人教版九年级全一册第二十二章能源与可持续发展章末综合练（有解析）

人教版九年级全一册 第二十二章 能源与可持续发展 章末综合练
一、单选题
1．图是2021年12月9日二次出征的女宇航员王亚平在太空进行讲课情景，下列说法正确的是（　　）
A．空间站上的太阳能电池板将光能转化为机械能
B．地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的
C．在天和核心舱里声音传播的速度和电磁波的速度相等
D．王亚平在天和核心舱内授课依靠电磁波与地面学生交流
2．城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能源及能量转化的说法正确的是（　　）
A．太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能
C．夜晚蓄电池将电能转化为化学能
D．交通指示灯将光能转化为电能
3．更迅速便捷地传递信息、寻找绿色可再生能源、研制具有各种特殊性能的新材料是当前科技界的三大研究方向以下说法错误的是（　　）
A．5G手机是利用电磁波传递信息的
B．核能是人类大力开发的新能源，它是可再生能源
C．输电线若采用超导材料可大大减小电能损耗
D．电脑中的集成芯片是由半导体材料制成的
4．生活中处处有物理，以下物理现象中，说法错误的是（　　）
A．手机充电结束后，充电器可一直插在通电的插座上
B．新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能
C．飞机的机翼上凸下平，是利用流体压强与流速的关系来获得升力的
D．“5G技术”世界领先，该技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波
5．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（　　）
A．太阳能、水能、天然气是可再生能源
B．现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的
C．电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
D．手机用无线“Wifi”信号上网是利用电磁波传递信息
6．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法正确的是（　　）
A．华为手机的芯片中含有半导体材料
B．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源
C．太阳能、风能和核能都是可再生能源
D．秦山核电站是利用原子核聚变释放的核能来发电的
7．4月29日，我国太空空间站的“天和核心舱”发射成功。空间站在外太空工作时，消耗的能源主要是（　　）
A．煤炭 B．石油 C．水能 D．太阳能
8．世界环境日中国主题是“低碳减排、绿色生活”，其主旨是节能减排，践行绿色生活，构建环境友好型社会。下列做法中不符合此主题的是（　　）
A．及时关闭电视、电脑，节约用电 B．直接焚烧塑料垃圾，保护环境
C．增强室内采光，减少照明用电 D．倡导低碳出行，少开私家车
9．关于能源和能量，下列说法不正确的是（　　）
A．电能可以转化为其他形式的能，所以电能是一次能源
B．化石能源是不可再生能源
C．太阳内部，氢原子核在超高温下不断发生聚变
D．在热传递过程中，热量能自发地从高温物体转移到低温物体
10．下列各种发电方式中，利用不可再生能源发电的是（　　）
A．水力发电 B．核能发电
C．风力发电 D．潮汐发电
11．下列说法中正确的是
A．电动机是电磁感应现象的应用
B．导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
D．核电站利用的是可控核聚变释放的能量
12．2021年12月9日，“太空教师”王亚平在中国空间站授课时，用注水器给水膜注水，神奇的现象出现了，水膜变成了一颗晶莹剔透的大水球。下列说法错误的是（　　）
A．注入颜料后整个水球变成蓝色，是因为分子在不停地做无规则运动
B．水聚合成球形是因为分子间存在斥力
C．空间站向地面传递信息靠的是电磁波
D．太阳能电池板将太阳能转化为空间站所需要的电能
13．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
14．下列说法中，正确的是（　　）
A．地球周围存在着真实的磁感线
B．太阳能和核能都属于不可再生能源
C．导体的电阻越大，通过导体的电流越大
D．导体的电阻大小与它的材料、长度和横截面积有关
15．能量的利用要考虑可持续发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后人的需求，可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向，下列属于可再生能源的是（　　）
A．风能 B．天然气 C．石油 D．煤
二、填空题
16．目前人们正致力于开发太阳能、核能、凤能、海洋能、氢能……其中核能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，核电站利用原子核______（选填“聚变”或“裂变”）释放的能量发电，电能属于______（选填 “一次能源” 或“二次能源”）。
17．2020年12月2日，嫦娥五号探测器着陆器与上升器组合体抵达月球后完成月壤钻取采样及封装任务。这一系列工作都是由在北京的科学工作者通过______传达指令实现对着陆器与上升器组合体的精准控制的。组合体的电能来源是______能转化为电能。
18．如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互______的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为电能为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于______（填“一次”或“二次” ）能源。
19．我们在家收看电视节目，电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以______m/s的速度传递来的。电视机消耗的电能属于______（选填“—次”或“二次”）能源。
20．“华龙一号”海外首堆工程一巴基斯坦卡拉奇核电2号（K﹣2）机组建成，各项性能指标达标，正式投入商业运行，标志着我国自主三代核电“走出去”的首台机组顺利建成。核电站是利用______（填“核聚变”或“核裂变”）产生巨大能量来发电的；近期各单位的LED显示屏上都滚动显示“创文，创卫”宣传标语，LED灯发光二极管采用______（填“半导体”或“超导体”）材料制作。
三、综合题
21．2020年7月23日，我国首个火星探测器”天问一号”发射升空，标志着我国首次火星探测任务正式实施。其中暗藏了很多“黑科技”：
（1）为了应对“极热”和“极寒”的考验，“天问一号”上应用了新型气凝胶材料，其密度只有15kg/m3，若用它做成200m3的实心“人造小山”，质量为______kg。
（2）“天问一号”探测器采用了实用性太阳能电池阵列提供电能，太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生“）能源。
（3）2021年3月4日，航天局发布了三张由“天问一号”探测器拍摄的高清火星影像图；这些图片是靠______（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）传输到地球的。
（4）5月份，“天问一号”火星车将造访火星，对火星表面进行巡视探测；如图所示，火星车设计有六个宽大的车轮，这是为了______（选填“增大”或“减小”）压强；且车轮表面设计有凹凸不平的纹路，这是为了______（选填“增大”或“减小”）摩擦。
22．我市已进行了各种市政建设道路维修和亮化。
（1）路面施工常见的路面钻机，用到了柴油机，柴油机工作时，___________冲程将内能转化为机械能。若此柴油机的效率是40%，则完全燃烧5kg柴油对外做的有用功是___________J（柴油的热值是4.3×107J/kg）
（2）亮化工程中全部安装的是一款太阳能LED路灯，LED灯泡的发光是由多个发光二极管制成的。白天太阳能电池板吸收大量的太阳能，夜晚太阳能电池板旁边的蓄电池是将
___________能转化为___________能。
（3）太阳能是人类能源的宝库，太阳能集热器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能把水加热，下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数：
型号 真空管/mm 直径×长度 容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/W 水温/℃
A821﹣1.8M 58×1800 200 2.90 1200﹣2500 40﹣98
其中“吸热功率”是指：在阳光照射下，集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量（热量）。若此热水器中装满20℃的水，要使水温升高到50℃，需要吸收的热量是___________J；若按最大吸热功率计算，加热这些水需要的时间是___________h。（不计热量散失）
23．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电 安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时，_____能转化为_____能；
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时_________
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧__________千克煤 （煤的热值q煤=3.0×107J/kg）
（4）请写出一条光伏发电的优点__________。
24．共享自行车已在我国很多城市兴起，大大方便了市民的出行。
(1)使用共享自行车时可以用手机扫描车上的二维码解锁。手机摄像头相当于一个______镜。要使屏幕上二维码的像变大，只需将手机摄像头______(选填“靠近”或“远离”)二维码；
(2)共享自行车的车筐底部覆盖一层太阳发电板，它吸收太阳光给里面的蓄电池充电，从而不间断地为GPS和通信模块供电。小王通过查阅资料得到以下信息：
①太阳能电池板接收太阳能的有效面积为400厘米，光电转化效率为100；
②夏季晴天，太阳光照射到地面1米面积上的辐射功率为1000瓦；夏季晴天光照2小时，该太阳能电池可获得的电能为______焦。
25．2016年9月15日22时04分12秒，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功。天宫二号空间实验室，是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室，用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验。天宫二号主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。打造中国第一个真正意义上的空间实验室，发射时释放伴飞小卫星。关于发射天宫二号应用到很多物理知识，请回答下列相关问题。
（1）天宫二号是由火箭发射升空的，火箭用氢作燃料主要是利用氢的 ______大；
（2）天宫二号的两侧安装有太阳能电池板，它把 ______能转化成 ______能；
（3）天宫二号内的某盏照明灯通电工作时发光和发热，若某段时间内，照明灯消耗的电能是300J，转化成光能270J，则有 ______J的电能转化为 ______能，照明灯把电能转化为光能的效率是 ______。
26．阅读下面短文，回答问题。
半导体热电制冷片
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B、C连接，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移。当直流电从N型流向P型时，则在铜片A上产生吸热现象（称冷端），而在铜片B、C上产生放热现象（称热端）。如果电流方向反过来，则冷、热端互换。由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。制冷片用来制热时，电能一部分用来转移热量，另一部分产生焦耳热，所以制冷片热端产生的热量，一部分来自于电能，另一部分来自冷端被吸走的热量，所以它的制热效率大于100%。
请回答下列问题：
（1）如图所示，若要使电冰箱箱内温度下降，应将铜片______（选填“A”、“B、C”或“A、B、C”）置于电冰箱内部，这就是半导体电冰箱的工作原理；
（2）若将图中的P型半导体和N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A的温度将______；
（3）若利用该装置来制热，则放热端提供的热量将______（选填“大于”、“等于”或“小于”）消耗的电能。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．空间站上的太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误；
B．声音不能在真空中传播，地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的，故B错误；
C．在天和核心舱里，电磁波传播的速度比声音传播的速度快，故C错误；
D．电磁波能在真空中传播，王亚平在天和核心舱内授课通过电磁波与地面学生交流，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．太阳能是一种既相对清洁，又取之不尽的能源，属于可再生能源，故A正确；
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误；
C．夜晚蓄电池给交通指示灯供电，蓄电池将化学通转化为电能，故C错误；
D．交通指示灯将电能转化为光能，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．手机是利用电磁波进行通讯的，故A正确，不符合题意；
B．核能被利用后短时间内不能恢复，是不可再生能源，故B错误，符合题意；
C．输电线若采用超导材料可以减小电阻，减小导线上产生的热量，从而减小了电能的损耗，故C正确，不符合题意；
D．电脑中的芯片是由半导体材料制成的，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．A
【详解】
A．充电器长时间插在插座上会发热，易引起火灾。故A错误，符合题意；
B．新能源光伏发电技术发电是将太阳能转化为电能。故B正确，不符合题意；
C．飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，则机翼受到向上的压力差，即产生了向上的升力。故C正确，不符合题意；
D．5G通信技术是利用电磁波传递信息的。故D正确，不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】
A．太阳能、水能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故A错误；
B．核电站都是利用核裂变释放能量来发电的，故B错误；
C．假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，故C错误；
D．手机用“Wifi”上网是利用电磁波来传递信息的，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A．手机芯片就是用半导体材料来制成的，故A正确；
B．煤、石油和天然气都是化石能源，电能是二次能源，故B错误；
C．太阳能、风能都是可再生能源，核元素不可再生，则核能是不可再生能源，故C错误；
D．核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
空间站在外太空工作时，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，即消耗的能源主要是太阳能。
故选D。
8．B
【详解】
AC．减小用电器的使用，可以节约电能，减小电能的消耗，符合节能减排的主旨，故AC不符合题意；
B．直接焚烧塑料垃圾，会产生大量的有害气体和粉尘，对大气产生较大的污染，不符合节能减排的主旨，故B符合题意；
D．少开私家车可以减小化石能量的使用，化石能量在使用过程中会产生大量的有害气体，污染环境，所以倡导低碳出行，少开私家车，符合节能减排的主旨，故D不符合题意。
故选B。
9．A
【详解】
A．电能属于二次能源，故A不正确，符合题意；
B．化石能源是不能在短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故B正确，不符合题意；
C．在太阳内部，氢原子在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，故C正确，不符合题意；
D．温度不同的物体接触时，热量由高温物体传向低温物体，即在热传递过程中，热量能自发地从高温物体转移到低温物体，故D正确，不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
水能、风能、潮汐能可以源源不断从自然界获得，是可再生能源，因此水力发电、风力发电、潮汐发电是利用可再生能源发电的，而核能是利用核燃料铀在核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，而核燃料在短期内是不可再生原料，故核能发电是利用不可再生能源发电，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．B
（1）电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的；
（2）电磁波能在真空中传播，导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的；
（3）汽油机在压缩冲程中，把机械能转化为内能；
（4）现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的．
【详解】
A. 电动机不是利用电磁感应来工作的，是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的，故A错误；
B. 电磁波能在真空中传播，导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C. 汽油机在压缩冲程中，把机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，故C错误；
D. 目前的核电站利用的是核裂变释放的能量，故D错误．
故选B.
12．B
【详解】
A．根据扩散现象可知，因为分子在不停地做无规则运动，所以注入颜料后整个水球变成蓝色，故A正确，A不符合题意；
B．分子间同时存在着引力和斥力，水聚合成球形是因为分子间存在引力，故B错误，B符合题意；
C．因为声音不能在真空中传播，所以空间站向地面传递信息靠的是电磁波，故C正确，C不符合题意；
D．太阳能电池板工作时，可以将太阳能转化为空间站所需要的电能，故D正确，D不符合题意。
故选B。
13．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。
14．D
【详解】
A．磁感线是为了研究磁场方便而假设的物理模型，实际上是不存在的，故A错误；
B．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；核能消耗后，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
C．通过导体的电流由导体两端的电压和导体的电阻共同决定，电压一定时， 导体的电阻越大，通过导体的电流越小，故C错误；
D．导体的电阻是导体本身的性质，导体的电阻大小与它的材料、长度和横截面积有关，故D正确。
故选D。
15．A
【详解】
能源源不断的从自然界得到的能源叫做可再生能源，如风能、水能、太阳能等等，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
16． 不可再生 裂变 二次能源
【详解】
[1]核能利用了放射性核材料，一旦消耗不可再生，故属于不可再生能源。
[2]核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变是可控的，核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
[3]电能是由一次性能源转化而来的，故属于二类能源。
17． 电磁波 太阳能
【详解】
[1]电磁波可以在真空中传播，故科学工作者通过电磁波传达指令。
[2]在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能，能量的转换形式为：太阳能转化为电能。
18． 排斥 半导体 二次
【详解】
[1]磁悬浮列车中有一种是利用同名磁极排斥的原理，使列车与导轨脱离接触，减小了车体与轨道之间的摩擦，从而突破了以往列车的速度极限。
[2]硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的。
[3]电能是通过太阳能转化得到的，属于二次能源。
19． 二次
【详解】
[1]电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以m/s的速度传递来的，电磁波可以做真空中传播。
[2]电视机消耗的电能是消耗一次能源得到的，属于二次能源。
20． 核裂变 半导体
【详解】
[1]目前核聚变是不可控制的，核裂变是可控的，核电站是利用核裂变来发电的；
[2]LED是利用半导体材料制作的。目前超导体还没有在日常生活中得到应用。
21． 3000 可再生 电磁波 减小 增大
【详解】
（1）[1] “人造小山”质量为
m＝ρV＝15kg/m3×200m3＝3000kg
（2）[2]太阳能可以从自然界中源源不断地得到，因此它属于可再生能源。
（3）[3]天问一号探测器在太空中利用电磁波向地面传送拍摄的高清火星影像图。
（4）[4][5]火星车的车轮做得比较宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；车轮表面凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
22． 做功 8.6×107J 化学 电 2.52×107 2.8
【详解】
（1）[1]将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。
[2]柴油完全燃烧放出的热量
Q放=mg=5kg×4.3×107J/kg=2.15×108J
柴油机对外做的有用功
W=Q放×40%=2.15×108J×40%=8.6×107J
（2）[3][4]夜晚太阳能电池板旁边的蓄电池是电源，对外供电，是将化学能转化为电能使灯泡发光。
（3）[5]水的体积
V=200L=200dm3=0.2m3
由得，水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
则水吸收的热量
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(50℃-20℃)=2.52×107J
[6]由表格数据可知，太阳能热水器的最大吸热功率P=2500W，由于不计热量散失，因此吸收的太阳能
W=Q吸=2.52×107J
由得，加热这些水需要的时间
23． 太阳能 电能 160kW h 64kg 清洁无污染
【详解】
解：（1）光伏发电系统发电时，吸收太阳能，将太阳能转化为电能。
（2）由得，该光伏发电系统一天共发的电为
（3）由单位换算得
依题意得，需要煤燃烧放出的热量为
由得，燃烧煤的质量
（4）光伏发电利用的是太阳能，优点有：清洁无污染、可再生、节约化石能源
答：（1）光伏发电系统发电时，太阳能转化为电能；
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电160千瓦时；
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧64千克煤；
（4）光伏发电的优点，如：清洁无污染、可再生、节约化石能源
24． 凸透 靠近 2.88×105
【详解】
(1)[1][2]手机摄像头相当于一个凸透镜；扫描二维码和照相机的原理相同，即，成倒立、缩小的实像，所以二维码放在摄像头二倍焦距以外的地方；要使屏幕上二维码的像变大，由凸透镜成实像的规律可知，应使像距变大，物距变小，所以手机要靠近二维码。
(2)[3]太阳光照射到地面1米面积上的辐射功率为1000瓦，则有效面积为400厘米的面积上每秒的辐射功率为
光电转化效率为，则夏季晴天光照2小时获得的光能即电能为
25． 热值 太阳 电 30 内 90%
【详解】
（1）[1]火箭发动机用氢作燃料，这主要是利用了氢的热值大的性质，在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量多。
（2）[2][3]太阳能电池板可以把太阳能转化成电能，供卫星使用。
（3）[4][5]若某段时间内，照明灯消耗的电能是300J，转化成光能270J，照明灯会放出热量，即将电能转化为内能，则放出的内能
W=W电-W光=300J-270J=30J
[6]照明灯把电能转化为光能的效率是
26． A 上升 大于
【详解】
（1）[1]电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B、C会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外。
（2）[2]将图中P型半导体与N型半导体位置互换，这时电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，使得铜片A上表面空气的温度上升。
（3）[3]由材料可知，利用该装置来制热，制冷片热端产生的热量，一部分来自于电能，另一部分来自冷端被吸走的热量，则放热端提供的热量将大于消耗的电能。
答案第1页，共2页
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