强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》定向测评试题（含答案及解析）

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》定向测评考试时间：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、下列对有关现象的描述，正确的是（）A．水蒸气冲开橡胶塞，是将机械能转化为内能B．寒冷的冬天人们常搓手，是利用热传递的方式改变内能C．发光二极管是利用金属的导电性制成的D．云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷2、如图所示是广泛使用的“风光互补”景观节能灯，可以同时利用太阳能、风能发电；它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（）A．太阳能电池板是将光能转化为电能B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能3、下列关于能量转化的说法中错误的是（）A．洗衣机工作时，电能主要转化为机械能B．锂电池充电时，化学能转化为电能C．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能D．太阳能电池板将太阳能转化为电能4、“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（）A．电能 B．声能 C．电磁能 D．核能5、下列说法正确的是（）A．在热机的工作过程中，由机械能转化为内能的是做功冲程B．柴油机的效率比汽油机的效率高C．柴油机在工作过程中吸入气缸中的是油气混合物D．蓄电池充电的过程中是化学能转化为电能6、关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（）A．天然气是不可再生能源B．光纤通信利用电信号传递C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体D．目前投入生产的核电站是利用核裂变获得核能的7、城市环保建设——控制噪声是主要项目之一，下列哪种措施不能减弱噪声（）A．城区内禁止机动车鸣笛B．减少二氧化碳气体的排放C．在城市街道两旁多种植树木花草D．在汽车的排气管上装消声器8、下列四种现象中，只发生能的转移而不发生转化的过程是（）A．冬天，用手触摸户外的金属杆时的感觉很冷 B．烧水时，水蒸气顶起壶盖C．给电动自行车的蓄电池充电 D．燃烧汽油，汽油机工作9、防控“新冠疫情”，检测体温和佩戴口罩是重要的措施。关于测温仪和口罩，下列说法正确的是（）A．测温仪的电子元件都是由导体材料制成B．测温仪工作时电池将化学能全部转化为电能C．口罩中间层熔喷布始终带有静电，则熔喷布属于绝缘体D．新型冠状病毒可通过飞沫传播，飞沫的运动是分子运动10、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、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。2、人们常用水来给汽车发动机降温，这是通过________方式改变发动机的内能。汽车使用的汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧50kg汽油放出的热量是_________J。3、一手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA•h。它充满电后，大约储存了______J电能。充电时手机电池中______能转化为______能。4、某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程，如图为_______冲程工作示意图，活塞向_______运动，这个冲程的能量转化为_______。5、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。6、如图所示，用酒精灯给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。（1）酒精燃烧过程中能量的转化情况是______；（2）酒精灯给水加热是通过______方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”）；（3）水蒸气将木塞推出的过程与内燃机______冲程的原理相同；在内燃机能量损失中，______带走的能量最多。7、近年来，由于人类大量燃烧煤、石油等燃料，排放出大量的二氧化碳，使______效应不断加剧，导致全球气候变暖，造成海平面上升、热带风暴频发等一系列灾害性天气。大气中的臭氧层能吸收来自太阳的大部分______，（选填“红外线”或“紫外线”）而使地球上的生物免遭伤害。8、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。9、如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录．“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过______（选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为______能，从而获得上亿度的高温．10、观察家里各种用电器你可以发现它们都要依靠电能来工作，例如电风扇是将______能转化为______能；电饭锅是将______能转化为______能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息太阳照射时间/h装水量/kg吸热板面积/m2水的初温/℃水的末温/℃水的比热容/J/（kg•℃）太阳辐射功率/J/（m2•h）101002.520704.2×1031.68×106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能．求：（1）水在10h内吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（3）该太阳能热水器的能量转化效率．2、某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.2L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧汽油机的效率为30%，求该型号汽车在以此速度行驶过程中：（1）汽油完全燃烧放出多少热量？（2）汽车受到的阻力是多大？3、秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时。每分钟的安全发电量大约相当于少消耗烟煤13.0t，减排二氧化碳约40.6t，二氧化硫约0.2t，氮氧化物约0.8t（1）13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少J？（q烟煤＝2.9×107J/kg）（2）假设13.0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105kg的水从20℃升高到100℃，求水吸收的热量为多少J？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）求煤炉加热水的热效率？[第（3）题结果精确到1%]4、某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶，汽车发动机的功率为63kW，8min消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：（注意单位换算）（1）汽车发动机所做的有用功？（2）燃油完全燃烧放出的热量？（3）汽车发动机的效率是多少？5、南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱来运输货物。（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，求木箱内可装货物的最大质量（g取10N/kg）（2）某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，（q柴油＝4.5×107J/kg。）求该运输过程中，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．水蒸气冲开橡胶塞，是将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，故A错误；B．寒冷的冬天人们常搓手，双手摩擦时双手克服摩擦力做功，是利用做功的方式改变内能，故B错误；C．发光二极管是利用半导体制成的，它具有单向导电性，故C错误；D．云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷，故D正确。故选D。2、A【详解】A．太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能储存起来，故A符合题意；BC．小风扇是风力发电机，将机械能转化电能，而不是用来给太阳能电池板散热的，故BC不符合题意；D．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D不符合题意。故选A。3、B【详解】A．洗衣机的主要部件是电动机，是把电能转化为机械能，少量转化为内能，故A正确，不符合题意；B．锂电池充电时，消耗电能，获得化学能存储起来，是将电能转化为化学能，故B错误，符合题意；C．植物光合作用是把光能转化为化学能，故C正确，不符合题意；D．太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能，故D正确，不符合题意。故选B。4、D【详解】电闪雷鸣中的“电闪”具有电能、光能，同时由于电流的大小发生变化，能产生电磁波，具有电磁能；声音可以传递能量，“雷鸣”说明具有声能；电闪雷鸣中没有涉及到核能。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。5、B【详解】A．在热机的工作过程中，由机械能转化为内能的是压缩冲程，故A错误；B．柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，故B正确；C．柴油机在吸气冲程中吸入气缸中的是空气，故C错误；D．蓄电池充电时，电能转化为化学能，故D错误。故选B。6、B【详解】A．天然气是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A正确，不符合题意；B．光纤通信是利用激光传递信息的，不是应用电信号，故B错误，符合题意；C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，制作二极管的材料是半导体材料，常用的有硅、锗等材料，故C正确，不符合题意；D．目前投入生产的核电站的能量来自于重核的裂变，故D正确，不符合题意；故选B。7、B【详解】A．市区内禁止机动车鸣笛是在噪声的产生处减弱噪声，故A不符合题意；B．减少二氧化碳气体的排放可以改善空气质量，不能减弱噪声，故B符合题意；C．城市街道两旁和空地多种草、多植树可以在噪声的传播过程中减弱噪声，故C不符合题意；D．在汽车的排气管上装消声器可以在声源处减弱噪声，故D不符合题意。故选B。8、A【详解】A．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是利用热传递来改变物体内能的，属于能量的转移，故A符合题意；B．烧水时，水蒸气顶起壶盖，是利用内能做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意；C．给电动自行车的蓄电池充电，将电能转化为化学能，属于能量的转化，故C不符合题意；D．汽油机工作时，汽油燃烧释放出大量内能，利用内能做功，将内能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。故选A。9、C【详解】A．测温仪的电子元件是由半导体材料制成，故A错误；B．测温仪工作时电池对外供电时，将化学能部分转化为电能，故B错误；C．口罩中间层熔喷布始终带有静电，则熔喷布不容易导电，属于绝缘体，故C正确；D．新型冠状病毒可通过飞沫传播，飞沫不属于分子，其运动不是分子运动，故D错误。故选C。10、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。二、填空题1、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。2、热传递2.3×109【详解】[1]发动机工作时，燃料燃烧放出大量的热，致使发动机温度升高，由于水的温度低于发动机机体温度，所以热量由发动机机体传递给水，防止了发动机因燃料不断燃烧而致使发动机温度持续升高的现象出现，过程中是通过热传递的方式降低了发动机的内能。[2]根据汽油热值q=4.6×107J/kg可知，完全燃烧m=50kg汽油放出的热量是Q=qm=4.6×107J/kg×50kg=2.3×109J3、53280电化学【详解】[1]手机电池充满电后储存的电能[2][3]充电时的手机电池中电能转化为化学能。4、压缩上机械能转化为内能【详解】[1][2][3]由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，火花塞没有点火，活塞向上运动压缩气缸内的油气混合物，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。5、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。6、化学能转化为内能热传递减小做功废气【详解】（1）[1]酒精灯燃烧过程将化学能转化为内能。（2）[2]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的。[3]软木塞冲出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小。（3）[4][5]木塞被推出时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与内燃机做功冲程的原理相同；热机的各种损失中，废气的温度较高，废气带走的能量最多。7、温室紫外线【详解】[1]种化石燃料的燃烧会排放出大量的二氧化碳，导致全球变暖，称为温室效应，严重影响了人类的生存环境。[2]大气中的臭氧层能吸收来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免遭伤害。8、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。9、聚变内【详解】[1][2]太阳内部发生的是核聚变，“东方超环”的反应原理与太阳内部一样，为核聚变，释放巨大的核能，原子核能又转化为内能。10、电机械

电内【详解】[1][2]电风扇工作时消耗电能，使扇叶转动即扇叶具有机械能，故电风扇是把电能转化成了机械能。[3][4]电饭锅工作时也是消耗电能，但煮饭是对食物加热，即产生内能，故电饭锅是把电能转化成了内能。三、计算题1、（1）2.1×107J；（2）0.25m3；（3）50%．【详解】(1)水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2J/(kg)100kg(70)=2.1J.(2)需要完全燃烧天然气的体积：Q放=qv,由于Q吸=Q放所以，V=0.25m3;(3)太阳辐射产生的热量Q总=1.86J/(h)2.510h=4.2J.该太阳能热水器的能量转化效率：10050．2、（1）3.78×107J；（2）1890N【详解】解：（1）已知消耗汽油的体积为V=1.2L，消耗汽油的质量为m=ρV=0.7×103kg/m3×1.2×10-3m3=0.84kg则汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.5×107