷、餐巾纸，方便卫生B．废旧电池回收后集中处理C．人走不忘关电灯，手洗不忘关龙头D．同学间发电子贺卡代替赠纸质贺卡8．如图所示为我国科学家研制的可以像纸片一样弯曲，且不易断裂的高柔韧性太阳能电池。下列有关该电池的说法正确的是（）A．手指用力压电池板会使它变弯曲，说明力可以改变物体的形状B．手指压力越大，电池板弯曲程度就越大，说明力的作用效果与力的方向有关C．松开手后，电池板恢复到原来形状，说明发生的不是弹性形变D．太阳能电池工作时，将机械能转化为电能9．下列能源中都属于清洁能源的是（

）A．风能、太阳能 B．天然气、石油C．煤炭、风能 D．石油、太阳能10．近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（）A．“华龙一号”核电站利用的是核聚变释放的能量B．中国空间站利用的太阳能属于可再生能源C．“复兴号”动车组控制系统中的芯片由超导体制成D．“神舟十六号”的航天员在太空中利用声波和地面指挥中心传递信息二、填空题11．我国空间站“天和核心舱”在海南文昌发射场成功发射，其太阳能电池帆板是直接将太阳能转化为电能，太阳能来自内部的氢原子核发生（选填“裂变”“聚变”）而释放能量；2021年5月15日，天问一号抵达火星表面，降落时需要减速，这是通过反推发动机向（选填“上”“下”）喷气完成的。12．有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，但机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为，机械能会逐渐减少，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了定律。13．如图所示，天然气水合物NaturalGasHydrate，因其外观像冰，遇火即可燃烧而俗称“可燃冰”，它燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，因此污染较小；研究发现，同一辆汽车一次加100L天然气能跑300km的话，加入相同质量的可燃冰就能跑50000km，这说明可燃冰与天然气相比具有更大的选填“密度”“比热容”或“热值”）。汽车刹车时，能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和是的。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有性。14．近年，在国家新农村建设政策的支持下，农村道路两旁安装有太阳能路灯，这样改善了农村的村容村貌。如图所示，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为能。15．如图所示是长征二号F遥十三运载火箭射时的情景。长征二号F火箭使用的是偏二甲肼推进剂燃料，若偏二甲肼的热值是，的偏二甲肼完全燃烧能释放的能量。与神舟十三号载人飞船对接的天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池，太阳能电池可以把太阳能直接转化为能，供空间站使用。三、实验题16．2022年2月22日11时54分，山西光伏发电输出创历史新高。光伏发电的核心部件是光电板，光电板吸收太阳能的多少是技术关键，它与什么因素有关？小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如表：序号光电板的面积/光照时间/min光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间/min10.110黑色3020.120黑色6030.310黑色9040.110白色5(1)长度和的测量是物理学中最基本的两种测量。(2)该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过反映的。(3)由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是。由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用色较好。(4)你觉得光电板吸收太阳能的多少可能还与哪些因素有关？（写出一种即可）。17．为了实现2030年碳达峰和2060年碳中和的目标，我国大力提倡风力发电。风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机的风叶转动，带动内部机组发电。那么风力发电机的发电功率与哪些因素有关？针对这一个问题，小明提出了如下猜想：猜想一：风力发电机的发电功率可能与风速有关；猜想二：风力发电机的发电功率可能与风叶长度有关；猜想三：风力发电机的发电功率可能与风叶个数有关。根据猜想一和猜想二，小明准备的主要实验器材有小型风力发电机（含形状相同，长度分别为10cm、15cm、20cm的风叶共三组），电吹风、电压表、导线若干。实验过程中，先将电压表连接在小型风力发电机输出电路两端，用电吹风吹出的风模拟自然风，正对发电机风叶吹风，进行多次实验，实验数据记录如下。实验序号风叶长度/cm电吹风挡位风叶个数电压表示数/V110弱30.5210中30.8310强31.2415中31.3520中31.8（1）风力发电机的原理是；（2）本实验是通过电压表示数来反映大小的；（3）为了验证猜想一，可以比较实验序号（填上表中实验序号）三次实验所得的数据，结论是其他条件都相同时，风速，风力发电机的发电功率越大；（4）比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据，可验证猜想（选填“一”或“二”），风能可以在自然界里源源不断地得到，所以我们把它称为能源。18．（1）如图1，体温计的示数为℃；（2）如图2，在“探究串联电路中电压特点”的实验中，两个灯泡要选择规格（选填“相同”或“不同”）的灯泡；（3）如图3所示，当小卡片平衡时，将小卡片转动一个角度，松手后小卡片不能平衡，由此可以得到二力平衡的一个条件是两个力要作用在上；（4）如图4所示，房间的空气不能自动聚集到一个角落，是因为能量的转化和转移具有。四、计算题19．某种小汽车每消耗1kg汽油会排放2.3kg的二氧化碳，为实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到E＝1.08×108J的太阳能，这些能量可供其匀速行驶30km路程。求：(1)该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功；(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率。20．开发和利用新能源是当今各个国家的共同课题。如图为全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”，巡航速度最高可达到200km/h。机身总重2.3t，机翼上装有270m2的太阳能电池板，可将20%的太阳能转化为电能。这些电能除了可以为飞机白天飞行提供能源外，还可以在白天给锂电池充电，以满足夜间飞行的能源需求。（g取10N/kg）（1）若飞机空载停在机场时与地面总接触面积为400cm2，则飞机对地面的压强是多少？（2）如果太阳辐射功率为3×106J/(h·m2)，白天有效接收太阳辐射时间为10h，可为飞机提供多少电能？（3）已知锂电池充满电时能量密度为0.25kW·h/kg。如果充满电后有50%的电能在飞行中用来克服阻力做功，且可以供飞机以最大巡航速度夜间水平匀速飞行4.5h，飞机受到的平均阻力是300N；那么飞机携带锂电池的质量至少是多少？21．开发和利用新能源是当今各个国家的共同课题。如图为全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”，巡航速度最高可达到200km/h。机身总重2.3t，机翼上装有270m2的太阳能电池板，可将20%的太阳能转化为电能。这些电能除了可以为飞机白天飞行提供能源外。还可以在白天给600kg的锂电池充电，以满足夜间飞行的能源需求。电池充满电时能量密度为0.25(kW·h)/kg（1）电能是能源（选填“一次”或“二次”

）；（2）若飞机空载停在机场时与地面总接触面积为400m2，则飞机对地面的压强是多少？（3）如果太阳辐射功率为白天有效接收太阳辐射时间为10h，可为飞机提供多少电能？（4）如果充满电后有50%的电能在飞行中用来克服阻力做功，且可以供飞机以最大巡航速度夜间水平飞行4.5h，那么飞机受到的平均阻力是多少？答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：题号12345678910答案ADDCDDAAAB1．A【详解】A．随着技术的发展，电动汽车的电动机可以将电能转化为机械能的效率可以提高，但存在能量损失，不可能全部转化为机械能，故A错误，A符合题意；B．太阳能电池工作时将太阳能转化为电能，故B正确，B不符合题意；C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能贮存起来，故C正确，C不符合题意；D．发光二极管发光时，将电能大部分转化为光能，发光效率很高，故D正确，D不符合题意。故选A。2．D【详解】A．火箭使用液态氢做燃料，是因为氢的热值较大，故A错误；B．火箭加速升空时，是因为其发动机将内能转化为机械能，故B错误；C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误；D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，故D正确。故选D。3．D【详解】A．光电池板工作时，将太阳能转化为电能，获得了电能，故A不符合题意；B．蓄电池在夜晚放电，是将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故B不符合题意；C．照明灯工作时，获得了光能，是将电能转化为光能，故C不符合题意；D．小风扇利用风力发电，是将机械能转化为电能，获得了电能，故D符合题意。故选D。4．C【详解】A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故A错误；B．固体、液体很难被压缩是因为分子间存在斥力，故B错误；C．闻到酒精消毒液的气味属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；D．原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，空间尺度从大到小的排列是：原子、原子核、电子，故D错误。故选C。5．D【详解】A．石油使用后短期内无法得到补充，属于不可再生能源，故A错误；B．核聚变和核裂变都可以释放巨大的能量，目前核电站通过可控核裂变反应来发电，故B错误；C．微波炉是利用微波来对食物进行加热的，与电流的热效应无关，故C错误；D．微波、红光、紫外线，都是电磁波，只是它们的频率和波长是不同的，故D正确。故选D。6．D【详解】A．风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把机械能转化为电能，解释合理，故A不符合题意；B．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，解释合理，故B不符合题意。C．照明灯消耗电能而发光，将电能转化为光能，解释合理，故C不符合题意；D．光电池板是将光能转化为电能，为照明灯提供电能，解释不合理，故D符合题意；故D。7．A【详解】提倡不使用一次性木筷、餐巾纸、废旧电池回收集中处理、随手关灯、随手关闭水龙头、用电子贺卡代替纸质贺卡等符合“绿色”理念，故A不符合题意，BCD符合题意。故选A。8．A【详解】A．电池板受到手指的作用力，变弯曲，是力改变了物体的形状，故A正确；B．手指压力越大，电池板弯曲程度越大，发生形变越明显，说明力的作用效果与力的大小有关，故B错误；C．松手后，电池板能恢复原状，说明发生的是弹性形变，故C错误；D．太阳能电池工作时，为用电器提供电能，是电能转化为其它能，故D错误。故选A。9．A【详解】清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，包括太阳能、风能、水能、生物能等，煤炭、石油、天然气使用时产生污染物污染环境，是非清洁能源，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10．B【详解】A．核聚变和核裂变都可以释放巨大的能量，华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量，故A错误；B．中国空间站利用的太阳能可以从自然界源源不断地获得，属于可再生能源，故B正确；C．半导体的导电性介于导体与绝缘体之间，复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体制成，故C错误；D．电磁波可以传递信息且可在真空中传播，而声波不能在真空中传播，所以，“神州十六号”的航天员在太空中利用电磁波和地面指挥中心传递信息，故D错误。故选B。11．聚变下【详解】[1]太阳内部的能量是由于氢原子核发生聚变释放出来的。[2]“天问一号”接近火星表面着陆时通过反推发动机向下喷气，由于物体之间力的作用是相互的，所以气体会给“天问一号”反方向的作用力，使得“天问一号”减速。12．内能能量守恒【详解】[1][2]机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为内能，总会有一部分能量以热的形式被散失掉，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了能量守恒定律。13．热值不变方向【详解】[1]汽车行驶时，将内能转化为机械能，可燃冰和天然气体积相同时，使用可燃冰汽车可以行驶的路程更远，说明可燃冰燃烧放出的能量更多，所以可燃冰的热值更大。[2]由能量守恒定律可知，汽车刹车时，能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和是不变的。[3]能量的转化和转移具有方向性，所以由机械能转化而来的内能散发到空气中后不能自动转化为机械能。14．电【详解】灯杆顶端是太阳能电池板，消耗太阳能，产生电能，它能将太阳能转化为电能。15．电【详解】[1]80t偏二甲肼完全燃烧放出的热量[2]太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，储存起来供天和核心舱使用。16．(1)时间(2)LED灯的发光时间(3)在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多黑(4)光照强度、光照时间、光照角度、光电板的材料【详解】（1）实验中，需要测量光电板的面积和日照时间，长度和时间的测量是物理学中最基本的两种测量。（2）光电板吸收太阳能越多，LED灯的发光时间越长，所以光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯发光时间反映的。（3）[1]由表中1、3两组数据可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多。[2]根据表中数据1、4可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好。（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光照时间、光电板的材料等因素有关。17．电磁感应发电机发电功率1、2、3越大二可再生【详解】（1）[1]由题意可知，风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机的风叶转动，带动内部机组发电，即将风能转化为电能，发电机是通过运动产生电能，利用电磁感应现象的原理制成的。（2）[2]由题意可知，将电压表连接在小型发电机输出电路两端，模拟自然风，电压表示数可反映发电机的发电情况，所以本实验是通过电压表示数的变化来反映发电机发电功率大小的，示数越大，发电功率越大。（3）[3][4]为了验证猜想一，风力发电机的发电功率可能与风速有关，根据控制变量法可知，需要保持风叶长度和风叶个数相同，改变风速，即改变电吹风挡位，故选择实验序号为1、2、3进行实验，由表中数据可得结论：其他条件相同时，风速越大，风力发电机的发电功率越大。（4）[5][6]在2、4、5三次实验中，电吹风档位相同，即风速相同，风叶个数相同，但风叶长度不同，并且由实验数据可知，风叶长度越大，电压表示数越大，说明发电功率与风叶长度有关，即可验证猜想二。风能可以在自然界里源源不断地得到，取之不尽、用之不竭，是一种很清洁的可再生能源。18．37.0不同同一直线方向【详解】（1）[1]如图-1，体温计的分度值为0.1℃，示数为37.0℃。（2）[2]在“探究串联电路中电压特点”的实验中，为了避免实验的偶然性，两个灯泡要选择规格不同的灯泡。（3）[3]当小卡片平衡时，将小卡片转动一个角度，此时两个力不在同一直线上，松手后小卡片不能平衡，由此可以得到二力平衡的一个条件是两个力要作用在同一直线上。（4）[4]房间的空气不能自动聚集到一个角落，根据能量守恒定律可知，这是因为能量的转化和转移具有方向。19．(1)2.7×107J(2)25%【详解】（1）该太阳能汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，故牵引力等于阻力，则匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率20．（1）5.75×105Pa；（2）1.62×109J；（3）600kg【详解】解：（1）飞机空载停在机场时对地面的压力等于其重力，则产生的压强为（2）太