最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(含答案解析)(2)

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．关于能源和信息的说法，正确的是（）
A．电话的听筒是把声音信息转换成电流信息
B．北斗卫星导航系统是利用电磁波导航的
C．煤、石油、天然气都是可再生能源
D．目前人类已建立核电站，是利用核聚变发电
3．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（）A．“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的
B．太阳能、风能和水能都是不可再生能源
C．大亚湾核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的
D．超导材料主要是应用在电饭锅等电器上
4．下列做法中，正确的是（）
A．家庭电路中选择最粗的保险丝B．将磁铁靠近手机、电视等家电C．用太阳能集热器为住户提供热水D．家中的照明灯全部用大功率的白炽灯5．如图所示，下列能源属于可再生能源的是（）
A．可燃冰
B．石油
C．页岩气
D．潮汐能
6．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
7．根据卢瑟福的原子结构模型理论，在原子中绕核高速旋转的是（）
A．分子
B．电子
C．质子
D．中子
8．下列说法正确的是（）
A．太阳能是核裂变释放出的能量B．卫星通信是依靠电磁波传递信息的C．核能是可再生能源D．电饭锅的电热丝可用超导材料
9．关于信息、能源及可持续发展，下列判断正确的是
A．电磁波与声波都可以在真空中传播
B．手机之间信息的传递是由电磁波在空中的传播来完成的
C．质量较大的原子核发生分裂能释放出惊人的能量，人类由此建成核电站，有百利而无一害
D．核能属于可再生能源
10．如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用，下列说法正确的是
A．硅光电池板是由超导材料制成的
B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．太阳能属于不可再生能源
11．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是
A．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
B．太阳能、核能等新能源都属于可再生能源
C．手机的芯片使用的材料主要是半导体
D．卫星导航是利用超声波来定位导航
12．下列说法中错误
．．的是
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电
B．太阳的惊人能量来自于其内部的核聚变
C．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s
D．北斗卫星导航系统是通过电磁波提供定位服务的
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。

14．1kg、 0℃水的内能______（选填“﹦”、“＜”或“＞”）1kg 0℃冰的内能。

在我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。

天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是______；从环保角度分析它突出的优点是______。

（天然气、煤的热值分别为1.14×108J/kg、3×107J/kg）
15．十九大报告提出：“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。

16．热值为 3.0×107J/kg 的焦炭 0.7kg 完全燃烧时放出的热量为_______ J。

石油、风能、天然气、煤等能源中，属于可再生能源的是_______。

手机是一种移动通讯工具，使用手机时，声音信息搭载在_______波上进行传播。

17．我们生活中使用的电能是______次能源.在教室里一个开关同时控制两盏灯，这两盏灯是______联的.
18．2018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。

19．可以释放核能的核反应有轻原子核的______变和重原子核的_____变。

目前人类能够有控制地使用核能，主要是利用原子核的___________变。

20．太阳能路灯（如图）是采用晶体硅太阳能电池供电，蓄电池储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯．白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明．硅是_____（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；太阳能电池是把太阳能转化为_____能，对蓄电池充电是电能转化为_____能，
三、解答题
21．初温为20℃，质量为5kg的水温度升高到100℃．
求：（1）求水吸收的热量．[水的比热容c=4.2×l03J/（kg•℃）]
（2）要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？（煤气的热值q=4.0×l07J/m3）22．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
太阳照射时间/h 装水量
/kg
吸热板
面积
/m2
水的
初温
/℃
水的
末温
/℃
水的比热
容/J/
（kg•℃）
太阳辐射
功率/J/
（m2•h）
10100 2.52070 4.2×103 1.68×106
（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．
23．小明在家用燃气灶烧水，已知水壶里水的体积为3L，水的初温为20℃，现将水加热至100℃，消耗燃气为0.04m3，已知燃气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为
4.2×103J/（kg•℃），则水的内能增加了__J，燃气灶烧水的效率为__．
24．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]
25．有一款太阳能热水器最多能装80kg的水，将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。

镇江地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2．8×106J。

若该热水器接受太阳能的有效面积为1．5m2，每天日照时间按8h计算，求：
[c水=4．2×103J/（kg·℃），气压为1个标准大气压]
（1）它一天中接收的太阳能（E）约为多少？
（2）若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使热水器中初温为20℃的水温度升高多少？
26．太阳能是一种清洁、无污染的理想能源，太阳能热水器内盛有50kg的水，在阳光的照射下温度上升了30℃，求：
（1）这些水吸收了多少的热量？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少m3的液化石油气？（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），液化石油气的热值是4.9×107J/m3）
【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．固定电话的听筒把变化的电流变成声音，故A错误；
B．北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航，故B正确；
C．煤、石油、天然气不能在短期内从自然界得到补充，都属于不可再生能源，故C错误；
D．目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是核聚变，故D错误。

故选B。

3．C
解析：C
A．“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故A错误；
B．太阳能、风能和水能都是可再生能源，故B错误；
C．核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的，故C正确；
D．超导材料电阻为零，不能应用在电饭锅等利用电流热效应来工作的用电器上，故D错误。

故选C。

4．C
解析：C
A．选择保险丝时，如果选择太细的保险丝，相同条件下，保险丝越细，电阻越大，产生的电热越多，很快达到细保险丝的熔点，电路将无法正常工作，如果选择太粗的保险丝，在电路中电流过大时，相同条件下保险丝越粗，电阻越小，产生的热量越小，不能达到粗保险丝的熔点，不能熔断，不能起到保险是作用，故A错误；
B．手机、电视等家电内部有磁体，将磁铁靠近会影响使用，故B错误；
C．用太阳能可以节约能源，故C正确；
D．白炽灯把电能转化为内能，温度高才能发光，能量利用率低，所以应使用节能灯，故D错误。

故选C。

5．D
解析：D
可再生能源是取之不尽，用之不竭的能源，是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用，潮汐能是可再生能源；可燃冰、石油、页岩气属于化石能源，是不可再生能源，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．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。

7．B
解析：B
【分析】
由题意可知，本题考查了对“卢瑟福的核式结构模型”的认识。

卢瑟福的原子结构模型认为：原子由原子核与核外电子组成，原子的全部正电荷与几乎全部的质量都集中在原子核上，带负电的电子在原子核外绕原子核高速旋转。

所以根据卢瑟福的原子结构模型理论，在原子中绕核高速旋转的是电子。

故选B。

8．B
解析：B
A．太阳能是太阳内能发生核聚变释放出的能量，不是核裂变，故A错误；
B．卫星通信是利用电磁波来实现的，故B正确；
C．核能不可能在短时间内得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
D．电饭锅的电热丝需要将电能转化为内能，超导材料的电阻为零，无法将电能转化为内能，电饭锅的电热丝不能用超导材料，故D错误。

故选B。

9．B
解析：B
A．声音传播需要介质，不能在真空中传播，而电磁波传播不需要介质，故A不符合题意；
B．手机就是靠电磁波来传递信息的，B正确符合题意；
C．质量较大的原子核分裂时释放的核能可以建成核电站，核电站的建成利大于弊，但核
污染是大问题，故C不符合题意；
D．能量转移具有方向性、不可逆性，燃料一旦消耗完，不能及时得到补充，所以，核能属于不可再生能源，D不符合题意。

10．B
解析：B
A．硅光电池板是由半导材料制成的．故A错误．
B．硅光电池板利用太阳能发电，可以将太阳能转化为电能．故B正确．
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变．故C错误．
D．太阳能可以源源不断地获得，属于可再生能源．故D错误．
11．C
解析：C
A．超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻突然为零，所以电流经过超导体不发热，即不能用来制作电饭锅的发热体，故A错误；
B．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源，故B错误；
C．手机的芯片主要由二极管、三极管组成，而二极管是由半导体材料做成的，故C正确；
D．超声波属于声波，传播需要介质，在真空中不能传声，所以不能用于卫星与地面通讯，卫星与地面是靠电磁波进行通讯，故D错误．
12．A
解析：A
A．超导材料电阻是零，所以不可以应用于电饭锅，可以应用于远距离输电，故A错误；B．太阳内部时刻都在发生着核聚变，太阳的惊人能量来自于其内部的核聚变说法正确；C．电磁波在真空中的传播速度与光的传播速度系统都是3×108m/s，故C正确；
D．北斗卫星导航系统是通过电磁波提供定位服务的，故D正确；
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．＞热值高污染小
解析：＞热值高污染小
[1]1kg的0℃的冰熔化成0℃的水的过程中，质量温度不变，吸收热量，内能增大，所以1kg 0℃水的内能大于1kg 0℃冰的内能。

[2][3]从热学角度分析，天然气的热值大，完全燃烧相同质量的天然气和煤气，天然气放热多；从环保角度来看，天然气主要成分是甲烷，燃烧时产生的有害物质少、污染小。

15．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。

16．1×107风能电磁
解析：1×107 风能 电磁 [1]焦炭放出的热量为：
Q 放=mq =0.7kg ×3×107J/kg=2.1×107J ；
[2]风能可以源源不断的得到，是可再生能源；
[3]手机能发出电磁波也能接收电磁波，使用手机时，把声音信息搭载到电磁波上进行传播。

17．二并
解析：二 并
[1]我们生活使用的电能不能从自然界直接得到，需要通过其它能量（比如水能、风能等）转化而来，属于二次能源；
[2]教室里同一个开关同时控制的两盏灯，坏了一盏不影响另一盏，属于并联。

18．4【解析】
解析：4 【解析】
若焦炭完全燃烧放出的热量是：7
1.2
10?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。

19．聚裂裂【解析】
解析：聚 裂 裂 【解析】
较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应叫做核聚变，重的原子核分裂成较轻的原子核的一种核反应叫做核裂变，目前人类能够有控制地使用核能，主要是利用原子核的裂变。

【点睛】
20．半导体电化学【分析】善于导电的物体是导体不善于导电的物体是绝缘体导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体；根据该过程中消耗了哪种形式的能产生了哪种形式的能即可判断能量的转化过程
解析：半导体 电 化学 【分析】
善于导电的物体是导体，不善于导电的物体是绝缘体，导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体；根据该过程中消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能即可判断能量的转化过程．
导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，硅、锗等是半导体；白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，电能再次转化电池的化学能储存在大容量蓄电池内．
三、解答题
21．（1）水吸收的热量为1.68×106J ；
（2）要完全燃烧0.042m 3的煤气可以产生相同的热量．
【解析】试题分析：（1）知道水的质量、初温、末温，根据公式Q 吸=cm （t ﹣t 0）求出水吸收的热量；
（2）由题知，煤气完全燃烧放出的热量Q 放=Q 吸，再根据公式Q 放=Vq 求出完全燃烧煤气的体积． 解：
（1）水吸收的热量： Q 吸=cm （t ﹣t 0）
=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃） =1.68×106J ；
（2）由题知，煤气完全燃烧放出的热量： Q 放=Q 吸=1.68×106J ，
由Q 放=Vq 得完全燃烧煤气的体积： V=
=
=0.042m 3．
答：（1）水吸收的热量为1.68×106J ；
（2）要完全燃烧0.042m 3的煤气可以产生相同的热量．
【点评】本题考查了物体吸热公式Q 吸=cm （t ﹣t 0）、燃料完全燃烧放热公式Q 放=Vq 的了解与掌握，注意条件：煤气完全燃烧放出的热量Q 放=Q 吸． 22．（1）2.1×107J ；（2）0.25m 3；（3）50%． (1)水吸收的热量：Q 吸=cm
t=4.2310⨯J/(kg ℃)⨯100kg ⨯(7020-℃℃)=2.1710⨯J.
(2)需要完全燃烧天然气的体积：Q 放=qv,由于Q 吸=Q 放所以，
V=7732.1108.410J /m
Q J q ⨯==⨯放
0.25m 3; (3)太阳辐射产生的热量Q 总=1.86610⨯J/(2
m h)⨯2.52m ⨯10h=4.2710⨯J.
该太阳能热水器的能量转化效率：ηQ Q =⨯吸总100772.110%100%4.210J J
⨯=⨯=⨯50%．
23．008×106 60%
【解析】解答：(1)水的体积V ＝3L ＝3dm 3＝3×10−3m 3，由ρm
V
＝
可得，水的质量m ＝ρV ＝1.0×103kg/m 3×3×10−3m 3＝3kg 水吸收的热量：Q 吸＝cm(t−t 0)＝4.2×103J/(kg ⋅℃)×3kg ×(100℃−20℃)＝1.008×106J ，水吸收的热量即为水的内能增加值；(2)天然气完全燃烧放出的热量：Q
放
＝qV ＝4.2×107J/m 3×0.04m 3＝1.68×106J
；燃气灶的效率：η＝Q Q 吸
放
×100%＝
661.008101.6810J
J
⨯⨯×100%＝60%
点睛：（1）知道水的体积，可求得其质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q 吸＝cm △t 求水吸收的热量，即水的内能增加值；（2）由Q 放＝qV 可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率． 24．1×108J ，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． 25．（1）3．36×107J ； （2）60℃；
（1）太阳能热水器一天中接收的太阳能：
E =2．8×106J/（m 2•h ）×1．5m 2×8h=3．36×107J ；
（2）由100%Q E
η=
⨯吸
可得，水吸收的热量： Q 吸=ηE =60%×3．36×107J=2．016×107J ，
由Q 吸=cm △t 可得，水升高的温度：
73
2.01610604.210/)80Q J t cm J kg kg
⨯===⨯⨯吸℃（℃。

答：（1）它一天中接收的太阳能约为3．36×
107J ； （2）若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使热水器中初温为20℃的水温度升高60℃。

26．（1）6.3×106J ； （2）0.13m 3．
【解析】解：（1）Q 吸=cm （t 2﹣t 1） =4.2×103J/（kg•℃）×50kg×30℃ =6.3×106J ；
（2）根据题意可知，Q 放=Q 吸=6.3×106J ，
∵Q放=qv
∴v===0.13m3．
答：（1）这些水吸收了6.3×106J的热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.13m3的液化石油气．
【点评】本题考查了利用热量的公式Q=cm△t进行分析和计算，并可利用热量的公式变形v=计算体积，同时培养了学生一种节约能源的意识．。