精品解析2021-2022学年苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展同步测评试题(含详解).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展同步测评 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（）A太阳能电池板将太阳能直接转化为汽车的机械能B蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能C太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能D太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能2、下列说法中正确的是（）A分子是组成物质的最小微粒B水力发电是电能转化为机械能C柳絮飘飘是分子运动D手机充电时是电能转化为化学能3、2021年5月22日10时40分，太阳能电池板一相机中国首个火星巡视器“祝融号”火星车（如图所示）成功驶上火星表面，开始巡视探测，并通过“天问一号”环绕器向地面传回探测信息。我国成为首次火星探测即实现着陆的国家。下列说法错误的是 （ ）A环绕器利用电磁波向地面传送信息B太阳能电池板能把太阳能转化为电能C配置六个车轮是为了增大火星车对火星表面的压强D相机拍照时镜头与火星表面的距离应大于镜头的两倍焦距4、2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第55颗导航卫星，这也是最后一颗北斗全球组网卫星。关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是（）A动能变小，势能变大，机械能保持不变B动能变大，势能变小，机械能保持不变C动能变大，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能D动能变小，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能5、我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出的是电，在这个过程中能量的转化是（）A机械能内能化学能电能B化学能内能机械能电能C化学能重力势能动能电能D内能化学能机械能电能6、有人设想的“永动机”如图所示，下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）A该装置转动时能量不守恒B如果没有能量补充，装置最终会停下来C根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D装置中小球的动能和重力势能不会相互转化7、关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（）A电池充电，电能转化为化学能B暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能C电动机工作，电能转化为机械能D摩擦生电，机械能转化为电能8、人们是在能量的转移和转化过程中利用能量的，图中的各种现象与对应的能量转化错误的是（）A用电灯照明：电能转化为光能B 篝火燃烧：化学能转化为内能和光能C原子弹爆炸：核能转化为机械能和内能D汽艇在海上行驶：化学能直接转化为机械能9、以下现象中只有能量转移的是（）A煤气炉将水烧开B抱着热水袋取暖C通电后小灯泡发光D足球在草坪上越滚越慢10、关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（）A核电站核反应堆发生的链式反应，速度是可以控制的B若用超导材料制造电烤火炉，发热效率更高C5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度不相等D化石能源和风能都属于可再生能源第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、狮子座流星雨来自于坦普尔塔特尔彗星，彗星的碎屑高速运行并与地球相遇，部分落入地球大气层，这些碎屑在重力作用下克服与大气的摩擦做了_使其_能激剧增加而燃烧，形成划过天空的流星雨。2、神舟十三号载人飞船16日在长征二号F遥十三运载火箭的托举下点火升空，开始中国迄今时间最长的载人飞行。运载火箭常选用液态氢作为燃料，主要是利用其_大的物理性质。一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，则1s内汽油机完成_个冲程，发动机常用水做冷却液，是利用水的_大的特点。3、食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需能量，人的体温保持在37左右是因为食物提供的_能转变为人体的_能。4、从能的转化角度看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置，如干电池把_能转化为电能；电风扇工作时将电能主要转化为_能。5、我国核动力潜艇“长城号”利用_（选填“核裂变”或“核聚变”）反应提供动力，核能属于_（选填“可再生”或“不可再生”）能源。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。型号JL-88水容量/L80自身质量/kg40（1）若它的底部支架与水平台面的总接触面积为0.3m2，求它对台面的压强；（2）本地（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×107J。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，则它每天中接收的太阳能约为多少？相当于节约了多少kg的煤碳（煤的热值为4.2×107J/kg）？（3）请你从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由。2、目前使用的太阳能热水器常是光、电两用的，晴天日辐射加热，阴天电加热，冬日合肥地区晴天时垂直阳光表面接受到的太阳热辐射平均为4.32×106J/(m2·h),仅有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射50用来升高水温，若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.0m3,水容量160L（c水=4.2×103J/(kg·),水=1.0×103kg/m3）求：（1）当晴天太阳直射7h后，水箱内装满水的太阳能热水器水温可升高多少？（2）当阴天启用功率为2000W的电加热装置想达到同样的水温，若电加热装置产生的热量完全被水吸收，需通电加热多长时间？3、一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20的水，阳光照射一段时间后，水温升高到80 （1）水吸收的太阳能是多少? c水4.2×103J/(kg) （2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？ q干木柴1.2×107J/kg4、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将闭合、断开，蓄电池充电，当控制信号将闭合后，向外供电.光伏发电广泛应用于小型电源、中型供电系统和大型发电站.（1）李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为，电流为，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？（2）该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为，其一天的发电量是多少千瓦时？（一天的有效光照时间按8小时计算）（3）光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为，抽水机的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？（，取）（4）根据你所学的知识，请写出一条光伏发电的优点.（科学合理即可）5、小新家新买了一辆小汽车2018年国庆节他带着家人前往珠海度假，在出发前到加油站加了20L的汽油，在一段平直的高速公路上，以25m/s的速度匀速行驶，汽车发动机的牵引力为1000N，汽油的密度为0.73×10kg/m3，汽油的热值为4.6×10J/kg（1）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（2）若这次旅游全程往返200km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃饶），求这辆小汽车发动机的热效-参考答案-一、单选题1、C【详解】A太阳能电池板在工作时，消耗了太阳能，产生了电能，是将太阳能转化为电能的过程，并不能直接转化为汽车的机械能，故A错误；B蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，然后电能再转化为其他形式的能，故B错误；C由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；D太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。故选C。2、D【详解】A分子是由原子构成的，所以分子不是组成物质的最小微粒，故A错误；B水力发电是将水的机械能转化为电能，故B错误；C柳絮飘飘是机械运动，故C错误；D手机充电时是电能转化为化学能储存起来，故D正确。故选D。3、C【详解】A电磁波能在真空中传播，环绕器利用电磁波向地面传送信息，故A正确，不符合题意；B太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，把太阳能转化为电能，故B正确，不符合题意；C配置六个车轮，压力一定时，通过增大受力面积减小火星车对火星表面的压强，故C错误，符合题意；D由照相机的原理可知，相机拍照时，镜头与火星表面的距离应大于镜头的两倍焦距，故D正确，不符合题意。故选C。4、C【详解】火箭加速上升的过程中，质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大；火箭升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，因机械能等于动能与势能的总和，所以火箭的机械能增大。火箭的喷气发动机工作时，将内能转化为机械能，故选项ABD错误，不符合题意，选项C正确符合题意。故选C。5、B【详解】火力发电是通过煤的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为涡轮的机械能，涡轮带动发电机转动将机械能转化为电能，故整个过程的能量转化是：化学能内能机械能电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。6、B【详解】A该装置转动时由于存在摩擦因素，机械能不守恒，但总的能量是守恒的，故A错误；B如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确；C根据能量守恒定律，会有一部分能量转化为内能，因此，装置不能一直转动下去，故C错误；D装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。故选B。7、B【详解】A电池充电，相当于用电器，电能转化为化学能，故A正确，不符合题意；B暖瓶塞被热气冲开，热气对暖瓶塞做功，将内能转化为机械能，故B错误，符合题意；C电动机工作，磁场对通电导体做功，将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D摩擦生电，摩擦做功产生电能，机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。故选B。8、D【详解】A用电照明时，电流通过灯泡把电能转化成光能，故A正确，不符合题意；B篝火燃烧过程中，将燃料的化学能转化为内能和光能，故B正确，不符合题意；C原子弹是利用了核裂变的链式反应产生的巨大机械能和内能，故C正确，不符合题意；D内燃机的做功冲程是把化学能直接转化为内能，再把内能转化为机械能，而不是化学能直接转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。9、B【详解】A煤气炉燃烧过程将化学能转化为内能，属于能量的转化；将水烧开，水吸收热量，利用热传递改变物体的内能，属于能量的转移，故A不符合题意；B抱着热水袋取暖，热量从热水袋传递到人体上，属于能量的转移，故B符合题意；C通电后小灯泡发光，将电能转化内能和光能，属于能量的转化，故C不符合题意；D足球在草坪上越滚越慢，是因为受到摩擦力作用，足球克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故D不符合题意。故选B。10、A【详解】A核电站是核裂变的应用，核反应堆中发生的链式反应，速度是可以控制的，故A正确；B超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻变为0，由于其电阻为0，由焦耳定律可知，电流经过超导体时不会发热，故B错误；C5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3×108m/s，故C错误；D化石能源是经过漫长的岁月由太阳能转化而成的能源，不能短时间补充，所以是不可再生能源，故D错误。故选A。二、填空题1、功 内 【详解】12彗星的部分碎屑在落入地球大气层的过程中，与大气层摩擦做功，机械能减小，内能增大，机械能转化成内能。碎屑的内能激剧增加而燃烧，从而形成流星雨。2、热值 120 比热容 【详解】1运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。2汽油机飞轮转速是3600r/min=60r/s，每秒钟飞轮转动60圈，完成30个工作循环，每个工作循环4个冲程，故一共完成了120个冲程。3因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以常作为冷却液使用。3、化学 内 【详解】12因为食物提供的化学能转变为人体的内能，所以人的体温保持在37左右。4、化学 机械 【详解】1干电池是消耗内部的化学能，转化为电能，所以是将化学能转化为电能。2电风扇工作时需要通电，通电之后旋片开始转动，所以是电能主要转化为机械能。5、核裂变 不可再生 【详解】1核裂变是可控的，故核动力潜艇“长城号”利用核裂变反应提供动力的。2核能短期内不能从自然界得到补充，它属于不可再生能源。三、计算题1、（1）4×103Pa；（2）3.36×108J，0.8kg；（3）利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）（合理即可）【详解】解：（1）热水器中水的体积为水的质量为热水器装满水之后总质量为太阳能热水器对地面的压力等于热水器的重力，即热水器的台面的压强为（2）由题意可知，它每天中接收的太阳能约为煤完全燃烧时产生的热量为需要煤的质量，即节约煤的质量为（3）太阳能是可再生能源，且是清洁能源，提倡开发利用太阳能，可以节约化石能源的使用（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”），减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）。答：（1）它对台面的压强为4×103Pa；（2）它每天中接收的太阳能约为3.36×108J；相当于节约了8kg的煤碳；（3）利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）（合理即可）。2、（1）45；（2）4.2h【分析】（1）根据太阳热辐射的含义以及接受面积和照射时间求出太阳能热水器接收的太阳辐射能，然后根据Q吸=Q求出水吸收的热量，利用密度公式求出水的质量，最后根据Q吸=cmt求出水箱内水升高的温度；（2）电加热装置产生的热量完全被水吸收，根据Q=W=Pt得到需要加热的时间【详解】（1）太阳能热水器接收的太阳辐射能为：Q=4.32×106J/(m2·h)×2.0m2×7h=6.048×107J，水吸收的热量为：Q吸=Q=6.048×107J×50%=3.024×107J，水的体积V水=160L=160dm3=0.16m3，水的质量：m水=水V水=1.0×103kg/m3×0.16m3=160kg，由Q吸=cmt得，水箱内水升高的温度：；（2）若电加热装置产生的热量完全被水吸收，电加热装置消耗的电能W=Q=3.024×107J，需要通电的时间：3、（1）6.3×107J； （2）5.25kg【分析】（1）根据Qcm（t-t0）求出水吸收的热量；（2）干木柴完全燃烧放出的热量和水吸收的热量相等，根据Qmq求出干木柴的质量【详解】(1)水从20上升到80所吸收的热量：Q吸cm(tt0)4.2×103J/(kg)×250kg×(8020)6.3×107J，(2)燃烧干木柴放出的热量：Q放Q吸6.3×107J，由Qmq得，需要干木柴的质量：m干木柴5.25kg，4、（1）110W；440（2）4×105（3）21.6m3（4）清洁无污染；可再生；节约化石能源.【详解】(1) 电源的输出功率：P=UI=220V×0.5A=110W由 得，输出电路中的电阻：；(2) 光伏发电站一天的发电量：W总=P总t=5×104kW×8h=4×105kWh(3) W电=1kWh=3.6×106J，由得，将低处河水抽到高处克服重力做的功：W机械=W电=60%×3.6×106J=2.16×106J由W=Gh=mgh得，水的质量： 由得，水的体积：(4) 光伏发电的优点：清洁无污染；可再生；节约化石能源5、 (1)25000W(2) 29.8%【详解】(1)牵引力的功率:P= =Fv=1000N×25m/s=25000W；(2)牵引力做的功：W=Fs=1000N×2×105m=2×108J；汽油体积：V=20L=2×102m3，由=可得,所加的汽油质量：m=V=0.73×103kg/m3×2×102m3=14.6kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=14.6kg×4.6×107J/kg=6.716×108J，小汽车发动机的机械效率：=×100%=×100%29.8%。答： (1)小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是25000W；(2)这辆小汽车发动机的热效率为29.8%。