强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》章节练习试题（含答案解析版）

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》章节练习考试时间：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、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2、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3、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4、小红用电热水壶将质量为1kg，初温为20℃的水加热到70℃，c水＝4.2×103J/(kg•℃)，下列分析中错误的是（）A．水吸收的热量为2.1×105JB．电热水壶消耗的电能大于2.1×105JC．水的内能增大了2.1×105JD．水在70℃时的比热容大于4.2×103J/(kg•℃)5、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6、根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是（）A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B．不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后，会永不停息地在两侧来回运动C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年7、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8、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9、下列对能量转化分析错误的是（）A．水电站主要将机械能转化为电能B．核电站主要将核能转化为电能C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能D．燃料燃烧主要将化学能转化为机械能10、生活中能量转化的实例很多.下列描述中，错误的是（）A．摩擦生热是把机械能转化为内能B．植物的光合作用是将光能转化为化学能C．电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D．给蓄电池充电时，化学能转化为电能第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、2021年10月16日0时23分长征2F火箭托举神舟13号飞船成功发射。火箭中用氢气做燃料主要的优点是它的______高，火箭中的燃料燃烧时，将燃料______能转化为燃气的______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、马路上的路灯同时亮同时熄灭，它们是______联，白天充电电板能将光能转化为______能，节日里树枝上的小彩灯交替着闪烁，它们是______联，闪烁时将______能转化为内能和光能。4、风力发电机将机械能转化为______，若一台风力发电机一天发电9.2×109J，这些能量相当于完全燃烧______kg的汽油放出的热量（q汽油=4.6×107J/kg）。5、随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机转动，汽轮机驱动发电机来发电。（1）根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整；______（2）用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点？______（至少写出一条）6、在如图所示的实验中，试管中装有水，用软木塞塞住管口，用酒精灯加热，使水沸腾，将会看到①木塞向外冲出；②试管口有白雾的现象。实验中，燃料燃烧把化学能转化为内能，传递给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的______能转化为塞子的______能，这时水蒸气的内能______，温度______，液化成白色的雾。7、某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为______J，若此时汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒内对外做功______次。在刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总和______（填“增大”、“不变”或“缩小”）。8、在湘江风光带耸立着一排“风光互补”照明灯，如图所示。它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“腰”挎照明灯。无风有光时，通过太阳能电池板发电，将太阳能转化为电能，有风无光时，通过“小风扇”风力发电，将_______能转化为电能。照明灯工作时，将_______能转化为光能。9、煤、石油、天然气等能源的利用，使人类得以获得大量内能，给人类文明带来进步，但同时也造成环境污染，给人类带来危害。请你分别举出一个利用能源和一个污染环境的例子：利用能源的例子：______。污染环境的例子：______。10、导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体。除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它在多方面都有重要应用。有的半导体在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如上图所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中，电能被直接转换为光子，这大大提升了发光的效能，因为在其他灯具技术中，电能首先是被转化为热，只有很小一部分转化成了光。（1）以下元件不是由半导体材料制成的___________。A．光敏电阻B．白炽灯C．热敏电阻D．LED灯（2）LED灯电能可以直接转化成___________能，而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成___________能，再有很小一部分转化成光能，因此，LED灯的效率比传统照明灯要___________（填“高”或“低”）。（3）如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变___________（选填“大”或“小”），热敏电阻两端电压将变___________（选填“大”或“小”）。（4）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如图所示），则25℃的刻度应在20℃___________（选填“左”或“右”）边。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，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有80%被水吸收）2、风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．（1）风力发电机是根据______原理发电的，利用风力发电时，是将______能转化为电能（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为______W（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W此时风速为______m/s．（4）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过______h（5）某城市一道路的路灯采用该型号风光互补路灯照明，已知路灯的规格为“12V、70W”路灯共1000盏，每天正常工作10h，则一天消耗的电能为______kW•h3、东东家购买某型号的四轮汽车的质量为1.6t。假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶144km，所用的时间是2h，消耗汽油12L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为1.5kW（已知ρ油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg）求：（1）汽车行驶过程中的牵引力。（2）汽车发动机的效率。4、邹城某中学为学生供应开水，用锅炉将200L的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×107J／kg。求：(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?5、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表为小明家的太阳能热水器在阳光照射下记录的相关信息，其中太阳辐射功率在数值上等于1h内投射到太阳能热水器吸热板1m2面积上的太阳能，求：太阳照射时间/h装水量/kg吸热板面积/m2水升高的温度/水的比热容/太阳辐射功率/4100240(1)水在4h内吸收的热量是多少？(2)水在4h内吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭所释放的热量？（焦炭的热值取）(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多大？-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、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。4、D【详解】A．水吸收的热量故A正确，不符合题意；B．电热水壶消耗的电能转化为内能，其中有水的内能、水壶的内能，部分热量散失到空气中，所以电热水壶消耗的电能大于2.1×105J，故B正确，不符合题意；C．水的内能增大值等于水吸收的热量，大小为2.1×105J，故C正确，不符合题意；D．比热容是物质的一种特性，水的温度升高，它的比热容不变，故D错误，符合题意。故选D。5、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。6、B【详解】A．子弹射穿木板，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；B．不考虑空气阻力的影响，小球在光滑的U形槽斜面中由静止滚下，机械能守恒，小球会在两侧来回运动，不会停止，故B符合题意；C．在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C不符合题意；D．机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，故D不符合题意。故选B。7、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。8、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。9、D【详解】A．水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确，不符合题意；B．核电站是将核裂变时释放的能量最终转化为电能，故B正确，不符合题意；C．太阳能热水器是吸收太阳能来加热水的，是将太阳能转化为内能，故C正确，不符合题意；D．燃料燃烧主要将化学能转化为内能，故D错误，符合题意。故选D。10、D【详解】A．摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；B．植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故B正确，不符合题意；C．电动机带动水泵把水送到高处，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．给蓄电池充电时把电能转化为化学能，故D错误，符合题意。故选D。二、填空题1、热值化学内【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]燃料燃烧是一种化学变化，将化学能转化为燃气的内能。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、并电并电【详解】[1]马路上的路灯同时亮，同时灭，但一盏灯坏时，其它灯仍然能亮，由并联电路中各个用电器互不影响可知，各路灯是并联的。[2]白天充电电板，消耗光能，产生电能，将光能转化为电能。[3][4]节日里树枝上的小彩灯交替着闪烁，互不影响，它们是并联的，闪烁时，消耗电能，产生内能和光能，将电能转化为内能和光能。4、电能200【详解】[1]风力发电机将机械能转化为电能。[2]汽油完全燃烧需要放出的热量由得完全燃烧汽油的质量m=5、内能，机械能环保（或者节能）【详解】（1）[1]燃料的化学能通过燃烧转化为高温高压气体的内能，高温高压燃气又推动汽轮机做功，把内能转化为机械能，然合汽轮机带动发电机发电，使机械能转化为电能。（2）[2]垃圾填埋既占用了土地又污染环境，利用垃圾发电，可以做到废物利用，节约了其它能源。6、内机械减少降低【详解】[1][2][3][4]水蒸气把软木塞冲出的过程中，水蒸气对软木塞做功，塞子被冲出去，这个过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能，此时水蒸气内能减少，温度降低液化成的小水滴。7、2.76×10830不变【详解】[1]汽油完全燃烧产生的热量[2]四冲程汽油机的飞轮转速是也就是1s飞轮转动60r，因为完成一个工作循环，要经过四个冲程，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次。[3]据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。8、机械能（或风能）电【详解】[1]风力发电时的能量转化是“小风扇”将机械能（或风能）转化为电能。[2]照明灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能。9、见解析见解析【详解】[1]生活中很多地方都需要用到能源，比如利用柴油作为燃料使拖拉机耕地。[2]人类在使用能源的同时，不可避免对环境造成影响，如化石燃料在燃烧时，产生的废气会污染环境。10、B光内高小大右【详解】（1）[1]短文中介绍了半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻和LED灯，但白炽灯不是半导体材料制成的，故选B。（2）[2][3][4]由题意可知，在LED灯中，电能被直接转换为光子，电能转化为光能；因为白炽灯工作时，是将电能转化为光能和内能，因此普通白炽灯正常工作时消耗的电能约有10%的转化为光能，其余90%因发热转化为了内能发光二极管（LED）的发光原理是电能直接转化为光能，由于发光二极管（LED）几乎不发热，从而减小了电能损失，提高了电能转化为光能的效率。（3）[5][6]由于热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，当热敏电阻所在区域的温度降低，其阻值增大，根据串联分压不分流的特点，电阻越大所分得电压越大；当热敏电阻所在区域的温度降低，其阻值增大，整个电路中的电阻变大，根据变形可知，电源电压不变，电路中的电流变小。（4）[7]因为温度升高，则热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可得，电路中电流将增大，故指针将右偏，则25℃的刻度应在20℃的右边。三、计算题1、（1）1.68×107J；（2）2.1×107J；（3）80%；（4）0.4kg．【解析】(1)热水器中的水吸收的热量：Q＝cm(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×40℃＝1.68×107J，(2)热水器5小时内接收到的太阳能：E＝4.2×106J/h×5h＝2.1×107J；(3)热水器的效率：η＝＝80%(4))∵煤气燃烧放出的热量80%被水吸收，∴煤气燃烧放出的热量：Q放＝＝2.1×107J，∵Q＝mq∴完全燃烧煤气的质量：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放＝Q＝1.68×107J，由Q＝mq可知完全燃烧