新人教版初中物理九年级全册第二十二章《能源与可持续发展》测试卷(含答案解析)(1)

一、选择题
1．下列有关信息和能源的说法正确的是（）
A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B．核电站是通过核聚变来利用核能的
C．煤和石油是不可再生能源，电是二次能源
D．固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
2．关于能量与能源，下列说法正确的是（）
A．能量的转化和能量的转移都是有方向性的
B．太阳能来自于核裂变
C．化石能源和水能都是不可再生能源
D．核电站是利用可控核聚变释放的能量发电
3．下面是小明同学对“能源的开发利用”、“信息传递”的一些认识，其中正确的是（）
A．太阳能、地热能和电能都属于一次能源
B．光纤通信和卫星通信都是利用电磁波来传输信号
C．自然界的总能量随着人类的不断开发和利用会逐渐减少
D．核电站的核燃料具有的核能是通过核聚变反应得到的
4．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．量子卫星是通过次声波与地面控制系统交流
B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量
D．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
5．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（）
A．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
B．因为能量是守恒的，所发不存在能源危机
C．高山上滚下的石块越来越快，说明动能转化为重力势能
D．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能
6．绿水青山就是金山银山，2019年12月16日，经国务院批准，民政部批复同意撤销无为县，设立县级无为市。

为了使无为这座美丽的城市变得天更蓝、水更清、景更美，下列做法应该禁止的是（）
A．工业废水直接排入河流B．加强对烟花爆竹燃放管理
C．生产生活垃圾分类放置D．鼓励对旧金属回收再利用
7．下列能源属于不可再生能源的是（）
A．风能B．水能C．天然气D．太阳能
8．下列说法正确的是
A．原子弹爆炸属于原子核聚变
B．在太阳内部，太阳核心每时每刻都在发生核聚变
C．化石燃料、水能、地热能都属于新能源
D．做功冲程中，热机是将机械能转化为内能
9．2016年11月3日，长征五号运载火箭在文昌航天发射场成功发射。

发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的
A．比热容大B．热值大C．密度大D．以上说法都不正确10．生活中能量转化的实例很多，从能量转化的角度来看，下列描述错误的是
A．燃料燃烧主要是把化学能转化为内能
B．摩擦起电时主要将机械能转化为电能
C．手机电池充电时化学能转化为电能
D．电动机带动水泵把水升到高处是把电能转化为机械能
11．下列关于能量转化的说法,正确的是
A．电动汽车在行驶过程中,发生的能量转化主要是将机械能转化为电能
B．电风扇工作时,扇叶的机械能是由电能转化来的
C．干电池给小灯泡供电时,发生的能量转化主要是电能转化为化学能
D．在被阳光照射时,太阳能电池将电能转化为化学能
12．为了节能环保，提高效率，下列措施正确的是
A．增大汽油机的油箱容量，可以提高效率
B．将家里的白炽灯更换为LED灯
C．把电饭锅的电阻器改为超导体，以便减少热量损失
D．为了节能降耗，应将铝导线改用银导线
二、填空题
13．汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为_____能，这些能量不能自动地用来驱动汽车；而有些新能源汽车有“动能回收装置”，即在刹车时带动_____（选填“发电机”或“电动机”）工作，将汽车的动能转化为_____能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车。

14．太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于____能源（选填“清洁”或“非清洁”）；利用太阳能电池可以把太阳能转化为_____能。

在一定时间内，若太阳光辐射到太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧______kg的煤放出的热量相当。

（煤的热值约为3.0×107J/kg）
15．给手机充电是_____能转化为_____能；太阳能电池是将______能转化为电能。

16．暑期小杰同学到海边游玩，烈日当空他会发现脚底沙子很烫，而海水却是凉凉的，这是因为海水的__________较大，海水昼夜之间会涨落很多，里面蕴含丰富能量—潮汐能，这种能源属于_______(选填“可再生能源”“不可再生能源”)。

17．我国已有几十颗通信卫星在浩瀚的太空中联结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务。

通信卫星与地面之间信息传输的媒介是
________。

利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向，目前世界上已经利用
________（选填“核裂变”或“核聚变”）原理建成了许多核电站。

18．燃料在燃烧过程中将燃料的化学能转化为______能，由于液态氢的______(选填“热值”或“比热容”)大，发射火箭时常用液态氢作燃料。

19．党的十九大报告中指出“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境．陵城区76MW风电场项目一期工程已经竣工，风电场项目的推广实现了将风能转化为电能，风能这种绿色能源是_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源．
20．如图是神舟十一号飞船搭乘长征二号FY11运载火箭发射升空时的壮观情景。

火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，所带的燃料的热值很_____（填“大”或“小”），燃烧时将燃料的_____能转化为燃气的_____能，再转化成火箭和飞船的_____能，自带氧化剂是因为大气层外_____。

三、解答题
21．59．某太阳能热水器装有100kg、20℃的冷水，经过一天，水温升高到60℃，则这些水吸收的热量是多少？这些热量相当于完全燃烧多少千克煤气所放出的热量？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]．
22．南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱来运输货物。

（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，求木箱内可装货物的最大质量（g取10N/kg）
（2）某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。

消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，（q柴油＝
4.5×107J/kg。

）求该运输过程中，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？
23．某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、天然气的热值为4.2×107J/m3]．
（1）求这些水吸收的热量；
（2）如果这些水吸收的热量由燃烧天然气来获得，求需要燃烧天然气的立方数；
（3）假如用功率为2kW的电热水器来产生这样多的热量，求电热水器通电时间．24．(8分)加热2kg20℃的水，使其温度升高到70℃，水需要吸收多少热量？这些热量如果
是由燃烧煤气提供的，需完全燃烧多少千克的煤气？（=4.2×107J/kg）
25．小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．问：
（1）在这4h内水吸收了多少热量
（2）若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少kg焦炭?[水的比热容C水＝4.2×10 3J/(kg•℃)、焦炭的热值q＝3.0×107J/kg]
26．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.则:
（1）热水器中的水吸收的热量Q.[水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E
（3）热水器的效率η.
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C
解析：C
A．光信号在光导纤维中以光的速度传播，所以传播速度特别快，故A错误；
B．核电站是通过核裂变来利用核能的，故B错误；
C．煤和石油等能源被人开发利用后，在相当长的时间内不能再生，煤、石油是不可再生能源，电是从一次能源直接或间接转化而来的能源属二次能源，故C正确；
D．固定电话是利用电流传递信息的，移动电话（手机）既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能，故D错误。

故选C。

2．A
解析：A
A．能量可以从某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，能量的转化和能量的转移都是有方向性的，故A正确；
B．太阳能来自于核聚变，故B错误；
C．化石能源属于不可再生能源，水能属于可再生能源，故C错误；
D．核电站是利用可控核裂变释放的能量发电，故D错误。

故选A。

3．B
解析：B
A．太阳能、地热能属于一次能源，电能属于二次能源，故A错误；
B．光纤是利用激光传递信息的，卫星通信是利用电磁波来传递信息的，激光也属于电磁
波，故B正确；
C．能量的转化过程中是守恒的，随着人类的不断开发和利用总是从一种形式转化为另一种形式，自然界的总能量不会减少，故C错误；
D．核电站工作是通过核裂变反应释放能量，故D错误。

故选B。

4．D
解析：D
ABD．量子卫星与地面控制系统交流、用5G手机上网、北斗卫星导航都是利用电磁波进行的。

故AB不正确，D正确。

C．无人自动驾驶汽车行驶也是需要消耗能量，故C错误。

故选D。

5．D
解析：D
A．能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故A错误；
B．能量守恒定律说明能量的总和保持不变，但有些能源在使用后不能在短时间内补充，就会出现能源危机，故B错误；
C．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能，故C错误；
D．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能，故D正确。

故选D。

6．A
解析：A
A．工业废水直接排入河流，容易污染水，故A符合题意；
B．加强对烟花爆竹燃放管理，可以防止空气污染，故B不符合题意；
C．生产生活垃圾分类放置，可以防止污染环境，故C不符合题意；
D．旧金属回收再利用，可以节约资源，故D不符合题意。

故选A。

7．C
解析：C
A．风能属于可再生能源，故A不符合题意；
B．水能属于可再生能源，故B不符合题意；
C．天然气是化石能源，属于不可再生能源，故C符合题意；
D．太阳能属于可再生能源，故D不符合题意。

故选C。

8．B
解析：B
A、原子弹爆炸属于原子核裂变．故A不正确；
B、在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能．因而太阳具有巨大
的能量．故B正确；
C、化石燃料、水能是常规能源，地热能是新能源．故C不正确；
D、热机的压缩冲程中，活塞的机械能转化成燃气的内能；在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化成活塞的机械能．故D不正确．
9．B
解析：B
【解析】
发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故B正确。

故选：B。

10．C
解析：C
【解析】
燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，故A正确；摩擦起电主要是将机械能转化为电能，故B正确；手机电池充电时，是将电能转化为化学能，故C错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故D正确，故选C。

11．B
解析：B
【解析】
【分析】
解决此题的关键是弄清能量转化过程前后的能量形式，结合影响各能量的因素,分析能量转化情况，结合具体选项进行分析．
A.电动汽车在行驶过程中，发生的能量转化主要是将电能转化为机械能，选项说法错误；
B. 电风扇工作时将电能转化为机械能，选项说法正确；
C. 干电池给小灯泡供电时，发生的能量转化主要是化学能转化为电能，选项说法错误；
D. 在被阳光照射时，太阳能电池将光能转化为电能，选项说法错误。

故选B.
12．B
解析：B
A. 汽油机的效率跟废气带走的热量、机械散热带走的热量、机械之间摩擦损失的能量有关，所以汽油机的油箱容量的大小跟效率无关，故A选项不可行；
B. 通电后，白炽灯主要将电能转化为内能，再发出光来，而LED灯主要将电能转化为光能，所以将家里的白炽灯更换为LED灯，可以节能，故B选项可行；
C. 把电饭锅的电阻器改为超导体后，因为超导体没有电阻，所以电流通过超导体时不做功，不能产生热量，所以C选项不可行；
D.银导线的价格远大于铝导线，成本太高，所以D选项不可行；
故选B．
二、填空题
13．内发电机电
解析：内 发电机 电
[1]汽车刹车时，由于要克服摩擦做功（摩擦生热），则汽车的动能会转化为内能。

[2][3]汽车刹车时带动发电机工作，可将汽车的动能转化为电能并为电池充电。

14．清洁电09
解析：清洁 电 0.9
[1][2]太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于清洁能源；太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。

[3]热值计算公式Q mq =可知
772.710J 3.010J/kg
0.9kg Q m q ⨯⨯=== 15．电化学太阳
解析：电 化学 太阳
[1][2]给手机充电时，手机消耗电能，转化为手机电池的化学能。

[3]太阳能电池是将太阳能转化为电能。

16．比热容可再生能源
解析：比热容 可再生能源
[1]因为水的比热容比较大，质量相同的水和沙子，当吸收的热量相同时，水的温度变化量较小，沙子的温度变化量较大，故沙子很烫，而海水却是凉凉的；
[2]像太阳能、风能、水能以及动植物这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源，故潮汐能属于可再生能源。

17．电磁波核裂变
解析：电磁波 核裂变
[1]电磁波能够在真空中传播，通信卫星与地面间信息传输是依靠电磁波来完成的；
[2]人类利用核能的方式有两种，一种为核裂变，是用中子轰击较大的原子核生成两个中等大小的原子核，从而释放出能量；另一种为核聚变，两个较小的核合成一个较大的原子核，从而释放出能量。

核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的。

18．内热值【解析】
解析：内 热值
【解析】
燃料燃烧过程中把燃料的化学能转化内能；火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。

19．可再生【分析】太阳能属于可再生能源；太阳能具有清洁无污染环保节能取之不尽用之不竭等特点
解析：可再生
【分析】
太阳能属于可再生能源；太阳能具有清洁无污染、环保、节能、取之不尽，用之不竭等特
点．
太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点．
20．大化学内机械是真空【解析】运载火箭采用燃料热值很大燃烧时可以释放出更多的热量；火箭升空时的能量转化：燃料的化学能先转化为内能然后燃气对火箭做功又将内能转化为火箭的机械能自带氧化剂是因为大气层外是真空
解析：大化学内机械是真空
【解析】运载火箭采用燃料热值很大，燃烧时可以释放出更多的热量；火箭升空时的能量转化：燃料的化学能先转化为内能，然后燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能。

自带氧化剂是因为大气层外是真空。

点睛：（1）热值是燃料一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量越多，在选择火箭燃料时要选择热值较大的燃料；（2）发射火箭时，燃料燃烧将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能。

三、解答题
21．这些水吸收的热量是1.68×107J；
这些热量相当于完全燃烧0.4kg煤气所放出的热量．
【解析】试题分析：（1）知道水的质量、初温、末温，根据公式Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据公式Q=mq求出完全燃烧煤气的质量．
解：
水的质量m1=100kg，初温t0=20℃，末温t=60℃，水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为q=4.2×107J/kg
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm1（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃﹣20℃）=1.68×107J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：Q放=Q吸=1.68×107J，
∵Q=mq，
∴完全燃烧煤气的质量：
m2===0.4kg．
答：
这些水吸收的热量是1.68×107J；
这些热量相当于完全燃烧0.4kg煤气所放出的热量．
【点评】此题主要考查的是学生对燃料热值计算公式和热平衡方程的理解和掌握，难度不大．
22．（1）5×103kg（2）20%
【解析】
（1）由
F
p
S
知道，水平冰面能承受的最压力是：F大＝p大S＝1×104Pa×5m2＝5×104N；
在水平面上压力等于重力，即G ＝F ；
木箱的质量不计，由G ＝mg 知道，木箱内可装货物的最大质量是：4510N =10N/kg G m g ⨯=大 ＝5×
103kg ； （2）由W Fs P Fv t t === 知道，木箱受到的牵引力是：9000W 136m/s 3.6
P F v ==⨯ ＝900N ；
牵引力做的功是：W ＝Fs ＝900N×
10×103m ＝9×106J ， 柴油完全燃烧放出的热量是：Q 放＝mq ＝1kg×
4.5×107J/kg ＝4.5×107J ； 柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率是：
67910J 100%=100%4.510J
W Q η⨯=⨯⨯⨯放 ＝20%。

23．（1）1.89×107J ；（2）0.45m 3；（3）9450s
【解析】（1）根据题意知道，水吸收的热量：Q 吸=cm △t =4.2×
103 J/（kg•℃）×100kg×（65℃-20℃）=1.89×107 J ；
（2）因为Q 放 =qV ，所以由Q 吸=Q 放知道需要燃烧天然气的体积：V=Q 放
/q =1.89×107J/4.2×107J/m 3=0.45m 3 ；
（3）由Q 吸 =W=P t 可知电热水器通电时间：t=Q 吸/P =1.89×107J/2000W=9450s 。

24．（1）4.2×105J （2）0.01kg
【解析】
试题分析： 水需要吸收Q 吸=cm （t 2-t 1）=4.2×103J/ (kg•℃) ×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J 些热量如果是由燃烧煤气提供的，则Q 放=Q 吸
需完全燃烧的煤气
答：水需要吸收的热量为4.2×105J ，需完全燃烧0.01千克的煤气.
考点：热量和热值计算
25．1×108J ，7千克．
【解析】
分析：（1）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q 吸=cm △t 求水吸收的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q 吸=Q 放×20%，再利用Q 放=mq 求需要完全燃烧多少焦炭．
解答：解：（1）太阳能热水器中的水质量：
m=ρv=1×103kg/m 3×0.5m 3=500kg ，
水吸收的热量：
Q 吸=cm △t=4.2×103J/（kg?℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×107J ；
（2）由题知，Q 吸=Q 放×20%=m′q×20%=4.2×107J ，
需要焦炭的质量：
m′=
=7kg．
答：（1）太阳能热水器中的水吸收了4.2×107J的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧7kg焦炭．26．（1）8.4×106J；（2）2.1×107J；（3）40%．
（1）热水器中的水吸收的热量：Q=cm（t-t0）=4．2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃-20℃）=8．4×106J；（2）热水器5小时内接收到的太阳能：E=4．2×106J/h×5h=2．1×107J；（3）热水器的效率：η=Q/E×100%=8．4×106J/2．1×107J×100%=40%；。