洛阳市第一高级中学初中物理九年级全册第二十二章《能源与可持续发展

一、选择题

1．下列说法正确的是（ ）

A

．现代工业的发展加剧了温室效应

B

．地球上的水循环可以消除水资源危机

C

．地球上的淡水占总水量的

80%

D

．陆地上的淡水以液体的形态存在

90%

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

48V48V

轻混系统（汽车启动及低速时采用电力驱动，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

C48V

．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．下列主要是由于水被污染而产生后果的是（ ）

A B C D

．城市地表下降．河流干涸．河中鱼虾绝迹．水土流失

4

．如图所示，关于能量转化图的说法不正确的是（ ）

A

．摩擦生热，机械能转化为内能

B

．能量转化是非常普遍的现象，但是各种形式的能量之间不能自由的相互转化

C

．随着技术的发展，电灯通电后可以全部转化为光能

D

．燃料燃烧时，将化学能转化为光能和内能

5

．能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信

C

．光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的

D

．煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源

6．如图中所示的发电设备利用的是（）

A B C D

．风能．光能．太阳能．水能

A B C D

．太阳能．石油．煤炭．天然气

A

．分子

B

．电子

C

．质子

D

．中子

7

．大力开发可再生能源，是当今人类社会的共识。下列属于可再生能源的是（ ）

8．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（ ）

9．能源的开发利用提倡节能环保，下列行为中符合绿色发展节能减排的是（）

A B

．生活废水直接排入河流中．交通工具选择燃油汽车

C D

．道路照明采用太阳能路灯．外出吃饭使用一次性筷子

10．下列有关能量和信息的说法中正确的是（ ）

A

．电磁波在空气中的传播速度为

15℃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

11．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

12．在下机械中，属于将内能转化为机械能的是

A B C D

．洗衣机．抽水机．起重机．蒸汽机

二、填空题

13______1

．盛夏时节，百花绽放，四溢花香，这说明。如图所示将两个铅柱的底面削

平、削干净，然后紧紧压一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面一个重物都不能把它们

拉开，此现象说明；如图所示，这是汽油机的冲程，汽油机使用的燃料是

______2______

汽油，它由煤、石油提炼而得，煤和石油能源（选填可再生或不可再生）。

______“”“”

14．太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境。围绕地球运转的通信卫星，

其两翼安装的太阳电池板，能把能直接转化成能。

_______________

1519

．能量守恒和转化定律与细胞学说、进化论并称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。

______“”“”

16．核能是（可再生能源不可再生能源），获取核能目前主要有和两种

_______________

/

途径。

17．一节干电池的电压为伏。家庭电路中，手机电池充电时将能转化

__________________

能。为了是一个“6V 3W“的小灯泡接在9V的电源上要正常工作需要串联一个欧的

______

电阻。

18．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

。

____

（填核聚变或核裂变）释放的能量工作的用煤气灶把初温为的水烧到

“”“”。2 kg30 ℃

80 ℃20 g4.2×10 J/（kg·℃）4.2×10

，消耗了煤气，已知水的比热容是，煤气的热值为

37

J/kg。“4.2×10 J/kg”%。

煤气的热值为表示，煤气灶烧水的效率为

7

__________

19

．天然气是一种清洁燃料，无锡市部分公交车和出租车已经使用天然气来代替柴油或汽

油。天然气是（填可再生或不可再生）能源，天然气与煤气相比，其优点之一是

_____“”“”

天然气有较大的（选填热值或比热容）。

______“”“”

20．一杯酒精倒去一半，剩下酒精的比热容将，热值将（“变大、变小、不

____________

变”）。

三、解答题

21．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：

其中太阳辐射功率是指内投射到面积上的太阳能．

1h

1m

2

求：（1）水在内吸收的热量是多少．

10h

（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少的天然气．（天然气的热

m

3

值为，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

8.4?10J/m

73

（3

）太阳能热水器的效率是多少．

22．小明在家用燃气灶烧水，已知水壶里水的体积为，水的初温为，现将水加热至

3L20℃

100℃0.04m4.2×10J/m

，消耗燃气为，已知燃气的热值为，水的比热容为

373

4.2×10J/（kg?℃__J__．

3

），则水的内能增加了，燃气灶烧水的效率为

23

．随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车．通

过查阅资料得知：某地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供的

150W

电功率．拟设计的太阳能汽车质量是，它在平直路面上最快每秒可行驶，行驶

500kg15m

过程中所受的平均阻力是车重的倍，该汽车的驱动电机能够将的电功率转化为牵

0.0290%

引汽车前进的机械功率．若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题

（取）：

g10N/kg

（）驱动电机提供的推力是多少？

1

（）驱动电机提供的机械功率是多少？

2

（）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一位数字）

3

24．在冬天，为了使室内保持一定温度，需要燃烧一定量的天然气，用于对水加热；暖气

10J80℃65℃6.3×

6

的热量，若流入暖气片的水温是，流出的水温是，问片每小时需放出

（1 m？

）求每小时至少需要燃烧天然气多少

3

（2 80℃

）求每天（全天供暖）需要有多少千克的热水流过暖气片？（水的比热容为：

4.2×10J/（kg?℃6×10J/m）．

373

），天然气的热值为

25．如图所示是某村抽水抗旱的示意图，水泵的流量为（每小时流出管口的水的

180m/h

3

体积），抽水高度为．（， ， 取

H12m

?

柴油柴油

?0.8?10kg/mq?4.0?10J/kg

g

337

10N/kg

）

（）该机械装置每小题做得有用功为多少____．

1

（）该机械装置的功率为多少____．

2

（）带动水泵的动力装置为柴油机，每小时燃烧的柴油为．放出多少热量____．

31.25L

（）则整个机械装置的效率为多少______．

4

26．西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气。在标准大气压下，将质量为

2kg20℃0.01m

、温度为的水加热至沸腾，消耗了的天然气。

3

（1

）水至少要吸收多少热量？

（2c】

）此天然气烧水的效率是？【

水

=4.2×10J/（kg?℃8×10J/m

373

），天然气的热值为

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．A

解析：

A

【分析】

温室效应是指由于二氧化碳排放量增大，而导致的地球变暖的现象；通常所说的水资源主

要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡水湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源

只占地球上水体总量左右，其中近是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度

3%70%

地区的高山冰川，还很难加以利用。

A

．现代工业的发展，燃烧了大量的化石能源，产生了大量的二氧化碳，加剧了温室效

应，故正确；

A

BB

．水是一种有限的宝贵资源，必须保护水资源，水循环不会消除水资源危机，故错

误；

C3%

．地球上的淡水只占总水量的，而可供人类直接利用的淡水资源仅占淡水资源的

0.3%C

，故错误；

D70%

．陆地上的淡水资源近是固体冰川，分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰

川，即大部分淡水以固体的形态存在，故错误。

D

故选。

A

2．B

解析：

B

AA

．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，故错

误；

BB

．燃油发动机为汽油机，是一种热机，故正确；

C48V

．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，故错误；

C

DD

．主要是通过电动机或发动机对外做功改变汽车的动能，故错误。

故选。

B

3C

．

解析：

C

AA

．城市地表逐渐下沉是由于地下水的超量开采，故不符合题意；

BB

．河流干涸，是因为雨水稀少的缘故，故不符合题意；

CC

．河中的鱼虾绝迹，主要是由于水被污染而产生的，故符合题意；

DD

．水土流失是因为植被稀少，故不符合题意。

故选。

C

4．C

解析：

C

AA

．摩擦生热时，要克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故正确但不符合题意；

B

．能量转化是非常普遍的现象，但各种形式的能量之间的相互转化是有一定条件的，即各

种形式的能量之间不能自由的相互转化，故正确但不符合题意；

B

C

．即使技术发展的程度再高，电灯通电后也不可能全部转化为光能，肯定会有一部分电能

转化为内能，故错误但符合题意；

C

D

．燃料燃烧时消耗化学能，获得了内能和光能，故是将化学能转化为光能和内能的过

程，故正确但不符合题意。

D

故选。

C

5D

．

解析：

D

A

．核电站是利用铀核裂变发生链式反应释放出大量的核能来发电的，是可控链式反应，

故错误；

A

BB

．北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故错误；

C

．光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端射出来，然后在

接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故错误；

C

D

．煤炭、石油、天然气可以直接从自然界获得，属于一次能源，且消耗后不能在短期内

从从自然界得到补充，是不可再生能源，故正确。

D

故选。

D

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

9．C

解析：

C

【解析】

【分析】

分析选项是否符合绿色发展节能减排这一理念，即这一行为是否节约能源消耗，减少二氧

化碳的排放。

AA

．生活废水直接排到河流中，容易造成水污染，故项不符合题意；

BB

．使用燃油汽车消耗大量的化石能源，增加二氧化碳的排放，不利于节能减排，故项

不符合题意；

CC

．采用太阳能路灯，可以减少电能的消耗，减少化石能源发电带来污染物排放，故项

符合题意。

D

．一次性筷子虽然方便、干净，但是却需要大量的砍伐树木，消耗树木资源，是一种严

重的浪费，不利于环境保护，故项不符合题意。

D

10．D

解析：

D

A15℃340m/sA

．声音在空气中的传播速度才是，电磁波不是，错误；

BB

．煤炭是不可再生能源，错误；

CC

．光纤通信是利用激光在光导纤维中不断反射传递信息的，错误；

DD

．核电站中发生的铀核裂变反应是可控的，正确。

11．B

解析：

B

AA

CC

．起重机工作时消耗电能，产生机械能，故不符合题意；

DD

．蒸汽机工作时内能转化为机械能，故不符合题意。

二、填空题

13．分子做无规则运动分子之间存在引力压缩不可再生

解析：分子做无规则运动分子之间存在引力压缩不可再生

[1]

百花绽放时，花香四溢是分子在不停地做无规则运动。

[2]

将两个底面削平、削干净的铅柱紧压在一起，在下面挂上重物也不能把它们拉开的原因

是，两个铅柱结合在一起的距离足够小，分子之间的力表现为引力，将两个铅柱紧紧结合

起来。

[3]2

由图知，气缸的进气门和排气门都闭合，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程。

[4]

煤和石油是化石能源，不可再生能源。

14

．太阳电

解析：太阳电

[1][2]

太阳电池板是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供通信卫星使用的。

15．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。

16

．不可再生能源核裂变核聚变

解析：不可再生能源核裂变核聚变

[1]

核能在地球上的储量是有限的，是不可再生的；

[2][3]

目前人类获得核能的途径有重核裂变和轻核聚变。

17．5电化学6【解析】

解析：56

电化学

【解析】

一节干电池的电压为；手机电池充电时将电能转化为化学能；因串联电路中总电压等

1.5V

于各分电压之和，且小灯泡正常工作，所以，串联电阻两端的电压：

R

U=U-U=9V-6V=3VP=UI

RL

，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电

流：，串联电阻的阻值：

I===0.5A R==

P

L

3V3V

U

R

=6Ω

。

U

L

6WI0.5A

18．核裂变1kg煤气完全燃烧放出的热量为42×107J50【解析】【分析】核裂

变和核聚变都能释放能量对于核裂变是可控的如核电站的核反应堆就是通过核

裂变提供能量的对于核聚变过程不可控如氢弹爆炸就是利用核聚

10 J1kg4.2×

7

50解析：核裂变煤气完全燃烧放出的热量为

【解析】

【分析】

核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂

变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；

燃料热值是指单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量；根据吸热公式△就可算出水

Q=cmt

吸收的热量；应用热值公式可以求出煤气完全燃烧释放的热量；由效率公式可以求

Q=mq

出煤气灶烧水的效率。

核电站是利用原子核发生可控制的裂变释放能量来发电的；

“4.2×10

煤气的热值为

77

J/kg”1kg4.2×10 J；

表示煤气完全燃烧放出的热量为

10JQ=cmt=4.2×

35

J/kg?×2kg×1080-30=4.2×

℃（℃℃）

，水吸收的热量为：△

吸

4.2×10J/kg=8.4×10JQ=mq=0.02kg×

75

，煤气完全燃烧放出的热量：

放

Q

吸

4.2?10J

5

??50%?

。煤气灶烧水的效率：

?

Q8.4?10J

放

5

19

．不可再生热值

解析：不可再生热值

[1]

煤、石油、天然气等化石能源会越用越少，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；

[2]

天然气与煤气相比，其优点之一是天然气的热值较大。

20

．不变不变【解析】解答：一杯酒精倒出一半质量变了但是比热容和热值都

是燃料的一种特性所以剩下酒精的比热容和热值均不变点睛：比热容和热值都

是物质的特性与质量的多少无关热值是燃料的一种特性和燃料的质量大小无

解析：不变不变

【解析】解答：一杯酒精倒出一半，质量变了，但是比热容和热值都是燃料的一种特性，

所以剩下酒精的比热容和热值均不变。

点睛：比热容和热值都是物质的特性，与质量的多少无关，热值是燃料的一种特性，和燃

料的质量大小无关，故酒精燃烧掉一半，剩下酒精的比热容将不变、热值也不变．

三、解答题

73

21．（1）．（2）．（3）．

2.1?10J0.25m

50%

【解析】水在10h内吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×10J；

7

Q2.1?10J

7

3

?0.25m?

如果水吸收的热量用天然气来提供则可得Q=Vq；V= ；太阳

73

q8.4?10J/m

能热水器10h获得太阳辐射热Q=1.68×10×10×2.5=4.2×10J；太阳能热水器的效率：

获

68

2.1?10J

7

?

=?100?50

00

8

00

4.2?10J

22．008×10 60%

6

【解析】解答：(1)水的体积V＝3L＝3dm＝3×10m，由ρ可得，水的质量mρV＝

33

?3

＝

m

＝

V

1.0×10kg/m×3×10m＝3kg水吸收的热量：Q＝cm(t?t)＝4.2×10J/(kg?℃)×3kg×(100℃

3333

?3

吸

0

?20℃)＝1.008×10J，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：

6

QqV＝4.2×10J/m×0.04m＝1.68×10J；燃气灶的效率：η＝×100%

放

＝＝

7336

Q

吸

Q

放

1.008?10J

6

×100%＝60%

1.68?10J

6

点睛：（）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

1

公式＝求水吸收的热量，即水的内能增加值；（）由可求出天然气完

Qcm△t2QqV

吸

放

＝

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．

231100N 21.5×10W311.1m

．（）（）：（）

32

【解析】试题分析：（）驱动电机提供的推力

1:

F?f?0.02G?0.02mg?0.02?500kg?10N/kg?100N

．

（）驱动电机提供的机械功率是

2:

P?FV?100N?15m/s?1500W

．

P1500W

??90%?

，（3）电功率转化率:

?

2

P150W/m?S

总

解得：太阳能电池板面积约为．

S?11.1m

2

考点：功率的计算；二力平衡条件的应用；重力的计算．

点评：本题考查推力、功率、面积等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题还告

诉我们一定要广泛应用太阳能，太阳能不但节省能源，还可以环保．

24．（1）0.105 m；（2）2.4×10kg．

33

【解析】

；（1）由Q=Vq可得每小时需要燃烧的天然气为：

（2）由得每天需要水的质量：

．

答：（）每小时需要燃烧的天然气

10.105 m；

3

（22.4×10kg80

）每天必须供给散热器℃的水．

3

【点睛】学生对燃烧放热公式和放热公式的掌握和运用是关键。

77

25． 6000W 54%

2.16?10J4?10J

【解析】（）小时机械装置所做有用功

11

W?GH?VgH?1?10kg/m?180m?10N/kg?12m?2.16?10J

?

水

3337

．

（）该机械装置所做有用功的功率

2

W2.16?10J

7

p???6000W

有用

．

t3600s

（）柴油完全燃烧产生的热量

31.25L

Q?qm?qV?4?10J/kg?0.8?10kg/m?1.25?10m?4?10J

放

柴油柴油柴油

?

733?337

．

（）整个机械装置的效率

4

W2.16?10J

7

?

???54%

．

7

Q4?10J

放

点睛：综合考查了功的计算，功率的计算，热值的计算，效率的计算，综合性较强，且题

目给的条件是体积，公式代入过程中要体现出体积转换为质量和重力的步骤，

26．（1）6.72×10J；（2）84%。

5

【解析】（）水至少要吸收的热量为：

1

Q?cm?t?4.2?10J/kg?℃?2kg?100℃?20℃?6.72?10J

吸

水

35

????

（）天然气燃烧释放的热量为：

2

Q?qV?8?10J/m?0.01m?8?10J

放

7335

天然气烧水的效率是：

Q

吸

6.72?10J

5

?

?=?100%=84%

5

Q8?10J

放

点睛：重点是吸热公式和热值公式的应用及效率的计算，要熟练应用各公式，注意隐含条

件标准气压下水的沸点为

1100

℃。