九年级下册第二十章 能源与能量守恒定律综合与测试随堂练习题

这是一份九年级下册第二十章 能源与能量守恒定律综合与测试随堂练习题，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合应用题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(每题3分，共36分)
1．下列说法正确的是( )
A．能量在转化的过程中总量越来越少
B．将来热机也不可能将内能全部转化为机械能
C．只要设计巧妙，永动机就可以制成
D．核能属于可再生能源
2．世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球(如图所示)，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是( )
A．动能→电能→化学能→电能→光能
B．电能→动能→化学能→电能→光能
C．动能→电能→光能→动能→化学能 (第2题)
D．电能→动能→光能→动能→化学能
3．如图所示是由太阳能光伏板(太阳能电池)组成、功率达到10 kW的太阳能光伏发电站。关于太阳能光伏发电站，下列说法正确的是( )
A．这个发电站工作时将太阳能转化为内能
B．这个发电站工作时将电能转化为光能
C．这个发电站工作时不会对周围环境产生污染
D．这个发电站在任何时候都能正常工作 (第3题)
4．关于信息和能源，下列说法错误的是( )
A．我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信号的
B．微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体有害
C．风能和太阳能都属于可再生能源
D．目前人类已建立的核电站，都是利用核聚变发电的
5．根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是( )
(第5题)
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
6．最近几年雾霾在我国中东部地区大范围弥漫，多个城市陷入严重空气污染。下列措施中，有利于减少雾霾天气发生的是( )
A．增加绿化面积 B．提倡焚烧秸秆
C．大力发展火力发电 D．降低汽车尾气排放标准
7．动态制动是现代车辆采用的一种重要制动方式。动态制动器主要由动态制动电阻和继电器等组成，在故障、急停、电源断开时继电器将制动电阻接入，通过电阻耗能起到一定的制动作用。其中，制动电阻在耗能时，所发生的能量转化是( )
A．机械能转化为内能 B．机械能流失到空中
C．电能转化为内能 D．机械能转化为电能
8．随着人类对化石能源、矿产资源的开发和利用，它们已在不断减少(资源不能再生)，同时，在大部分资源的开发利用过程中，产生的有毒、有害物质又给环境造成了污染，因此，“能源(资源)危机”和“环境污染”已成为当今世界发展的两大难题。我国已把资源的利用和开发作为经济建设和社会发展的战略重点，这是十分必要的。下列各项资源的开发生产过程中，既利用了物质的化学能，又有利于解决上述两大难题的是( )
A．利用太阳光光解水制氢气，并把它作为汽车燃料
B．用焦炭和铁矿石冶炼钢铁
C．开发风力发电
D．采伐森林生产纸张和一次性木筷
9．三峡工程是目前世界上最大的水利工程，它所提供的清洁、廉价电能相当于每年燃烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于减少( )
(1)氮氧化物的排放；(2)酸雨的形成；(3)烟尘污染；
(4)温室效应；(5)白色污染。
A．(1)(2)(3)(4) B．(2)(4)(5)
C．(3)(4)(5) D．(1)(2)(5)
10．2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断，以下说法错误的是( )
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
11．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是( )
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．机械能可以转化为内能，内能也可以部分转化为机械能
C．动能可以和重力势能相互转化
D．内能能自发地从高温物体向低温物体转移，却不能自发地从低温物体向高温物体转移
12．学习了“能源与可持续发展”的内容后，同学们就开发和利用能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议和设想，其中永远做不到的是( )
A．尽快研究开发利用太阳能
B．研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施
C．研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器
D．用超导体输电，减少输电过程中的能量损失，提高输电效率
二、填空题(每空2分，共36分)
13．如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”(EAST)取得重大突破，它主要是让含有质子和________的氢原子核在超高温下发生________(填“裂变”或“聚变”)，从 (第13题)
而获得核能的研究装置，这与核电站获得核能的方式________(填“相同”或“不同”)。
14．世博会在上海举行，“低碳城市”的理念贯穿在世博园的建设中：大面积使用太阳能、设计透光展馆、使用“零排放”清洁动力汽车等。“低碳城市”的建设减少了________________气体的排放，有助于减缓全球气候变暖的趋势。同时，园区开放后用“玉米塑料”制成的可降解餐具替代传统的泡沫塑料餐具，以减少对________(填“大气”“水”或“土壤”)的污染。
15．某汽车公司研发了以氢气为燃料的汽车，该汽车的质量为1 200 kg，该汽车重力为________N；已知氢气的热值为1.4×108 J/kg，其意义为___________
__________________________。(g取10 N/kg)
16．风力发电机可以将风能转化为电能，风能属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。若一台风力发电机一天发电9.2×109 J，这些能量相当于完全燃烧________kg的汽油放出的热量。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
17．西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。长征三号乙运载火箭起飞过程中将________能转化为________能，机械能将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18．目前，中国经济发展受到世界瞩目，能源的开发与利用是不可缺少的，在“十二五”规划中，新疆将作为能源开发和储备的重要基地。
(1)达坂城风力发电是将风的________能转化为电能，风能属于________(填“可”或“不可”)再生能源；我国现有的核电站是利用核________(填“裂变”或“聚变”)释放核能的，核能属于________次能源。
(2)某太阳能热水器每天能使500 kg的水温度升高30 ℃，那么这些水吸收的热量为________J，这些热量相当于完全燃烧________m3的天然气放出的热量。[天然气的热值取4×107 J/m3，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
三、综合应用题(第19题4分，第20题10分，共14分)
19．如图所示是一台家用豆浆机，小凡仔细观察了豆浆机的构造和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
(1)打浆器是由锋利的刀片制成的，这是通过减小____________的方法来增大打浆器对豆子的压强，把豆子碾磨成浆。
(2)电源线插头中脚1是把豆浆机的金属外壳部分通过插座与__________线相连。
(3)制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，在这个过程中，豆浆机将电能转化为内能和________能；散失到空气中的内能无法自动转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有________性。

(第19题) (第20题)
20．与伟大同行，这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置。仔细观察后回答：
(1)装置中的两个配重的重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度________(填变化情况)，原因是________________________。
(2)实验中科学家某次测得的数据如下：
小配重重力G小＝100 N，大配重重力G大＝520 N。
每升降一次配重各自移动的距离h＝1 m，热量计中水的质量m＝500 g，升降次数与水温变化的关系如下表所示：
通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的。请你帮他补出计算、判断过程(只需分析一次实验)。
(3)本实验中的误差主要来源于________________________________________。
(4)知道吗？那个著名物理学家叫焦耳！那个伟大的定律叫能量守恒！刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。对此谈谈你的感受：________________
______________________________________________________。
四、计算题(每题7分，共14分)
21．“共享单车”普及后，王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上班。如图所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置，它的前货仓底板是一个太阳能电池板，为GPS装置供电。
(1)太阳能电池板工作时，把光能转化为________能。GPS工作是靠________来实现定位的。
(2)王老师上班骑车的平均速度为15 km/h，骑行时间为20 min，比以前开汽车走相同的路上班要减少二氧化碳排放多少千克？(王老师开汽车上班的油耗为10 L/100 km，燃烧1 L汽油会排放二氧化碳2.4 kg)
(第21题)
22．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。以下是我国某品牌轿车的测试报告。
(1)汽油的热值q汽油＝3.3×107 J/L，燃料完全燃烧放出热量的公式是Q＝Vq，式中V表示燃料的体积。请计算该品牌轿车在测试过程中，燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需要能量的效率。(g取10 N/kg，结果保留一位小数)
(2)近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，已知乙醇的热值q乙醇＝2.4×107 J/L，设混合后体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少。
升降次数
1
2
3
4
5
6
温度变化/℃
0.2
0.39
0.59
0.78
0.98
1.18
车型
某品牌轿车
测试道路
标准水平国道
测试距离
100 km
测试速度
80 km/h匀速行驶
整车质量
1 200 kg
消耗汽油
9 L
受到阻力
整车重的0.08倍
答案
一、1.B 2.A 3.C
4．D 点拨：卫星接收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的，故A正确；微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体有害，故B正确；可再生能源指的是像水能、风能以及太阳能这样可以长期提供或可以再生的能源，故C正确；核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故D错误。
5．D
6．A 点拨：增加绿化面积能减少空气中悬浮颗粒物，A符合题意；焚烧秸秆会造成大气污染，B不符合题意；大力发展火力发电会消耗大量的能源，会排放大量的二氧化碳和烟尘等，C不符合题意；汽车尾气排放会产生大量的有害气体和粉尘，都会引起大气污染，降低汽车尾气排放标准会使大气污染更严重，D不符合题意。故选A。
7．C 点拨：现代车辆在故障、急停、电源断开时，牵引电动机转换为发电机，将车辆的机械能转化为电能，再通过制动电阻将电能转化为内能消耗掉(电流的热效应)，使车辆的速度降低，起到一定的制动作用，即制动电阻在耗能时，所发生的能量转化是电能转化为内能，故C正确。
8．A
9．A 点拨：三峡工程每年提供的电能相当于每年燃烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此在节约煤炭能源和减少燃煤所带来的环境问题等方面有着不可小视的作用，而白色污染的产生与燃煤并无直接联系。
10．D 点拨：核电站利用核裂变的链式反应释放出大量的能量进行发电，故A正确，不符合题意；一次能源是指可以直接从自然界中获取，不经过加工的能源，核能属于一次能源，故B正确，不符合题意；核能属于不可再生能源，故C正确，不符合题意；核电站在正常情况下，通常不会发生泄漏，核能发电在很多国家已经开始大范围应用，故D错误，符合题意。
11．D 点拨：电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间可以相互转化，不能说明能量转化具有方向性，故A错误；机械能可以转化为内能，内能也可以部分转化为机械能，只能说明能量之间可以相互转化，不能说明能量转化具有方向性，故B错误；动能可以和重力势能相互转化，只能说明能量之间可以相互转化，不能说明能量转化具有方向性，故C错误；内能能自发地从高温物体向低温物体转移，却不能自发地从低温物体向高温物体转移，说明能量转移具有方向性，故D正确。
12．C 点拨：太阳能是取之不尽的能源，研究开发和利用太阳能是解决能源问题的重要环节，A不符合题意；煤炭资源有限，所以使煤充分燃烧以减少热量损失的措施是可行的，B不符合题意；自然界中的能量是守恒的，没有永动机，C符合题意；输电过程要损耗部分电能，如果用超导体输电，可以减少输电过程中的能量损失，提高输电效率，D不符合题意。故选C。
二、13.中子；聚变；不同
14．二氧化碳；土壤
点拨：泡沫塑料制品极难分解，会污染土壤。
15．1.2×104；1 kg氢气完全燃烧放出1.4×108 J的热量
点拨：汽车重力G＝mg＝1 200 kg×10 N/kg＝1.2×104 N；氢气的热值为1.4×108 J/kg，其意义为1 kg氢气完全燃烧放出1.4×108 J的热量。
16．可再生；200
点拨：风能能够源源不断地从自然界得到，是一种清洁的可再生能源；
Q放＝W电＝9.2×109 J，由Q放＝q汽油m得完全燃烧汽油的质量：
m＝eq \f(Q放,q汽油)＝eq \f(9.2×109 J,4.6×107 J/kg)＝200 kg。
17．内；机械；增大
点拨：长征三号乙运载火箭起飞过程中，将内能转化为机械能；由于火箭加速升空过程中，其质量不变，速度变大，故动能变大；同时其质量不变，高度增加，故重力势能增大；由于机械能等于动能与势能之和，故机械能增大。
18．(1)机械；可；裂变；一
(2)6.3×107；1.575
点拨：(1)达坂城风力发电是将风的机械能转化为电能，风能属于可再生能源；我国现有的核电站是利用核裂变释放核能的，核能属于一次能源；
(2)500 kg的水温度升高30 ℃吸收的热量：Q吸＝c水 m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×500 kg×30 ℃＝6.3×107 J，
Q放＝Q吸，天然气的体积：V天然气＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(6.3×107 J,4×107 J/m3)＝
1．575 m3。
三、19.(1)受力面积
(2)地
(3)机械；方向
点拨：(1)打浆器是由锋利的刀片制成的，这是通过减小受力面积的方法来增大打浆器对豆子的压强，把豆子碾磨成浆。
(2)豆浆机电源线的插头有三个脚，其中脚1把豆浆机的金属外壳部分通过插座与地线相连接。
(3)制作豆浆的过程中，加热时将电能转化为内能，打浆时将电能转化为机械能，在整个过程中，豆浆机将电能转化为内能和机械能；散失到空气中的内能无法自动转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
20．解：(1)升高；机械能转化为内能
(2)小配重重力G小＝100 N，大配重重力G大＝520 N，合力为420 N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1 m，即绳子一端移动的距离是1 m。
叶轮对水做的功为
W＝Gh＝420 N×1 m＝420 J；
由表格知，升降一次水温升高0.2 ℃。
水吸收的热量是
Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×500×10－3 kg×0.2 ℃＝420 J；W＝Q。
(3)克服摩擦做功消耗一部分能量
(4)实验结论是建立在大量的实验的基础上
四、21.解：(1)电；电磁波
(2)由v＝eq \f(s,t)可知，王老师上班经过的路程：s＝vt＝15 km/h×eq \f(20,60) h＝5 km；则通过5 km的路程消耗的汽油体积：V＝5 km×eq \f(10 L,100 km)＝0.5 L，燃烧1 L汽油会排放二氧化碳2.4 kg，则燃烧0.5 L汽油会排放二氧化碳1.2 kg。
22．解：(1)轿车在行驶过程中受到的阻力
f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1 200 kg×10 N/kg＝960 N，
因为汽车做匀速直线运动，所以轿车牵引力F＝f＝960 N，
s＝100 km＝105 m，轿车牵引力做的功W＝Fs＝960 N×105 m＝9.6×107 J，汽油完全燃烧放出的总能量Q＝Vq汽油＝9 L×3.3×107 J/L＝2.97×108J，
燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率
η＝eq \f(W,Q)×100%＝eq \f(9.6×107 J,2.97×108 J)×100%≈32.3%。
(2)q＝eq \f(Q1＋Q2,V)＝eq \f(V1q乙醇＋V2q汽油,V)＝eq \f(10%Vq乙醇＋90%Vq汽油,V)＝
0．1q乙醇＋0.9q汽油＝0.1×2.4×107 J/L＋0.9×3.3×
107 J/L＝3.21×107 J/L。