强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》达标测试试题（含详细解析）

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、中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（）A．智能机器人只能通过声音信号控制B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息C．用5G手机上网是通过电磁波传递信息D．无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量2、下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（）A．用电炉加热水 B．农服在阳光下暴晒升温C．火箭升空 D．双手摩擦生热3、有人设想的“永动机”如图所示，下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）A．该装置转动时能量不守恒B．如果没有能量补充，装置最终会停下来C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化4、下列说法中正确的是（）A．分子是组成物质的最小微粒 B．水力发电是电能转化为机械能C．柳絮飘飘是分子运动 D．手机充电时是电能转化为化学能5、人和动物从食物中获取的能量属于（）A．热能 B．贮存能 C．化学能 D．机械能6、学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为不正确的是（）A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化B．物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定降低C．水电站主要将机械能转化为电能D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变7、以下现象中只有能量转移的是（）A．煤气炉将水烧开 B．抱着热水袋取暖C．通电后小灯泡发光 D．足球在草坪上越滚越慢8、他一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础，我们为了纪念他，将他的名字命名为下列哪个物理量的单位（）A．电阻 B．能量 C．电功率 D．电压9、如图，北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。此次太空之旅，神舟十三号航天员们将在太空中过大年，除夕春节是中华民族的传统节日，这又是中国航天员第一次在太空过年，航天员系统已经充分准备，在食品上配置了饺子，我们期待他们在太空中过大年、吃饺子！对于以上情景，下列说法正确的是（）A．神舟十三号载人飞船加速上升时机械能守恒B．神舟十三号载人飞船中的电子线路板电路是由串联和并联电路组合而成的C．饺子在低温下冷冻时不具有内能D．火箭里的燃料的热值较大，燃料燃烧时内能转化为化学能10、有关热量与热值的说法中，正确的是（）A．燃料燃烧，会放出热量，这是化学能转化为内能的过程B．1kg汽油燃烧放出的热量比1kg酒精放热更多，说明汽油含有的热量比酒精多C．酒精的热值是，说明1kg酒精所含的热量是D．燃料燃烧放出的热量越多，它的热值越大第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、某物体具有的动能为aJ，内能为bJ，分子总动能为cJ，重力势能为dJ，弹性势能为eJ，则它的机械能为______J，分子的总势能为______J（用题中的符号表示）。将铁丝反复弯折，铁丝弯折处发热，这个过程中能量转化是______能转化为______能。2、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，例如在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的_______能，再通过热机的_______冲程把该能量转化为汽车行驶的_______能，同时还会有一部分能量被热机和周围环境吸收，总之在能量的转化和转移过程中，能量的总量_______。3、如图所示，北京时间2021年10日16日时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的______能，再转化为火箭的______能。

4、创建文明城市，垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油，可减少石油资源的开采，石油是______（填“可再生”或“不可再生”）能源。若燃料油的热值为3.15×107J/kg，完全燃烧________kg燃料油可放出热量6.3×107J，这些热量全部被质量为300kg、温度为20℃的水吸收，可使水的温度升高______℃。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]5、指出下列过程中的能量转化：（1）摩擦生热_______；（2）对蓄电池充电_______。6、小球在弹跳过程中，每次跳起能达到的最大高度不断降低，是因为机械能转化为______，小球、地面以及附近空气的总能量______。（选填“守恒”或“不守恒”）7、如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由______能转化为______能。人骑电动自行车下坡时重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过______的方式改变刹车片的内能.

8、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。9、2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次在太空授课。学生们观看电视直播时，电视收到的信号是______波，信号传播时要用通讯卫星，卫星上的“翅膀”实际是______（选填“电源”、“用电器”）。

10、从能的转化角度看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置，如干电池把___________能转化为电能；电风扇工作时将电能主要转化为_________能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、某物理兴趣小组为了探究地球表面是吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装10kg的水，水的表面积为0.2m2，经过太阳光垂直照射30min，水温升高了10℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．问：（1）实验中水吸收了多少热量？（2）平均每分钟每平方米水面吸收的热量是多少？（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/m3）2、质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg，请问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？(q汽油＝4.5×107J/kg)（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？（3）汽车在平直公路上匀速行驶时能量转化的效率是多少？3、6月5日是世界环境日．太阳能的开发和利用可以大大减少大量化石燃料的消耗，符合节能减排的理念．太阳能热水器是当今世界利用太阳的一种普遍装置，已走进了千家万户。如图为某型号的太阳能热水器，在地面地表晴天时垂直于阳光表面接受到的热辐射为3.6×106J/（m2·h）。若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.5m2，晴天晒了8h，[无烟煤的热值为3.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]（1）若该太阳能热水器内装有100kg初温为25℃的水，经过8h的太阳照射，水温升高到75℃，则水吸收多少热量？（2）若此热水器的效率为多少（保留1位小数位）？请从能量转化的角度说明你计算出的效率的意义。（3）若用家用煤炉（它完全燃烧煤放出的热量有12﹪被水吸收）加热达到同样的目的，需要多少无烟煤（保留1位小数位）？4、习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：（q煤＝3×107J/kg，q天然气＝3.6×107J/m3、c水＝4.2×103J/（kg•℃））（1）水吸收的热量（2）锅炉的效率；（3）改造后，烧开同样的水需要用多少m3天然气？（4）请你运用所学知识，举出一项燃煤的危害？5、“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能，仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。在平直公路上，某次运营过程简化为图示三个阶段阶∶阶段一∶公交车充满电后，从起始站加速运动至A处时速度达到54km/h，此阶段电容释放的电能为E1=1.5×106J，其中80%转化为车的动能。阶段二∶公交车从A处开始以54km/h的速度匀速行驶100s后到达B处，此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶，公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。阶段三∶公交车从B处开始刹车，最后停在终点站｡(1)求公交车运动至A处时的动能E2(2)在公交车匀速行驶的过程中，求电容释放的电能E3(3)在进站刹车过程中，若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中｡①求进站车过程中回收的电能E4②到达终点站后，要将电容充满电，求需要充入的电能E5-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．智能机器人具备形形色色的信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，所以机器人还可以通过光线等各种信号进行控制，故A错误；B．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的，故B错误；C．5G手机上网网速加快，它传递信息是通过电磁波中的微波来实现的，故C正确；D．无人自动驾驶汽车行驶是指它的操作智能化，因为能量在转化和转移的过程中，总量是守恒的，所以它也需要消耗能量才能前进，故D错误。故选C。2、C【详解】A．电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能，故A不符合题意；B．农服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能，故B不符合题意；C．火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，故C符合题意；D．双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。3、B【详解】A．该装置转动时由于存在摩擦因素，机械能不守恒，但总的能量是守恒的，故A错误；B．如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确；C．根据能量守恒定律，会有一部分能量转化为内能，因此，装置不能一直转动下去，故C错误；D．装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。故选B。4、D【详解】A．分子是由原子构成的，所以分子不是组成物质的最小微粒，故A错误；B．水力发电是将水的机械能转化为电能，故B错误；C．柳絮飘飘是机械运动，故C错误；D．手机充电时是电能转化为化学能储存起来，故D正确。故选D。5、C【详解】食物中的能量以化学能的方式贮存，在体内通过分解食物释放其化学能，一部分化学能，在体内转化为热能。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6、B【详解】A．做功可以改变物体的内能，是机械能转化为内能的过程，故A正确，不符合题意；B．物体放出热量，发生了能量的转移，但其温度不一定降低，如晶体凝固过程中放热，内能变小，但温度不变，故B错误，符合题意；C．水电站利用水的机械能推动水轮机转动，从而带动发电机发电，主要将水的机械能转化为电能，故C正确，不符合题意；D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，故D正确，不符合题意。故选B。7、B【详解】A．煤气炉燃烧过程将化学能转化为内能，属于能量的转化；将水烧开，水吸收热量，利用热传递改变物体的内能，属于能量的转移，故A不符合题意；B．抱着热水袋取暖，热量从热水袋传递到人体上，属于能量的转移，故B符合题意；C．通电后小灯泡发光，将电能转化内能和光能，属于能量的转化，故C不符合题意；D．足球在草坪上越滚越慢，是因为受到摩擦力作用，足球克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故D不符合题意。故选B。8、B【详解】一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳。A．电阻的单位是欧姆，故A不符合题意；B．焦耳是功和各种能量的单位，故B符合题意；C．电功率的单位是瓦特，故C不符合题意；D．电压的单位是伏特，故D不符合题意。故选B。9、B【详解】A．神舟十三号载人飞船加速上升时，飞船的质量不变、速度增大、高度增大，则飞船的动能增大，重力势能增大，所以其机械能增大，即机械能不守恒，故A错误；B．神舟十三号载人飞船中的电子线路板电路比较复杂，既有串联电路，又有并联电路，故B正确；C．一切物体都具有内能，所以饺子在低温下冷冻时也具有内能，故C错误；D．火箭里的燃料的热值较大，燃料燃烧时将化学能转化为内能，故D错误。故选B。10、A【详解】A．燃料燃烧，会放出热量，这是化学能转化为内能的过程，故A正确；B．1kg汽油燃烧放出的热量不一定比1kg酒精放热更多，没有说明是不是完全燃烧；热量是热传递过程中内能的变化量，不能说汽油含有的热量多少，故B错误；C．酒精的热值是，说明1kg酒精完全燃烧所放出的热量是，故C错误；D．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量越多，它的热值越大，题中没有说明是否完全燃烧，故D错误。故选A。二、填空题1、a+d+eb-c机械内【详解】[1]机械能是物体动能、重力势能、弹性势能的总和，该物体的重力势能为[2]分子的内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与相互作用的势能的总和，故分子的总动能为[3[4]将铁丝反复弯折，对铁丝做功，消耗机械能转化为铁丝的内能，使铁丝的内能增加，温度升高。2、内做功机械保持不变（守恒）【详解】[1]行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧放热，故化学能转化为燃气的内能。[2][3]高温高压气体对活塞做功，故通过热机的做功冲程把该能量转化为汽车行驶的机械能。[4]还会有一部分能量被热机和周围环境吸收，总之在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变（守恒）。3、内机械【详解】[1][2]火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，然后利用燃气的内能推动火箭升空，将内能转化为机械能。4、不可再生250【详解】[1]天然气、石油、煤炭和核能是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源。[2]由知道，燃料的质量[3]由知道，水的温度升高5、机械能转化为内能电能转化为化学能【详解】[1]摩擦生热是通过消耗机械能来得到内能的，因此将机械能转化为内能。[2]对蓄电池充电是通过消耗电能来得到化学能的，因此将电能转化为化学能。6、内守恒【详解】[1]由题意知道，皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。机械能减少的原因是克服空气摩擦力做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能。[2]小球、地面以及附近空气的总能量是守恒的。7、机械内减小不变做功【详解】[1][2]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当空气的温度升高到硝化棉的着火点时，玻璃筒内硝化棉就会燃烧起来，这是通过做功的方法增大空气内能的。[3]人骑电动自行车下坡时，人和车的质量不变，高度减小，重力势能减小。[4]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，人和车没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能等于动能和重力势能之和，在水平路面上行驶时，人和车质量不变，速度不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，故动能和重力势能之和不变，机械能不变。[5]刹车时车轮和刹车片摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能。8、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。9、电磁电源【详解】[1]电视是通过电磁波传递信息的，所以学生们观看电视直播时，电视收到的信号是电磁波。[2]卫星上的“翅膀”实际上是太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为卫星提供电能，所以卫星上的“翅膀”实际是电源。10、化学机械【详解】[1]干电池是消耗内部的化学能，转化为电能，所以是将化学能转化为电能。[2]电风扇工作时需要通电，通电之后旋片开始转动，所以是电能主要转化为机械能。三、计算题1、4.2×105J7×104J/（min•m2）8.4×10﹣3m3【分析】（1）已知水的质量和温度的变化量，根据=cm△t求出水吸收的热量；

（2）水吸收的热量除以水的面积和30min即可得出平均每分钟每平方米水面吸收的热量；

（3）根据题意可知液化气完全燃烧释放的热量=，根据Q放=Vq求出需要液化气的体积．【详解】(1)实验中水吸收的热能：=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×10℃=4.2×105J．(2)平均每分钟每平方米水面吸收的热量：Q==7×104J/(min⋅m2)．(3)由题意可知，液化气完全燃烧释放的热量：Q放=Q吸=4.2×105J，由Q放=Vq可得，需要液化气的体积：V===8.4×10−3m3．2、(1)；(2)；(3)【详解】(1)汽油燃烧放出的热量为：(2)由可得牵引力做功为：由得，汽车行驶了10min经过的路程为：由公式得牵引力为：由于汽车匀速运动，则受到的阻力：(3)汽车有用功，汽油燃烧放出的热量，能量转化效率：答：(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为；(2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是；(3)汽车在平直公路上匀速行驶时能量转化的效率是。3、（1）2.1×107J；（2）29.2%；热水器将吸收的太阳能的29.2%转化为水的内能；（3）5.1kg【详解】解：（1）由知道，水吸收的热量（2）8h太阳能热水器吸收