2022-2023學(xué)年人教版九年級物理上冊專題《能源與可持續(xù)發(fā)展》真題原卷

專題10能源與可持續(xù)發(fā)展一、選擇題1．（2022·山東·東港實(shí)驗(yàn)學(xué)校九年級期末）圖是德州開發(fā)區(qū)使用的“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀照明燈．它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”光電池板，“腰挎”照明燈，“腳踩”蓄電池．下列解釋合理的是A．光電池板是將電能轉(zhuǎn)化為光能B．照明燈是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C．小風(fēng)扇利用風(fēng)力發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D．蓄電池夜晚放電，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．能量是守恒的，但是人類可利用的能源是有限的，還有很多能源人們無法利用，所以我們需要節(jié)約能源，故B錯誤；C．電磁波可以傳遞信息，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星與地球之間利用電磁波通信的，故C正確；D．超導(dǎo)材料電阻為0，不能用來制作熔斷器的熔絲，故D錯誤。故選C。3．（2022·全國·九年級期末）近年，我國在信息、材料和能源等領(lǐng)域取得了輝煌的成績，以下說法正確的是（）A．量子計(jì)算機(jī)中的電子器件都是超導(dǎo)體制成的B．“祝融號”火星車?yán)秒姶挪▽⑿畔骰氐厍駽．水力、風(fēng)力、太陽能發(fā)電都是利用不可再生能源D．核電站產(chǎn)生的核廢料可以像生活垃圾那樣被處理4．（2022·山東濟(jì)南·九年級期末）人類利用太陽能的實(shí)質(zhì)，是將太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量供人們使用。使用太陽能熱水器時，將太陽能轉(zhuǎn)化為（

）A．內(nèi)能 B．機(jī)械能 C．電能 D．化學(xué)能5．（2022·福建南平·九年級期末）物理學(xué)家霍金常提醒人們關(guān)注能源和人類生存問題，下列屬于可再生能源的是A．煤 B．石油 C．天然氣 D．風(fēng)能6．（2022·四川省九龍縣中學(xué)校九年級期末）某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發(fā)電，給電動機(jī)供電以調(diào)節(jié)百葉窗的開合．該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是（）A．電能→機(jī)械能→光能 B．光能→機(jī)械能→電能C．光能→電能→機(jī)械能 D．機(jī)械能→電能→光能7．（2022·新疆·烏魯木齊市第136中學(xué)九年級期末）小明對新型LED燈帶很好奇，取一段剖開后發(fā)現(xiàn)，燈帶中的LED燈是串聯(lián)后通過電源適配器接入照明電路的，（如圖所示）他取下其中一只LED燈接在電池兩端沒有亮，對調(diào)電池正負(fù)極后亮了，用手試摸，點(diǎn)亮的燈幾乎不發(fā)熱。以下推斷符合上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是（）A．單只LED燈工作電壓是220V B．LED燈主要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．電源適配器是將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?D．燈帶中一只LED燈斷路后其他燈還亮【答案】C【8．（2022·河南駐馬店·九年級期末）如圖所示是我國自主研制、世界上最大的水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍AG600”。下列說法正確的是（）A．飛機(jī)加速起飛時，它的動能不變B．飛機(jī)的發(fā)動機(jī)工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．機(jī)身采用密度小的鋰鋁合金制作，是為了增大飛機(jī)質(zhì)量D．飛機(jī)是利用流體流速大的位置壓強(qiáng)大來獲得升力的二、填空題9．（2022·黑龍江·綏棱縣克音河鄉(xiāng)學(xué)校九年級期末）可燃冰，石油、煤都屬于_______（選填“可“或“不可”）再生能源．若可燃冰的熱值為4×107J/m3，完全燃燒lm3的可燃冰可放出的熱量是_______J，這些熱量有60%被水吸收，可把_______kg的水從20℃加熱到80℃．[水的比熱容C=4.2×103J/（kg℃）]10．（2022·全國·九年級期末）太陽能是______（選填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太陽能可有效地減少碳排放，圖所示是一輛低碳化未來汽車，車頂部裝有高效光電轉(zhuǎn)換器，它可將________能轉(zhuǎn)化為電能；車輪的輪轂其實(shí)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可以把捕捉到的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為_________能。11．（2022·廣西貴港·九年級期末）如圖所示，我國“祝融”號火星車已成功著陸火星表面?；鹦擒嚿习惭b的太陽能板能將太陽能轉(zhuǎn)化為______能，為科學(xué)儀器供電?；鹦擒図敳堪惭b了集熱窗，里面裝有“正十一烷”，其熔點(diǎn)為-26℃，白天，火星表面溫度可升高至35℃，這種物質(zhì)會______（選填“吸收”或“放出”）熱量而熔化；夜間，火星表面溫度會下降到-60℃以下，這種物質(zhì)會______（填物態(tài)變化名稱）而放出熱量。12．（2022·山東棗莊·九年級期末）現(xiàn)階段核潛艇的動力系統(tǒng)是由原子核______（選填“裂變”或“聚變”）提供的。瀘州正加快對頁巖氣的安全開采，頁巖氣和核能都屬于______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。若用燃?xì)庠顚⒁粔刭|(zhì)量為3kg、初始溫度為20℃的水加熱到80℃，消耗了0.1m3的頁巖氣。已知水的比熱容，頁巖氣的熱值為4.2×107J/m3，則該燃?xì)庠顭男蕿開_____%。三、實(shí)驗(yàn)題13．（2022·陜西·西安市中鐵中學(xué)九年級期末）閱讀科普短文，回答問題。冬奧場館的“中國智慧”2022年冬奧會在中國舉辦，冬奧場館建設(shè)凸顯綠色、科技、自主創(chuàng)新等特色，是最新科技成果應(yīng)用的重要場景。在低碳能源應(yīng)用方面，張北柔直工程采用了我國原創(chuàng)的、領(lǐng)先世界的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)，滿足冬奧場館的用電需求，預(yù)計(jì)冬奧期間可減少標(biāo)煤燃燒12.8萬噸，減排二氧化碳32萬噸。所謂“柔性直流”，就是靈活可控直流的意思。該輸電技術(shù)具有可向無源網(wǎng)絡(luò)供電、不會出現(xiàn)換相失敗、換流站間無需通信以及易于構(gòu)成多端直流系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。通過這項(xiàng)技術(shù)，將張北地區(qū)的風(fēng)能、太陽能等轉(zhuǎn)化的綠電安全高效地輸送至北京市，不僅可以把時斷時續(xù)、不穩(wěn)定的風(fēng)電、光伏等清潔能源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能，還能進(jìn)行清潔能源的儲存、調(diào)配，是破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用世界級難題的“中國方案”。在新能源材料方面，我國自主開發(fā)出的硫化鎘發(fā)電玻璃，不僅具有建筑材料的特性，而且能夠發(fā)電，有弱光性能好、抗衰減等特點(diǎn)，是適用于光伏建筑一體化的新型綠色環(huán)保建筑材料?！鞍l(fā)電玻璃”之所以能發(fā)電是因?yàn)樵诓ＡП砻?，涂抹了一層硫化鎘，具有了光電轉(zhuǎn)化的功能。與常見的太陽能電板不同，生產(chǎn)同樣一塊發(fā)電玻璃所消耗的時間很短，成本更低，轉(zhuǎn)化效率更高。硫化鎘發(fā)電玻璃分別應(yīng)用于國家速滑館和張家口冬奧會場館光伏建筑一體化項(xiàng)目，以及赤城奧運(yùn)走廊項(xiàng)目，踐行了綠色辦奧的宗旨。在智慧場館方面，國家體育館啟用了地磁導(dǎo)航、電子圍欄，實(shí)現(xiàn)場館室內(nèi)高精度導(dǎo)航。其中，地磁導(dǎo)航是一種無源自主導(dǎo)航技術(shù)，由于地球上任意一點(diǎn)，都有唯一的磁場大小和方向與之對應(yīng)，并且與該點(diǎn)的三維地理坐標(biāo)相匹配，通過不同地域的地球磁場數(shù)據(jù)確定位置，使它具有“向?qū)А惫δ?。地磁?dǎo)航不像衛(wèi)星導(dǎo)航那樣需要依賴外界設(shè)備傳輸電磁信號，具有較強(qiáng)的抗干擾和生存能力。借助這一服務(wù)系統(tǒng)，觀眾可自主導(dǎo)航找到座位；而管理人員也可實(shí)時獲取場館內(nèi)人員位置信息。（1）借助于“柔性直流”技術(shù)傳輸?shù)碾娔軄碜杂谔柲?、風(fēng)能等清潔能源，太陽能、風(fēng)能也屬于______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）硫化鎘發(fā)電玻璃實(shí)現(xiàn)了______能向______能的轉(zhuǎn)換；（3）根據(jù)文中信息，判斷下列說法中不正確的是______A．地磁導(dǎo)航需要依賴外界設(shè)備通過電磁波傳遞信號B．柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)可以把時斷時續(xù)、不穩(wěn)定的能源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能C．硫化鎘發(fā)電玻璃與太陽能電板相比，具有成本更低、轉(zhuǎn)化效率更高等優(yōu)勢D．地磁導(dǎo)航的定位原理是由于地球上任意一點(diǎn)都有唯一的磁場大小和方向與之對應(yīng)四、計(jì)算題14．（2022·海南省直轄縣級單位·九年級期末）“節(jié)能減排”是當(dāng)今社會的主題，充分利用太陽能是當(dāng)今社會發(fā)展的需要太陽能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，如圖所示是小王家的太陽能熱水器，它在晴天利用太陽能集熱，在陰雨連綿的天氣，則用標(biāo)有“220V1000W”字樣的電熱水管對水加熱，該太陽能熱水器的容積為20L，求：（1）該熱水器電熱管正常工作時的電阻；（2）該熱水器電熱管正常工作10min產(chǎn)生的熱量；（3）如果用該電熱管給水加熱，在用電高峰期，該電熱管的實(shí)際電壓只有198V，加熱效率為80%，忽略溫度對加熱管電阻的影響，將滿箱水溫度從15℃加熱到96℃需要多長時間（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃））。15．（2022·黑龍江哈爾濱·八年級期末）小涵同學(xué)發(fā)現(xiàn)了某品牌新研制的太陽能汽車在景區(qū)接送游客。（1）車輪與地面的總接觸面積為2×10-2m2，若該汽車對水平地面的壓強(qiáng)是2.5×105Pa，求該車對地面的壓力多大？（2）某次運(yùn)送游客時，該車以18km/h的速度在水平路面上勻速行駛3.6km，此時該車的輸出功率為800W。求：此過程中該車受到的阻力多大？牽引力所做的功多大？（3）請寫出太陽能汽車的優(yōu)點(diǎn)。（寫一條）五、綜合題16．（2022·廣東梅州·九年級期末）閱讀短文，回答問題。太空能量“供應(yīng)商”——太陽能電池帆板太陽能電池帆板（簡稱“電池板”）是為各類太空飛行器提供能源的裝置，被稱為太空能量“供應(yīng)商”。電池板通常裝有“向日器”，有了“向日器”，電池板就像向日葵一樣迎著太陽轉(zhuǎn)動。某興趣小組為了研究影響太陽能電池產(chǎn)生電流大小的因素，他們用材料相同、面積分別為S和S'（S＜S'）的“電池板”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并改變電池板與光線的夾角θ，用電流表觀察電流大小，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。（1）太陽能電池工作時，是把太陽能轉(zhuǎn)化為___________能；（2）分析比較圖甲與乙可得：材料、與光線夾角相同的電池板，___________越大，產(chǎn)生的電流越大；（3）分析比較圖___________可得：太陽能電池帆板安裝“向日器”時，要盡量使太陽光垂直照射電池板；（4）圖丁所示為我國最新“天宮”與“天和”的組合體。對太空中的組合體來說，每24個小時就有16個晝夜。每晝30分鐘、每夜60分鐘，30分鐘面對太陽的時間，就是組合體太陽能帆板發(fā)電的時候。帆板發(fā)電時，一部分電量直接供給組合體，另一部分電量則儲存在柔性砷化鎵薄膜電池里，供黑夜時使用。黑夜電池在供電時是把________能轉(zhuǎn)化為________能。若組合體所在高度電池帆板每平方米接收的太陽光能量平均功率值為500W，為了保證每天能夠產(chǎn)生8.28×108J的電能，則組合體電池帆板的總面積至少為_______m2（太陽能電池效率為23%）。17．（2022·江蘇鹽城·九年級期末）閱讀短文，回答問題神舟號神舟系列為載人航天飛船，如圖是長征火箭將神舟十三號載人飛船發(fā)射升空的場景，中國載人航天技術(shù)的自主發(fā)展，向世界展示了民族創(chuàng)新能力的提高和國家綜合實(shí)力的提升。

從“神十三”發(fā)回的圖片中，我們看到太空是那樣清澈美妙。不過，如將太空作為人的生存環(huán)境則是十分惡劣的。由于失去大氣層的防護(hù)，進(jìn)入太空的宇航員易遭受宇宙射線等高能粒子的輻射，宇航員所面臨的主要問題還有低氣壓、大溫差等等。因此，宇航員進(jìn)行太空行走時，一定要穿具有多種防護(hù)功能的艙外航天服。載人飛船在太空中飛行時，由于處在真空環(huán)境，它的艙門必須具有良好的密封性，為了檢驗(yàn)飛船艙門的密封性能，科研人員采用了如下的方法：將待檢驗(yàn)的飛船艙體M置于一個集氣空腔N中。先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105Pa的空氣，再把集氣空腔N抽成真空，若艙門漏氣，一段時間后便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中?？蒲袉T設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，利用RM、RN兩個完全相同的壓敏電阻來測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng)。已知艙體M的容積為V，集氣空腔N真空部分的容積為4V，不計(jì)艙體M器壁的體積，整個過程溫度不變。電路中R0的阻值為10Ω，電源電壓為9V。壓敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如下表：壓敏電阻受到的氣壓（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0壓敏電阻對應(yīng)的電阻值（Ω）504030221512108654（1）神舟飛船的兩側(cè)各設(shè)置了一個黑色、寬大的太陽能電池板，它可以將________能轉(zhuǎn)化為________能；（2）太空中的溫差很大，最高可達(dá)250℃以上，而最低能低至-100℃以下，由此我們可以猜想，宇航員太空行走所穿的太空服___________；A．具有調(diào)節(jié)宇航服內(nèi)內(nèi)能的性質(zhì)

B．具有增加內(nèi)能，隔熱能力好的性質(zhì)C．具有降低內(nèi)能，隔熱能力好的性質(zhì)

D．具有增加內(nèi)能，熱傳遞能力好的性質(zhì)（3）當(dāng)開關(guān)S與b相連，若艙體M漏氣，則電壓表的示數(shù)將___________（選填“變大”或“變小”）；（4）當(dāng)開關(guān)S與a相連，若電壓表示數(shù)為4.5V，則該時刻艙體M的氣壓為___________Pa；（5）實(shí)驗(yàn)表明，一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時，壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示。若空氣從艙體M中逸出，經(jīng)過一段時間后，M、N中的壓強(qiáng)相等，開關(guān)S接在b處，則此時通過R0的電流是___________A。18．（2022·北京豐臺·九年級期末）閱讀《核聚變與中國的“人造太陽”》回答問題。核聚變與中國的“人造太陽”2021年5月，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒運(yùn)行，標(biāo)志著我國受控核聚變研究工作又上升到一個新的水平。人們對核聚變的研究源于對太陽能源的認(rèn)識。太陽每秒輻射出的能量約為3.8×1026J。是什么使太陽有如此豐富的能量？科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，太陽中心區(qū)處于高溫、高壓和高密度狀態(tài)。在此條件下，原子的所有電子幾乎都擺脫了原子核的束縛，這些失去電子的原子核相互之間的距離很小，易于結(jié)合成質(zhì)量較大的原子