强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》专题测试试题（解析卷）

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》专题测试考试时间：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、下列关于热、热值和热机效率的描述，正确的是（）A．使燃料然烧更充分，可以增大其热值 B．物体吸收的热量越多，其比热容就越大C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．燃料燃烧将内能转化为化学能2、下列事例中，属于内能转化为机械能的是A．两手相互搓一搓，手心发热 B．水沸腾后，壶盖儿被水蒸汽顶起C．用嘴对手心哈气，手心变热 D．流星与空气摩擦发光发热。3、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4、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5、下列说法中不正确的是（）A．快速行驶的车辆急刹车停下来过程中能量消失了B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，内能转化为机械能C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能增加D．相同质量的0℃的冰和0℃的水相比较，0℃的水内能大6、下列现象中蕴含着许多物理知识，有关说法中正确的是（）A．用煤气烧水时，煤气燃烧的越充分，热值越大B．将钢板熔化成液体后，其比热容变大C．南极冰山的温度低于0℃，不具有内能D．火箭发射升空的过程中，外壳与空气摩擦导致温度升高，内能增大7、下列说法正确的是（）A．由于沙石的比热容较大，所以沙漠地区的昼夜温差较大B．清晨，路边的草或树叶上有时会结有露珠，这是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小水滴C．随着科技的发展，人类一定能制造出永动机-不需要动力就能源源不断地对外做功的机器D．利用一切物质的分子都在不停地做无规则运动这一规律，经过训练的警犬可以从旅客的行李箱中发现夹带的海洛因、摇头丸等毒品8、下列关于能量转化和转移的实例中，分析正确的是（）A．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能B．水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能D．在热传递中，热量总是从内能多的物体传到内能少的物体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、关于能量，下列说法正确的是（）A．能量是与物体运动有关的物理量，所以静止的物体没有能量B．火力发电厂将煤炭燃烧释放的能量转化为电能C．风能、电能、核能等一切能量都来源于太阳D．不同形式的能量之间可以相互转化，因此能量的转移，转化没有方向性第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、狮子座流星雨来自于坦普尔﹣塔特尔彗星，彗星的碎屑高速运行并与地球相遇，部分落入地球大气层，这些碎屑在重力作用下克服与大气的摩擦做了___________使其___________能激剧增加而燃烧，形成划过天空的流星雨。2、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”）3、有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，但机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为内能，机械能会逐渐减少，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了___________定律。4、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。5、小明发现路旁有“神奇”路灯（如图），它可以“自己”白天发电并储存起来用于晚上照明，白天在太阳能电池处发生的能量转化是：________；晚上在蓄电池处发生主要的能量转化是：________。6、如图甲所示，将温度传感器放在篮球气嘴处，当篮球放气时，发现气嘴处温度下降．对此现象的解释是：气体对外做功，内能______；这个现象与图乙、丙中______装置的原理是一致的；另一种装置中能量的转化情况是______。7、指出下列过程中的能量转化：（1）摩擦生热_______；（2）对蓄电池充电_______。8、如图1这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。（1）请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”：______（填“能”、“不能”）；（2）如图2是内燃机的能流图，请你填出图中“？”的内容：______。9、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。10、2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值______（选填“大”或“小”）的固体燃料，燃料的质量减少，热值______（选填“变小”或“不变”），天然气已经被广泛利用，它是一种______（选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为______J。（q天然气=4×107J/m3）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。型号JL-88水容量/L80自身质量/kg40（1）若它的底部支架与水平台面的总接触面积为0.3m2，求它对台面的压强；（2）本地（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×107J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它每天中接收的太阳能约为多少？相当于节约了多少kg的煤碳（煤的热值为4.2×107J/kg）？（3）请你从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由。2、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%]3、某学校每天需要将1000kg、20℃的水烧开（一标准大气压下）供师生饮用。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）如果煤气的热值为4×107J/m3，燃烧煤气放出的热量只有60%被水吸收，学校每天使用14.7m3的煤气，可以将水温度烧到多少℃？4、太阳能是一种理想的绿色能源。李刚家最近安装了一台太阳能、电能两用热水器，如图所示。请回答下列问题：（1）设水箱可装水80kg，在一般的光照条件下，一满箱20℃的水到傍晚时，水温可达到55℃，则水吸收的热量是多少？相当于多少立方米的煤气完全燃烧放出的热量？[c水=4.2×103J/(kg·℃)；煤气的热值约4×107J/m3]（2）在阴雨连绵的天气里，水箱中的水需要用电加热器来加热。若该电加热器规格为“220V1.8kW”，要使满箱水同样从20℃升高到55℃，电加热器至少需要正常工作多少时间？5、小明家新安装了一台水箱能容纳500kg水的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．[水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]（1）求在这4h内水吸收的热量？（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需燃烧多少千克的焦炭？-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，所以使燃料然烧更充分不可以增大其热值，故A错误；B．比热容是物质的一种特点，与吸收的热量的多少无关，物体吸收的热量越多，其比热容不变，故B错误；C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；D．燃料燃烧将化学能转化为内能，故D错误。故选C。2、B【详解】A．两手相互搓一搓，手心变热是摩擦生热，也就是做功的方式使内能增加，是把机械能转化为内能，故A不符合题意；B．烧水时蒸气把壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B符合题意；C．用手抱住热水袋取暖，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故C不符合题意；D．流星在空中滑落时发光发热是机械能转化为内能，故D不符合题意。故选B。3、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。4、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。5、A【详解】A．能量不会凭空产生和消失，只会从一种形式的能转化为另一种形式的能，车辆急刹车停下来过程中机械能转化为内能，故A错误，符合题意；B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B正确，不符合题意；C．锯条发热，温度升高，内能增大，故C正确，不符合题意；D．冰熔化为水需要吸热，内能增大，则相同质量的0℃的冰和0℃的水相比较，0℃的水内能大，故D正确，不符合题意。故选A。6、D【详解】A．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，故A错误；B．将钢板熔化成液体后，物质内部结构不变，材料不变，故比热容不变，故B错误；C．因物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能；则低于0℃的物体也有内能，故C错误；D．火箭发射升空过程中，通过火箭外壳与大气摩擦做功，将机械能转化为内能，内能增大，温度升高，故D正确。故选D。7、D【详解】A．由于沙石的比热容较小，一定量的砂石吸收或放出一定热量后，温度变化大，所以沙漠地区的昼夜温差较大，故A错误；B．清晨，路边的草或树叶上有时会结有露珠，这是空气中的水蒸气在夜间遇冷液化形成的小水滴，故B错误；C．根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式的能量，所以永动机是不会制造出来的，故C错误；D．因为分子不停地做无规则运动，而且警犬的鼻子非常灵敏，所以经过训练的警犬可以从旅客的行李箱中发现夹带的海洛因、摇头丸等毒品，故D正确。故选D。8、A【详解】A．燃料燃烧时发生化学变化，即燃料燃烧时将化学能转化为内能，故A正确；B．水轮机带动发电机发电，水轮转动的机械能转化为了电能，故B错误；C．植物吸收太阳光进行光合作用，光合作用时发生化学变化，故是光能转化为化学能，故C错误；D．在热传递中，热量总是从温度高的物体传到温度低的物体，故D错误。故选A。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．一切物体都具有内能，静止的物体也有内能，故静止的物体也有能量，故A错误；B．自然界中的各种能量可以相互转化的，且总量不变，火力发电厂就是将煤炭燃烧释放的能量转化为电能，故B正确；C．风能和核能属于一次能源，直接从自然界获得，而电能不属于一次能源，通常是由其他形式的能转化而来，风能、电能、核能都与太阳无关，故C错误；D．不同形式的能量之间可以相互转化，在转化过程中一部分能量不能被收集起来重新利用，能量转化向减少的方向，因此能量的转移、转化具有方向性，故D错误。故选B。二、填空题1、功内【详解】[1][2]彗星的部分碎屑在落入地球大气层的过程中，与大气层摩擦做功，机械能减小，内能增大，机械能转化成内能。碎屑的内能激剧增加而燃烧，从而形成流星雨。2、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。3、能量守恒【详解】永动机违背了能量守恒定律，根据能量守恒定律可知，该机械装置不可能实现，因为机器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能总量会逐渐减少，所以该设想的机械装置不能实现。4、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。5、太阳能（光能）转化为电能化学能转化为电能【详解】[1][2]白天，太阳能电池板太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化电池的化学能储存在大容量蓄电池内；晚上，路灯开始工作。即蓄电池给路灯供电，此时将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能。6、减少乙机械能转化为内能【详解】[1]篮球放气时，气体对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减少。[2][3]乙装置中，当按动电火花发生器的按钮时，酒精会燃烧，酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，燃气的内能减少；丙装置中，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高，活塞的机械能转化为空气的内能。故与图甲中描述的原理相同的是乙装置；丙装置中能量的转化情况是机械能转化为内能。7、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。8、不能散热损失【详解】（1）[1]不能。由于从上面流到下面水池过程中，用来打磨物体消耗能量，还有一部分重力势能转化为掉入水池中的水的动能，故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下来的水要比抽上去的水多，随着时间的推移，上面水池中的水越来越少，一段时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动”。（2）[2]因为热机的大量能量会通过散热的方式损耗，因此图中“？”的内容表示散热损失。9、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。10、大不变不可2.8×106【详解】[1]火箭发射时要选用热值大的固体燃料，原因是完全燃烧相同质量的燃料，热值大，可以放出更多的热量。[2]热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃料的质量减少时热值不变。[3]天然气属于化石能源，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。[4]完全燃烧0.07m3天然气释放的热量Q放=Vq=0.07m3×4×107J/m3=2.8×106J三、计算题1、（1）4×103Pa；（2）3.36×108J，0.8kg；（3）利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）（合理即可）【详解】解：（1）热水器中水的体积为水的质量为热水器装满水之后总质量为太阳能热水器对地面的压力等于热水器的重力，即热水器的台面的压强为（2）由题意可知，它每天中接收的太阳能约为煤完全燃烧时产生的热量为需要煤的质量，即节约煤的质量为（3）太阳能是可再生能源，且是清洁能源，提倡开发利用太阳能，可以节约化石能源的使用（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”），减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）。答：（1）它对台面的压强为4×103Pa；（2）它