人教版九年级物理全一册同步(拓展)学讲练测大讲义专题22.7《能源与可持续发展》单元核心素养达标拔高测试题(原卷版+解析)

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2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二十二章 能源与可持续发展专题22.7 《能源与可持续发展》单元核心素养达标拔高测试题满分100分，答题时间60分钟一、选择题（本大题有8道小题，每小题4分，共计32分）1. （2022深圳）下列说法正确的是（　　）A. 未来理想能源必须安全、清洁，不能严重影响环境B. 使用过的核废料不会造成污染可以简单填埋C. 电视、广播、电话都是用电磁波来传递信息的D. 二极管是半导体，具有双向导电性2. （2022四川乐山）下列有关信息传递和能源的说法正确的是（　　）A. 电磁波的传播需要介质B. 北斗卫星定位系统传递信息是利用电磁波C. 水能、太阳能都是不可再生能源D. 能源是取之不尽用之不竭的3. （2022江苏泰州）下列能源中，属于非清洁能源的是（　　）A. 风能 B. 煤炭 C. 水能 D. 太阳能4. （2022吉林长春）下列能源中属于可再生能源的是（　　）A. 石油 B. 核能 C. 天然气 D. 太阳能5．许多城市在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是（ ）A.太阳是一个巨大的“核能火炉” B.太阳能为二次能源C.太阳能属于可再生能源D.太阳能清洁、无污染6.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术，关于核动力航母说法正确的是 （ ）A.航母使用的核能属于可再生能源B.航母核反应堆里发生的是核聚变C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染7. （2022江苏南通）节约能源，人人有责。不提倡的做法是（　　）A. 用节能灯代替白炽灯照明；B. 私家车代替公交车出行C. 离开教室，人走灯灭D. 夏天空调温度调得不要太低8. （2022江苏徐州）为了推动风能开发利用，我国规划“十四五”期间风力发电量实现翻倍。风能属于（　　）A. 可再生的清洁能源B. 不可再生的清洁能源C. 可再生的非清洁能源D. 不可再生的非清洁能源二、填空题（本大题有6道小题，每空2分，共34分）1.（2022凉山州） 近年来我州践行绿色发展理念，挖掘自然资源优势，减少化石燃料的使用，大力发展水能风能等绿色能源。目前经常使用的化石能源属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。大力推广的风力发电是将_______能转化为________能。2.“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是 、属于不可再生能源的是 。3. （2022黑龙江龙东）2022年5月15日，是天问一号着陆火星一周年日子，目前设备运行状态良好，累计获取并传回原始科学数据约940GB，这些数据是通过______将信息传回地球的；如图所示，该火星车是利用电能来驱动的，电能属于______次能源。3. （2022吉林省）在太空中，空间站使用的电能主要来源于太阳能电池板，太阳能是______能源；“天宫课堂”中，太空教师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”（示意图如图所示），“液桥”的形成表明了分子间存在______。4. （2022湖北十堰）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 _____的气体燃料，采用 _____和压缩体积的方法使气体燃料液化。神州飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于 _____（填“可再生”或“不可再生”）能源。5. （2022黑龙江绥化）2022年6月5日神舟十四号载人飞船与天宫空间站对接成功，神舟十四号靠接收和发射______与地面联系；空间站利用的太阳能是_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。6.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•℃）]三、综合应用题（本大题有3道小题，共34分）1．（12分）新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg．每个车轮与地血的接触面积为0.01m2．当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：（1）该电动汽车此时对地面的压强；（2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率；（3）该电动汽车电动机线圈的电阻。2. （12分）（2022广西河池）贵南高铁北起贵州贵阳市，经河池市，南至广西南宁市，是广西境内第一条设计时速为350公里客运专线，预计2023年年底建成通车。（1）若通车后，一列长200m的动车组（如图甲）以60m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少？（2）若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW，则此时动车组受到的阻力为多大？（3）位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电（如图乙）。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J，若风机有效迎风面积约为，风机把风能转换为电能的效率为。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离？（忽略其它能量损耗）3. （10分）（2022江苏无锡）如图所示，中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能，为火星车上的科学设备供电，车顶部安装有集热器，其窗口覆盖了一层透光率很高的膜，阳光可以透进来，保证红外线能量只进不出、在膜下面，是一种叫正十一烷的材料，白天它被阳光照射吸热熔化，到了夜晚温度降低，它逐渐凝固，把储存的能量再释放出来，“祝融号”火星车是六轮驱动，且每个车轮都能转向，爬坡时走“之”字形路线。（火星表面g取4N/kg）（1）阳光中的红外线具有显著的______效应；火星车爬坡时走“之”字形路线可以省_____（选填“力”或“功”）（2）火星车在火星表面所受的重力大小为多少______？（3）在下列方框中填上装置或能量名称，完成火星车利用太阳能的路径图_______，_______。2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二十二章 能源与可持续发展专题22.7 《能源与可持续发展》单元核心素养达标拔高测试题满分100分，答题时间60分钟一、选择题（本大题有8道小题，每小题4分，共计32分）1. （2022深圳）下列说法正确的是（　　）A. 未来理想能源必须安全、清洁，不能严重影响环境B. 使用过的核废料不会造成污染可以简单填埋C. 电视、广播、电话都是用电磁波来传递信息的D. 二极管是半导体，具有双向导电性【答案】A【解析】A．未来理想能源应比常规能源更具有优越性，取得方便、清洁、安全、并且要便宜，使多数人能用得起，不能严重影响环境，故A正确；B．核电站使用过核废料中仍然含有放射性物质，仍会有放射性，会污染环境，必须谨慎处理，不能随便排放，故B错误；C．固定电话传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的，移动电话和基地台之间的通信是无线通信，它们通过电磁波进行传输；电视、广播都是利用电磁波传递信息的，故C错误；D．二极管是半导体，具有单向导电性，故D错误。故选A。2. （2022四川乐山）下列有关信息传递和能源的说法正确的是（　　）A. 电磁波的传播需要介质B. 北斗卫星定位系统传递信息是利用电磁波C. 水能、太阳能都是不可再生能源D. 能源是取之不尽用之不竭的【答案】B【解析】A．电磁波可在真空中传播，电磁波的传播不需要介质，故A错误；B．电磁波可传递信息和能量。北斗卫星定位系统传递信息是利用电磁波，故B正确；C．能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源；不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源。水能、太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故C错误；D．煤、石油、天然气都是化石能源，属于不可再生能源，它们不是取之不尽用之不竭，故D错误。 故选B。3. （2022江苏泰州）下列能源中，属于非清洁能源的是（　　）A. 风能 B. 煤炭 C. 水能 D. 太阳能【答案】B【解析】风能，水能，太阳能使用时不排放污染物，能够直接用于生产生活，它们属于清洁能源，煤炭使用时产生大量污染物污染环境，是非清洁能源，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4. （2022吉林长春）下列能源中属于可再生能源的是（　　）A. 石油 B. 核能 C. 天然气 D. 太阳能【答案】D【解析】核能、石油、天然气都属于不可再生能源，只有太阳能是可再生能源。故选D。5．许多城市在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是（ ）A.太阳是一个巨大的“核能火炉” B.太阳能为二次能源C.太阳能属于可再生能源D.太阳能清洁、无污染【答案】B【解析】太阳能为一次能源，选项B的说法错误，选项ACD的说法均正确。故选B。6.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术，关于核动力航母说法正确的是 （ ）A.航母使用的核能属于可再生能源B.航母核反应堆里发生的是核聚变C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染【答案】C【解析】航母使用的核能属于不可再生能源，故A错误；航母核反应堆里发生的是核裂变，故B错误；航母核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的，否则无法为我们所用，故C正确；航母核反应堆产生的核废料会产生核污染，应选择无人区深埋处理，故D错误。7. （2022江苏南通）节约能源，人人有责。不提倡的做法是（　　）A. 用节能灯代替白炽灯照明；B. 私家车代替公交车出行C. 离开教室，人走灯灭D. 夏天空调温度调得不要太低【答案】B【解析】A．用节能灯代替白炽灯节约电能，光照效果好，故A不符合题意；B．私家车代替公交车出行，增加碳排放和能源的消耗，故B符合题意；C．离开教室，人走灯灭，减少不必要的消耗，节约电能，故C不符题意；D．夏天空调温度调得过低，会使得功率增大，消耗电能较多，浪费能源，所以调得不要太低可以节约电能。故D不符合题意。故选B。8. （2022江苏徐州）为了推动风能开发利用，我国规划“十四五”期间风力发电量实现翻倍。风能属于（　　）A. 可再生的清洁能源B. 不可再生的清洁能源C. 可再生的非清洁能源D. 不可再生的非清洁能源【答案】A【解析】风能作为一种从自然界直接获取的能源，清洁无污染且可以再生更新、被人类反复利用，属于可再生的清洁能源，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。二、填空题（本大题有6道小题，每空2分，共34分）1.（2022凉山州） 近年来我州践行绿色发展理念，挖掘自然资源优势，减少化石燃料的使用，大力发展水能风能等绿色能源。目前经常使用的化石能源属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。大力推广的风力发电是将_______能转化为________能。【答案】 不可再生 机械能（风能/动能） 电【解析】化石能源短时间内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源。风力发电消耗机械能（风能/动能），产生电能。2.“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是 、属于不可再生能源的是 。【答案】电能；煤炭【解析】（1）从自然界直接获得不需要加工的能源是一次能源，对一次能源通过加工转化而获得的能源是二次能源；（2）能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源。风能、水能、煤炭可以直接从自然界获得而不需要加工转化，它们都属于一次能源；电能是消耗一次能源、经过加工转换而获得的是二次能源；水能、电能、风能都能从自然界源源不断获得，都属于可再生能源；煤炭短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源。3. （2022黑龙江龙东）2022年5月15日，是天问一号着陆火星一周年日子，目前设备运行状态良好，累计获取并传回原始科学数据约940GB，这些数据是通过______将信息传回地球的；如图所示，该火星车是利用电能来驱动的，电能属于______次能源。【答案】 电磁波 二【解析】探测器上装备有无线电信号发射器，获得的信息能发出无线电信号，即电磁波，将探测的数据传回地球。电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，所以电能属于二次能源。3. （2022吉林省）在太空中，空间站使用的电能主要来源于太阳能电池板，太阳能是______能源；“天宫课堂”中，太空教师将两个平板上的液滴靠得很近时，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”（示意图如图所示），“液桥”的形成表明了分子间存在______。【答案】 可再生 引力【解析】太阳能可以从自然界源源不断获得，它是可再生能源。分子间存在相互作用的引力和斥力，两个液滴会自动“搭接”成“液桥”，这是由于分子间引力的作用。4. （2022湖北十堰）2022年6月4日，长征二号F遥十四运载火箭开始加注燃料推进剂，于6月5日圆满完成神舟十四号发射任务。运载火箭燃料推进剂选择密度小、热值 _____的气体燃料，采用 _____和压缩体积的方法使气体燃料液化。神州飞船进入太空后，利用太阳能电池板供电，太阳能属于 _____（填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】 大 降低温度 可再生【解析】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有密度小，热值大的性质，所以在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢可以释放出来更多的热量。火箭中的燃料是液态的，它是由气体燃料液化而来，液化的方式是降低温度和压缩体积。太阳能可以从自然界源源不断的获取，所以属于可再生能源。5. （2022黑龙江绥化）2022年6月5日神舟十四号载人飞船与天宫空间站对接成功，神舟十四号靠接收和发射______与地面联系；空间站利用的太阳能是_______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。【答案】 电磁波 可再生【解析】太空中是真空，而电磁波的传播不需要介质，可以传递信息，神舟十四号靠接收和发射电磁波与地面联系。太阳能可以在自然界里源源不断地得到补充，所以太阳能是可再生能源。6.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【解析】（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：Q放=Vq=1m3×4×107J/m3=4×107J；（3）由题知，水吸收的热量：Q吸=60%×Q放=60%×4×107J=2.4×107J；由Q吸=cm（t﹣t0）可得加热水的质量：m=Q吸/ c（t﹣t0）≈95.2kg。三、综合应用题（本大题有3道小题，共34分）1．（12分）新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg．每个车轮与地血的接触面积为0.01m2．当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：（1）该电动汽车此时对地面的压强；（2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率；（3）该电动汽车电动机线圈的电阻。【答案】（1）6×105Pa；（2）6.25%；（3）2Ω。【解析】（1）电动汽车对水平地面的压力：F=G=mg=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N，受力面积S=4S0=4×0.01m2=0.04m2，电动汽车对水平地面的压强：p===6×105Pa；（2）电动汽车在水平路面上匀速行驶，则汽车受到的牵引力F=f=0.02G=0.02×2.4×104N=480N，汽车匀速行驶牵引力做功的功率：P有用=Fv=480N×25m/s=1.2×104W；电动汽车行驶消耗的电功率：P电=UI=320V×60A=1.92×104W；则该电动车将电能转化为机械能的效率：η=×100%=×100%=62.5%；（3）若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，则电动机线圈的发热功率为：P热=P电﹣P有用=1.92×104W﹣1.2×104W=7.2×103W，根据P=I2R可得：线圈的电阻R===2Ω。2. （12分）（2022广西河池）贵南高铁北起贵州贵阳市，经河池市，南至广西南宁市，是广西境内第一条设计时速为350公里客运专线，预计2023年年底建成通车。（1）若通车后，一列长200m的动车组（如图甲）以60m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少？（2）若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW，则此时动车组受到的阻力为多大？（3）位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电（如图乙）。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J，若风机有效迎风面积约为，风机把风能转换为电能的效率为。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离？（忽略其它能量损耗）【答案】（1）20s；（2）；（3）【解析】（1）列车全部通过高架桥所行驶的路程列车全部通过高架桥的时间 s（2）匀速运动时车受到阻力等于动力，动车组受到的阻力为 （3）40台风机一天产生的电能一台风机产生的电能可供一列动车组运行的时间 动车组运行的距离3. （10分）（2022江苏无锡）如图所示，中国“祝融号火星车质量为240kg。太阳能板将太阳能转化为电能，为火星车上的科学设备供电，车顶部安装有集热器，其窗口覆盖了一层透光率很高的膜，阳光可以透进来，保证红外线能量只进不出、在膜下面，是一种叫正十一烷的材料，白天它被阳光照射吸热熔化，到了夜晚温度降低，它逐渐凝固，把储存的能量再释放出来，“祝融号”火星车是六轮驱动，且每个车轮都能转向，爬坡时走“之”字形路线。（火星表面g取4N/kg）（1）阳光中的红外线具有显著的______效应；火星车爬坡时走“之”字形路线可以省_____（选填“力”或“功”）（2）火星车在火星表面所受的重力大小为多少______？（3）在下列方框中填上装置或能量名称，完成火星车利用太阳能的路径图_______，_______。【答案】（1）热 力 （2） 960N （3）太阳能板 内能【解析】（1）红外辐射被物体吸收后转化为内能，使物体的温度升高，是由于红外线具有热效应。任何机械都不省功，火星车爬坡时走“之”字形路线，相当于利用了斜面，斜面可以省力。（2）由重力公式可得G=mg=240kg×4N/kg=960N（3）太阳光照射在太阳能板上，利用光电效应，将太阳能转化为电能。集热器保证了热量不会散失，从而使温度升高，内能增大。