2022年苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展定向训练练习题(无超纲).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展定向训练 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、下列关于能源和可持续发展的表述，正确的是（）A太阳能、地热能、核能都是可再生能源B原子弹是根据可以控制的核聚变工作的C为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源D能量的转化、转移都是有方向性的，人类所能利用的能源是有限的，需要节约能源2、他一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础，我们为了纪念他，将他的名字命名为下列哪个物理量的单位（）A电阻B能量C电功率D电压3、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%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、2020年11月24日，我国搭载“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭成功发射升空，液氢是长征五号运载火箭的主要燃料之一，其热值q氢=1.4×108J/kg，下列说法正确的是（）A用液氢作为燃料，是因为其热值大B火箭升空过程中，液氢的热值不断减小C燃烧5g液氢产生7×108J的热量D液氢燃烧过程是内能向机械能转化6、关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（）A风力发电机发电时，将机械能转化为电能B电热水器给水加热时，效率可以达到100%C在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能D手机充电过程中，化学能转化为电能7、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8、如图，北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。此次太空之旅，神舟十三号航天员们将在太空中过大年，除夕春节是中华民族的传统节日，这又是中国航天员第一次在太空过年，航天员系统已经充分准备，在食品上配置了饺子，我们期待他们在太空中过大年、吃饺子！对于以上情景，下列说法正确的是（）A神舟十三号载人飞船加速上升时机械能守恒B神舟十三号载人飞船中的电子线路板电路是由串联和并联电路组合而成的C饺子在低温下冷冻时不具有内能D火箭里的燃料的热值较大，燃料燃烧时内能转化为化学能9、下列说法中，正确的是（）A夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质B燃料燃烧时，内能转化为化学能C甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是甲比乙做的有用功少D一块0的冰熔化成0的水后，温度不变，内能变大10、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、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。2、某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程，如图为_冲程工作示意图，活塞向_运动，这个冲程的能量转化为_。3、4月29日，我国空间站“天和核心舱”成功发射，“天和核心舱”具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力。其太阳能电池帆板是直接将太阳能转化为_能，航天员将在“天和核心舱”中通过_（选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”）将信息传回地面的。4、有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，但机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为内能，机械能会逐渐减少，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了_定律。5、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。_。_。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将闭合、断开，蓄电池充电，当控制信号将闭合后，向外供电.光伏发电广泛应用于小型电源、中型供电系统和大型发电站.（1）李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为，电流为，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？（2）该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为，其一天的发电量是多少千瓦时？（一天的有效光照时间按8小时计算）（3）光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为，抽水机的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？（，取）（4）根据你所学的知识，请写出一条光伏发电的优点.（科学合理即可）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、用燃气灶烧水，燃烧0.4kg的煤气，使50kg的水从20升高到70，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：（1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量。（2）水吸收的热量。（3）燃气灶烧水的效率。4、某品牌无人机驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车牵引力所做的功是1.38×107J，燃油的热值为4.6×107J/kg。求：（1）燃油完全燃烧放出的热量是多少J？（2）汽车发动机的效率是多少？5、下面是小明在学习能源的利用后收集到的有关太阳能的资料：太阳能是人类最基本的能源，它无污染，免费，还可以再生，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为R=1.2´103J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中。恰好，小明的邻居小华家最近买了一台某型号的太阳能热水器，他仔细阅读了使用说明书，并记录了铭牌上的有关内容如下表中所示。试问：(1)正常情况下，该太阳能热水器在8小时的时间内接收到的太阳能是多少J？(2)按说明书正常使用，在太阳能热水器水箱里装满质量为100kg、温度18的冷水，8小时能够使水的温度升高多少？水的比热容4.2´103J/(kg×)(3)若改用燃烧天然气来加热同样的水，需要完全燃烧天然气多少m3？（不计热损失，天然气的热值为3.8´107J/m3，结果需保留三位小数）-参考答案-一、单选题1、D【详解】A太阳能、地热能可以从自然界源源不断地得到，是可再生能源，核能使用后短时间内不能得到补充，是不可再生能源，故A错误；B原子弹是根据可以控制的核裂变工作的，故B错误；C大量使用化石能源会造成大气污染，因此应该控制化石能源的开采和利用，不能禁止，故C错误；D能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以我们需要节约能源，故D正确。故选D。2、B【详解】一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳。A电阻的单位是欧姆，故A不符合题意；B焦耳是功和各种能量的单位，故B符合题意；C电功率的单位是瓦特，故C不符合题意；D电压的单位是伏特，故D不符合题意。故选B。3、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。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】A用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，燃烧相同质量的液氢放出的热量更多，故A正确；B燃料的热值是燃料本身的一种属性，与燃料的质量无关，故可知火箭升空过程中，液氢的热值不变，故B错误；C由题意可知，燃烧5g液氢产生的热量为Q=mq=0.005kg×1.4×108J/kg=7×105J故C错误；D液氢燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，故D错误。故选A。6、A【详解】A风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，故A正确；B电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故B错误；C酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故C错误；D手机充电过程中，电能转化为化学能，而在放电时化学能转化为电能，故D错误。故选A。7、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。8、B【详解】A神舟十三号载人飞船加速上升时，飞船的质量不变、速度增大、高度增大，则飞船的动能增大，重力势能增大，所以其机械能增大，即机械能不守恒，故A错误；B神舟十三号载人飞船中的电子线路板电路比较复杂，既有串联电路，又有并联电路，故B正确；C一切物体都具有内能，所以饺子在低温下冷冻时也具有内能，故C错误；D火箭里的燃料的热值较大，燃料燃烧时将化学能转化为内能，故D错误。故选B。9、D【详解】A夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故A错误；B燃料燃烧时，将化学能转化内能，故B错误；C热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的效率低，则甲用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比小，故C错误；D一块0的冰熔化成0的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确。故选D。10、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。二、填空题1、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。2、压缩 上 机械能转化为内能 【详解】123由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，火花塞没有点火，活塞向上运动压缩气缸内的油气混合物，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。3、电 电磁波 【详解】1其太阳能电池帆板是直接将太阳能转化为电能，供仪器设备正常工作。2航天员将在“天和核心舱”中通过电磁波将信息传回地面，因为声波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，太空处于真空环境，声不能传播，电磁波确可以。4、能量守恒【详解】永动机违背了能量守恒定律，根据能量守恒定律可知，该机械装置不可能实现，因为机器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能总量会逐渐减少，所以该设想的机械装置不能实现。5、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。三、计算题1、（1）110W；440（2）4×105（3）21.6m3（4）清洁无污染；可再生；节约化石能源.【详解】(1) 电源的输出功率：P=UI=220V×0.5A=110W由 得，输出电路中的电阻：；(2) 光伏发电站一天的发电量：W总=P总t=5×104kW×8h=4×105kWh(3) W电=1kWh=3.6×106J，由得，将低处河水抽到高处克服重力做的功：W机械=W电=60%×3.6×106J=2.16×106J由W=Gh=mgh得，水的质量： 由得，水的体积：(4) 光伏发电的优点：清洁无污染；可再生；节约化石能源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=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J（3）燃气锅炉烧水时的效率答：（1）水吸收的热量为1.68×108J；（2）12m3天然气完全燃烧所释放的热量为5.04×108J；（3）燃气锅炉烧水时的效率约为33.3%。3、（1）1.68×107J；（2）1.05×107J；（3）62.5%【详解】（1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量Q放=m气q=0.4kg×4.2×107J/kg=1.68×107J（2）水吸收的热量Q吸=c水m水t=4.2×103J/(kg·°C)×50kg×(70°C-20°C)=1.05×107J（3）燃气灶烧水的效率答：（1）0.4kg煤气完全燃烧放出的热量为1.68×107J；（2）水吸收的热量为1.05×107J；（3）燃气灶烧水的效率为62.5%。4、（1）6.9×107 （2）20%【详解】(1)消耗的燃油完全燃烧放出热量：Q=mq=4.6×107J/kg×1.5kg=6.9×107J；(2)汽车发动机的效率：=×100%=20%。答：(1)消耗的燃油完全燃烧放出热量为6.9×107J；(2)汽车发动机的效率是20%。5、 (1)5.184´107J；(2)61.71；(3)0.682m3。【详解】(1)根据题意知道，太阳光照射地面时，1m2 地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为R =1.2×103 J，又因为，太阳能集热管采光面积为1.5m2 ，所以，太阳能热水器在1小时的时间内接收到的太阳能是：E0=R St=1.2×103 J/（m2×s）×1.5m2×3600s =6.48×106 J；该太阳能热水器在8小时的时间内接收到的太阳能是：E= E0T=6.48×106 J×8=5.184´107J；(2)由知道，水升高的温度是：；(3)根据题意知道，Q放=Q吸=E，由Q=Vq知道，完全燃烧天然气的体积是：。答：(1)正常情况下，该太阳能热水器在8小时的时间内接收到的太阳能是5.184´107J；(2)按说明书正常使用，在太阳能热水器水箱里装满质量为100kg、温度18的冷水，8小时能够使水的温度升高61.17；(3)若改用燃烧天然气来加热同样的水，需要完全燃烧天然气0.682m3。