强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》专项攻克试题（详解）

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》专项攻克考试时间：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、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2、下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（）A．洗衣机工作时是将动能转化为电能B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能C．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一3、2020年11月24日，我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一，其热值q氢=1.4×108J/kg，下列说法正确的是（）A．用液氢作为燃料，是因为其热值大B．火箭升空过程中，液氢的热值不断减小C．燃烧5g液氢产生7×108J的热量D．液氢燃烧过程是内能向机械能转化4、如图是用木炭加热烤肠时的一个场景，为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤。下面分析正确的是（）A．闻到烤肠的香味，表明扩散只在气体中发生 B．烤肠在加热过程中，温度升高，内能增大C．木炭燃烧的过程中，将内能转化为化学能 D．烤肠在石子上烤是利用了石子比铁锅的比热容小5、以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（）A．钻木取火的过程中，内能转化为机械能B．电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能C．发电机工作过程中，电能转化为机械能D．汽油机工作过程中，化学能最终转化为机械能6、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7、关于能量转化，下列说法中不正确的是（）A．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能B．风力发电机发电时，电能转化为机械能C．壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，内能转化为机械能D．用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，机械能转化为内能8、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9、下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用10、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、在行驶的汽车中，燃料的_______能通过燃烧转化为了燃气的内能。燃气通过对活塞做功，将其中一部分内能转化为了_______能，使汽车获得动力，燃气的内能因此而_______（选填“增大”或“减小”）。在此过程中，燃气的内能还会通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式转移到热机上，使热机的温度升高。为了给热机降温，除了加装风扇外，一般还会选用水做冷却液，这是因为水的比热容较_______（选填“大”或“小”）。同质量的水升高相同的温度较其它物质吸收的热量更_______（选填“多”或“少”）。最后，燃料燃烧产生的大部分能量会随废气被排放到空气中，使城市产生“热岛效应”。而在这一系列的能量转化与转移过程中，能量的总量将_______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。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、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、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℃。[]5、铁棍很难被拉伸，说明分子间存在______力；永动机不能永动是因为自然界中都要遵守______定律。6、如图是汽油机，汽油属于_______（选填“可”或“不可”）再生能源。汽车发动机常用水做冷却剂，这是因为水的_______较大。散热器中装有10kg的水，温度升高的过程中，水吸收的热量是______J，这些热量相当于完全燃烧______kg的汽油放出的热量。（水的比热容，汽油的热值q=4.2×107J/kg）

7、如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是______；若飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历了______个冲程；汽油机散热常用水作为冷却剂，这是利用了水的______较大的性质。汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明______。8、为了缓解电力紧张，海南昌江推进核电站的建设，核电站利用核能的途径是可控制的核______（选填“裂变”或“聚变”），核能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源。9、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_______。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小明用燃气灶把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共完全燃烧了0.02m3天然气，则该燃气灶烧水时的效率是多少？（c水＝4.2×103J（kg•℃），q气＝8.4×107J/m3）2、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为8.4×106J，这能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到。（1）则干木柴的热值为多少焦/千克？（2）如果这些能量全部被质量为40kg初温为25℃的水吸收，可以使这些水温度升高多少摄氏度？3、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。4、小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率为75%，小华尝试估测他家天然气表的读数是否准确．他把家里自动洗衣机的“水量”设置为50L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到50L时洗衣机便会自动停止注水．已知当时自来水的温度是16℃，热水器输出热水的温度为40℃，则（1）加热注入到洗衣机里的这些水，需要吸收多少热量？；（2）向洗衣机注入热水前天然气表的示数是2365.89m3，洗衣机自动停止注水时天然气表示数应该是多少m3？（天然气的热值为3.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）。5、小新家新买了一辆小汽车．2018年国庆节他带着家人前往珠海度假，在出发前到加油站加了20L的汽油，在一段平直的高速公路上，以25m/s的速度匀速行驶，汽车发动机的牵引力为1000N，汽油的密度为0.73×10kg/m3，汽油的热值为4.6×10J/kg．（1）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（2）若这次旅游全程往返200km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃饶），求这辆小汽车发动机的热效．-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A．洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误；C．根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误；D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。故选D。3、A【详解】A．用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液氢放出的热量更多，故A正确；B．燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故可知火箭升空过程中，液氢的热值不变，故B错误；C．由题意可知，燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C错误；D．液氢燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，故D错误。故选A。4、B【详解】A．闻到烤肠的香味，表明香味扩散到空气中，而扩散是指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象，固体、液体也能发生扩散现象，故A错误；B．加热烤肠时，烤肠吸收热量，温度升高，温度增加，故B正确；C．燃料燃烧是将化学能转换为内能的过程，故C错误；D．利用这种石头来制熟烤肠，这主要是利用了石头的比热容比铁的比热容大，在同样吸热的情况下，其温度升高比较慢，且散热比较均匀的特点，故D错误。故选B。5、D【详解】A．钻木取火的过程中，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误；B．电动机在通电转动过程中，消耗电能，主要获得机械能，故B错误；C．发电机工作过程中，将机械能转化为电能，故C错误；D．汽油机工作过程中，燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能，再通过对外做功将内能转化为机械能，故D正确。故选D。6、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。7、B【详解】A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，有很少一部分转化为内能；故A正确，A不符合题意；B．风力发电，即消耗风能，产生电能，所以是将风能转化为电能，故B错误，B符合题意；C．水沸腾时将壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，其自身的内能减小，即消耗了内能，产生了机械能，故是将内能转化为机械能的过程，故C正确，C不符合题意；D．用砂轮磨刀时，克服摩擦做功，刀的温度升高、内能增大，故是将机械能转化为内能的过程，故D正确，D不符合题意。故选B。8、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。9、B【详解】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、化学机械减小热传递大多不变【详解】[1][2][3]在行驶的汽车中，燃料燃烧时将化学能，转化为内能；燃气推动活塞做功，将一部分内能转化为机械能，燃气对外做功，内能减小。[4]高温高压的燃烧通过热传递转移到热机上，热机的温度会升高。[5][6]由于水的比热容较大，与质量相同的其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量较多，选用水做冷却液。[7]燃料燃烧产生的废气被排放到空气中，使城市中的气温明显变高，产生“热岛效应”，由能量守恒定律可知，能量转化与转移过程中，能量的总量将不变。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、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、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℃。5、引能量守恒【详解】[1]铁棍很难被拉伸，是因为分子间存在引力，使得分子间距离难以变大。

[2]永动机不能永动是因为自然界中都要遵守能量守恒定律，机械运转过程由于摩擦使部分机械能转化为内能，机械的能量不断减小，直到变为零，使机械停下来。6、不可比热容3.36×1060.08【详解】（1）[1]从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，所以汽油属于不可再生能源。（2）[2]水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机常用水来做冷却剂。（3）[3][4]水吸收的热量由题知Q放=Q吸=3.36×106J需要完全燃烧汽油的质量7、机械能转化为内能60比热容能量的转移具有方向性【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断这是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。[2]飞轮转速是1800r/min=30r/s，即飞轮1s转30r，因一个工作循环飞轮转2r，经历4个冲程，所以汽油机1s转30r，经历60个冲程。[3]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂。[4]汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，而不是自发地从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有方向性。8、裂变不可【详解】[1]核电站是利用核裂变反应所释放的能量产生电能的发电厂。[2]核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。9、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）。10、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。三、计算题1、40%【解析】【分析】先由Q吸=cm△t计算水吸收的热量，然后由Q放【详解】由Q吸Q由Q放=Vq由η=Q【点睛】本题考查的是Q放=Vq、Q吸2、（1）1.2×107J/kg；（2）50摄氏度。【解析】【详解】（1）由Q放＝mq可得，干木柴的热值：q＝＝＝1.2×107J/kg；（2）如果这些能量全部被水吸收，即Q吸＝Q放＝8.4×106J，根据Q＝cm△t可得，水升高的温度：△t＝＝＝50℃。3、(1)42h；(2)240W；(3)150W【详解】(1)充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电路输出。蓄电池的供电容量W=UQ=12V×400A•h×（90%-20%）=12V×400A×3600s×（90%-20%）=1.2096×107J由得可供灯具正常发光时间(2)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，所以太阳能电池板每1m2发电功率为由表格数据可知15%P太=P电所以1m2范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率