2022年最新苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展课时练习试题(含解析).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展课时练习 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（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、汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是汽油机的一个冲程，下列说法中正确的是（）A图示冲程为吸气冲程B随着汽油的燃烧，汽油质量减少，汽油的热值变小C图示冲程汽油机把内能转化为机械能D水作为发动机的冷却剂，吸热后水温升高，比热容变小2、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3、在联合国峰会上我国提出了要提高非化石能源消费比重的计划，下列关于原子、能源和能量，说法错误的是（）A太阳能是“能源之母”，其能量来自于自身的核聚变B化石能源是不可再生能源C能量在转化过程中一定遵守能量守恒定律D原子核由质子和电子组成4、联合国把每年的6月5日定为“世界环境日”，旨在唤起全世界人民的环境保护意识。以下措施有利于环境保护的是（）A大量砍伐树木B大量使用农药和化肥C工业废水直接排放D将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里5、中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（）A智能机器人只能通过声音信号控制B北斗卫星导航是通过光纤传递信息C用5G手机上网是通过电磁波传递信息D无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量6、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7、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8、如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（）A太阳能电池板将太阳能直接转化为汽车的机械能B蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能C太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能D太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能9、下列对能量的说法中错误的是（）A能量的转化和转移过程中，总的能量不变B做机械运动的物体具有能量C利用能量的过程，就是能量转移和转化的过程D我们使用各种家用电器，就是把其他各种形式的能量转化成电能10、小聪在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg·），则下列说法中正确的是（）A酒精燃烧的过程是内能转化为化学能Bc乙=2.4×103J/（kg·）C0-8min乙吸收的热量为3.36×104JD该酒精灯的加热效率为28%第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需能量，人的体温保持在37左右是因为食物提供的_能转变为人体的_能。2、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，将会看到木塞向外冲出；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。3、神舟十三号载人飞船16日在长征二号F遥十三运载火箭的托举下点火升空，开始中国迄今时间最长的载人飞行。运载火箭常选用液态氢作为燃料，主要是利用其_大的物理性质。一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，则1s内汽油机完成_个冲程，发动机常用水做冷却液，是利用水的_大的特点。4、小明家有一辆小汽车，他发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面是他思考的问题，请你帮他补充完整。（1）一次栓修同侧前、后两个方向灯时，发现前面的灯发光，后面的不发光，说明这两灯是 _（选填“串联”或“并联” ）（2）调试四冲程汽油发动机的过程中，飞轮转了3000转，则该过程中发动机完成 _个冲程。（3）汽车刹车后，仍能继续行驶一段距离，这是因为 _。（4）如图乙所示是车用蓄电池铭牌的一部分，给蓄电池充电时，是 _能转化为 _能，此时它相当于电路中的 _（选填“电源”或“用电器”）。汽车蓄电池型号×××参数12V150Ah乙5、如图所示，太阳能路灯的灯杆顶端有一块面积为0.5m2的太阳能电池板，它能将太阳能转化为 _，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚LED灯照明。中午，太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J。某天中午太阳光辐射到该太阳能电池板1h的能量相当于完全燃烧 _kg的煤放出的热量。（煤的热值为3.0×107J/kg）三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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=1.0×103kg/m3。(1)若通过管道提升海水，电能效率=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；若利用水的落差发电，发电效率也为=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为多少？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=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。2、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*h 12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W 12V(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。3、邵阳市望云山开发风力发电基地，预计到 2025 年全部投入生产，如果该风力发电基地全部建成的话，风电装机总容量可达1万千瓦。风力发电即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，利用风的动能转化成电能。若风力发电机，每片风叶的质量为 6t，长为40m。下表给出了 1kg 空气在不同风速下速度（）与动能（E）的关系（空气密度取 1.2kg/m3，圆周率=3.0）：动能 E（J）28183250风速 v（m/s）246810(1)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出 1.8×105J 的电能，则 50 台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤所产生的能量？（一年工作时间按 3000h 计算，煤的热值为 3.0×107J/kg）(2)当风速为 10m/s 时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供2.88×105J 的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？4、有一个能装50kg水的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能为Q太阳能=4.2×106J（h·m2）即：该水箱平均每平方米面积上每小时吸收的太阳能为4.2×106J。求：（1）如果每天接收太阳能的时间为5h，则该晒水箱每天可以接收多少J的太阳能；（2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有40%，那么在1标准大气压下，该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25的水升高多少；（3）你认为太阳能热水器有什么优点和缺点（请各写出一点）。5、太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J,若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30,q干木柴=1.2×107J/kg,求(1)水吸收的热量(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点-参考答案-一、单选题1、C【详解】AC如图所示，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程；此冲程中气缸内的气体对活塞做功，气缸内气体的内能减小，减小的内能转化为机械能，故A错误、C正确；B热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，故B错误；D比热容是物质的一种特性，与温度无关，故D错误。故选C。2、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。3、D【详解】A太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外释放能量，故A正确，不符合题意；B化石能源不可能在短期内从自然界得到补充，所以是不可再生能源，故B正确，不符合题意；C任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变，即遵守能量守恒定律，故C正确，不符合题意；D原子核由带正电的质子与不带电的中子组成，故D错误，符合题意。故选D。4、D【详解】A大量砍伐树木会造成水土流失，土地贫瘠，对环境有很大的危害，所以A不符合题意；B大量使用农药和化肥会破坏当地生态环境、导致土地板结、水体富营养化等，所以B不符合题意；C未经处理的工业废水中含有大量有害物质，有些物质在自然环境中不易分解，若直接排放，对当地环境的危害非常大，所以C不符合题意；D汞对人体是有害的，处理含汞的物质时不能采用简单填埋的方式，将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里集中合理处理，可以将危害降到最低，所以D符合题意。故选D。5、C【详解】A智能机器人具备形形色色的信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，所以机器人还可以通过光线等各种信号进行控制，故A错误；B我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的，故B错误；C5G手机上网网速加快，它传递信息是通过电磁波中的微波来实现的，故C正确；D无人自动驾驶汽车行驶是指它的操作智能化，因为能量在转化和转移的过程中，总量是守恒的，所以它也需要消耗能量才能前进，故D错误。故选C。6、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。7、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。8、C【详解】A太阳能电池板在工作时，消耗了太阳能，产生了电能，是将太阳能转化为电能的过程，并不能直接转化为汽车的机械能，故A错误；B蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，然后电能再转化为其他形式的能，故B错误；C由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；D太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。故选C。9、D【详解】A由能量守恒定律可知，能量的转化和转移过程中，总的能量不变，故A正确，A不符合题意；B机械能是物体由于机械运动而具有的能，所以做机械运动的物体具有能量，故B正确，B不符合题意；C利用能量的过程，就是能量转移和转化的过程，故C正确，C不符合题意；D我们使用各种家用电器，就是把电能转化成其他各种形式的能量的过程，例如电风扇是将电能转化为机械能，故D错误，D符合题意。故选D。10、C【详解】A酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；B由图乙可知，甲的沸点为100，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由c=Qmt 可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1×103J/（kg·），故B错误；C0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为 Q吸=cmt=4.2×103J/（kg·）×0.1kg×80=3.36×104J故C正确；D乙从20加热至沸腾需要10min，吸收的热量Q吸'=Q吸8min×10min=3.36×104J=4.2×104J4g酒精完全燃烧放出的热量为Q放=qm=3×107J/kg×4×10-3kg=1.2×105J该酒精灯的加热效率为=Q吸'Q放×100%=4.2×104J1.2×105J×100%=35%故D错误。故选C。二、填空题1、化学 内 【详解】12因为食物提供的化学能转变为人体的内能，所以人的体温保持在37左右。2、内 机械 减少 降低 【详解】1234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。3、热值 120 比热容 【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大的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。2汽油机飞轮转速是3600r/min=60r/s，每秒钟飞轮转动60圈，完成30个工作循环，每个工作循环4个冲程，故一共完成了120个冲程。3因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以常作为冷却液使用。4、并联 6000 汽车具有惯性 电 化学 用电器 【详解】（1）1由于汽车前面的灯发光，后面的灯不发光，说明两个灯泡互不影响，由此可知两个灯泡的连接方式是并联。（2）2四冲程汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，做功1次，由此可知飞轮转了3000转，完成6000个冲程。（3）3汽车刹车后，仍能继续行驶了一段距离，是因为汽车具有惯性，保持原来的运动状态，所以汽车不能立即停下来。（4）456给蓄电池充电，在消耗电能，故将电能转化为其它形式的能量；化学能增大，故把电能转化成蓄电池的化学能；充电过程蓄电池消耗电能，故相当于电路中的用电器。5、电能 0.09/9×10-2 【详解】1太阳能电池板是将照射在电池板上的太阳能转化为电能。2由题意可知，1m2电池板在太阳照射1h时，吸收的光能为由于该太阳能电池板为0.5m2，故照射1h时，吸收的光能为由可得，煤的质量为三、计算题1、 (1) 2×107J；(2)1.4×107J，18.7%【分析】能量是守恒的，只是形式的转换，解题时考虑能量转换的占比问题；利用公式E=mgh得到水的重力势能，通过能量的利用得到需要消耗的电能。【详解】(1)将一吨海水提升到海波1200m，重力势能增加由于电能的利用率为60%，所以需要耗电(2)利用1000m落差，根据能量的利用率可知1t水可以发电将1t海水输送到艾丁湖，需要额外耗电1t海水的体积为1m3，则每年从渤海湾调4×109m3海水入疆需要额外用电已知年平均流量Q=V=5.0×1011m3由以及可得这些水的重力已知平均高度差h=100m，则水的重力做功已知发电站的发电效率为60%，可得，三峡水电站的年发电“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例为答：(1)若通过管道提升海水，电能效率=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为2×107J；(2)若利用水的落差发电，发电效率也为=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为1.4×107J；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18.7%。2、 (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×400Ah×（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(3)蓄电池的电量由20%充到70%W=12V×400Ah×（70%-20%）=12V×400A×3600s×（70%-20%）=8.64×106J由得，风力发电机发电为W电机=P电机t=50W×12×3600s=2.16×106J太阳能电池板发电W太阳能=W-W电机=8.64×106J-2.16×106J=6.48×106J所以发电功率答：(1)仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光42h；(2)当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率为240W；(3)当风速6.0m/s时，持续光照12h，太阳能电池板发电的平均功率为150W。3、 (1)3.24´106；(2)10%【详解】(1)根据题意，一台风力发电机平均每秒可以输出1.8×105J的电能，即功率为1.8×105W，则50台风力发电机一年获得的电能为煤燃烧放热公式则(2)每秒钟通过风轮的空气质量为由表中数据可知，1kg空气在10m/s风速下的动能为50J，则总动能为而这台发电机每秒钟实际能对外提供2.88×105J的电能，则它将风能转化为电能的效率为答：(1)一年获得的电能相当于完全燃烧3.24´106千克煤所产生的能量；(2)它将风能转化为电能的效率是10%。4、 (1)4.2×107J；(2)75；(3)见解析【详解】(1)该晒水箱每天可以接收的太阳能Q=4.2×106J(hm2)×5h×2m2=4.2×107J(2)水吸收的热量Q吸=Q=40%×4.2×107J=1.68×107J水升高的温度t=80此时水的末温t=t+t0=80+25=105因为在1标准大气压下水的沸点为100，所以水升高的温度为t=10025=75(3)太阳能热水器优点有：安全、节能、环保等；缺点有：受季节、地域限制、要长时间连续日晒、不能长时间供热、安装在楼顶易损坏防水层等。答：(1)晒水箱每天可以接收4.2×107J的太阳能；(2)该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25的水升高75；(3)见解析。5、（1）1.008×107；（2）0.84kg；（3）40%；节能、环保【详解】（1）水吸收的热量为Q吸=cmt=4.2×103J/（kg）×80kg×30=1.008×107J；（2）已知Q放=Q吸=1.008×107J，因为Q=mq；所以需要完全燃烧的干木柴的质量：（3）每天获得的太阳能为E=5×2×2.52×106J=2.52×107J太阳能热水器的效率：太阳能的优点是取之不尽用之不竭，属于可再生能源；清洁无污染等答：（1）水吸收的热量为：1.008×107J；（2）需要完全燃烧0.84kg干木柴；（3）该太阳能热水器的效率为40%，开发利用太阳能的优点是节能、环保；