苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》同步练习题(附带参考答案)

苏科版九年级物理下册《能源与可持续发展》同步练习题（附带参考答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________
一、单选题
1．下列电器设备中把电能转化为内能的是（）
A．电动机B．电烙铁
C．发电机D．电磁起重机
2．下列说法中正确的是（）
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能
B．核电站发电时，将核能转化为电能
C．水果电池供电时，将电能转化为化学能
D．电动机工作时，将机械能转化为电能
3．关于信息、材料和能源，下列说法中不正确的是（）
A．家庭WiFi靠电磁波传递信号
B．电动机线圈用超导体可将电能全部转化为内能
C．光伏发电将太阳能转化为电能
D．核电站利用核裂变释放的能量发电
4．灯泡中有电流时，灯泡发光。

关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（）
A．灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
5．在“建立节约型社会从我做起”的主题活动中，小明提出了下列节约电能的措施，其中不能达到目的的是（）
A．夏天，将家里空调的使用温度调得较高
B．看电视时，尽量减小电视机的音量
C．在工作的冰箱内存放更多的食物
D．用节能灯取代白炽灯照明
6．人类社会前进的每一步，都和能源的利用息息相关。

下列能源中属于可再生能源的是（）
A．太阳能B．石油C．煤D．天然气
7．某用电器的能量流向图如图所示，由此可知该用电器可能是（）
A．电饭煲B．白炽灯C．洗衣机D．电热水器
8．我国首辆月球车“玉兔号”成功登陆月球开展探测工作。

下列能源中，不可能作为“玉兔号”在月球上工作能源的是（）
A．太阳能B．核能C．柴油D．电能
9．下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（）
A．钻木取火是将机械能转化成内能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
10．课本中的插图“太阳能凉帽，电池板把太阳能转化为扇叶的动能”（如图），引发了小聪一些联想，他的下列表达错误的是（）
A．太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量
B．太阳能为“二次能源”，也是不可再生能源
C．太阳光中的可见光是电磁波
D．太阳光可以在真空中传播
二、填空题
11．热机是将燃料燃烧获得的内能转化为能的装置；火箭发射用“液氢”作燃料，是由于氢的大。

12．我市出租车大多使用天然气来代替燃油．天然气是一种清洁燃料，它是（填“可再生”或“不可再生”）能源．某出租车在一段时间内消耗了400g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量J（天然气的热值为4.4×107J/kg）；天然气燃烧时将能转化为内能．
13．某品牌太阳能热水器内装有50kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15℃升高到55℃，热水器中的水吸收的太阳能为 J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为 kW•h[已知水的比热容C水=4.2×103J/（kg•℃），热水器热散失忽略不计]．
14．如图所示，当闭合开关，放在U型磁体中光滑金属支架上的导体棒AB向左运动，同时用手触摸滑动变阻器，能感知到其线圈发热，这两种现象说明在此过程中电能转化为（填写能量形式的名称）。

15．化石燃料属于能源（选填“可再生”或“不可再生”）.完全燃烧1m3的天然气可放出
J的热量（天然气的热值是7.5×107J/m3），可使质量为1000kg的水升高℃[保留一位小数，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）].但家用燃气热水器达不到这样高的热效率，其原因可能
是。

16．四冲程汽油机在工作时，将汽油的能转化为活塞的机械能。

如果这台汽油机在1min内曲轴转动了2400圈，则1s内完成个做功冲程。

为防止气缸温度过高，需要用冷却液冷却气缸，这是通过（选填“做功”或“热传递”）方式改变内能的。

三、综合题
17． 2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题．
如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：
（1）一箱水需要吸收的热量是多少？
（2）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：4.2×103J/（kg•℃）]．
18． 2021年日本不顾国际社会的反对，强行向海洋排泄核污染的废水，使2011年的福岛核事故再次引起人们的关注。

2011年3月11日，日本发生里氏9.0级地震，导致反应堆内乏燃料池的冷却水外流，并导致堆芯裸露，从而在高温下发生锆﹣水反应生成大量氢气。

氢气与氧气混合后，在高温下爆炸。

为支援福岛核电站，中国三一重工集团将62米长臂的泵车运往日本。

（1）核电站反应堆里原子核发生了核（选填“裂变”或“聚变”）。

（2）由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中．图中是核辐射标志的
是；
（3）乏燃料池中使用海水作冷却剂，是因为海水的比较大。

若池中有200m3的海水，温度从20℃
升高到90℃，可吸收J的热量[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。

（4）泵车的简化模型如图2所示，液压顶作用在A点，与长臂始终保持垂直。

已知OB＝62m，OA为OB的
1。

泵车工作时将重为30t的重物提升了10m，历时100s。

不考虑长臂的重。

如图2所示，当长臂与水平10
面成30°时，液压顶的作用力F至少为N，这个过程所做的有用功为J（√3＝1.7，结果保留1位小数）。

（5）“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起．下列说法中需要改正的是。

A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
D．及时将生活垃圾，废电池装在一起丢入垃圾箱
19．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J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℃的水温度升到40℃．求：
（1）热水器中水吸收了多少热量？
（2）热水器5小时内接收的太阳能是多少？
（3）热水器的效率是多少？
20．家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为2A，通电10min，家庭电压为220V。

（1）电风扇消耗的电能是J，线圈产生的热量是J，电风扇的电功率是W；（2）电风扇的主要工作原件是电动机，请在图中填写完整电动机工作过程的能量转化图。

（电动机的效率
约为70%，图中箭头大小大致反映对应能量多少）
21．目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电．某种型号的风光互补路灯技术参数如下：
风力发电 额定功率 风力发电 额定风速 风力发电机启动风速 路灯额定电压 路灯额定功 率 太阳能电池板平均输出功率 260W
8m/s
3m/s
24V
60W
100W
（1）假设路灯每晚工作10h ，求路灯正常工作时每晚消耗的电能．
（
2
）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s •m 2）（1s 辐射在每1m 2上的光能为800J ），若太阳能电池板的面积为1.25m 2
，太阳能电池光电转换效率为多大？
（3）在平均风速为8m/s 的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，如果风力发电机一晚上工作时间为8h ，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW •h ？
（4）已知风力发电机的输出电功率P 与风速v 的平方成正比．我市沿海风速不低于4m/s 的时间每年不少于4000h ，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW •h ？
22．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。

小林的爸爸最近也购买了一辆轿车。

（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的 大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会 ，这是通过 方式来改变内能的；
（2）图2所示的四个实验中，其能量转化方式与图1所示汽油机对应冲程类似的是；
（3）轿车在上坡时，将挡位换成低速挡，以减小行驶的速度，这样做的目的是____；
A．安全B．省油
C．减小行驶时的阻力D．增大爬坡的牵引力
（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：
速度v/（km•h﹣1）40 60 80 100 120
制动距离s/m 8 18 50 72
根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是m；
（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图3所示。

小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为8L/100km，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率为%；（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）
（6）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染。

汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为5m2，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为W，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为72N，则汽车的行驶速度为
km/h。

答案
1．A 2．B 3．B 4．C 5．C 6．A 7．C 8．C 9．D 10．B
11．机械；热值
12．不可再生；1.76×107；化学 13．8.4×106；2.33 14．机械能与内能
15．不可再生；7.5×107
；17.9；有热量散失 16．化学；20；热传递 17．（1）解：由ρ= m
V 得： m=ρv 水=1×103
kg/m 3
×0.12m 3
=120kg ； 水吸收的热量：
Q 吸=cm △t=4.2×103J/（kg •℃）×120kg ×（70℃﹣20℃）=2.52×107J （2）解：这台太阳能热水器获得的辐射功率： P 太=s ×1.4kW/m 2；
由P= W
t 可得太阳照射5h 获得的太阳能： W 总=P 太t=s ×1.4kW/m 2×5h ； 由η= W 有
W 总
可得：
Q 吸′=W 有=s ×1.4kW/m 2×5h ×40%=s ×1400W/m 2×5×3600s ×40%； 热水器集热器面积： s=
Q 吸′
1.4kW/m 2×5ℎ×40%
= 2.52×107J
1400W/m 2×5×3600s×40% =2.5m 2
18．（1）裂变
（2）丁
（3）比热容；5.88×1010
（4）2.6×106
；3×106 （5）D
19．（1）解：热水器中的水吸收的热量：
Q=cm （t ﹣t 0）=4.2×103J/（kg •℃）×100kg ×（40℃﹣20℃）=8.4×106J ； （2）解：热水器5小时内接收的太阳能： E=4.2×106
J/h ×5h=2.1×107
J ； （3）解：热水器的效率： η=
Q 吸E
×100%= 8.4×106J
2.1×107J ×100%=40%；
20．（1）2.64×105
；4800；440
（2）
21．（1）解：路灯每晚消耗的电能为W=P L t=60W ×10×3600s=2.16×106J ； （2）解：太阳能电池板接收到的总功率P 总=800W/m 2
×1.25 m 2
=1000W 太阳能电池板平均输出功率P 出=100W
所以光电转换效率为η= P 出
P 总
= 100W
1000W ×100%=10%
（3）解：蓄电池储存的电能W=P 额t 风﹣P 灯t 灯=0.26kW ×8h ﹣0.06kW ×8h=1.6kW •h ； （4）解：根据题意有
P 额P
=
v 额2
v 2
当风速为4m/s 时风力发电机输出功率P= P 额v 2
v 额
2 所以最小年发电量约为W=Pt ′= P 额v 2
v
额
2 t=
0.26KW×(4m/s)2
(8m/s)2
×4000h=260kW •h ．
22．（1）不可再生；比热容；增大；热传递 （2）A （3）D （4）32 （5）37 （6）900；36。