2021-2022学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训练试题(含答案解析).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展专题训练 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、下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（）A用电炉加热水B农服在阳光下暴晒升温C火箭升空D双手摩擦生热2、以下说法正确的是（）A同一物体，温度越高，内能越大B根据能量守恒定律可知能的总量是不变的，所以我们不需要节约能源C酒精燃烧时，内能转化为化学能D中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容比沙子的比热容小3、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%4、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%5、关于能量转化，下列说法中不正确的是（）A电风扇工作时，大部分电能转化为机械能B风力发电机发电时，电能转化为机械能C壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，内能转化为机械能D用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，机械能转化为内能6、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7、根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是（ ）A出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后，会永不停息地在两侧来回运动C电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止D孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年8、下列说法中正确的是（）A使用测电笔时，人体一定要接触笔尾金属体B根据可知，当电阻两端的电压为零时，电阻也为零C电流做了多少做功，就有多少其他形式的能转化为电能D家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触，其余用电器仍可正常工作9、阳逻之心蓝玉项链公园两侧安装了“风光互补”景观节能灯，如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释最合理的是（）A白天，太阳能电池板将太阳能转化为化学能储存起来B小风扇是用来给太阳能电池板散热和确定风向的C小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能D蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为光能10、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、某品牌汽车在高速公路上以110km/h的速度行驶了100km，共消耗汽油的质量为6kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧这些汽油所放出的热量为_J，若此时汽油机曲轴转速为3600r/min，则汽油机每秒内对外做功_次。在刹车的过程中，伴随着能量从机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总和_（填“增大”、“不变”或“缩小”）。2、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_。3、（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。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、水是人及一切生物生存所必需的资源，但全国各地区水资源分布不均衡，如湖北地区，就属于水资源轻度缺水地区。因此，为了可持续发展，我们要节约用水，防止水体污染，请认真阅读下面的图表1、2，然后回答有关问题。表1我国部分地区人均水量表2水资源紧缺指标 紧缺型人均水量（m3）轻度缺水17003000中度缺水10001700中度缺水5001000极度缺水500由表2中水资源紧缺指标可以判断我国首都北京属于水资源 _缺水地区，针对这一实际问题，请你提出一条可行的解决措施 _。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、太阳能热水器内盛有30kg的水，在阳光照射下，水的温度从20升高到40求：（1）水吸收了多少热量？（2）热水器内的水吸收的热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量？（已知焦炭的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg）。2、液化石油气的热值高达，一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。某地质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为、初始温度为的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至，水恰好沸腾，瓶内燃气消耗了。通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的70%。已知水的比热容为，求：（1）瓶内燃气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？3、太阳能是21世纪重点发展的能源之一太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车如图所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S8m2，太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P01KW，在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U120V，并对车上的电动机提供I10A的电流，试问：（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？（2）如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是多大？（3）这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧多少千克汽油？(汽油热值近似取q汽油=5×107J/kg )4、混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，消耗了燃料，汽车以的速度匀速行驶了，同时蓄电池的电能增加了（蓄电池存储电能的能力为）。求：（1）若所用燃料的热值为，假设测试过程中燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（2）汽车行驶的距离s是多少米？（3）该汽车的车速v与所受阻力f的关系如图所示，根据车速可以分析得到汽车的牵引力F，算出汽车牵引力做的功W，再结合蓄电池的电能增加，请计算内燃机的效率是多少？5、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？-参考答案-一、单选题1、C【详解】A电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能，故A不符合题意；B农服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能，故B不符合题意；C火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，故C符合题意；D双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。2、A【详解】A同一物体，温度升高，内能增大，故A正确；B能量是守恒的，但能量的转化是有方向性的，可利用的能源会越用越少，所以需要节约能源，故B错误；C酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；D沙子比水热是因为沙子的比热容小于水的比热容，质量相等的沙子和水吸收相同的热量沙子升高的温度要大，故D错误。故选A。3、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。4、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。5、B【详解】A电风扇工作时，电能主要转化为机械能，有很少一部分转化为内能；故A正确，A不符合题意；B风力发电，即消耗风能，产生电能，所以是将风能转化为电能，故B错误，B符合题意；C水沸腾时将壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，其自身的内能减小，即消耗了内能，产生了机械能，故是将内能转化为机械能的过程，故C正确，C不符合题意；D用砂轮磨刀时，克服摩擦做功，刀的温度升高、内能增大，故是将机械能转化为内能的过程，故D正确，D不符合题意。故选B。6、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。7、B【详解】A子弹射穿木板，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；B不考虑空气阻力的影响，小球在光滑的U形槽斜面中由静止滚下，机械能守恒，小球会在两侧来回运动，不会停止，故B符合题意；C在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C不符合题意；D机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，故D不符合题意。故选B。8、A【详解】A测电笔的工作原理就是利用在人体大地和火线之构建一个回路，指示灯才能亮，但人体能承受的电流很小，所以测电笔中有一个很大电阻，帮助限流，因此使用时人体要要接触笔尾金属体，但切不可接触笔尖。故A正确；B导体电阻是导体的一种属性，只与导体的长度、粗细、材料和温度等因素有关，与电压、电流无关，故B错误；C电流做功是把电能转化成其它形式的能，故应该是电流做了多少做功，就有多少电能转化成其他形式的能，故C错误；D家庭电路中一般用电器都是并联的，插座是用电器的接口，也与其它用电器是并联关系，根据并联电路的特点，如果插座处火线和零线相接触即发生短路，将引起空气开关跳闸，其它用电器都不能工作，故D错误。故选A。9、C【详解】A白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能储存起来，故A不符合题意；BC小风扇是风力发电机，将机械能转化为电能，而不是用来给太阳能电池板散热和确定风向，故B不符合题意，故C符合题意；D蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D不符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、2.76×108 30 不变 【详解】1汽油完全燃烧产生的热量2四冲程汽油机的飞轮转速是也就是1s飞轮转动60r，因为完成一个工作循环，要经过四个冲程，燃气对外做功一次，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒内完成120个冲程，对外做功30次。3据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，通过做功，将机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的。2、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）123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。3、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。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、极度 南水北调 【详解】1从图示中可查出北京年人均占有的水量小于500m3，在表格中可以发现人均水量小于500m3的是极度缺水地区，因此北京是极度缺水地区。2为了保护水资源，一方面要节约用水，防止水源被污染；另外还可以通过南水北调的方法解决北京的用水困难。三、计算题1、（1）2.52×106J；（2）84g。【解析】【详解】（1）水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2×103J/（kg）×30kg×（4020）2.52×106J；（2）由题意可知，焦炭完全燃烧释放的热量：Q放Q吸2.52×106J，由Q放mq可得，要完全燃烧焦炭的质量：m0.084kg84g。2、（1）。（2）掺混二甲醚。【详解】(1)水吸收的热量为：燃气燃烧放出的热量为：根据得瓶内燃气的热值为：(2)通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即：故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚。答：(1)瓶内燃气的热值是；(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚。3、 (1) 15% (2) 6m/s (3) 0.0144kg【详解】（1）太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率为P太=P0S=(1×103×8)W=8000W转化为太阳能汽车的电功率为P电=UI=120V×10A=1200W太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：1= =15%（2）设汽车的转化效率为2，则汽车的机械功率为P机=P电×2=1200W×75%=900W当汽车匀速行驶时，P机= = =Fvv =6m/s（3）由Q=mq得汽油的质量： m= = 0.0144kg. 答：（1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是15%;（2）如果这辆汽车的电动机将上述电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时10min，受到的阻力为150N，则汽车的行驶速度是6m/s;（3）这么多的电能如果由汽油完全燃烧释放获得，则需要燃烧0.0144kg汽油.4、（1）3.6×108J；（2）25km；（3）1×108J；42%【解析】【详解】(1)燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；(2)汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,由v=可得汽车行驶的路程：s=vt=50km/h×0.5h=25km；(3)由题知,蓄电池存储电能的能力为5.12×108J，此过程中蓄电池的电能增加了10%，则内燃机工作时转化为的电能：W1=10%×5.12×108J=5.12×107J；由图象可知,汽车以50km/h的速度匀速行驶阻力f=4000N,由2小题可知s=2.5×104m；则克服阻力做的功：W2=fs=4000N×2.5×104m=1×108J；所以内能转化为的有用能量为：W有用=W1+W2=5.12×107J+1×108J=1.512×108J；则内燃机的效率：=×100%=×100%=42%.5、（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%。