(人教版)青岛市初中物理九年级全册第二十二章《能源与可持续发展》测试题(有答案解析)

一、选择题1．下列说法中，正确的是（）A．风能、水能、太阳能，都属于一次能源B．太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的裂变C．核电站利用核聚变反应发电D．能量的转化与转移都是有方向的，因此，能量守恒定律不成立2．2020年12月26日，株洲智轨一期的第一次试跑在河西段完美落幕。智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中（）A．内能转化为机械能 B．电能转化为机械能C．机械能转化为电能 D．机械能转化为内能3．前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（）A．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从，更不能以讹传讹B．该车行驶的能量最终来源于水，所以说水是一种能源C．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量D．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能4．如图所示，下列能源属于可再生能源的是（）A．可燃冰B．石油C．页岩气D．潮汐能5．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（）A．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生B．因为能量是守恒的，所发不存在能源危机C．高山上滚下的石块越来越快，说明动能转化为重力势能D．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能6．能源的开发利用提倡节能环保，下列行为中符合绿色发展节能减排的是（）A．生活废水直接排入河流中 B．交通工具选择燃油汽车C．道路照明采用太阳能路灯 D．外出吃饭使用一次性筷子7．关于信息、能源、材料说法正确的是（）A．我国北斗导航系统即将组网完成，“北斗”卫星是利用超声波向地面传递信息的B．家用微波炉是利用电磁波来加热食物的C．由于自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源D．风能、水能、地热能叫做二次能源8．为打赢“蓝天保卫战”喜迎“超马”，市区各单位组织了以“节能降耗，保卫蓝天”为主题的宣传活动。本次活动倡导绿色消费，低碳生活理念，下列做法与此理念不符合的是（）A．骑“共享单车”出行 B．使用一次性餐具C．人走关灯、少开空调 D．对垃圾进行分类9．关于对应的物理知识的应用，下列说法中错误的是A．甲图中，高压输电铁塔最上面有两条防雷的导线B．乙图中，火力发电厂把电能转化成内能C．丙图中，家庭使用的“稳压器”的作用是调节用电器两端的电压，使用电器正常工作D．丁图中，有人触电时，“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用10．在下机械中，属于将内能转化为机械能的是A．洗衣机 B．抽水机 C．起重机 D．蒸汽机11．下列说法正确的是A．原子弹爆炸属于原子核聚变B．在太阳内部，太阳核心每时每刻都在发生核聚变C．化石燃料、水能、地热能都属于新能源D．做功冲程中，热机是将机械能转化为内能12．2016年11月3日，长征五号运载火箭在文昌航天发射场成功发射。发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的A．比热容大 B．热值大 C．密度大 D．以上说法都不正确二、填空题13．我县部分十字交叉路口中央，设有太阳能交通信号灯。白天，______能转化为______能，除供正常使用外，将多余的能量储存在蓄电池内，夜晚供交通指示灯及照明灯发光。14．三峡发电站发电是把_____能转化为电能，从发电站到用电地区要实现远距离的电能输送，为了减少能量损失，在目前的技术水平下，一般采用_____输电（选填“高压”或“低压”）。15．我国风能资源丰富，开发前景广阔。如图是中广核盂县丙潘风力发电，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能。这种发电机的工作原理最早是由英国物理学家______发现的；风能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。16．我们生活中使用的电能是______次能源.在教室里一个开关同时控制两盏灯，这两盏灯是______联的.17．1938年，科学家首次用中子轰击比较大的原子核，使其发生裂变反应，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向，目前世界上已经利用______填“核裂变”或“核聚变”）原理建成了许多核电站。18．汽油机属于热机中的_____，是一种常用的为汽车提供动力的装置，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600r/min，该汽油机活塞1s对外做功_____次，汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了地面、空气的内能，这些能量不能用来再次开动汽车，是因为能量的转化有_____。19．能源家族中，有木柴、煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，________属于不可再生能源，________属于可再生能源．20．如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，看到的实验现象是______________，此实验得到的结论是：对筒内气体做功，它的内能会______________（选填“增大”、“减小”或“不变”），其能量转化情况与四冲程汽油机的______________冲程相同，实验中如果不放入棉花，将活塞迅速向下压，筒内气体温度______________（选填“会”或“不会”）升高．三、解答题21．百公里耗油量是汽车的参数之一．某型号轿车百公里耗油（以90km/h的速度匀速行驶100km）8.0L．（汽油的热值约为4.5×107J/kg、密度约为0.75×103kg/m3）求：（1）该轿车以90km/h的速度匀速行驶100km汽油放出的热量为多少（设汽油充分燃烧）？（2）若轿车发动机的效率是40%，当轿车以90km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力多大？22．绥滨四中锅炉房冬季每天要将3t水从20℃加热80℃．问：（1）这些水要吸收热量为多少____？（2）“天然气普遍使用”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m3_____？（天然气的热值q=8.4×107J/m3．）23．某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了3kg的无烟煤。（无烟煤的热值3.4×107J/kg）求：(1)锅炉内的水吸收的热量是多少_____?(2)此锅炉的效率是多少______？（保留一位小数）24．小明家有一容积为1.8L、额定功率为1500W的电热水壶。他壶中装满了温度为25℃的水，若把壶中的水加热至沸腾，水需要吸收_____J的热量；小明将电热水壶接到家庭电路中，如果在烧开这壶水过程中壶的效率是90%，需通电____s．若通过燃烧天然气提供这些内能，至少需要消耗_____m3的天然气。[标准大气压，C水=4.2×103J（kg•℃）、q天然气=7×107J/m3]25．用燃气灶烧水，完全燃烧0.03kg的煤气，使2kg的水从25℃升高到75℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值约为4×107J/kg．求：（1）0.03kg煤气完全燃烧放出的热量．（2）水吸收的热量．（3）燃气灶烧水的效率．26．太阳能路灯的电源是由太阳能电池板和蓄电池构成。它能将太阳能转化为电能后给蓄电池充电,充电时电能被转化为化学能储存起来,夜晚再为路灯供电。设在一定时间内,太阳辐射到太阳电池板的能量为2.7×107J,求:（1）这些能量与完全燃烧多少煤放出的热量相当（煤的热值为3.0×107J/kg）?（2）若这些能量经转化后,可供功率为35W的路灯工作60h,求该太阳能供电装置的能量转化效率。【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．A解析：AA．风能、水能、太阳能，都属于直接利用的一次能源，故A正确；B．太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的聚变，故B错误；C．核电站利用核裂变反应发电，故C错误；D．不管是在能量的转化还是转移过程中，都遵循能量守恒定律，故D错误。故选A。2．B解析：B智轨列车的动力系统在输出动力的过程中，消耗了电能，获得了机械能，所以是将电能转化为机械能。故选B。3．B解析：B【分析】(1)从科学角度来认识生活中的热点事件，据此判断；(2)水也是一种能源，但在这里的能源并不能说是水提供的；(3)根据能量守恒可做出判断；(4)燃料中的化学能可通过技术手段最终再转化为电能。A．由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故A正确，不符合题意；B．该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故B错误，符合题意；C．根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故C正确，不符合题意；D．氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的该车行驶的，故D正确，不符合题意。故选B。4．D解析：D可再生能源是取之不尽，用之不竭的能源，是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用，潮汐能是可再生能源；可燃冰、石油、页岩气属于化石能源，是不可再生能源，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。5．D解析：DA．能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故A错误；B．能量守恒定律说明能量的总和保持不变，但有些能源在使用后不能在短时间内补充，就会出现能源危机，故B错误；C．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能，故C错误；D．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能，故D正确。故选D。6．C解析：C【解析】【分析】分析选项是否符合绿色发展节能减排这一理念，即这一行为是否节约能源消耗，减少二氧化碳的排放。A．生活废水直接排到河流中，容易造成水污染，故A项不符合题意；B．使用燃油汽车消耗大量的化石能源，增加二氧化碳的排放，不利于节能减排，故B项不符合题意；C．采用太阳能路灯，可以减少电能的消耗，减少化石能源发电带来污染物排放，故C项符合题意。D．一次性筷子虽然方便、干净，但是却需要大量的砍伐树木，消耗树木资源，是一种严重的浪费，不利于环境保护，故D项不符合题意。7．B解析：BA．卫星信号是利用电磁波向地面传递信息的，声波是声音，不能在真空中传播，故A错误；B．家用微波炉是利用电磁波来工作的，故B正确；C．虽然能量是守恒的，但是能量在转化过程中，一部分能量不能再次利用，故仍需节约能源，故C错误；D．风能、水能、地热能叫做一次能源，不是二次能源，故D错误。8．B解析：B【解析】A．骑“共享单车”出行，能减少二氧化碳的排放，不符合题意；B．就餐时经常使用一次性的餐具，浪费资源，符合题意；C．人走关灯、少开空调，可以节约电能，不符合题意；D．对垃圾进行分类，可以减小对环境的污染，不符合题意。【点睛】“低碳生活理念”指的是生活作息时所耗用的能量要尽量减少，特别是减少二氧化碳的排放量，减缓生态恶化；从节电、节能和回收等环节来改变生活细节。9．B解析：BA．为了防止闪电对铁塔的损坏，因此高压输电铁塔最上面有两根导线是用来防雷的；故A项正确，A项不符合题意；B．火力发电厂把燃料的化学能最终转化成了电能，故B项错误，B项符合题意；C．家庭使用的“稳压器”其作用是调节用电器两端的电压，使用电器正常工作，故C项正确，C项不符合题意；D．若有人触电时，“漏电保护器”会“跳闸”，迅速切断电流，对人身起到保护作用，故D项正确，D项不符合题意。10．D解析：DA．洗衣机工作时消耗电能，产生机械能，故A不符合题意；B．抽水机工作时消耗电能，产生机械能，故B不符合题意；C．起重机工作时消耗电能，产生机械能，故C不符合题意；D．蒸汽机工作时内能转化为机械能，故D不符合题意。11．B解析：BA、原子弹爆炸属于原子核裂变．故A不正确；B、在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能．因而太阳具有巨大的能量．故B正确；C、化石燃料、水能是常规能源，地热能是新能源．故C不正确；D、热机的压缩冲程中，活塞的机械能转化成燃气的内能；在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化成活塞的机械能．故D不正确．12．B解析：B【解析】发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故B正确。故选：B。二、填空题13．太阳电解析：太阳电[1][2]太阳能交通信号灯所消耗的电能是由太阳能转化而来的。14．机械高压解析：机械高压[1]水力发电工作时，水从上游流下来冲击水轮机的叶轮，是水的机械能转移到叶轮上；然后水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。所以发电过程中把机械能转化为电能。[2]在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的，根据Q＝I2Rt可知，在电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小，根据电功率的计算公式P＝UI可知，在电功率一定时，要减小电流就要增大电压。15．法拉第可再生解析：法拉第可再生[1]英国物理学家法拉第首先发现了磁能产生电，即电磁感应现象，并根据这一现象制成了世界上第一台发电机。[2]我国北方地区风能资源比较丰富，可以充分利用风能来发电，风能可以源源不断的从自然界获得，是可再生能源。16．二并解析：二并[1]我们生活使用的电能不能从自然界直接得到，需要通过其它能量（比如水能、风能等）转化而来，属于二次能源；[2]教室里同一个开关同时控制的两盏灯，坏了一盏不影响另一盏，属于并联。17．核裂变【解析】解析：核裂变【解析】利用核能主要有两种：核裂变和核聚变，核裂变是指用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核，核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的。18．内燃机30方向性【解析】解析：内燃机30方向性【解析】汽油机属于热机中的内燃机；飞轮转速为3600r/min＝60r/s，也就是1s飞轮转动60r，飞轮转动60r，则完成30个工作循环，燃气对外做功30次。汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量会散发到周围的环境中，无法再回收利用；摩擦生热时内能以热量的形式散发掉，所以能量转化和转移具有方向性，这些内能不能自动地再次开动汽车。19．煤炭石油天然气核能木柴水能风能太阳能【解析】煤炭石油天然气核能均属于化石类的能量来源这些能源使用完以后不会在短期内再生属于不可再生的能源；木柴水能风能太阳能等这些能源可以循环使用短期内可以再生而太阳解析：煤炭、石油、天然气、核能木柴、水能、风能、太阳能【解析】煤炭、石油、天然气、核能均属于化石类的能量来源，这些能源使用完以后，不会在短期内再生，属于不可再生的能源；木柴、水能、风能、太阳能等，这些能源可以循环使用，短期内可以再生，而太阳能是取之不尽的，所以都属于可再生能源．20．棉花被点燃增大压缩会【解析】在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花用力将活塞迅速向下压棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功使空气的内能增加筒内气体的温度升高；空气压缩引火仪实验中活塞的机械能转解析：棉花被点燃增大压缩会【解析】在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，筒内气体的温度升高；空气压缩引火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似。三、解答题21．（1）2.7×108J；（2）1080N．【解析】解：（1）汽车百公里耗油的体积：V=8L=8×10﹣3m3；由可得，汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10﹣3m3=6kg；汽油完全燃烧放出的能量：Q=mq=6kg×4.5×107J/kg=2.7×108J；（2）已知轿车发动机的效率为40%，由可知，求轿车所做的功为：W=ηQ放=40%×2.7×108J=1.08×108J；根据公式可知，轿车行驶100km的时间为：；则轿车发动机的功率为：根据公式P=Fv可知，轿车发动机的牵引力为：。答：（1）该轿车以90km/h的速度匀速行驶100km汽油放出的热量为2.7×108J；（2）若轿车发动机的效率是40%，当轿车以90km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力1080N．22．56×108J12m3【解析】（1）水吸收的热量是：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×3000kg×（80℃﹣20℃）=7.56×108J；（2）由η=知道，天然气需要放出的热量是：Q放==1.008×109J；由Q放=qV知道，消耗天然气的体积是：V==12m3。点睛：本题考查的是热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料完全燃烧放出热量公式，注意固液体燃料完全燃烧放热公式Q放=qm和气体燃料完全燃烧放热公式Q放=qV的区别。23．15×107J30.9%【解析】（1）水吸收的热量为：；（2）3kg无烟煤完全燃烧放出的热量为；锅炉的效率为：故答案为：(1).3.15×107J(2).30.9%【点睛】本题综合考查了热量的计算以及热机的效率，对公式的把握和运用是关键，只要读好题，总体来说本题难度不大．在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位。24．67×1054208.1×10﹣3【解析】(1)水的体积V=1