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专项测评练习题(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项测评 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、2021年6月17日9时22分，神舟十二号载人飞船搭载长征2F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，随后神舟十二号载人飞船成功进入预定轨道，并完成太阳翼展开，发射任务取得圆满成功。历时三个月，于2021年9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列有关能量转换的说法正确的是（）A燃料燃烧将化学能转为内能B火箭加速升空时将动能转化为重力势能C太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能D飞船返回经过大气层时内能转化为机械能2、下列四种现象中，只发生能的转移而不发生转化的过程是（）A冬天，用手触摸户外的金属杆时的感觉很冷B烧水时，水蒸气顶起壶盖C给电动自行车的蓄电池充电D燃烧汽油，汽油机工作3、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4、酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程，下列说法正确的是（）A用火种引燃木柴的过程是通过做功的方法改变内能B灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能C酒料在升温的过程中，所含的热量逐渐增大D熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受热均匀，同时避免粘锅5、人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能。太阳能转化为其他形式能的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为（ ）A机械能B内能C化学能D电能6、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7、如图所示，小宇将一个薄壁金属管固定在桌子上，里面盛一些酒精，用塞子塞紧，他用一根绳子在管外绕几圈，迅速来回拉动，发现如图所示的现象，关于这一过程，下列说法中正确的是（）A气体的机械能转化为塞子的内能B管内的气体对塞子做功，气体内能增加C来回拉动对金属管做功，使其内能增加D来回拉动使酒精的内能转化为绳子的机械能8、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9、2020年12月17日1时59分，探月工程“嫦娥五号”返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，如图所示，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。下列说法正确的是（）A返回器内剩余燃料的热值不发生变化B返回器返回过程中主要通过热传递增加了外壳的内能C地面上的雪受热熔化过程中温度保持不变，内能也保持不变D返回器在返回过程中不遵循能量守恒定律10、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、阅读碳中和与能源结构并回答题。碳中和与能源结构碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身直接或间接产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳"零排放"。我国政府将采取有力的政策和措施，使二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。目前大多数的电能来源于燃烧化石能源而获得，煤炭是火力发电的主要燃料，在燃烧化石能源的过程中必定会有碳排放，因此不能简单地认为使用电力汽车就可以减少碳排放。在我国碳排放总量中，煤炭排放的占比超过了60%，而煤电的碳排放约占煤炭总排放的一半，因此在电力工业中实现能源转型，是电力脱碳，实现碳中和的重要途径。优化和升级能源结构，要减少以煤炭为主的化石能源，提高新能源、可再生能源和其他能源的合理利用。目前比较成熟的是风力发电和光伏发电，据不完全统计，2020年我国风电、光伏发电量占全国发电总量的9.67%，火力发电量占全国总发电量的70%。风力发电和光伏发电无需化石能源又环保，为何不能像火力发电一样被广泛应用呢？第一个原因是风力发电和光伏发电有非连续的特点，具有不稳定性，比如太阳能受光照时间制约，风能受风力和风向制约。第二个原因是储电困难。电网只能容纳约15%的非稳定型发电的电能，风能和太阳能发出来的电，电网是无法全部容纳的。电能的存储有物理和化学两种方式。物理的方式主要是通过势能等与电之间的相互转化，比如抽水蓄能，利用电力系统负荷低谷时的剩余电量用水泵把水抽到高处，把电能转化为水的势能，当系统发电量不足时，再让水流下来推动发电机发电。化学储能主要是依靠电池，把电力系统剩余电量存储到电池中。但以上储能方式还无法解决大规模储能问题。今后我们的风力发电和光伏发电会越来越多，发电量的波动性也会更强，对电网的时时调度要求会更高，风力发电和光伏发电的存储和运输是目前急需解决的技术问题。（1）风力发电和光伏发电目前还不能广泛应用的原因是_。（2）请你列举两条在日常生活中有利于实现碳中和的具体做法或建议。_。_。2、在一定条件下，各种形式的能量是可以相互的 _，能量的转化和转移具有一定的 _。而在转化和转移的过程中，能量的总量 _。3、能量的转化和转移都是有_的，例如在热传递过程中，内能只能从_物体转移到_物体。4、（1）随着我国北斗三号系统最后一颗组网卫星，即第55颗组网卫星，顺利发射升空，标志着我国的北斗全球系统已经全部组网成功。我们利用北斗导航系统接收到的导航信息是通过_波传播的，这种波_（选填“能”或“不能”）在真空中传播；（2）太阳是人类能源的宝库，太阳能是_（选填“可再生”或“不可再生”）能源。5、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_到其他物体，而在其转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。因此_不可能制造出来。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、阿牛用天然气灶头烧水，若此燃气灶的能量利用效率为60%，则将4千克初温为25的水加热到95，需要多少体积的天然气？已知天然气的热值为q=7.0×107J/m3。2、6月5日是世界环境日太阳能的开发和利用可以大大减少大量化石燃料的消耗，符合节能减排的理念太阳能热水器是当今世界利用太阳的一种普遍装置，已走进了千家万户。如图为某型号的太阳能热水器，在地面地表晴天时垂直于阳光表面接受到的热辐射为3.6×106 J/（m2·h）。若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.5 m2，晴天晒了8h， 无烟煤的热值为3.4×107 J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·）（1）若该太阳能热水器内装有100kg初温为25的水，经过8h的太阳照射，水温升高到75，则水吸收多少热量？（2）若此热水器的效率为多少（保留1位小数位）？请从能量转化的角度说明你计算出的效率的意义。（3）若用家用煤炉（它完全燃烧煤放出的热量有12被水吸收）加热达到同样的目的，需要多少无烟煤（保留1位小数位）？3、当前新能源汽车日益普及，某品牌新能源汽车一次最多能装入18kg硼和45L水，利用二者反应产生的能量，相当于3.5L汽油完全燃烧产生的能量。当该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，燃料的能量转化为机械能的效率为80%，该轿车的质量是1.6t，轿车受到的阻力是车重的0.1倍。（汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油0.8×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）发动机的牵引力为多大？（2）发动机的有用功率多大？（3）一次加满燃料可以供该车行驶多少千米？（4）请说出使用该车的优点（一条即可）。4、在“节能减排，低碳生活”的理念下，太阳能越来越受到人们的青睐，某太阳能热水器中装有80L水，水的比热容c4.2×103J/(kg)，水的密度1.0×103kg/m3，干木柴热值q1.2×107J/kg（1）当太阳照射5h时，水的温度升高25，水的内能增加了多少？（2）这架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，这架太阳能热水器的效率是多少？（3）这些水吸收的能量如果由干木柴完全燃烧来提供，不计热量损失，需要完全燃烧多少干木柴？5、用煤炉烧水时，将10L的水从20加热到100，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·)，烟煤的热值约为3×107J/kg。试求：(1)水吸收的热量是多少?(2)该煤炉烧水时的热效率是多少?-参考答案-一、单选题1、A【详解】A燃料燃烧的过程是由化学能转化为内能，故A正确；B火箭加速升空时，动能增大，重力势能也增大，不是动能转化重力势能，而内能转化机械能，故B错误；C太阳能电池在工作时，直接将太阳能转化为电能，故C错误；D飞船返回经过大气层时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误。故选A。2、A【详解】A冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是利用热传递来改变物体内能的，属于能量的转移，故A符合题意；B烧水时，水蒸气顶起壶盖，是利用内能做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意；C给电动自行车的蓄电池充电，将电能转化为化学能，属于能量的转化，故C不符合题意；D汽油机工作时，汽油燃烧释放出大量内能，利用内能做功，将内能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。故选A。3、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。4、D【详解】A用火种引燃木柴的过程是热传递，故A错误；B木柴燃烧的过程，本质是化学能转化为内能的过程，故B错误；C热量是一个过程，不能说物体含有多少热量，故C错误；D熬制过程中需要不断地搅拌，使酒料受热均匀，同时避免粘锅，故D正确。故选D。5、A【详解】光热转换是把光能转化为内能，光电转换是把光能转化为电能，光化转换是把光能转化为化学能。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为机械能。A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6、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。7、C【详解】来回拉绳子，绳子与金属管之间存在摩擦，克服摩擦做功，使金属管的内能增加，气体从金属管吸收热量，内能变大，气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能，使其内能减小，故C正确，ABD错误；故选C。8、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。9、A【详解】A由于热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和体积无关，所以返回器内剩余燃料的热值不发生变化，故A正确；B返回器返回过程中主要通过克服摩擦做功增加了外壳的内能，故B错误；C地面上的雪受热熔化过程中，吸收了热量，内能变大，但温度保持不变，故C错误；D返回器在返回过程中，能量的转化或转移的过程中遵循能量守恒定律，故D错误。故选A。10、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。二、填空题1、风力发电和光伏发电的不稳定性 储电困难 夏天开空调温度不低于26 乘坐公共交通工具出行 【详解】（1）12由材料可知，风力发电和光伏发电目前还不能广泛运用的原因有：风力发电和光伏发电有非连续的特点，具有不稳定性。储电困难，有大量的电能被浪费。（2）34为了实现碳中和，应该在日常生活中减少碳排放，具体做法有：夏天开空调温度不低于26。乘坐公共交通工具出行。2、转化 方向性 保持不变 【详解】1根据能量守恒定律可知，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。2在物理学中，能量的转化和转移具有一定的方向性。3根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。3、方向性 高温 低温 【详解】12能量的转移和能量的转化都是有方向性的，只能自发地由一个物体转移给另一个物体或者由一种形式转化为另一种形式。如在热传递过程中，内能只能从高温物体转移到低温；如果要让内能从低温物体转移到高温物体，就要消耗其他形式的能量，例如：冬天，利用空调取暖，就要消耗电能。4、电磁 能 可再生 【详解】（1）12我们利用北斗导航系统接收到的导航信息是通过电磁波传播的，电磁波能在真空中传播，而声波不能再真空中传播，因此卫星发射或者接收的信息只能用电磁波传播。（2）3太阳是人类能源的宝库，它能量巨大，可以认为取之不尽用之不竭，因此太阳能是可再生能源。5、转移 永动机 【详解】12能量守恒定律的内容是：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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变；由于永动机违背了能量守恒定律，所以永动机不可能制造出来。三、计算题1、0.028 m3【详解】根据题意知道，水吸收的热量是：Q吸=c水mt=4.2×103 J/（kg）×4kg×（95-25）=1.176×106 J；根据题意知道， Q吸= Q放60%，所以，燃烧天然气放出的热量是：由Q放=qV知道，需要天然气的体积是：。答：需要天然气的体积是0.028 m3。2、（1）2.1×107J；（2）29.2%；热水器将吸收的太阳能的29.2%转化为水的内能；（3）5.1kg【详解】解：（1）由知道，水吸收的热量（2）8h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）E总=3.6×106J/(m2·h)×2.5m2×8h=7.2×107J则该太阳能热水器的能量转化效率从能量转化的角度知道，是热水器将吸收的太阳能的29.2%转化为水的内能。（3）根据题意知道，无烟煤完全燃烧放出的热量由Q放=mq知道，需要无烟煤的质量答：（1）水吸收的热量是2.1×107J；（2）若此热水器的效率为29.2%；从能量转化的角度说明热水器将吸收的太阳能的29.2%转化为水的内能； （3）需要无烟煤5.1kg。3、（1）1.6×103N；（2）4.8×104W；（3）64.4km；（4）对环境无污染。【解析】【详解】（1）汽车受到的重力：Gmg1.6×103kg×10N/kg1.6×104N；汽车受到的阻力：f0.1G0.1×1.6×104N1.6×103N；因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力：Ff1.6×103N；（2）汽车的速度：v108km/h108×13.6m/s30m/s，由PWtFStFv得，汽车的功率：PFv1.6×103N×30m/s4.8×104W；（3）汽油的质量mV0.8×103kg/m3×3.5×103m32.8kg，3.5L汽油完全燃烧时放出的热量：Q放mq2.8kg×4.6×107J/kg1.288×108J；由WQ放得，一次加满燃料汽车发动机做功：WQ放80%×1.288×108J1.0304×108J；由WFs得，汽车最多行驶的路程：sWF1.0304×108J1.6×103N6.44×104m64.4km；（4）水和硼反应产生氢，氢再进入内燃机燃烧，生成物是水，对环境无污染。4、（1）8.4×106J；（2）33.3%；（3）0.7kg【详解】解：（1）由知道，水的质量m水V水1.0×103kg/m3×80×103m380kg水内能的增加，即水吸收的热量（2）这架太阳能热水器5h接收的太阳能E2.52×106J/(m2h)×5h×2m22.52×107J这架太阳能热水器的效率（3）不计热量损失，干木柴放出的热量Q放Q吸8.4×106J由Q放mq知道，需要完全燃烧干木柴的质量答：（1）当太阳照射5h时，水的温度升高25，水的内能增加了8.4×106J；（2）这架太阳能热水器的效率是33.3%；（3）需要完全燃烧0.7kg的干木柴。5、 (1) (2)8%【详解】(1)水的质量：水吸收的热量(2)燃烧1.4kg的烟煤放出的热量：该煤炉烧水时的热效率：答：(1)水吸收的热量是；(2)该煤炉烧水时的热效率是8%