强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》达标测试试卷（解析版含答案）

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》达标测试考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（）A．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能B．拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能C．电动机工作过程中，将机械能转化为电能D．植物的光合作用，将光能转化为化学能2、小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（）A．加热过程中水的比热容变大 B．煤气燃烧越充分，其热值越大C．壶内水温度升高的过程中内能增大 D．燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能3、以下关于能量说法正确的是（）A．如图蒸气将塞子喷出是通过热传递改变管内水蒸气的内能B．如图小球在地面弹跳时的最高点越来越低说明能量在转化时不守恒C．如图中钻木取火时动能转化为内能D．如图核电站发电是将核能直接转化为电能4、美团共享电单车已经进入鞍山了。对于使用电单车说法错误的是（）A．骑电单车上坡时省劲儿，是电能转化为机械能B．给电单车充电时，是将电能转化为化学能C．电单车在刹车过程中，刹车片会发热，是通过热传递改变刹车片内能的D．电单车没电时需要奋力蹬车，消耗人体内的一部分能量，这个过程能量转化守恒5、如图所示现象或装置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（）A．钻木取火 B．水蒸气将塞子冲出C．电磁铁 D．电炉子6、下列说法中不正确的是（）A．日食的产生是由于太阳光射向地球的光线被月球阻挡了B．猴子“捞月亮”时，水中的“月亮”到水面的距离等于水的深度C．在空气中，超声波和次声波传播速度相同D．由于臭氧层破坏，大气层中二氧化碳的浓度增大，产生了“温室效应”7、据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（）

A．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒B．如果没有能量补充，装置最终会停下C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D．不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现8、关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（）A．电池充电，电能转化为化学能B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能C．电动机工作，电能转化为机械能D．摩擦生电，机械能转化为电能9、2021年9月17日13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程模拟示意图）。下列有关说法正确的是（）A．火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能B．反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能C．在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能D．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容10、下列说法正确的是（）A．物质的比热容随物体的质量、吸收的热量、物质的状态发生改变B．燃料的热值与燃料的种类有关，若燃料燃烧不完全，热值仍不变C．热机消耗的燃料越少，该热机的效率越高D．从高处落下的篮球，接触地面反复跳起的过程中，高度越来越低，是由于能量在不断消失第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、天然气是一种清洁燃料，广州市公交车和出租车拟用天然气来代替柴油或汽油。天然气是______（填“可再生”或“不可再生”）能源，它燃烧时释放的内能转化为汽车的______能。已知天然气的热值为7×107J/m3，当出租车某段行程消耗2m3天然气所释放的热量为______J（假设天然气完全燃烧）。2、2021年6月17日，我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的___________大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为___________能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能___________（选填“守恒”或“不守恒”）。3、2021年9月20日，我国在文昌发射中心用长征七号遥四运载火箭，成功发射三号货运飞船，获得完满成功。运载火箭的发动机______（选填“属于”或“不属于”）热机，燃料燃烧后通过做功，把内能转化为______。4、1791年，意大利人伏打发明了最早的电池——伏打电堆，小明仿造了一个伏打电堆，并用电压表测量其电压，如图所示。此电池的正极是___________（选填“锌板”或“银板”），需要___________节这样的电堆串联才能达到一节新蓄电池的电压，伏打电堆是将___________能转化为电能的电池。电池提供的电力点亮了一个发光二极管，发光二极管是由___________（选填“导体”、“半导体”、“超导体”）材料制成的。5、2021年10月16日，搭载神舟十三号的火箭发射成功，三名字航员将在我国空间站“天和核心舱”开启为期6个月的太空“出差”之旅。火箭使用的液氢燃料，主要是利用液氢______大，燃料燃烧将______转化为______，火箭喷气发动机______（选填“属于”或“不属于”）热机。6、如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来。小轮从高到低滚动过程中______对其一定做了功。正常运行时，______能转化为小轮的______能。7、2021年6月17日，中国在酒泉卫星发射中心将搭载神舟号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功，并进入了天和核心舱。火箭常常采用液态氢为燃料，是因为液态氢具有较大的______。9月17日，神舟十二号返回地球，最终返回舱实现安全着陆。飞船返回舱进入大气层后，温度升高，将______能转化为______能。8、如图所示。用细线悬挂的磁体AB，磁极未知。当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则A端是磁体的______极。断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的______。核能是目前被广泛应用的新能源，我国已建成十余座核电站，它们是利用______（选填“核裂变”或“核聚变”）反应所释放的能量来发电的。9、内燃机在压缩冲程中主要将______能转化为内能。天然气是一种清洁燃料，它是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。某公交车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量______J，这些热量可使质量为______kg的水由20oC升高到100oC。有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______（填“更大”或“一样大”或“更小”）[天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•oC）]。10、在第三届宜昌马拉松比赛中，一名选手跑完全程消耗的能量为1.05×107J，这些能量来自于食物的______能。这些能量可以使______kg的水温度升高50℃。[]三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、天然气燃烧时，如果完全燃烧1m3的天然气所放出的热量全部被水吸收，可在一个标准大气压下将______kg的水从10℃加热到沸腾；这些热量相当于完全燃烧______kg煤放出的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）,q天然气=3.78×107J/m3,q煤=3.15×107J/kg]2、随着人们生活水平的不断提高,汽车已经走进了很多普通家庭最近某同学家也购买了一辆小汽车,他发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面是他思考的一些问题,请你和他一起解答．（1）若汽车油箱的容积为60L，内装密度为0.71的汽油，则油箱最多可以装多少千克的汽油？（2）若该车以20m/s的速度匀速行驶100km时，所消耗的汽油为5kg，若该汽油的热值为4.6J/kg，汽车发动机的输出功率为12kW，则汽车发动机的效率是多少？3、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)](2)热水器5小时内接收到的太阳能E；(3)热水器的效率η；(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）4、随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电。放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数∶风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池180W最小充电风速3.0m/s太阳能转换效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池400A*h12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W12V(1)若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？(2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？(3)当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。5、在3月27日世界无碳日中，某城市在晚间将总功率为2000kw的景观灯熄灭1h．如果这些电能由燃烧煤炭的火电站提供（如图所示），已知煤炭的热值为4.6×107J/kg，煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能。（1）写出火力发电的两个能量转化。（2）该城市在无碳日中少消耗了多少煤炭？（3）低碳生活中的“碳”指什么？它过多对环境有什么影响？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；B．当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；C．电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；D．植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。故选D。2、C【详解】A．比热容是物质本身的一种特性，与温度无关，则加热过程中水的比热容不变，故A错误；B．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，故B错误；C．壶内的水在温度升高时，水分子运动加剧，水的内能增大，故C正确；D．燃气灶炒菜，是将燃料燃烧的化学能转化为内能，故D错误。故选C。3、C【详解】A．图中试管内的水蒸气将塞子喷出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，温度降低，即通过做功的方式改变管内水蒸气的内能，故A错误；B．图中小球在地面弹跳时的最高点越来越低，是因为小球需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变，故B错误；C．图中钻木取火时，消耗机械能，获得内能，是将机械能转化为内能的过程，故C正确；D．图中核电站将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能，故D错误。故选C。4、C【详解】A．骑电单车上坡时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意；

B．给电动车充电时，蓄电池相当于用电器，这一过程是将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；C．电单车在刹车过程中，刹车片会发热，是通过做功改变刹车片内能的，故C错误，符合题意；D．电单车没电时需要奋力蹬车，消耗人体内的一部分能量，根据能量守恒定律可知，这个过程能量转化守恒，故D正确，不符合题意。故选C。5、B【详解】热机的做功冲程中，是内能转化为机械能。A．钻木取火是克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A不符合题意；B．加热试管中的水，试管内水蒸气内能增大，当水蒸气将塞子冲出时，水蒸气内能转化为机械能，故B符合题意；C．电磁铁工作时消耗电能，得到机械能，电能转化为机械能，故C不符合题意；D．电炉子工作时消耗电能，得到内能，电能转化为内能，故D不符合题意。故选B。6、B【详解】A．由于光的直线传播，当月球运动到太阳和地球之间时，太阳光射向地球的光线被月球阻挡了从而形成日食，故A正确，不符合题意；B．由平面镜成像规律可知，猴子“捞月亮”时，水中的“月亮”到水面的距离等于空中的月亮到水面的距离，而非水的深度，故B错误，符合题意；C．在同一种介质（空气）中，超声波和次声波传播速度相同，故C正确，不符合题意；D．“温室效应”是由于大气层中二氧化碳的浓度增大，阻挡了热量的散失而产生了，故D正确，不符合题意。故选B。7、B【详解】A．能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；B．根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；C．根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；D．不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。故选B。8、B【详解】A．电池充电，相当于用电器，电能转化为化学能，故A正确，不符合题意；B．暖瓶塞被热气冲开，热气对暖瓶塞做功，将内能转化为机械能，故B错误，符合题意；C．电动机工作，磁场对通电导体做功，将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．摩擦生电，摩擦做功产生电能，机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。故选B。9、C【详解】A．燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，故A错误；B．反推发动机点火后，发动机将内能转化为机械能，故B错误；C．在大气层内的降落过程中，火箭与空气摩擦做功，机械能转化成内能，故C正确；D．火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故D错误。故选C。10、B【详解】A．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、吸收的热量等因素无关，故A错误；B．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否完全等因素无关，故B正确；C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，当有效利用的能量一定时，热机消耗的燃料越少，热机的效率越高，但选项中没有说明有效利用的能量一定，故C错误；D．篮球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变，故D错误。故选B。二、填空题1、不可再生机械【详解】[1]煤、石油、天然气属化石能源，随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源。[2]天然气在燃烧时，燃料的化学能转化成内能，内能又转化为汽车的机械能。[3]天然气完全燃烧放出的热量2、热值内不守恒【详解】[1]由于液态氢的热值较大，单位质量的液态氢完全燃烧时所放出的热量大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。[2][3]火箭升空时，燃料燃烧过程中，是燃料的化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能，由于这个过程中，燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能，因此火箭的机械变大，机械能不守恒。3、属于机械能【详解】[1]运载火箭的发动机，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机将燃料燃烧产生的内能转化为发动机的机械能，是热机。[2]燃料燃烧，燃料的化学能先转化为内能，然后通过做功的方式把内能转化为火箭的机械能。4、银板4化学半导体【详解】[1]由图知道，银板接电压表的正接线柱，故银板为电源的正极。[2]由图知道，电压表量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，示数为0.5V；由于一节铅蓄电池的电压为2V，所以，需要4节这样的电堆串联使用。[3]由于伏打电堆消耗的是化学能，而产生电能，所以，伏打电堆是将化学能转化为电能的电池。[4]发光二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。5、热值化学能内能属于【详解】[1]火箭使用的液氢燃料，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。[2][3][4]燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，火箭喷气发动机工作过程将内能转化为机械能，属于热机。6、重力、摩擦力电机械【详解】[1]小轮从高到低滚动过程中受到竖直向下的重力，小轮也在竖直方向上移动了距离，所以重力对小轮做功；同时小轮受到摩擦力的作用，摩擦力也对小轮做了功。[2]关掉电源后，小轮逐渐停下来，是因为小轮受到摩擦力的作用，小轮的机械能转化为内能，机械能逐渐减小。[3]当通电时小轮能运动到相同高度，说明电能转化为机械能，即在小轮正常运行时电能转化为小轮的机械能。7、热值机械内【详解】[1]运载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。[2][3]神舟十二号飞船返回舱返回时，返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能。8、S北方核裂变【详解】[1]当闭合电路并关S后，电流从螺线管右端流入、左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极，A端是磁体的S极。[2]由于地磁的N极在地理的南极附近、地磁的S极在地理的北极附近，受地磁场的影响，磁体静止时，B端（N极）会指向地理的北方。[3]核裂变的过程可以人为控制，核聚变的过程不能人为控制，核电站是利用核裂变反应所释放的能量来发电的。9、机械不可再生1.848×107J55一样大【详解】[1]内燃机在压缩冲程中活塞的机械能转化为气缸内工作物质的内能。[2]像化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。[3]根据得，消耗420g天然气释放的热量为[4]由题知由得,水的质量为[5]热值是燃料的特性，由燃料的种类有关，与燃烧情况无关。故T型轿车内和L型轿车内汽油热值一样大。10、化学50【详解】[1]选手跑步是所消耗的能量最终是由食物的化学能转化来的。[2]由可知，水的质量为即这些能量可以使50kg的水温度升高50℃。三、计算题1、100kg1.2kg【详解】[1]燃烧V=1m3天然气放出的热量为Q天然气=q天然气V=3.78×107J/m3×1m3=3.78×107J若热量全部被吸收，可烧开10°C水的质量为完全燃烧1m3的天然气，在一个标准大气压下可将100kg的水从10°C加热到沸腾。[2]燃烧产生Q煤=3.78×107J的热量，需要煤的质量为这些热量相当于完全燃烧1.2kg煤放出的热量。2、（1）42.6kg（2）26%【详解】(1)由可得汽油的质量：m=v=0.71=42.6kg(2)由v=可得，行驶时间：t===5000s5kg汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=5kg4.6J/kg=2.3J由P=可得发动机做的功W=Pt=12000W汽车发动机的效率=答：(1)油箱最多可以装42.6kg的汽油；(2)汽车发动机的效率是。3、（1）8.4×106J（2）2.1×107J（3）40%（4）0.2kg【详解】（1）热水器中的水吸收的热量：Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J；（2）热水器5小时内接收到的太阳能：E=4.2×106J/h