第二十二章　能源與可持續(xù)發(fā)展單元測試卷 人教版物理九年級全一冊

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展單元測試卷（總分100分時間60分鐘）一、選擇題（本大題共7小題，每小題3分，共21分）1.下列能源，屬于不可再生能源的是（）A.煤炭 B.太陽能 C.風能 D.地熱能2.關于能量和能源，下列說法正確的是（）A.煤、石油、天然氣都是可再生能源 B.電能是一次能源C.水力發(fā)電是將水的機械能轉化為電能 D.太陽釋放的能量是核裂變產生的3.我國在城市建設和鄉(xiāng)村振興計劃中，重視環(huán)境保護和新能源的開發(fā)利用。下面列舉的項目中，不屬于新能源開發(fā)的是（）A.太陽能發(fā)電 B.風力發(fā)電 C.核能發(fā)電 D.燃煤發(fā)電4.2022年6月1日，我國發(fā)布了“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃，確立了到2025年實現(xiàn)可再生能源年發(fā)電量達到3.3萬億千瓦時的目標，為此需要逐步減少（）A.煤炭、天然氣發(fā)電 B.太陽能、風力發(fā)電 C.海水漲落的潮汐發(fā)電 D.水力發(fā)電5.下列關于太陽能的說法正確的是（）A.太陽能屬于二次能源 B.太陽能屬于不可再生能源C.太陽是一個巨大的“核能火爐” D.太陽能電池直接將太陽能轉化為化學能6.2021年1月，使用中國自主研發(fā)核電技術的“華龍一號”5號機組正式投入運行。核反應堆內發(fā)生核反應后產生大量的熱，使第一回路中的水成為高溫高壓水后進入蒸汽發(fā)生器，在其中將第二回路中的水加熱成為高溫高壓水蒸氣，驅動汽輪機運轉，汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。下列說法不正確的是（）A.核反應堆是利用核裂變產生核能的 B.蒸汽發(fā)生器內通過熱傳遞改變水的內能C.汽輪機工作時將機械能轉化為內能 D.發(fā)電機的工作原理是電磁感應7.河北豐寧抽水蓄能電站是2022年北京冬奧會的電力保障項目之一。該電站可以利用風能和光能資源充足時發(fā)電獲得的部分電能，將水抽到高處轉化為水的機械能儲存起來，需要時再利用水的勢能發(fā)電，從而彌補了風能、光能不穩(wěn)定且轉化的電能難儲存的不足，實現(xiàn)風、光與水、電的互補，堪稱電力系統(tǒng)的巨型“充電寶”。下列說法正確的是（）A.風能和光能是不可再生能源B.該電站抽水蓄能時可將電能轉化為機械能，發(fā)電時可將機械能轉化為電能C.根據(jù)能量守恒定律可知，該電站抽水時消耗的電能全部轉化為水的機械能D.風能、光能、機械能、電能可以相互轉化，說明能量的轉化是沒有方向性的二、填空題（本大題共8小題，每空1分，共22分）8.能源問題是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本要素之一。能源家族有：①柴薪；②煤炭；③石油；④天然氣；⑤水能；⑥風能；⑦太陽能；⑧地熱能等。在大量耗用各種能源時，會造成空氣污染的有；會造成水土流失和沙漠化的有。（填題中序號）

9.以汽油作燃料的汽油機工作時沖程將內能轉化為機械能，使用的燃料是（選填“可再生”或“不可再生”）能源。我國“一帶一路”戰(zhàn)略推進了能源的國際合作，太陽能、風能等是（選填“新能源”或“常規(guī)能源”）。

10.經過科學家的不懈努力，找到了獲取核能的兩條途徑：和，前者是較輕的原子核結合成為較重的原子核的一種核反應；后者是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應。氘和氚結合成氦核的過程屬于。

11.人類利用太陽能的過程就是把太陽能轉化為其他形式能的過程。如太陽能熱水器是把太陽能轉化為能；在太空運動的衛(wèi)星，它們的能源是靠太陽能電池板提供的，太陽能電池板是把太陽能轉化為能的裝置；樹在陽光的照射下把太陽能轉化為能。我們利用化石燃料獲取的能量，實際上是在上億年前地球所接收的能。

12.為了推進農業(yè)機械智能化，某科技團隊研發(fā)了5G智能電動拖拉機，它可以通過（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞云端網絡信息實現(xiàn)無人駕駛。拖拉機行駛時消耗的電能是次能源。

13.俗語云：“水往低處流”；空氣不會自行聚攏；在燒杯中的水，不可能上面的水沸騰，而下面的水結冰。這些事例都說明了一個問題：能量的轉化和轉移都是有的。核電站是利用核能進行發(fā)電的，目前核電站的核反應堆中發(fā)生的是人工可以控制的核（選填“聚變”或“裂變”）。

14.太陽是巨大的“核能火爐”，是人類能源的寶庫。（1）太陽光通過三棱鏡，被分解成彩色光束的現(xiàn)象叫做。

（2）核能在一些發(fā)達國家已成為常規(guī)能源，它是（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（3）上海世博會主題館表面鋪設太陽能電池板，采用并網發(fā)電方式將電能傳回城市電網。請寫出一條使用太陽能的優(yōu)點：。

15.2022年6月4日，長征二號F遙十四運載火箭開始加注燃料推進劑，于6月5日圓滿完成神舟十四號發(fā)射任務。運載火箭燃料推進劑選擇密度小、熱值的氣體燃料，采用和壓縮體積的方法使氣體燃料液化。神舟飛船進入太空后，利用太陽能電池板供電，太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

三、實驗題（本大題共2小題，共12分）16.（6分）低碳排放，保護地球是當今世界的主題，太陽能電池能夠將太陽能直接轉化為電能，從而實現(xiàn)碳的零排放。（1）太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）有心的小強猜想太陽能電池發(fā)電量可能與太陽光照強度、接收太陽光照的面積及接收太陽光照的時間有關，究竟有什么關系呢？為此他進行了如下探究：探究設計：用太陽能電池給手機電池充電。所需器材：相同型號的太陽能電池4個，相同型號的手機電池4塊（電池電量已耗完），硬紙板1張，手表1塊。a.用太陽能電池在陽光充足、光照強的地方給手機電池充電至滿，用時5h；b.在與a同一光照強度的地方用另一個太陽能電池給另一塊手機電池充電3h，未能充滿；c.在與a同一光照強度的地方用硬紙板蓋住第三個太陽能電池接收面積的一半，再給第三塊手機電池充電5h，未能充滿；d.用第四個太陽能電池在背陰處給第四塊手機電池充電5h，未能充滿。根據(jù)小強的探究，請回答：①比較步驟可以得出：光照強度及接收光照時間相同時，太陽能電池發(fā)電量隨接收光照面積增大而增大。

②比較步驟a和d，可以得出：。

17.（6分）太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的裝置。為有效地利用太陽能，某研究性學習小組對“吸收太陽能與表面顏色之間的關系”進行了實驗探究：在黑色塑料袋與無色透明塑料袋內裝入相同質量的水，插入溫度計后密封好，放在陽光下曝曬，每隔相同的時間，讀出溫度計的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下。塑料袋水的質量m/kg初溫t0/℃溫度t1/℃溫度t2/℃溫度t3/℃…黑色1.015242932…無色透明1.0151820.522…（1）學習小組的同學對實驗數(shù)據(jù)進行了分析，得出的結論是。

（2）他們在實驗中采用的科學研究方法是。

（3）由以上研究可知，太陽能熱水器的集熱管表面顏色以色為宜。

四、計算題（本大題共1小題，共15分）18.有一款太陽能熱水器，其盛水容量為80L，將它安裝在陽光充足的水平臺面上，并送滿水。（1）若我市（晴天）平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2.8×106J。若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5m2，每天日照時間按8h計算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]（2）若該熱水器一天中接收的太陽能，由完全燃燒某種燃料來獲得，需要完全燃燒這種燃料0.8kg，則這種燃料的熱值是多大？（3）請你：①從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度，說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點主要理由；②說出當前在利用太陽能方面所面臨的某一主要困難（可從自然因素或技術因素等方面思考）。五、綜合題（本大題共3小題，每空2分，共30分）19.閱讀以下材料，回答問題。地球的溫室效應太陽通過熱輻射把能量輸送到地面，溫暖了地球，養(yǎng)育了萬物。地表受熱后，也會產生熱輻射，向外傳遞能量。由于地球表面有一層大氣層，大氣中的二氧化碳氣體會減弱這種向外的熱輻射，因此地表溫度會維持在一個相對穩(wěn)定的水平，這就是溫室效應。適度的溫室效應是維持地球上生命生存環(huán)境的必要保證。大氣層中的大部分二氧化碳是自然產生的，然而現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭和石油，產生了更多的二氧化碳；另外，由于人類大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用對二氧化碳的消耗。這些都加劇了地球的溫室效應。這是近年來全球氣候變暖的重要原因。如果地球表面溫度過高，將會導致兩極的冰雪融化，使得海平面上升，淹沒城市，大片良田鹽堿化。溫度的升高還會影響全球氣候，使得一些地區(qū)暴雨成災，而另一些地區(qū)干旱少雨，促使土地荒漠化。（1）“太陽通過熱輻射把能量輸送到地面，溫暖了地球，養(yǎng)育了萬物?！边@是通過的方式改變內能。

（2）地表受熱后，也會產生熱輻射，向外（選填“吸收”或“放出”）熱量。由于地球表面有一層大氣層，大氣中的氣體會減弱熱輻射，因此地表溫度會維持在一個相對穩(wěn)定的水平，這就是溫室效應。

（3）地球溫室效應加劇，主要的人為因素有兩個，一是，二是。

20.閱讀下列短文，回答問題?？扇急扇急且环N新型能源，主要成分是甲烷和水，分布在深海沉積物里或陸域的永久凍土中，如圖所示。可燃冰形似冰塊卻能燃燒，燃燒后幾乎不產生任何殘渣，1m3的可燃冰分解后可釋放出約0.8m3的水和164m3的天然氣，天然氣中甲烷的含量占80%～99.9%?？扇急纳捎腥齻€基本條件：首先要求低溫，可燃冰在0～10℃時生成，超過20℃便會分解，海底溫度一般保持在2～4℃左右；其次是高壓，可燃冰在0℃時，只需海水產生29個標準大氣壓即可生成，而以海洋的深度，此高壓容易保證；最后是充足的氣源，海底的有機物沉淀，其中豐富的碳經過生物轉化，可產生充足的氣源。在溫度、壓強、氣源三者都具備的條件下，可燃冰就會生成。請回答下列問題：[1個標準大氣壓取1×105Pa，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃），甲烷的熱值取4.2×107J/m3]（1）可燃冰的主要成分是。

（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要m。

（3）若海底有一塊體積為100m3且底部與海底緊密相連的可燃冰A，其受到海水的浮力為N。

（4）0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃燒放出的熱量，不考慮熱損失，在標準大氣壓下，至少可以將質量為kg溫度為20℃的水加熱至沸騰。

21.如圖甲所示為某太陽能百葉窗的示意圖，它既能遮陽，又能發(fā)電。它的構造特點是百葉窗的葉片為太陽能電池板（以下簡稱電池板），其工作電路示意圖如圖乙所示。電池板將太陽能轉化為電能（轉化效率為10%），為蓄電池充電，蓄電池再向節(jié)能燈供電。設太陽每秒鐘輻射到每平方米電池板上的能量為1.2×103J（即“輻射照度”為1.2×103W/m2），電池板對蓄電池充電的功率為60W。蓄電池充滿電后，能夠讓10盞“12V3W”的節(jié)能燈正常工作6小時。不考慮蓄電池充電和供電時的電能損耗。則：（1）電池板對蓄電池充電，是將電能轉化為能的過程。

（2）白天，蓄電池處于充電而不供電的狀態(tài)，在圖乙中應閉合開關。

（3）10盞“12V3W”的節(jié)能燈正常工作時的總電功率為W。

（4）要將剩余一半電量的蓄電池充滿電，電池板需對蓄電池充電小時。若充電電壓為20V，則充電電流為A。

（5）該百葉窗電池板的面積為m2。

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展單元測試卷（總分100分時間60分鐘）一、選擇題（本大題共7小題，每小題3分，共21分）1.下列能源，屬于不可再生能源的是（A）A.煤炭 B.太陽能 C.風能 D.地熱能2.關于能量和能源，下列說法正確的是（C）A.煤、石油、天然氣都是可再生能源 B.電能是一次能源C.水力發(fā)電是將水的機械能轉化為電能 D.太陽釋放的能量是核裂變產生的3.我國在城市建設和鄉(xiāng)村振興計劃中，重視環(huán)境保護和新能源的開發(fā)利用。下面列舉的項目中，不屬于新能源開發(fā)的是（D）A.太陽能發(fā)電 B.風力發(fā)電 C.核能發(fā)電 D.燃煤發(fā)電4.2022年6月1日，我國發(fā)布了“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃，確立了到2025年實現(xiàn)可再生能源年發(fā)電量達到3.3萬億千瓦時的目標，為此需要逐步減少（A）A.煤炭、天然氣發(fā)電 B.太陽能、風力發(fā)電 C.海水漲落的潮汐發(fā)電 D.水力發(fā)電5.下列關于太陽能的說法正確的是（C）A.太陽能屬于二次能源 B.太陽能屬于不可再生能源C.太陽是一個巨大的“核能火爐” D.太陽能電池直接將太陽能轉化為化學能6.2021年1月，使用中國自主研發(fā)核電技術的“華龍一號”5號機組正式投入運行。核反應堆內發(fā)生核反應后產生大量的熱，使第一回路中的水成為高溫高壓水后進入蒸汽發(fā)生器，在其中將第二回路中的水加熱成為高溫高壓水蒸氣，驅動汽輪機運轉，汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。下列說法不正確的是（C）A.核反應堆是利用核裂變產生核能的 B.蒸汽發(fā)生器內通過熱傳遞改變水的內能C.汽輪機工作時將機械能轉化為內能 D.發(fā)電機的工作原理是電磁感應7.河北豐寧抽水蓄能電站是2022年北京冬奧會的電力保障項目之一。該電站可以利用風能和光能資源充足時發(fā)電獲得的部分電能，將水抽到高處轉化為水的機械能儲存起來，需要時再利用水的勢能發(fā)電，從而彌補了風能、光能不穩(wěn)定且轉化的電能難儲存的不足，實現(xiàn)風、光與水、電的互補，堪稱電力系統(tǒng)的巨型“充電寶”。下列說法正確的是（B）A.風能和光能是不可再生能源B.該電站抽水蓄能時可將電能轉化為機械能，發(fā)電時可將機械能轉化為電能C.根據(jù)能量守恒定律可知，該電站抽水時消耗的電能全部轉化為水的機械能D.風能、光能、機械能、電能可以相互轉化，說明能量的轉化是沒有方向性的二、填空題（本大題共8小題，每空1分，共22分）8.能源問題是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本要素之一。能源家族有：①柴薪；②煤炭；③石油；④天然氣；⑤水能；⑥風能；⑦太陽能；⑧地熱能等。在大量耗用各種能源時，會造成空氣污染的有①②③④；會造成水土流失和沙漠化的有①。（填題中序號）

9.以汽油作燃料的汽油機工作時做功沖程將內能轉化為機械能，使用的燃料是不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。我國“一帶一路”戰(zhàn)略推進了能源的國際合作，太陽能、風能等是新能源（選填“新能源”或“常規(guī)能源”）。

10.經過科學家的不懈努力，找到了獲取核能的兩條途徑：核聚變和核裂變，前者是較輕的原子核結合成為較重的原子核的一種核反應；后者是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應。氘和氚結合成氦核的過程屬于核聚變。

11.人類利用太陽能的過程就是把太陽能轉化為其他形式能的過程。如太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能；在太空運動的衛(wèi)星，它們的能源是靠太陽能電池板提供的，太陽能電池板是把太陽能轉化為電能的裝置；樹在陽光的照射下把太陽能轉化為化學能。我們利用化石燃料獲取的能量，實際上是在上億年前地球所接收的太陽能。

12.為了推進農業(yè)機械智能化，某科技團隊研發(fā)了5G智能電動拖拉機，它可以通過電磁波（選填“電磁波”或“超聲波”）傳遞云端網絡信息實現(xiàn)無人駕駛。拖拉機行駛時消耗的電能是二次能源。

13.俗語云：“水往低處流”；空氣不會自行聚攏；在燒杯中的水，不可能上面的水沸騰，而下面的水結冰。這些事例都說明了一個問題：能量的轉化和轉移都是有方向的。核電站是利用核能進行發(fā)電的，目前核電站的核反應堆中發(fā)生的是人工可以控制的核裂變（選填“聚變”或“裂變”）。

14.太陽是巨大的“核能火爐”，是人類能源的寶庫。（1）太陽光通過三棱鏡，被分解成彩色光束的現(xiàn)象叫做光的色散。

（2）核能在一些發(fā)達國家已成為常規(guī)能源，它是不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（3）上海世博會主題館表面鋪設太陽能電池板，采用并網發(fā)電方式將電能傳回城市電網。請寫出一條使用太陽能的優(yōu)點：安全、清潔。

15.2022年6月4日，長征二號F遙十四運載火箭開始加注燃料推進劑，于6月5日圓滿完成神舟十四號發(fā)射任務。運載火箭燃料推進劑選擇密度小、熱值大的氣體燃料，采用降溫和壓縮體積的方法使氣體燃料液化。神舟飛船進入太空后，利用太陽能電池板供電，太陽能屬于可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

三、實驗題（本大題共2小題，共12分）16.（6分）低碳排放，保護地球是當今世界的主題，太陽能電池能夠將太陽能直接轉化為電能，從而實現(xiàn)碳的零排放。（1）太陽能屬于可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）有心的小強猜想太陽能電池發(fā)電量可能與太陽光照強度、接收太陽光照的面積及接收太陽光照的時間有關，究竟有什么關系呢？為此他進行了如下探究：探究設計：用太陽能電池給手機電池充電。所需器材：相同型號的太陽能電池4個，相同型號的手機電池4塊（電池電量已耗完），硬紙板1張，手表1塊。a.用太陽能電池在陽光充足、光照強的地方給手機電池充電至滿，用時5h；b.在與a同一光照強度的地方用另一個太陽能電池給另一塊手機電池充電3h，未能充滿；c.在與a同一光照強度的地方用硬紙板蓋住第三個太陽能電池接收面積的一半，再給第三塊手機電池充電5h，未能充滿；d.用第四個太陽能電池在背陰處給第四塊手機電池充電5h，未能充滿。根據(jù)小強的探究，請回答：①比較步驟a，c可以得出：光照強度及接收光照時間相同時，太陽能電池發(fā)電量隨接收光照面積增大而增大。

②比較步驟a和d，可以得出：接收太陽光照的面積及接收太陽光照的時間相同時，太陽能電池發(fā)電量隨光照強度增大而增大。

17.（6分）太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的裝置。為有效地利用太陽能，某研究性學習小組對“吸收太陽能與表面顏色之間的關系”進行了實驗探究：在黑色塑料袋與無色透明塑料袋內裝入相同質量的水，插入溫度計后密封好，放在陽光下曝曬，每隔相同的時間，讀出溫度計的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下。塑料袋水的質量m/kg初溫t0/℃溫度t1/℃溫度t2/℃溫度t3/℃…黑色1.015242932…無色透明1.0151820.522…（1）學習小組的同學對實驗數(shù)據(jù)進行了分析，得出的結論是黑色物質對太陽能輻射的吸收能力強。

（2）他們在實驗中采用的科學研究方法是轉化法和控制變量法。

（3）由以上研究可知，太陽能熱水器的集熱管表面顏色以黑色為宜。

四、計算題（本大題共1小題，共15分）18.有一款太陽能熱水器，其盛水容量為80L，將它安裝在陽光充足的水平臺面上，并送滿水。（1）若我市（晴天）平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2.8×106J。若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5m2，每天日照時間按8h計算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]（2）若該熱水器一天中接收的太陽能，由完全燃燒某種燃料來獲得，需要完全燃燒這種燃料0.8kg，則這種燃料的熱值是多大？（3）請你：①從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度，說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點主要理由；②說出當前在利用太陽能方面所面臨的某一主要困難（可從自然因素或技術因素等方面思考）。解：（1）由題可得，一天中接收的太陽能E＝2.8×106J/（m2·h）×1.5m2×8h＝3.36×107J水吸收的熱量Q吸＝ηE＝60%×3.36×107J＝2.016×107J80L水的質量為m＝ρV＝1.0×103kg/m3×80×10－3m3＝80kg，由Q吸＝cm（t－t0），得Δt＝Q吸cm＝（2）Q放＝mq，則這種燃料的熱值q＝Q放m＝3.36×107J（3）①利用太陽能可節(jié)約化石能源（或“減少煤、石油等化石能源的消耗”或“節(jié)約能源”）；減少環(huán)境污染（或“減少污染”“無污染”）。②受天氣影響（或“受夜晚影響”“或轉換效率低”或“提供的功率小”）。五、綜合題（本大題共3小題，每空2分，共30分）19.閱讀以下材料，回答問題。地球的溫室效應太陽通過熱輻射把能量輸送到地面，溫暖了地球，養(yǎng)育了萬物。地表受熱后，也會產生熱輻射，向外傳遞能量。由于地球表面有一層大氣層，大氣中的二氧化碳氣體會減弱這種向外的熱輻射，因此地表溫度會維持在一個相對穩(wěn)定的水平，這就是溫室效應。適度的溫室效應是維持地球上生命生存環(huán)境的必要保證。大氣層中的大部分二氧化碳是自然產生的，然而現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭和石油，產生了更多的二氧化碳；另外，由于人類大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用對二氧化碳的消耗。這些都加劇了地球的溫室效應。這是近年來全球氣候變暖的重要原因。如果地球表面溫度過高，將會導致兩極的冰雪融化，使得海平面上升，淹沒城市，大片良田鹽堿化。溫度的升高還會影響全球氣候，使得一些地區(qū)暴雨成災，而另一些地區(qū)干旱少雨，促使土地荒漠化。（1）“太陽通過熱輻射把能量輸送到地面，溫暖了地球，養(yǎng)育了萬物?！边@是通過熱傳遞的方式改變內能。

（2）地表受熱后，也會產生熱輻射，向外放出（選填“吸收”或“放出”）熱量。由于地球表面有一層大氣層，大氣中的二氧化碳氣體會減弱熱輻射，因此地表溫度會維持在一個相對穩(wěn)定的水平，這就是溫室效應。

（3）地球溫室效應加劇，主要的人為因素有兩個，一是