强化训练苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》专项测评试题（解析版）

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》专项测评考试时间：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2、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（）A．该图说明了能量可以发生转化B．该图说明了能量可以发生转移C．该机器遵循能量守恒定律D．该机器的效率为75%3、下列实例与能量转化相对应正确的是（）A．汽油燃烧：化学能转化为内能B．太阳能电池：太阳能转化为化学能C．热机中的做功冲程：利用机械能转化为内能D．光滑斜面上的小球自由滚下：机械能转化为内能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、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6、如图所示反映了一只白炽灯正常工作时能量转化情况，下列说法错误的是（）A．图中括号内的能量应该是光能B．生活中使用这种灯泡电能的利用效率高C．生活中使用这种灯泡不利于节能D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10％7、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。8、下列关于能量的说法中，正确的是（）A．所有的能量转化过程，都遵守能量守恒定律B．蒸汽机的原理是将机械能转化为内能C．电动机工作的过程是将机械能转化为内能D．不同燃料燃烧时，热值大的放出的热量多9、小聪和同学们看了图中的漫画，一同追踪家里用的电能的来源时发表了各自的观点，说法不正确的是（）

A．小聪：我们生活中的大部分能量来自太阳B．小明：能量既可以发生转移也可以发生转化C．小光：在火力发电站发生的能量转化有：化学能转化为内能D．小亮：所有能量转化为电能后就不会再转化了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、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。2、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．3、近年来，手机“微信”成为人们交流的一种方式，它是靠手机发射和接收的_____来传播信息的；在给手机充电的过程中，电能转化为_____能，人类是在能量的转化或转移的过程中利用能量，而能量的转化和转移是有_____的，因此可利用的能源是有限的。4、（1）高速公路上常常会见到“限速”或“保持车距”的提示牌。对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具有______不能及时停住而造成交通事故。炎热的夏日，驾车行驶在平直的高速公路上，常常会看到公路远处似乎有“积水”，“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影，如图所示；但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生______形成的。（2）2020年的冬天特别寒冷，早起锻炼的小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从改变物体内能的方式来看，小丽是通过______来增加手的内能的，小军是通过______来增加手的内能的。（3）目前，我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的产业链制造能力，水电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。其中，水电、风电、光伏发电消耗的能源——水能、风能、太阳能都属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站是利用原子核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电的。（4）每个家庭电路中，都装有图甲所示的仪表，它是用来测量整个家庭电路中所有用电器在一段时间内消耗的______的。有些家用电器的电源线使用图乙所示的三线插头，其中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与______相连。5、“滴滴”打车以其方便快捷的特点，成为不少人出行的首选。“滴滴”的不少车主，都会选择以天然气代替柴油或汽油的新燃料车，天然气属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。6、阅读短文，回答问题。电容式触摸屏现在，智能手机、平板电脑等数码移动设备，都使用触摸屏，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上、通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，就不能正常操作触摸屏了。解答下列问题：（1）给电容式触摸屏的手机充电时，手机相当于简单电路中的______，将______能转化为______能；（2）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是______（选填“导体”或“绝缘体”）。通过触摸屏周边分布的电极检测______的变化，可感知手指的运动轨迹；（3）当手指触到触摸屏时，手指从接触点吸走一个很小的电流；（4）冬天，戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套，不能正常操作电容式触摸屏的原因是______。要制作一副保暖触摸屏手套，你的方法是______。7、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。8、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）。9、小林用电流表测量图甲所示电路中通过灯泡的电流时，电流表先后接在了M、N处，电流表接在M处时，指针位置如图乙，电流表接在N点时，指针位置如图丙。（1）两次测量指针的位置不同的原因是______；（2）电路中的电源是蓄电池，它在充电时将______能转化为______能，电路中的电流应以图______（填“乙”或“丙”）的读数为准，理由是______，电流的大小为______A。10、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”）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一辆水陆两栖坦克总重3×105N，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5m2．（ρ水＝1.0×103kg/m3g＝10N/kg）（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为7×104Pa，请用计算说明坦克能否安全通过？（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？（3）一次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶1200m，用时2min，发动机牵引力的功率保持600kW恒定不变，发动机消耗了4.5kg的燃料（燃料的热值为4.0×107J/kg），求发动机提供的牵引力是多大？发动机的效率是多大？2、天然气是一种清洁环保的优质能源。用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20°C的水加热到100°C。（天然气热值q=4.2×107J/m3）求：（1）水吸收的热量；（2）12m3天然气完全燃烧所释放的热量；（3）燃气锅炉烧水时的效率。3、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、2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自行流入罗布泊。此路经中最高海拔约为h1=1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近h2=1000m的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。取g=10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。(1)若通过管道提升海水，电能效率η=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为多少？(2)若每年调4×109m3海水入疆，即使把从罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水，也还需要额外提供电能；①若利用水的落差发电，发电效率也为η=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为多少？②已知三峡水电站年平均流量Q=5.0×1011m3，水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率η=60%。若“引渤入疆”工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送，求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A．由图可知，有一部分内能转化为了机械能，这说明了能量可以发生转化，故A正确，不符合题意；B．由图可知，内能输入后，有内能输出，说明了能量可以发生转移，故B正确，不符合题意；C．机器发生了能量的转化和转移，在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律，故C正确，不符合题意；D．该机器是利用内能来做功的，内能转化为机械能，效率为故D错误，符合题意。故选：D。3、A【详解】A．汽油燃烧时，通过化学变化将自身的化学能转化为内能，故A正确；B．太阳能电池在工作时，将太阳能转化为电能，故B错误；C．热机中的做功冲程，高温高压气体推动活塞向下运动，把内能转化为机械能，故C错误；D．光滑斜面上的小球自由滚下，因斜面没有摩擦，机械能不会转化为内能，故D错误。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．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。6、B【详解】A．从白炽灯的工作方式及能量转化图可知，100J的电能转化成了90J的内能和10J的光能，所以图中括号内的能量应该是光能，故A正确，A不符合题意；BC．从能量转化图可知，转化为的内能为90J，而光能只有10J，所以该灯泡的电能利用效率低，不利于节能，故B错误，B符合题意，C正确，C不符合题意；D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率100%10%故D正确，D不符合题意。故选B。7、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。8、A【详解】A．能量转化和转移的过程中，能量总量保持不变，即遵守能量守恒定律，故A正确；B．蒸汽机的工作原理是将内能转化为机械能，故B错误；C．电动机工作时消耗电能，将电能转化为机械能，C错误；D．热值是指1kg某种物质完全燃料放出的热量，热值大的放出的热量不一定多，故D错误。故选A。9、D【详解】A．自然界中，能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，我们生活中的大部分能量来自太阳能，故A正确，不符合题意；B．能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，故B正确，不符合题意；C．火力发电站的工作过程是：燃烧燃料，燃料的化学能转化为内能，然后利用内能做功，故C正确，不符合题意；D．能量转化为电能后，电能还可以转化为其他形式的能，故D错误，符合题意。故选D。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、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。2、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。3、电磁波化学方向【详解】[1]手机既是无线电发射台又是无线电接收台，在人讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波；靠手机发射和接收的电磁波来传递信息的。[2]在给手机充电的过程中，消耗电能，产生化学能，所以是将电能转化为化学能的过程。[3]自然界中的能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的转化和转移是有方向的；因此可利用的能源是有限的。4、惯性折射热传递做功可再生裂变电能大地（或“地”或“地线”）【详解】（1）[1]惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具惯性不能及时停住而造成交通事故。[2]光由一种介质斜射入另一种介质（或在同种不均匀介质中斜射）时传播方向会发生改变。“公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生折射形成的。（2）[3]小丽是哈气取暖，水蒸气液化放热，手吸热，是通过热传递来增加手的内能的。[4]小军是两手互搓取暖，是摩擦生热，通过做功来增加手的内能的。（3）[5]不可再生能源是须经地质年代才能形成而短期内无法再生的一次能源，可再生能源是能够不断得到补充以供使用的一次能源。水电、风电、光伏发电消耗的能源——水能、风能、太阳能都属可再生能源。[6]核电站是利用能够控制的原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的，核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的。（4）[7]电能表测量电能的仪器。电能表上电功的单位是，电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内消耗的电能。[8]大地是导体,三线插头中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与大地相连，从而防止触电。5、不可再生【详解】天然气一旦消耗，短期内不能从自然界得到补充，是不可再生资源。6、用电器电化学导体电荷分布较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容把该手套指尖部分的材料换为导体【详解】（1）[1][2][3]给手机充电时，手机消耗电能，相当于简单电路中的用电器，将电能转化为化学能，储存在手机电池里面。（2）[4]由短文内容可知，当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，所以该薄膜材料是导体。[5]由题意可知，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。（4）[6]结合短文内容可知，戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套时，较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，所以就不能正常操作触摸屏了。[7]要制作一副保暖触摸屏手套，则手指与导电薄膜之间必须是导电的材料，所以应把该手套指尖部分的材料换为导体。7、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。8、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=2.8×106J9、两次电流表选用的量程不同电化学乙分度值小读数更加精确0.46【详解】（1）[1]因为M、N两点的电流相等，而两个电流表的指针偏转角度不同，说明前后两次电流表选用的量程不同。（2）[2][3]蓄电池充电时，将电能转化为化学能，储存在蓄电池中。[4][5]从乙图中可以看出，乙图中指针偏转角度大，说明选择的量程较小，分度值小，故选乙表的读数为准，理由是：分度值小读数更加精确。[6]乙图中电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.46A，故电路中的实际电流为0.46A。10、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。三、计算题1、（1）7×104Pa，能；（2）30m3；（3）6×104N，40%。【解析】【分析】（1）坦克在对冰面的压力等于其重力，已知受力面积，利用求压强大小，并与冰层能承受的最大压强比较；（2）坦克在水中航行时，处于漂浮状态，受到的浮力等于自重，利用F浮＝ρ水gV排求排开水的体积；（3）已知坦克在平直公路上匀速行驶的距离与时间，求其速度，根据求出发动机提供的牵引力；已知发动机消耗了4.5kg的燃料和燃料的热值为4.0×107J/kg，根据Q＝mq求放出的热量，根据求发动机的效率。【详解】（1）一辆水陆两栖坦克总重3×105N，对冰面的压力等于其重力，坦克对冰面的压强：，故坦克能安全通过；（2）该坦克过河漂浮在水面上时，其受到的浮力等于重力，即F浮＝G＝3×105N，由F浮＝ρ水gV排得排开水的体积：；（3）该坦克在平直公路上匀速行驶的速度：，因匀速行驶，且，则发动机提供的牵引力：，4.5kg的燃料完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝4.5kg×4.0×107J/kg＝1.8×108J，发动机的效率：答：（1）冰层能承受的最大压强为7×104Pa，该坦克能从水平冰面上安全通过；（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，它排开水的体积是30m3；（3）发动机提供的牵引力是6×104N，发动机的效率是40%。【点睛】本题考查了压强公式、功率公式、物体浮沉条件的应用、功、燃料放出热量及效率的计算，综合性强。2、（1）1.68×108J；（2）5.04×108J；（3）33.3%【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg·°C）×500kg×（100°C-20°C）=1.68×108J（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=12m3×4.2×10