深圳市沪教院福田实验学校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(答案解析)

一、选择题
1．关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（）
A．保险丝常用电阻率比较大、熔点比较低的材料制成
B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．铁块很难被压缩说明分子之间存在相互作用的引力
D．核能和化石能源均属于可再生能源
2．2020年12月26日，株洲智轨一期的第一次试跑在河西段完美落幕。

智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染。

智轨列车的动力系统在输出动力的过程中（）
A．内能转化为机械能B．电能转化为机械能
C．机械能转化为电能D．机械能转化为内能
3．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
4．下列主要是由于水被污染而产生后果的是（）
A．城市地表下降B．河流干涸C．河中鱼虾绝迹D．水土流失
5．下列关于材料、信息及能源的说法正确的是（）
A．电话的话筒内有一个电磁铁
B．同种材料制成的导体，其电阻大小只与长度有关
C．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
D．用手机收看“名师课堂”的直播是利用电磁波来传递信息的
6．下列说法正确的是（）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发转化为酒精的化学能
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．吸收热量多的物体比热容和质量一定都大
D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功7．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用。

使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（）
A．内能B．机械能C．电能D．化学能
8．“绿水青山，就是金山银山”，党的十九大报告提出，我们要推进绿色发展，着力解决环境问题，加大生态系统的保护，建设美丽中国。

下列关于能源利用的说法正确的是
（）
A．煤、石油、太阳能都是不可再生能源
B．风能、太阳能是可再生能源，应大力开发利用
C．大量的燃烧煤炭、石油对环境不会造成负面影响
D．能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
9．下列有关材料、能源、信息的说法正确的是（）
A．天然气属于不可再生能源
B．手机充电过程中将化学能转化为电能
C．手机通话是利用超声波传送
D．超导体材料可制成二极管、三极管等元件
10．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
11．目前许多城市的居民使用天然气为燃料。

关于天燃气，下列说法正确的是（）A．是一次能源，是可再生能源
B．是一次能源，是不可再生能源
C．是二次能源，是可再生能源
D．是二次能源，是不可再生能源
12．关于能量和能源的利用，下列说法正确的是
A．核能发电相比较火力发电的好处是相对清洁
B．太阳能、地热能、电能均为可再生能源
C．太阳能电池是将太阳能转化为化学能储存起来的装置
D．滚摆上下来回运动这一现象无法说明能量的转化具有方向性
二、填空题
13．2019年12月16日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。

导航卫星上的仪器都是依赖电力的，其中太阳能帆板是卫星的重要部件。

太阳能帆板的基本原理是利用硅和某些金属的光
电效应，实现将________能转化为______能。

14．十九大报告提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于______能源（填“可再生”或“不可再生” ）；现在人们用的“核电”源自于原子核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的核能。

15．“嫦娥”问月、“北斗”指路，2019 年中国航天发射次数将达 34 次，连续两年成为全球年度航天发射次数最多的国家。

下图为我国某轨道卫星绕地球运转轨道，卫星从近地点到远地点运动过程中动能______，重力势能_____；（选填增大、减小或不变）如下图所示的人造卫星打开了太阳能电池板，太阳能电池板把太阳能转化为______能。

16．阅读《潮汐发电》，回答题。

潮汐发电
在海湾或有潮汐的河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。

潮汐现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成。

涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而去，水位陆续下降。

每天海水涨潮、退潮各两次，涨潮与退潮一般间隔6小时。

海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。

潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的新型能源。

潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。

潮汐发电是水力发电的一种。

在有条件的海湾或有潮汐的河口建筑堤坝、闸门和厂房，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差，从而可驱动水轮发电机组发电。

如图所示是潮汐发电的原理图。

与普通的水利发电的不同在于海水与河水相比，海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性。

潮汐电站一般有三种类型，“单库双向型”就是其中之一，即用一个水库，涨潮与落潮时均可发电，只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电。

位于我国浙江省的江厦潮汐电站就是一个单库双向型电站，建成于1980年5月，总装机容量为3200kW，年发电量约为107kW·h，为世界第三大潮汐发电站。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）潮汐发电是_____能转化为电能；潮汐能属于_____能源。

（选填“可再生”或“不可再生”）
（2）一个单库双向型潮汐电站一天可以发电________次。

17．河源市很多地方（比如正德中学）都安装有类似如图的太阳能路灯。

表中是相关信息。

太阳能路灯说明
RE﹣TZ13
1、太阳能电池：40W
2、发光光源：高效节能灯
3、系统电压：12V
4、连续阴雨：3～5天
5、环境温度：﹣20℃～+70℃
6、照明时间：12小时
不消耗电能，而是贮存在蓄电池中，贮存过程中，是_____能转化为_____能，这种路灯的优点是_____。

（2）按照上面的参数进行计算，路灯工作时电流是_____A，照明12小时消耗电能
_____kW•h．假设我们学校需要安装这种路灯100盏，每天照明12小时，一度电按一元计算，一年能省_____元。

18．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”，即在刹车时带动发电机工作，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．
19．氢弹是利用氢核的_____（选填“裂变”或“聚变”）在瞬间释放的能量，核能是_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源．
20．如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船，他是利用燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的，易拉罐中的水是通过_____来增大内能的，当水汽化产生大量的蒸气从小孔中冲出，小船就能向前运动，此时_____能转化为_____能；此过程与汽油机的
_____冲程能的转化相同。

三、解答题
21．绥滨四中锅炉房冬季每天要将3t 水从20℃加热80℃．问：
（1）这些水要吸收热量为多少____？
（2）“天然气普遍使用”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m 3_____？（天然气的热值q=8.4×107J/m 3．）
22．小华家以前利用燃气热水器烧水，他学过相关的物理知识后，自己制作了一个简易的太阳能热水器，水箱的容积为150L ，在阳光照射下，水的温度从20℃上升到50℃。

求：(天然气的热值是7.5×107J/m 3)
(1)水吸收的热量；
(2)这些热量相当于完全燃烧多少天然气所放出的热量。

23．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：
其中太阳辐射功率是指1h 内投射到21m 面积上的太阳能．
求：（1）水在10h 内吸收的热量是多少．
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少3
m 的天然气．（天然气的热
值为738.410/m J ，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） （3）太阳能热水器的效率是多少．
24．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2×10﹣2m 2，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？
25．小明家新安装了一台太阳能热水器，经过4h 日光照射可以将500kg 的水从20℃℃升高到40℃。

若已知太阳能加热水的效率为60%，则4h 内吸收太阳能_________J 。

如果水吸收的热量由燃烧天然气来提供，需要完全燃烧_________m 3的天然气。

(水的比热容为C 水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为q=8×107J/m 3)
26．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表为小明家的太阳能热水器在阳
光照射下记录的相关信息，其中太阳辐射功率在数值上等于1h内投射到太阳能热水器吸热板1m2面积上的太阳能，求：
(2)水在4h内吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭所释放的热量？（焦炭的热值取
7
⨯）
310J/kg
(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多大？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．A
解析：A
A．保险丝的作用是在电流异常升高到一定的高度的时候，自身熔断切断电路，从而起到保护电路安全运行的作用，因此保险丝需要用电阻率大、熔点低的材料制作，故A正确；B．物体温度升高，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做了功，故B错误；
C．铁块很难被压缩说明分子之间存在相互作用的斥力，故C错误；
D．煤、石油、天然气统称化石能源，化石能源和核燃料在地球上的储量是有限的，属于不可再生能源。

故D错误。

故选A。

2．B
解析：B
智轨列车的动力系统在输出动力的过程中，消耗了电能，获得了机械能，所以是将电能转化为机械能。

故选B。

3．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。

解析：C
A．城市地表逐渐下沉是由于地下水的超量开采，故A不符合题意；
B．河流干涸，是因为雨水稀少的缘故，故B不符合题意；
C．河中的鱼虾绝迹，主要是由于水被污染而产生的，故C符合题意；
D．水土流失是因为植被稀少，故D不符合题意。

故选C。

5．D
解析：D
A．话筒用的是电磁感应原理，它用的是永磁体，电磁铁听筒，故A错误；
B．影响导体电阻的因素有导体的长度、导体的横截面积、导体的材料以及温度，故B错误；
C．可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C错误；D．手机是利用电磁波来传递信息的，故D正确。

故选D。

6．A
解析：A
A．酒精燃烧时消耗了化学能，向外释放内能，是将化学能转化为内能的过程；能量的转移和转化具有方向性，内能不会自发的转化为酒精的化学能，故A正确；
B．能量是不能凭空产生的，该选项说法违背了能量守恒定律，故B错误；
可知，物体吸收热量的多少与比热容、质量和温度变化量有关；C．由吸热公式Q cmΔt
但物体吸收热量多，不能说明它的比热容和质量都大，故C错误；
D．改变内能的方法是做功和热传递，所以如果物体发生了能量变化，该物体不一定做了功，也可能是发生了热传递，故D错误。

故选A。

7．A
解析：A
太阳能热水器是将太阳能转化为内能，使热水器内的水温度升高，故A正确，BCD错误。

故选A。

8．B
解析：B
A．煤、石油、是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故A错误；
B．风能、太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，应大力开发利用，故B正确；C．大量的燃烧煤炭、石油对环境会造成大气污染、热污染和温室相应等负面影响，故C 错误；
D．能量在转化过程中是守恒的，但能源的消耗是不可逆的，能源的利用是有限的，故D 错误。

故选B。

解析：A
【解析】
A．天然气在地球上的储量有限，利用之后无法再生，属于不可再生能源，故A正确；B．手机在充电时，是将电能转化为化学能，手机工作时，储存在电池内的化学能转化为电能，故B错误；
C．手机是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的，故C错误；
D．二极管、三极管是半导体材料制成的，故D错误。

故选A。

10．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。

11．B
解析：B
天然气是化石能源，属于不可再生能源，同时天然气可以从自然界直接获取是一次能源。

故选B。

12．A
解析：A
A. 核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备，在可控条件下，核能发电相比较火力发电的好处是无污染．故A正确．
B. 电能不能从自然界直接得到补充，是不可再生能源；太阳能、地热能是可再生能源都可以源源不断地从自然界得到，属可再生能源，故B错误；
C. 太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，故C错误；
D. 滚摆上下来回运动说明动能和重力势能是可以相互转化的，并且说明能量的转化具有方向性，故D错误．
故选A.
二、填空题
13．太阳电
解析：太阳电
[1][2]太阳能帆板的基本原理是利用硅和某些金属的光电效应，将太阳能转化为电能，然后储存在蓄电池中为导航卫星提供电能。

14．可再生裂变
解析：可再生裂变
[1]太阳能可以从自然界中源源不断的得到，属于可再生能源。

[2]现在人们用的“核电”源自于原子核裂变释放的核能，核聚变释放的核能目前还不能和平利用。

15．减小增大电
解析：减小 增大 电
[1][2]卫星在绕地球运动过程中，质量不变，卫星从近地点运动到远地点的过程中，速度不断减小，动能不断减小；卫星从近地点运动到远地点的过程中，和地球的相对高度不断增大，重力势能不断增大；
[3]太阳能电池板将太阳能转化电能。

16．潮汐能可再生4
解析：潮汐能 可再生 4
(1)[1] 潮汐能是指涨潮落潮时海水所产生的能量。

所以潮汐发电是把潮汐能转化为电能。

[2] 由于潮汐能是由月球的吸引而产生的，取之不尽、用之不竭，所以潮汐能属于可再生能源。

(2)[3] 海水或江水每天有两次的涨落现象，每涨（落）一次，发一次电，所以每天有两次涨落，发4次电。

17．电化学太阳能清洁无污染取之不尽33304817520
解析：电 化学 太阳能清洁、无污染、取之不尽 3.33 0.48 17520
(1)[1][2]白天，太阳能电池板把接收到的太阳能转化成电能，然后转化成化学能储存在蓄电池内；
[3]太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能，②太阳能清洁、无污染、取之不尽等；
(2)[4]由P UI ＝可得路灯工作时电流：
40W 3.33A 12V
P I U =
=≈ [5]照明12小时消耗的电能： 0.04kW 12h 0.48h kW W Pt •⨯＝＝＝
[6]100盏路灯一年能需要的电能：
1003650.48kW h 17520W h k W ⨯⨯总＝＝
一年能节省的钱是：
17520kW h 1/kW h 17520⨯元＝元
18．内电
解析：内 电
汽车刹车时，由于要克服摩擦做功（摩擦生热），所以，汽车的动能会转化为内能；刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为电能并为电池充电．
19．聚变不可再生
解析：聚变 不可再生
氢弹是利用氢核的聚变在瞬间释放的能量；核能使用后，不可能在短期内从自然界得到补
充，属于不可再生能源．
20．热传递内机械做功【解析】【分析】考查的知识点有：热传递都可以改变物体的内能小船是利用了力的作用是相互的原理来前进的；内燃机的功冲程中燃气推动活塞向下运动内能转化为机械能据以上内容即可解答
解析：热传递 内 机械 做功
【解析】
【分析】
考查的知识点有：热传递都可以改变物体的内能，小船是利用了力的作用是相互的原理来前进的；内燃机的功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，据以上内容即可解答。

根据题意知道，燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水时，是通过热传递来增大水的内能；当水汽化产生大量的蒸汽，由小孔冲出时，有力作用在空气上，由于力的作用是相互，小船就向前运动了，此过程中，蒸汽的内能转化为小船的机械能，即此过程发生的能量转化形式与热机做功冲程相同。

三、解答题
21．56×108J 12m 3
【解析】（1）水吸收的热量是：Q 吸
=cm △t=4.2×103J/（kg•℃）×3000kg×（80℃﹣20℃）=7.56×108J ；
（2）由η=知道，天然气需要放出的热量是：Q 放=
=1.008×109J ； 由Q 放=qV 知道，消耗天然气的体积是：V =
=12m 3。

点睛：本题考查的是热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料完全燃烧放出热量公式，注意固液体燃料完全燃烧放热公式Q 放 =qm 和气体燃料完全燃烧放热公式Q 放=qV 的区别。

22．(1) 1.89×107J ；(2) 0.252m 3。

【解析】已知：水的体积V ＝150L ＝0.15m 3,初温t 0＝20℃,末温t ＝50℃,c 水＝
4.2×103J/(kg ⋅℃),q 天然气＝7.5×107J/kg
(1)由ρ＝得，水的质量：m ＝ρV ＝1×103kg/m 3×0.15m 3＝150kg ，水从20℃上升到50℃所吸收的热量：Q 吸＝cm(t−t 0)＝4.2×103J/(kg ⋅℃)×150kg×(50℃−20℃)＝1.89×107J ，
(2)燃烧天然气放出的热量：Q 放＝Q 吸＝1.89×107J ，由Q ＝Vq 得，需要天然气的体积： V 天然气＝ ＝0.252m 3
23．（1）72.110J ⨯．（2）30.25m ．（3）50%． 【解析】水在10h 内吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J ；
如果水吸收的热量用天然气来提供则可得Q=Vq ；V=73732.1100.25q 8.410/Q J m J m ⨯==⨯ ；太阳
能热水器10h 获得太阳辐射热Q 获=1.68×106×10×2.5=4.2×108J ；太阳能热水器的效率：
782.11000=10050004.210J J η⨯⨯=⨯ 24．（1）2.5×105Pa （2）25m/s （3）5kg
【解析】
（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×
10-2m 2×4=8×10-2m 2， 小轿车对水平地面的压强：4522210 2.510810F N p Pa S m
-⨯===⨯⨯压； （2）匀速行驶时的牵引力：F=f=0.1G=0.1×
2×104N=2000N ， 由W Fs P Fv t t
=== 得到该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度：5000025/2000P W v m s F N
===； （3）汽油完全燃烧放出的热量：8500003060 2.251040%
W Pt
W s Q J ηη⨯⨯====⨯有放， 汽油的质量：872.251054.510/Q J m kg q J kg
⨯===⨯放。

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 。

25． 7×107J 0.525m 3
【解析】解答：水吸收的热量：Q 水吸=cm △t=4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×107J ；太阳能加热水的效率为60%，则4h 内吸收太阳能 Q 吸太==7×107J ,由题知，Q 水吸=Q 放，因为Q 放=V 天然气q ，所以需要天然气的体积：V 天然气=
=
0.525m 3 点睛：知道热水器内水的质量，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；太阳能加热水的效率为60%，则4h 内吸收太阳能代入公式 Q 吸太= 可求出；若水吸收的热量为的天然气燃烧来提供，Q 吸=Q 放，再利用Q 放=Vq 求需要天然气的体积．
26．(1) 71.6810J ⨯；(2)0.56kg ；(3)70%
(1) 水在4h 内吸收的热量是
()374.210J/kg 100kg 40=1.6810=J Q cm t ⨯⋅⨯⨯∆⨯=吸℃℃
(2)焦炭的质量为
771.6810J 3 10J/kg
==0.56kg Q m q ⨯⨯=放
(3) 该太阳能热水器吸收的热量为 ()21
6274h 2m =2.4310J m h 10J Q Pts -==⨯⋅⋅⨯⨯⨯辐 该太阳能热水器的能量转化效率是
771.6810100%=100%J 2.41=70%0J
Q Q η⨯⨯=⨯⨯吸辐 答：(1)水在4h 内吸收的热量是71.6810J ⨯；
(2)焦炭的质量为0.56kg ；
(3)该太阳能热水器的能量转化效率是70%。