苏科版九年级全册第十八章能源与可持续发展单元巩固训练题（有答案）

苏科版九年级全册 第十八章 能源与可持续发展 单元巩固训练题
一、单选题
1．关于能源和可持续发展，下列说法正确的是（　　）
A．风能、太阳能、核能都是可再生能源
B．太阳能电池将太阳能直接转化为化学能
C．我国已建成的核电站是利用核聚变来发电的
D．能量的转移和转化是有方向性的，所以我们必须节约能源
2．关于核能、地热能、潮汐能的说法，正确的是（　　）
A．核燃料、地热能和潮汐能等都是可再生能源
B．核能是清洁型能源，对人类不会造成任何危害
C．目前核电站获得核能的途径是核裂变的可控链式反应
D．地球上的核能、地热能和潮汐能都是来自太阳
3．2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县（市、区)达到脱贫标准，退出了贫困序列．脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯．下列说法正确的是
A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备
D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能
4．北京时间2021年11月7日18时51分，指令长翟志刚打开舱门率先出舱，并且向地面报告“我感觉良好”。紧接着就是航天员王亚平，她表示自己准备出舱，感觉良好！两名出舱航天员在机械臂支持下开展测试作业。空间站一天可绕地球16圈。如图所示，是航天员出舱过程的情景。下列说法正确的是（　　）
A．以舱门为参照物，航天员从舱门出来时是静止的
B．以舱门为参照物，航天员从舱门出来时是运动的
C．以地球为参照物，航天员是静止的
D．航天员的声音是通过声波传回地球的
5．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电
B．太阳能和核能都属于不可再生能源
C．LED节能灯的核心元件是发光二极管
D．“北斗”导航是利用超声波进行定位
6．下列事例中，能用光的直线传播解释的是（ ）
A．在河岸边，看到河水“变浅了” B．阳光下，树在地面上会形成“影子”
C．雨过天晴后，天空出现的彩虹 D．人站在湖边，能看到自己在水中的“倒影”
7．春节，南京市内禁止燃放烟花爆竹．为烘托气氛，小明同学先到网上下载了别人录制好 的鞭炮声 mp3 到 U 盘，到时插到播放器上进行播放，呵呵！这电子鞭炮声效果妙极了！下 列说法中错误的是
A．保证了声音音色的逼真
B．使声能转化成电能
C．轻松避免了火灾，不留垃圾，更加环保
D．可随意调节声音响度到最合适
8．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，内能转化为机械能
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内出现白气，是汽化现象
C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，该汽油机正在进行的是吸气冲程
9．
各种形式的能量在一定的条件下可以相互转化，下列实例中属于机械能转化为内能的是（ ）
A．点燃的火箭飞向太空 B．陨石坠入地球大气层称为流星
C．水电站里水轮机带动发电机发电 D．内燃机气缸里的活塞在燃气的推动下运动
10．所谓合金就是不同种类的金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。下表列出了几种金属在标准大气压下的熔点和沸点。其中难与铁构成合金的是（　　）
金属 铁 铜 锌 银 金
熔点/℃ 1535 1083 419.5 962 1064
沸点/℃ 2750 2567 907 2212 2807
A．铜 B．银 C．锌 D．金
11．下列现象属于凝华的是（　　）
A． 壶口附近的“白气”
B．北方的冬天，植物上的雾凇
C．夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠
D．铁矿熔化成的铁水
12．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25%
B．35%
C．40%
D．65%
二、填空题
13．如图所示用力晃动试管十余下，能体现沙子内能增加的现象是_________，这一过程与内燃机_________冲程能量转化是相同的．
14．内燃机在压缩冲程中主要将______能转化为内能。天然气是一种清洁燃料，它是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。某公交车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量______J，这些热量可使质量为______kg的水由20oC升高到100oC。有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______（填“更大”或“一样大”或“更小”）[天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg oC）]。
15．如图所示是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）；充电时，将电能转化为了______能。汽车转弯时，同侧前后两个转向灯会同时闪亮，若其中一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮，两个转向灯的连接方式为______。
16．如图所示为一柴油机的结构图，该柴油机燃烧2.4 kg柴油时，对外做的有用功为2.8×107 J，该柴油机的效率为________，柴油机吸气冲程，吸入的物质是________．(柴油的热值为3.3×107 J/kg)
17．电磁波在真空中传播速度约为_____m/s，红光的波长比紫光的波长_____（填“长”或“短”）．
18．两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着_______，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在____________，一匙糖加入水中，能使整杯水变甜，说明_________，酒精和水混合后，总体积会_______，说明__________________
19．查熔点表,确定下列物质在下列温度时的状态(通常情况下) .
(1)－115℃的酒精是__________态；
(2)700℃的铅是________态；
(3)－39℃的水银可能是____________或___________或__________
20．飞机匀速上升过程中，机械能逐渐___________。飞机升力产生的原因是机翼上方气流的速度大，气体的压强___________。
21．如图所示是小明家上个月末电能表上的显示情况，则小明家同时使用的用电器总功率不能超过____W。本月应缴电费80元，且电价为0.5元/度，则本月末抄表的示数为_____kW·h，小明现将一电水壶单独接入电路发现电能表的转盘在5 min内转了100 圈，则该电水壶的实际功率为_______W。
三、综合题
22．我市南澳风力发电场位于南澳东半岛果老山脉．山巅有风车阵，与蓝天大海，组合成一幅壮丽的南粤山水新风景线（图甲）．风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成．
（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、________（可再生/不可再生）能源．
（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度________（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向________（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转．
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用________原理．实现机械能转化为电能．
（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有哪些______
A．只要有风，机组就能产生电能 B．风速过大，机组不会产生电能
C．风速越大，机组产生的电功率一定越大 D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（5）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
平均风速（m/s） 5 10 15 20
1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64
当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s，该风机发电的效率是________．
四、计算题
23．如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻．断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A．
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．
（2）求定值电阻R的阻值．
（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡仍正常发光，求电路的总功率．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．核能是不可再生能源，太阳能、风能都属于可再生能源，故A错误；
B．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，故B错误；
C．核反应堆中发生的是可控制的核裂变，核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故C错误；
D．能量转化过程是有方向性的，是不可逆的，所以必须节约能源，故D正确。
故选D。
【点评】
此题考查了能量的转化及分类，能量转化现象是生活中常见的现象，难度不大。
2．C
【详解】
A．核燃料属于不可再生能源，地热能和潮汐能是可再生能源，故A错误；
B．核能是清洁型能源，若在使用过程泄漏或核废料处理不当，会对人类造成危害，故B错误；
C．核电站获得核能的途径是核裂变，是可控链式反应，故C正确；
D．地球上除核能、地热能和潮汐能外，其它能源几乎来源于太阳，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
ABC．小风扇的本质是风力发电机，利用的是电磁感应原理将风能转化为电能；太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能．所以这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备．故AB错误、C正确；
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低，更不可能把太阳能全部转化为电能．故D错误．
4．B
【详解】
AB．以舱门为参照物，航天员从舱门出来时，相对于舱门，航天员的位置发生了变化，所以是运动的，故A错误，B正确；
C．以地球为参照物，航天员的位置时时刻刻在发生变化，所以是运动的，故C错误；
D．声音的传播需要介质，真空不能传播声音，航天员的声音是通过电磁波传到地球的，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
超导材料没有电阻，不能应用于电饭锅，但是可以应用于远距离输电线，故A不正确；太阳能、风能是可再生能源，但是核能短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故B不正确；LED，即是发光二极管，制作发光二极管的核心材料就是半导体材料，故C正确；超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播．故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故D不正确，故选C．
6．B
【详解】
A．看到的河水“变浅”了，这是河底的光射入人眼时发生了折射的缘故，故A不符合题意；
B．树的“影子”是因为光沿直线传播被树给挡住了，形成了黑暗区域，故B符合题意；
C．彩虹是雨后空中的小水滴对阳光折射所产生的色散现象，故C不符合题意；
D．水中的“倒影”是水面对光产生了反射，此时的水面相当于一面平面镜，故D不符合题意。
7．B
【详解】
ACD、燃放大量传统鞭炮时，引发的大大小小火灾甚多，造成损失很大，而电子鞭炮可以避免火灾、无污染，且音色逼真、音量可以自由调节，故ACD正确，不符合题意；
B、电子鞭炮发声时消耗电能，得到了声能，即将电能转化成声能，故B错误，符合题意．
8．C
【详解】
A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，机械能转化为内能；故A错误；B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，温度降低，水蒸汽遇冷液化，瓶内出现白气，故B错误；C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确；D. 图丁,进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；故D错误．故选C.
9．B
【详解】
A. 燃的火箭飞向太空，燃料燃烧放出的内能转化为机械能，故A不符合题意；B. 石坠入地球大气层成为流星，是陨石和空气摩擦生热的过程，是机械能转化为内能的过程，故B符合题意；C. 水电站里水轮机带动发电机发电，是水轮机的机械能转化为电能，故C不符合题意；D. 缸里的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能，故D不符合题意．
故选B.
点睛：（1）火箭升天是内能转化为机械能；（2）摩擦生热是机械能转化为内能；（3）改变内能的方式有两种，做功和热传递；（4）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．
10．C
【详解】
由表可知，铁的熔点高于锌的沸点，将二者混合加热，铁在熔化之前锌早已沸腾，所以锌难与铁构成合金，而其它几种金属均可以。
故选C。
11．B
【详解】
A．壶口附近的“白气”是壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的，故A不符合题意；
B．北方冬天的雾凇是水蒸气凝华形成的固态小冰晶，故B符合题意；
C．蜻蜓身上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故C不符合题意；
D．铁矿熔化成的铁水是熔化过程，而熔化放热，故D不符合题意。
故选B。
12．B
【详解】
因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：η1 25% 40%35%.故选B.
点睛：燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率．
13． 温度计的示数升高 压缩
改变物体内能的方式有热传递和做功两种；做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化；对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化．
【详解】
[1]将装有一小半沙子的试管用力晃动多次，观察到温度计的示数升高，是由于沙子克服摩擦做功，机械能转化为内能，使沙子的内能增大，温度升高；
[2]汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，所以此实验中能量转化情况和汽油机工作时的压缩冲程的能量转化情况相同．
14． 机械 不可再生 1.848×107J 55 一样大
【详解】
[1]内燃机在压缩冲程中活塞的机械能转化为气缸内工作物质的内能。
[2]像化石能源、核能会越用越少，不可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。
[3]根据得，消耗420g天然气释放的热量为
[4]由题知
由得,水的质量为
[5]热值是燃料的特性，由燃料的种类有关，与燃烧情况无关。故T型轿车内和L型轿车内汽油热值一样大。
15． 用电器 化学 并联
【详解】
[1][2]给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器；汽车常用的蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是可以实现电能向化学能的转变。
[3]同侧前后两个转向灯一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮，说明汽车的前后转向灯可以独立工作，互不影响，所以它们是并联的。
16． 35.4%　 空气
【详解】
(1)柴油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝2.4kg×3.3×107J/kg＝7.92×107J，
柴油机的效率：
η＝＝×100%35.4%；
(2)柴油机的吸气冲程，吸入的是空气．
（1）根据Q放＝mq计算出柴油完全燃烧放出的热量；热机效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，根据η＝×100%计算出柴油机的热机效率；
（2）掌握柴油机与汽油机在吸气冲程吸入物质的差别，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物；柴油机吸入的是空气．
17． 3×108 长
【详解】
试题分析：①电磁波在空中的传播速度等于光在空气中的传播速度；
②电磁波的波速、波长与频率的关系为：波速=波长×频率，在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率成反比关系，频率越低，波长越长；频率越高，波长越短．
解：电磁波在空气中的传播速度等于光在空气中的传播速度，即速度是3×108m/s；
由波速、波长与频率的关系知，当电磁波的速度一定时，波长和频率成反比；红光的频率比紫光低，则红光的波长比紫光长．
故答案为3×108；长．
【点评】
了解电磁波的传播速度，理解电磁波的波速、波长与频率的关系是解决本题的关键．
18． 引力 斥力 分子在做永不停息的运动 减小 间隙
【详解】
[1]两滴水银能够自动结合成一滴较大的水银，是由于分子之间存在吸引力的缘故。
[2]物体的体积不能无限压缩，说明分子间有斥力。
[3][4][5]把糖加入到水中后，糖分子就会在水中发生扩散现象，扩散现象说明分子在做永不停息的无规则运动。正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合合总体积变小。
分子热运动理论的内容：一是物质是由分子构成的；二是构成物质的分子都在不停地做无规则运动；三是分子间存在相互作用力--引力和斥力。不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停的做无规则运动。
19． 液态 液态 固态 液态 固液共存
【详解】
（1）由熔点表可知:酒精的熔点是 －117℃,所以－115℃的酒精是液态;（2）由熔点表可知:铅的熔点是328℃ ,所以 700℃的铅是液态;（3）由熔点表可知:水银的熔点是－39℃ ,当物质在熔点的时候,三种状态都有可能存在,所以－39℃ 的酒精是:固态,液态或固液共存.
要解答本题需掌握：同种物质的熔点和凝固点是一样的，且当物质在熔点的时候，三种状态都有可能存在．
20． 增大 小
【详解】
[1]飞机匀速上升过程中，质量不变，速度不变，高度上升，重力势能增加，由于机械能=动能+势能，所以机械能增大。
[2]飞机升力产生的原因是机翼上方气流的速度大、压强小，机翼下方流速小、压强大，形成向上的压强差，给飞机提供升力。
21． 4400 2179.3kW h 1200
【详解】
[1]“10(20A)”中，20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流I=20A，小明家同时使用的用电器总功率不能超过
P=UI=220V×20A=4400W
小明家同时使用的用电器总功率不能超过4400W。
[2]由题意可得，他家本月份消耗的电能
W= =160度=160kW h
由图知上个月末抄表的示数为2019.3kW h，则本月末的示数
2019.3kW h+160kW h=2179.3kW h
本月末的示数为2179.3kW h。
[3]“1000r/kW h”表示每消耗1kW h电能，电能表转盘1000圈，转盘转100r，电热水壶消耗的电能
W=kW h=0.1kW h
电热水壶的电功率
P===1.2kW=1200W
该电水壶的实际功率为1200W。
22． 可再生 大 上 电磁感应 B、D 10%
【详解】
（1）[1]风力发电利用的是风能，风能是清洁的、可再生能源．
（2）[2]风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，所以通常选用密度小，硬度大的复合材料制成；
[3]若叶片位置和风向如图乙所示，叶片上面流速大、压强小；下面流速小，压强大．由于叶片两面空气流速不同产生压强差，叶片受到向上的力使风叶旋转．
（3）[4]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用电磁感应原理．实现机械能转化为电能．
（4）[5]由图丙可知，当风速达到v1时，风力发电机才有电能输出，故A错误．
当风速超过v3时，风力发电机没有电能输出，故风速过大，机组不会产生电能，B正确．
当风速在v2~v3时，机组产生的电功率不变，故C错误，D正确．
综上所述，答案为BD．
（5）[6]当风速为5m/s时，这台风机1s内获得的能量为W=1×104J，1只“220V 100W”电灯正常工作10s所消耗的电能W电=Pt=100W×10s=1000J ，
该风机发电的效率是。
23．（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J．
（2）定值电阻R的阻值为20Ω．
（3）断开开关S1和S3，闭合开关S2，改变电源电压，使灯泡正常发光，电路的总功率为2W．
【详解】
（1）灯泡正常发光1min消耗的电能：W=PL t=1.2W×60s=72J；
（2）断开开关S2 ，闭合开关S1 和S3 时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL =PL/UL=1.2W/6V=0.2A；
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：IR =0.5A-0.2A=0.3A；
由I=U/R可知，定值电阻R的阻值：R=U/IR=6V/0.3A=20Ω；
（3）由P=U2/R可得，灯泡的电阻：RL =U2/PL=(6V)2/1.2W=30Ω；
断开开关S1 和S3 ，闭合开关S2 ，定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻：R总 =30Ω+20Ω=50Ω；
因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2A，则电路的总功率：P=IL 2 R总=（0.2A）2 ×50Ω=2W
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