2022年苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展专题练习试卷(名师精选).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展专题练习 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、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2、下列关于能的转化和守恒的叙述，正确的是（）A电风扇工作时，将机械能转化为电能B汽车匀速下坡时，机械能守恒C汽油机做功冲程中，机械能转化为内能D绿色植物的光合作用将光能转化为化学能3、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（）A汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能B拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能C电动机工作过程中，将机械能转化为电能D植物的光合作用，将光能转化为化学能4、使用下列哪种能源对环境污染最小（）A煤B石油C天然气D太阳能5、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6、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7、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8、倡导保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，下列相关说法正确的是（）A电动汽车能快速充电，是因为其电池能量转化效率高B使用超导材料制作汽车电动机，可提高能量利用效率C随着科学技术进步，新能源汽车的效率可达到D太阳能、核能、风能，都属于可再生的清洁型新能源9、在城市繁忙的十字路口，当红绿灯发生故障时，交通部门会运来如图所示的可移动式红绿灯临时指挥交通，保证车辆及行人的安全。下列有关说法中正确的是（）A红、绿灯是发光二极管，主要制造材料为超导体B太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能C白天，蓄电池储能过程中，蓄电池相当于电路中的电源D红灯与绿灯交替发光，它们连接方式为并联10、水是生命之源，面对严峻的缺水问题，我们要积极行动起来，合理利用和保护水资源，下列有关解决水资源危机的方法中，不可取的是（）A开发节水技术B防治水污染C植树造林，保护植被D大力开发地下水第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在下列能源中：煤、石油、风能、核能和天然气，属于可再生的是_；根据能量守恒定律，世界上的能源总量是不变的，那么主要造成能源危机的原因是，能量的转化和转移具有_性。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、小娟荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的重力势能_（填变化情况），小娟荡起的高度越来越低，最后会停下来，说明小娟的_减少了，减少的那部分能量转化成了_能。4、我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星，火箭发射升空时，燃料燃烧将_转化为燃气的内能，再转换为火箭的_能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的_大。5、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到其他物体。而在这两个过程中，能量的总量保持不变。如图所示，为一种人们设想中的永动机。它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，实际上，这种永动机_（选填“能够”或“不能够”）永远工作下去。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.2L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，假设汽油完全燃烧汽油机的效率为30%，求该型号汽车在以此速度行驶过程中：（1）汽油完全燃烧放出多少热量？（2）汽车受到的阻力是多大？2、现有一款新型油、电两用小轿车，满载时总质量为2×103kg、额定输出功率为50kW设该车行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.1倍，每个轮胎与地面的接触面积为2×102m2，燃油时能耗利用率约为40%该车所用汽油的热值约为4.5×107J/kg，g取10N/kg。（1）该小轿车满载时对水平地面的压强为多少？（2）该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度为多大？（3）若该车以额定功率匀速行驶30min，则它消耗的汽油为多少千克？3、某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶，汽车发动机的功率为63kW，8min消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：（注意单位换算）（1）汽车发动机所做的有用功？（2）燃油完全燃烧放出的热量？（3）汽车发动机的效率是多少？4、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（水1.0×103kg/m3g10N/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？5、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？-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A电风扇工作时，将电能转化为机械能，故A错误；B汽车匀速下坡时，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故B错误；C汽油机做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故C错误；D绿色植物的光合作用消耗了光能，获得了化学能，将光能转化为化学能，故D正确；故选D。3、D【详解】A在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；B当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；C电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；D植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。故选D。4、D【详解】A煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，对环境污染不是最小，故A不符合题意；B石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，对环境污染不是最小，故B不符合题意；C天然气的主要成分是碳，燃烧时可能产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，对环境污染不是最小，故C不符合题意；D太阳能是清洁能源，对环境无污染，对环境污染最小，故D符合题意。故选D。5、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。6、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。7、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。8、B【详解】A电动汽车能快速充电主要是与电动汽车的充电功率有关，和电池没有关系，故A错误；B如果使用超导体材料制作汽车的电动机，超导体又称为超导材料，是指在某一温度下，电阻为零的导体。通过焦耳定律可得，如果导体的电阻为零，那么不论多长的时间或者多大的电流，超导体处都不会产生热量，减少额外功的产生，从而提升能量的利用效率，故B正确；C无论科学技术如何进步，机械在做功时总是会产生额外功，所以新能源汽车的效率不可能达到，故C错误；D可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等，它们在自然界可以循环再生，是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源；清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和可再生能源。其中核能虽然是清洁能源，但是核能会消耗物质，而且消耗的物质并不能在自然界中循环再生，所以核能是不可再生能源，故D 错误。故选B。9、D【详解】A制造发光二极管的主要材料是半导体，其具有单向导电性，故A错误；B太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能的装置，即其可以将太阳能转换为电能，故B错误；C蓄电池储能过程中，会将电能转换为化学能，这是其相当于用电器，故C错误；D红灯与绿灯可以单独工作，说明二者是并联的，故D正确。故选D。10、D【详解】A开发节水技术能够解决水资源危机，做法可取，故A符合题意；B防治水污染能够解决水资源危机，做法可取，故B符合题意；C植树造林，保护植被保护水资源，所以能够解决水资源危机，做法可取，故C符合题意；D而大力开发地下水，并不能解决现有的危机，反而会造成地面沉降等地质灾害，故不可取，故D符合题意。故选D。二、填空题1、风能 方向 【详解】1煤、石油、天然气等化石能源和核能在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，而风能可从自然界源源不断的得到，是可再生能源。2虽然能量是守恒的，但由于能量的转化和转移具有方向性，消耗掉的能量很难被收集起来再利用，所以需要节约能源。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。23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、先减小后增大 机械 内 【详解】1小娟在荡秋千的过程中质量不变，到达最高点时，高度最高，速度为零，重力势能最大，动能最小。小娟在最低点，速度最大，高度最小，重力势能最小，动能最大。整个过程动能先增大后减小，重力势能先减小后增大。23小娟荡起的高度越来越低，最后后停下来，即动能变小，同时重力势能也变小，故机械能变小；由于秋千克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为内能，即减小的机械能转化成了内能。4、化学能 机械 热值 【详解】12燃料燃烧是一个化学变化，将化学能转化为内能。火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能；火箭发射升空，火箭具有机械能，故燃气的内能再转换为火箭的机械能。3 液态氢的热值大，完全燃烧氢和其它燃料相比，氢放出的热量更多，故火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的热值大。5、转化 转移 不能够 【详解】12根据能量守恒可知，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体。3设想中的永动机通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，由于在这个过程中由摩擦阻力的存在，水的机械能会不断的转化为内能，使得水的机械能不断减少，因此这种永动机不能够永远的运动下去。三、计算题1、（1）3.78×107J；（2）1890N【详解】解：（1）已知消耗汽油的体积为V=1.2L，消耗汽油的质量为m=V=0.7×103kg/m3×1.2×10-3m3=0.84kg则汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.5×107J/kg×0.84kg=3.78×107J（2）已知汽油机的效率为=30%，汽车牵引力做的功为W=Q放=3.78×107J×30%=1.134×107J由W=Fs可知，汽车的牵引力为由二力平衡的条件可知汽车受到的阻力为f=F=1890N答：（1）汽油完全燃烧放出3.78×107J热量；（2）汽车受到的阻力是1890N。2、（1）2.5×105Pa（2）25m/s（3）5kg【解析】【详解】（1）小轿车的重力：G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N，小轿车静止在水平地面上时，对地面的压力：F压=G=2×104N，地面的受力面积：S=2×10-2m2×4=8×10-2m2，小轿车对水平地面的压强：；（2）匀速行驶时的牵引力：F=f=0.1G=0.1×2×104N=2000N，由 得到该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度：；（3）汽油完全燃烧放出的热量：，汽油的质量：。答：（1）该小轿车满载时对水平地面的压强为2.5×105Pa；（2）该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度为25m/s；（3）若该车以额定功率匀速行驶30min，则它消耗的汽油为5kg。3、 (1)3.024×107J；(2)7.56×107J；(3)40%【详解】(1)发动机所做的有用功(2)燃油的质量燃油完全燃烧放出的热量(3)汽车发动机的效率答：(1)汽车发动机所做的有用功为3.024×107J；(2)燃油完全燃烧放出的热量为7.56×107J；(3)汽车发动机的效率是40%。4、（1）7×104Pa，能；（2）30 m3；（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Qmq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G3×105N，由F浮水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：Qmq4.5kg×4.0×107J/kg1.8×108J，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30 m3；（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。5、100【详解】已知煤气热值为,燃烧煤气放出的热量为：由题意得：根据得，水温度变化为:则燃烧这些煤气可供水升温，已知水的初温为，因为标准大气压下水的沸点为，所以水能升温至。答：学校每天使用的煤气，可以将水温度烧到。