河南省济源市第一中学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(有答案解析)

一、选择题
1．下列说法中，正确的是（）
A．风能、水能、太阳能，都属于一次能源
B．太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的裂变
C．核电站利用核聚变反应发电
D．能量的转化与转移都是有方向的，因此，能量守恒定律不成立
2．随着电池技术的发展和环保意识的增强，德国宝马公司或许将旗下多款车型全面搭载48V轻混系统（汽车启动及低速时采用48V电力驱动，在高速时转化为传统燃油提供动力）。

对于宝马汽车，下列说法正确的是（）
A．宝马轻混系统是为了追求时尚潮流
B．燃油发动机是一种热机
C．48V轻混汽车完全没有污染
D．主要是通过热传递改变汽车的动能
3．下列各组物体分类全都正确的一组是（）
A．金属、盐水、橡胶都属于导体
B．电热水壶、洗衣机、电视机都是利用电流的热效应工作的
C．煤、石油、天然气都属于不可再生能源
D．微波、超声波、可见光都属于电磁波
4．人们的生产与生活总离不开能量及其转化。

下列说法正确的是（）
A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心
B．全自动洗衣机工作时，电能全部转化为机械能
C．水力发电，将电能转化为机械能
D．用燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就提高
5．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：利用机械能转化为内能
D．给充电宝充电：电能全部转化为内能
6．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
7．如图中所示的发电设备利用的是（）
A．风能B．光能C．太阳能D．水能
8．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
9．下列有关能量和信息的说法中正确的是（）
A．电磁波在15℃空气中的传播速度为340m/s
B．煤炭是可再生能源
C．光纤通信是利用激光在光导纤维中不断折射传递信息的
D．核电站中发生的铀核裂变反应是可控的
10．为打赢“蓝天保卫战”喜迎“超马”，市区各单位组织了以“节能降耗，保卫蓝天”为主题的宣传活动。

本次活动倡导绿色消费，低碳生活理念，下列做法与此理念不符合的是（）A．骑“共享单车”出行B．使用一次性餐具
C．人走关灯、少开空调D．对垃圾进行分类
11．下列验证性小实验的说法中，不正确的是
A．将两块底面磨平的铅块压在一起，发现它们结合在一起，说明分子在不停地做无规则运动
B．给一盏白炽灯通电，发现白炽灯发热，说明电能可以转化为内能
C．通电螺旋管中插入铁芯后吸起的大头针数目增多，说明铁芯能使通电螺旋管的磁性增强D．将电阻丝与电流表串联接到电源上，给电阻丝加热，发现电流表示数减小，说明电阻大小与温度有关
12．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
二、填空题
13．能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称19世纪自然科学的三大发现。

它的具体阐述是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中其总量保持不变。

虽然总量保持不变，但因为能量的转移或转化具有______，所以人们在生活中得养成节能环保得意
识，重点推广使用可再生能源。

核能______（填“是”、“不是” ）可再生能源。

14．如图表示汽油机的_____冲程。

汽油属于_____能源（可再生/不可再生），完全燃烧0.1kg的汽油，放出热量为_____J，如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，能使水的温度升高_____。

（q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103（J/kg•℃））
15．2018合肥国际马拉松赛于2018年11月11日在安徽省合肥市万达乐园广场举行。

据测算，一场全程马拉松比赛，运动员身体消耗的能量约为1.2×107J，若焦炭的热值为
3.0×107kg，则这些能量需要完全燃烧_________kg的焦炭才能得到。

16．2011年11月，美国研究人员研制出一种世界上重量最轻的固体金属材料，这种新材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽。

这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的__很小，纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的__（选填“硬度”、“延展性”或“磁性”）；纳米是__（选填“长度”、“时间”或“质量”）单位。

17．能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急．目前的核电站是利用原子_____（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的，该能源属于____（选填”可“或“不可”）再生能源．
18．在哈尔滨举行的2018年“中国航天日”主场活动开幕式上宣布，嫦娥四号中继星正式命名为“鹊桥”．嫦娥四号依靠_____将信息传回地面．嫦娥四号中继星的太阳能电池板将太阳能转化为电能，电能属于_____能源（填“一次”或“二次”）．
19．今年 3 月 23 日，科学家在海南琼北成功完成了第一口干热岩钻井，干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种_____清洁能源（选填“可再生”或“不可再生”）．为建设美丽、生态海南，我省鼓励使用电动汽车，电动汽车在行驶过程中是将电能转化为_____能．20．2011年3月11日，日本发生了里氏9级强烈地震，引发海啸，导致福岛核电站受损，核电站是通过___（选填“裂变”或“聚变”）获得巨大能量，从而转化为___能。

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m3_____？（天然气的热值q=8.4×107J/m3．）
22．用燃气灶做饭．燃烧了1kg的煤气．已知煤气的热值为4.2×107J/kg．求：1kg煤气完全燃烧放出的热量是多少？
23．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
2×10﹣2m2，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？
24．某工地有一台大型推土机平均推力约为3×104N，匀速推土行程20m，消耗柴油60g，求推土机上装的柴油机的热机效率。

（q=3.3×107J/kg）
25．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活.小明家的太阳能热水器吸热板面积S=3m2，水箱内装质量m=100kg的水.小明观察发现:这些水在t=10h时间内温度由20℃升高到80℃，查阅资料获知:当天当地的太阳辐射平均功率P0=1.68x106J/(m2·h)(太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能)，c水=4.2 x 103J/( kg·℃).求:
(1)水箱内所装的水吸收的热量Q1;
(2)吸热板吸收到的太阳辐射能量Q2;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率η.
26．小亮家有一个容积为 2L 的水壶，水壶里装有初温为 25 ℃的水，在 1 标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。

[已知天然气的热值q=8.4×107J/m3水的比热容 c 水
=4.2×103J/（kg·℃）]则:
（1）烧开 1L 水，水需要吸收多少热量?
（2）若天然气炉具的效率是 30%，则烧开 1L 水需要完全燃烧多少m3的天然气?
【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．风能、水能、太阳能，都属于直接利用的一次能源，故A正确；
B．太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的聚变，故B错误；
C．核电站利用核裂变反应发电，故C错误；
D．不管是在能量的转化还是转移过程中，都遵循能量守恒定律，故D错误。

故选A。

2．B
解析：B
A．宝马轻混系统是为了减少污染物的排放，保护换将，并不是追求时尚潮流，故A错误；
B．燃油发动机为汽油机，是一种热机，故B正确；
C．48V轻混汽车在高速时转化为传统燃油提供动力，会有污染物的排放，所以并不是完全没有污染，故C错误；
D．主要是通过电动机或发动机对外做功改变汽车的动能，故D错误。

故选B。

3．C
解析：C
A．金属、盐水是导体，橡胶是绝缘体，故A不符合题意；
B．电热水壶、洗衣机、电视机中只有电热水壶是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．煤、石油、天然气都是化石燃料，都属于不可再生能源，故C符合题意；
D．微波、可见光属于电磁波，超声波不是电磁波，故D不符合题意。

故选C。

4．A
解析：A
A．节能问题的核心还是提高能量利用中的转化效率，故A正确；
B．全自动洗衣机工作时，电能主要转化为机械能，故B错误；
C．水力发电，将水能转化为电能，故C错误；
D．要提高燃气灶的加热效率，应减少废气带走的热量，而用燃气灶烧水，调大火力，会让部分火力跟废气一起溢出，故D错误。

5．A
解析：A
A．汽油燃烧是将化学能转化为内能，A符合题意；
B．太阳能电池是将太阳能转化为电能，B不符合题意；
C．热机是想内能转化为机械能，C不符合题意；
D．给充电宝充电是将电能转化为化学能，D不符合题意。

6．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。

7．A
解析：A
由图可知，这是风力发电装置，这种装置可以利用风能带动扇叶转动，并把风车的机械能转化为电能。

故选A。

8．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。

9．D
解析：D
A．声音在15℃空气中的传播速度才是340m/s，电磁波不是，A错误；
B．煤炭是不可再生能源，B错误；
C．光纤通信是利用激光在光导纤维中不断反射传递信息的，C错误；
D．核电站中发生的铀核裂变反应是可控的，D正确。

10．B
解析：B
【解析】
A．骑“共享单车”出行，能减少二氧化碳的排放，不符合题意；
B．就餐时经常使用一次性的餐具，浪费资源，符合题意；
C．人走关灯、少开空调，可以节约电能，不符合题意；
D．对垃圾进行分类，可以减小对环境的污染，不符合题意。

【点睛】
“低碳生活理念”指的是生活作息时所耗用的能量要尽量减少，特别是减少二氧化碳的排放量，减缓生态恶化；从节电、节能和回收等环节来改变生活细节。

11．A
解析：A
A．把接触面磨平，使两个铅块的距离接近分子间引力发生作用的距离，两个铅块就会结合在一起，两个铅块的分子之间就存在着引力。

故A错误；
B．白炽灯通电，消耗电能，产生了热，说明电能转化为内能，故B正确；
C．磁体的磁性的越强，吸引钢铁一类物质的数量越多，故C正确；
D．电阻加热后，电流表的示数变小，说明电阻的大小与温度有关，故D正确。

12．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。

二、填空题
13．方向性不是【分析】能量的转化和转移都是具有方向性的不能反过来转化；像化石能源核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源 解析：方向性 不是
【分析】
能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。

[1][2]能量在转化和转移的过程中，都是具有方向性的，不能反过来转化；核能在使用后，短时间内不能源源不断的获得，属于不可再生能源。

14．排气不可再生46×10611℃【分析】根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程；能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源；知道汽油的质量和热
解析：排气 不可再生 4.6×106 11℃
【分析】
根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程；能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源，短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源；知道汽油的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式Q mq =放求放出的热量；由Q Q cm t ==∆吸放，得到Q t cm
∆=后计算水升高的温度。

[1]图中，汽油机的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；
[2]汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；
[3]完全燃烧0.1kg 汽油放出的热量：
760.1kg 4.610J/kg 4.610J Q m q ==⨯⨯=⨯煤油放；
[4]根据Q Q cm t ==∆吸放可知水温度升高值：
()634.610J 4.2110J/kg 100k 1g
Q t cm ⨯⨯∆==⋅⨯≈吸℃℃。

15．4【解析】
解析：4
【解析】
若焦炭完全燃烧放出的热量是：7
1.210?J Q 放=⨯，则由 Q mq =放知道，需要焦炭的质量是：771.210?J 0.4kg 3.010/Q m q J kg
⨯===⨯放。

16．密度延展性长度
解析：密度延展性长度
[1]世界上重量最轻的固体金属材料，这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的密度小；
[2]室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性；
[3]纳米（nm）是长度的单位之一。

17．核裂变；不可
解析：核裂变；不可
核电站和原子弹爆炸都是利用核裂变，核电站发生的是可控制的链式反应，而原子弹爆炸是不加控制的链式反应．氢弹的原理是核聚变；核能属于不可再生能源．
18．电磁波；二次【分析】电磁波传播不需要介质且可以传递信息故飞船在太空中是通过电磁波传播信息的；直接从自然界获得不需要加工转换的能源是一次能源不能直接从自然界获得而是通过消耗其它能源经过加工转换而获得的
解析：电磁波；二次
【分析】
电磁波传播不需要介质，且可以传递信息，故飞船在太空中是通过电磁波传播信息的；直接从自然界获得不需要加工转换的能源是一次能源，不能直接从自然界获得而是通过消耗其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源．
电磁波被广泛应用于的信息的传递，特别是真空中传递信息，要靠电磁波．地面科技人员对“嫦娥五号”的控制就是靠电磁波来传递数据信息的；电能不能从自然界直接获得，需要消耗其它能源经过加工、转换获得，所以电能是二次能源．
【点睛】
除了理解电磁波被广泛应用于的信息的传递，另外要注意掌握一次能源和二次能源的概念，一次能源，即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等；二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等．
19．可再生机械能【解析】根据能源的分类和电动机的工作原理解答干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种可再生清洁能源为建设美丽生态海南我省鼓励使用电动汽车电动汽车在行驶过程中其工作部分是一台电动机工作时将电能
解析：可再生机械能
【解析】
根据能源的分类和电动机的工作原理解答．
干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种可再生清洁能源．
为建设美丽、生态海南，我省鼓励使用电动汽车，电动汽车在行驶过程中其工作部分是一台电动机，工作时将电能转化为机械能．
点睛：可再生能源包括太阳能、地热能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等．它们在自然界可以循环再生或取之不尽．
20．裂变电【解析】核电站发电是把铀原子核裂变时放出的核能转化为电能
解析： 裂变 电
【解析】核电站发电是把铀原子核裂变时放出的核能转化为电能。

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。

22．2×107J
【解析】试题分析：已知煤气的热值与质量，根据Q 放=mq 求出煤气完全燃烧释放的热量．
解：
1kg 煤气完全燃烧放出的热量：
Q 放=m 煤气q=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J ．
答：kg 煤气完全燃烧放出的热量为4.2×107J ．
【点评】本题考查了学生对燃料燃烧放热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．
23．（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。

24．3％
【解析】
【分析】
（1）已知推土机的推力和行程，根据公式W=Fs求出推土机做的有用功；
（2）根据公式Q=mq求出柴油完全燃烧放出的总热量，根据效率的公式求出柴油机的效率。

推土机做的有用功：W有用=Fs=3×104N×20m=6×105J；
消耗柴油m=60g=0.06kg，柴油完全燃烧放出的热量：
Q=mq=0.06kg×3.3×107J/kg=1.98×106J，
柴油机的效率：。

答：推土机上装的柴油机的热机效率为30.3%。

25．（1）2.52×107 J；（2）5.04×107 J；（3）50%
（1）根据题意知道，水箱内水的质量是：m=100kg ，在t=10h时间内温度由20℃升高到80℃，所以，水箱内所装的水吸收的热量是：
Q1 =cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×100kg×（80℃-20℃）=2.52×107 J.
（2）吸热板吸收到的太阳辐射能量是：
Q2= P0St= 1.68×106 J/（m2•h）×3m2 ×10h=5.04×107 J
（3）该太阳能热水器的能量转化效率是：
η=Q1/Q2×100%=2.52×107J/5.04×107J×100%=50%.
【点睛】
本题考查的是太阳能热水器中的热量计算，要求熟练的应用相关的吸热公式和效率公式等，难度不大．
26．（1）烧开1L水，水需要吸收3.15×105J热量；
（2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧1.25×10﹣2m3的天然气．【解析】
解：（1）由题意可知水的体积V水=1L=1×10﹣3m3，
由ρ=可得，m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，一标准大气压下水的沸点是100℃
则水吸收的热量：Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣25℃）
=3.15×105J；
（2）η=得Q放===1.05×106J，
由Q放=Vq得V天然气===1.25×10﹣2m3．
答：（1）烧开1L水，水需要吸收3.15×105J热量；
（2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧1.25×10﹣2m3的天然气．【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（J/kg）与气体燃料热值单位（J/m3）的区别．。