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综合测评练习题(无超纲).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展综合测评 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、如图所示，小宇将一个薄壁金属管固定在桌子上，里面盛一些酒精，用塞子塞紧，他用一根绳子在管外绕几圈，迅速来回拉动，发现如图所示的现象，关于这一过程，下列说法中正确的是（）A气体的机械能转化为塞子的内能B管内的气体对塞子做功，气体内能增加C来回拉动对金属管做功，使其内能增加D来回拉动使酒精的内能转化为绳子的机械能2、小聪和同学们看了图中的漫画，一同追踪家里用的电能的来源时发表了各自的观点，说法不正确的是（）A小聪：我们生活中的大部分能量来自太阳B小明：能量既可以发生转移也可以发生转化C小光：在火力发电站发生的能量转化有：化学能转化为内能D小亮：所有能量转化为电能后就不会再转化了3、下列过程中，能量转化情况相同的是（） 钻木取火 水蒸气顶开活塞 热机压缩冲程 煤气炉灶烧水ABCD4、他一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础，我们为了纪念他，将他的名字命名为下列哪个物理量的单位（）A电阻B能量C电功率D电压5、以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（）A钻木取火的过程中，内能转化为机械能B电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能C发电机工作过程中，电能转化为机械能D汽油机工作过程中，化学能最终转化为机械能6、如图所示是广泛使用的“风光互补”景观节能灯，可以同时利用太阳能、风能发电；它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（）A太阳能电池板是将光能转化为电能B小风扇是用来给太阳能电池板散热的C小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能D蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能7、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（）A汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能B拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能C电动机工作过程中，将机械能转化为电能D植物的光合作用，将光能转化为化学能8、生活中能量转化的实例很多.下列描述中，错误的是（）A摩擦生热是把机械能转化为内能B植物的光合作用是将光能转化为化学能C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D给蓄电池充电时，化学能转化为电能9、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（）A光电池板是将太阳能转化为化学能B照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能C利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能D蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能10、下列说法正确的是（）A在热机的工作过程中，由机械能转化为内能的是做功冲程B柴油机的效率比汽油机的效率高C柴油机在工作过程中吸入气缸中的是油气混合物D蓄电池充电的过程中是化学能转化为电能第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、在第三届宜昌马拉松比赛中，一名选手跑完全程消耗的能量为1.05×107J，这些能量来自于食物的_能。这些能量可以使_kg的水温度升高50。2、能量的转化和转移都是有_的，例如在热传递过程中，内能只能从_物体转移到_物体。3、某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程，如图为_冲程工作示意图，活塞向_运动，这个冲程的能量转化为_。4、有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，但机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为内能，机械能会逐渐减少，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了_定律。5、人们常用水来给汽车发动机降温，这是通过_方式改变发动机的内能。汽车使用的汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧50kg汽油放出的热量是 _J。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图甲是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车，列车安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置。(1)若测得该列车从甲站出发到达乙站所用的时间为2min，甲、乙两站间的路程为2.4km。则该列车在这两站间行驶的平均速度为多大？(2)当高压细水雾系统中水枪工作时，水对喷孔的压强为1.0×107Pa，水雾喷出的速度v10m/s。若喷孔的总面积为0.5cm2，则水枪的功率至少为多少瓦？(不计大气压强)(3)列车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能。当列车在平直轨道上制动减速时，电能W1与内能W2之比为9:16，如图乙是机械能的变化量W与速度变化量v的关系图像。若列车从80km/h开始减速，转化成的电能大小为1kW·h，问列车在此过程中:产生的内能为多大？列车的速度将会减小到多少千米每小时？2、混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，消耗了燃料，汽车以的速度匀速行驶了，同时蓄电池的电能增加了（蓄电池存储电能的能力为）。求：（1）若所用燃料的热值为，假设测试过程中燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（2）汽车行驶的距离s是多少米？（3）该汽车的车速v与所受阻力f的关系如图所示，根据车速可以分析得到汽车的牵引力F，算出汽车牵引力做的功W，再结合蓄电池的电能增加，请计算内燃机的效率是多少？3、已知天然气的热值为4.2×107J/m3,0.3m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的50%被温度为20,质量为30kg的水吸收,则水温升高了多少?c水=4.2×103J/(kg)4、太阳能热水器内盛有30kg的水，在阳光照射下，水的温度从20升高到40求：（1）水吸收了多少热量？（2）热水器内的水吸收的热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量？（已知焦炭的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg）。5、某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。(1)太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1（“220V 484W”），开关S2控制电暖气的加热电阻R2（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R1R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；（R1和R2的阻值不随温度变化）(3)已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。-参考答案-一、单选题1、C【详解】来回拉绳子，绳子与金属管之间存在摩擦，克服摩擦做功，使金属管的内能增加，气体从金属管吸收热量，内能变大，气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能，使其内能减小，故C正确，ABD错误；故选C。2、D【详解】A自然界中，能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，我们生活中的大部分能量来自太阳能，故A正确，不符合题意；B能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，故B正确，不符合题意；C火力发电站的工作过程是：燃烧燃料，燃料的化学能转化为内能，然后利用内能做功，故C正确，不符合题意；D能量转化为电能后，电能还可以转化为其他形式的能，故D错误，符合题意。故选D。3、A【详解】钻木取火将机械能转化为内能；水蒸气顶开活塞是将水蒸气的内能转化为机械能；热机压缩冲程是将机械能转化为内能；煤气炉灶烧水是将化学能转化为内能，故能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故A正确。故选A。4、B【详解】一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳。A电阻的单位是欧姆，故A不符合题意；B焦耳是功和各种能量的单位，故B符合题意；C电功率的单位是瓦特，故C不符合题意；D电压的单位是伏特，故D不符合题意。故选B。5、D【详解】A钻木取火的过程中，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误；B电动机在通电转动过程中，消耗电能，主要获得机械能，故B错误；C发电机工作过程中，将机械能转化为电能，故C错误；D汽油机工作过程中，燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能，再通过对外做功将内能转化为机械能，故D正确。故选D。6、A【详解】A太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能储存起来，故A符合题意；BC小风扇是风力发电机，将机械能转化电能，而不是用来给太阳能电池板散热的，故BC不符合题意；D蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D不符合题意。故选A。7、D【详解】A在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；B当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；C电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；D植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。故选D。8、D【详解】A摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；B植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内，故B正确，不符合题意；C电动机带动水泵把水送到高处，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意；D给蓄电池充电时把电能转化为化学能，故D错误，符合题意。故选D。9、C【详解】A光电池板是将太阳能转化为电能，而不是化学能，故A错误，不符合题意；B照明灯工作时，将电能转化为光能，故B错误，不符合题意；C利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确，符合题意；D蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将化学能转化为光能，故D错误，不符合题意。故选C。10、B【详解】A在热机的工作过程中，由机械能转化为内能的是压缩冲程，故A错误；B柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，故B正确；C柴油机在吸气冲程中吸入气缸中的是空气，故C错误；D蓄电池充电时，电能转化为化学能，故D错误。故选B。二、填空题1、化学 50 【详解】1选手跑步是所消耗的能量最终是由食物的化学能转化来的。2由可知，水的质量为即这些能量可以使50kg的水温度升高50。2、方向性 高温 低温 【详解】12能量的转移和能量的转化都是有方向性的，只能自发地由一个物体转移给另一个物体或者由一种形式转化为另一种形式。如在热传递过程中，内能只能从高温物体转移到低温；如果要让内能从低温物体转移到高温物体，就要消耗其他形式的能量，例如：冬天，利用空调取暖，就要消耗电能。3、压缩 上 机械能转化为内能 【详解】123由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，火花塞没有点火，活塞向上运动压缩气缸内的油气混合物，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。4、能量守恒【详解】永动机违背了能量守恒定律，根据能量守恒定律可知，该机械装置不可能实现，因为机器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能总量会逐渐减少，所以该设想的机械装置不能实现。5、热传递 2.3×109 【详解】1发动机工作时，燃料燃烧放出大量的热，致使发动机温度升高，由于水的温度低于发动机机体温度，所以热量由发动机机体传递给水，防止了发动机因燃料不断燃烧而致使发动机温度持续升高的现象出现，过程中是通过热传递的方式降低了发动机的内能。2根据汽油热值q=4.6×107J/kg可知，完全燃烧m=50kg汽油放出的热量是Q=qm=4.6×107J/kg×50kg=2.3×109J三、计算题1、（1）72km/h；（2）5000W；（3）6.4×106J；44km/h.【解析】【详解】（1）该列车在这两站间行驶的平均速度；（2）水对喷孔的压力：F压=pS=1×107Pa×5×10-5m2=500N，水枪的功率：；（3）转化的电能是1kWh，由可得，转化的内能；则减小的机械能：，由图丙可知，列车减小的速度为10m/s=10×3.6km/h=36km/h，则列车的速度将会减小到80km/h-36km/h=44km/h。2、（1）3.6×108J；（2）25km；（3）1×108J；42%【解析】【详解】(1)燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；(2)汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,由v=可得汽车行驶的路程：s=vt=50km/h×0.5h=25km；(3)由题知,蓄电池存储电能的能力为5.12×108J，此过程中蓄电池的电能增加了10%，则内燃机工作时转化为的电能：W1=10%×5.12×108J=5.12×107J；由图象可知,汽车以50km/h的速度匀速行驶阻力f=4000N,由2小题可知s=2.5×104m；则克服阻力做的功：W2=fs=4000N×2.5×104m=1×108J；所以内能转化为的有用能量为：W有用=W1+W2=5.12×107J+1×108J=1.512×108J；则内燃机的效率：=×100%=×100%=42%.3、1.26×107J； 50【详解】天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.3m3×4.2×107J/m3=1.26×107J；水吸收的热量：Q吸=Q放=50%×1.26×107J=6.3×106J，因为Q=cmt所以水升高的温度：t=50。答：天然气完全燃烧放出的热量是1.26×107J；水升高的温度为50。4、（1）2.52×106J；（2）84g。【解析】【详解】（1）水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2×103J/（kg）×30kg×（4020）2.52×106J；（2）由题意可知，焦炭完全燃烧释放的热量：Q放Q吸2.52×106J，由Q放mq可得，要完全燃烧焦炭的质量：m0.084kg84g。5、 (1)地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高；(2)2504W；(3)【详解】(1)太阳能发电的缺点有：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电；目前成本相对较高。(2)由可得R1和R2的阻值分别为由题意可知，闭合所有开关后，R1R2并联，电路的总电阻电路消耗的总功率R1每分钟放出2.4×104J的热量，由可得R1消耗的实际功率则R2的实际功率(3)已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，则太阳光与水平面夹角为60°时，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板获得的电能答：(2)R2的实际功率是2504W； (3)1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是。