2022年苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展重点解析试题(含解析).docx

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展重点解析 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、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（）A该图说明了能量可以发生转化B该图说明了能量可以发生转移C该机器遵循能量守恒定律D该机器的效率为75%2、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3、有关热量与热值的说法中，正确的是（）A燃料燃烧，会放出热量，这是化学能转化为内能的过程B1kg汽油燃烧放出的热量比1kg酒精放热更多，说明汽油含有的热量比酒精多C酒精的热值是，说明1kg酒精所含的热量是D燃料燃烧放出的热量越多，它的热值越大4、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5、2021年9月17日13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程模拟示意图）。下列有关说法正确的是（）A火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能B反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能C在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能D火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容6、汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是汽油机的一个冲程，下列说法中正确的是（）A图示冲程为吸气冲程B随着汽油的燃烧，汽油质量减少，汽油的热值变小C图示冲程汽油机把内能转化为机械能D水作为发动机的冷却剂，吸热后水温升高，比热容变小7、下列事例中，属于内能转化为机械能的是A两手相互搓一搓，手心发热B水沸腾后，壶盖儿被水蒸汽顶起C用嘴对手心哈气，手心变热D流星与空气摩擦发光发热。8、在城市繁忙的十字路口，当红绿灯发生故障时，交通部门会运来如图所示的可移动式红绿灯临时指挥交通，保证车辆及行人的安全。下列有关说法中正确的是（）A红、绿灯是发光二极管，主要制造材料为超导体B太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能C白天，蓄电池储能过程中，蓄电池相当于电路中的电源D红灯与绿灯交替发光，它们连接方式为并联9、下列关于能量的说法中，正确的是（）A所有的能量转化过程，都遵守能量守恒定律B蒸汽机的原理是将机械能转化为内能C电动机工作的过程是将机械能转化为内能D不同燃料燃烧时，热值大的放出的热量多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、阅读碳中和与能源结构并回答题。碳中和与能源结构碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身直接或间接产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳"零排放"。我国政府将采取有力的政策和措施，使二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。目前大多数的电能来源于燃烧化石能源而获得，煤炭是火力发电的主要燃料，在燃烧化石能源的过程中必定会有碳排放，因此不能简单地认为使用电力汽车就可以减少碳排放。在我国碳排放总量中，煤炭排放的占比超过了60%，而煤电的碳排放约占煤炭总排放的一半，因此在电力工业中实现能源转型，是电力脱碳，实现碳中和的重要途径。优化和升级能源结构，要减少以煤炭为主的化石能源，提高新能源、可再生能源和其他能源的合理利用。目前比较成熟的是风力发电和光伏发电，据不完全统计，2020年我国风电、光伏发电量占全国发电总量的9.67%，火力发电量占全国总发电量的70%。风力发电和光伏发电无需化石能源又环保，为何不能像火力发电一样被广泛应用呢？第一个原因是风力发电和光伏发电有非连续的特点，具有不稳定性，比如太阳能受光照时间制约，风能受风力和风向制约。第二个原因是储电困难。电网只能容纳约15%的非稳定型发电的电能，风能和太阳能发出来的电，电网是无法全部容纳的。电能的存储有物理和化学两种方式。物理的方式主要是通过势能等与电之间的相互转化，比如抽水蓄能，利用电力系统负荷低谷时的剩余电量用水泵把水抽到高处，把电能转化为水的势能，当系统发电量不足时，再让水流下来推动发电机发电。化学储能主要是依靠电池，把电力系统剩余电量存储到电池中。但以上储能方式还无法解决大规模储能问题。今后我们的风力发电和光伏发电会越来越多，发电量的波动性也会更强，对电网的时时调度要求会更高，风力发电和光伏发电的存储和运输是目前急需解决的技术问题。（1）风力发电和光伏发电目前还不能广泛应用的原因是_。（2）请你列举两条在日常生活中有利于实现碳中和的具体做法或建议。_。_。2、小华看见水壶里的水沸腾时壶盖被掀起，发出“噗噗”声，就好奇地问奶奶：“为什么壶盖会跳动？”从能量角度分析，壶盖被掀起的过程中水蒸气的_能转化成了壶盖的_能。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、人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 _（选填“热值”、“热量”或“温度”）不同，燃烧过程将燃料的 _能转化为内能。5、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到其他物体。而在这两个过程中，能量的总量保持不变。如图所示，为一种人们设想中的永动机。它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，实际上，这种永动机_（选填“能够”或“不能够”）永远工作下去。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、煤油的热值为4.6×107焦/千克，完全燃烧50克的煤油可以放出多少热量？2、邹城某中学为学生供应开水，用锅炉将200 L的水从25加热到100，燃烧了6 kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J(kg·)，无烟煤的热值是3.4×107 Jkg。求：(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?3、小明家新安装了一台水箱能容纳500kg水的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光照射，水温由原来的20升高到了40水的比热容c水=4.2×103J/（kg）、焦炭的热值q=3.0×107J/kg （1）求在这4h内水吸收的热量？ （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需燃烧多少千克的焦炭？4、某学校每天需要将1000kg、20的水烧开（一标准大气压下）供师生饮用。水的比热容为4.2×103J/（kg·）如果煤气的热值为4×107J/m3，燃烧煤气放出的热量只有60%被水吸收，学校每天使用14.7m3的煤气，可以将水温度烧到多少？5、用煤炉烧水时，将10L的水从20加热到100，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·)，烟煤的热值约为3×107J/kg。试求：(1)水吸收的热量是多少?(2)该煤炉烧水时的热效率是多少?-参考答案-一、单选题1、D【详解】A由图可知，有一部分内能转化为了机械能，这说明了能量可以发生转化，故A正确，不符合题意；B由图可知，内能输入后，有内能输出，说明了能量可以发生转移，故B正确，不符合题意；C机器发生了能量的转化和转移，在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律，故C正确，不符合题意；D该机器是利用内能来做功的，内能转化为机械能，效率为故D错误，符合题意。故选：D。2、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。3、A【详解】A燃料燃烧，会放出热量，这是化学能转化为内能的过程，故A正确；B1kg汽油燃烧放出的热量不一定比1kg酒精放热更多，没有说明是不是完全燃烧；热量是热传递过程中内能的变化量，不能说汽油含有的热量多少，故B错误；C酒精的热值是，说明1kg酒精完全燃烧所放出的热量是，故C错误；D1kg某种燃料完全燃烧放出的热量越多，它的热值越大，题中没有说明是否完全燃烧，故D错误。故选A。4、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。5、C【详解】A燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，故A错误；B反推发动机点火后，发动机将内能转化为机械能，故B错误；C在大气层内的降落过程中，火箭与空气摩擦做功，机械能转化成内能，故C正确；D火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故D错误。故选C。6、C【详解】AC如图所示，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程；此冲程中气缸内的气体对活塞做功，气缸内气体的内能减小，减小的内能转化为机械能，故A错误、C正确；B热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，故B错误；D比热容是物质的一种特性，与温度无关，故D错误。故选C。7、B【详解】A两手相互搓一搓，手心变热是摩擦生热，也就是做功的方式使内能增加，是把机械能转化为内能，故A不符合题意；B烧水时蒸气把壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B符合题意；C用手抱住热水袋取暖，是通过热传递的方式来改变物体的内能，故C不符合题意；D流星在空中滑落时发光发热是机械能转化为内能，故D不符合题意。故选B。8、D【详解】A制造发光二极管的主要材料是半导体，其具有单向导电性，故A错误；B太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能的装置，即其可以将太阳能转换为电能，故B错误；C蓄电池储能过程中，会将电能转换为化学能，这是其相当于用电器，故C错误；D红灯与绿灯可以单独工作，说明二者是并联的，故D正确。故选D。9、A【详解】A能量转化和转移的过程中，能量总量保持不变，即遵守能量守恒定律，故A正确；B蒸汽机的工作原理是将内能转化为机械能，故B错误；C电动机工作时消耗电能，将电能转化为机械能，C错误；D热值是指1kg某种物质完全燃料放出的热量，热值大的放出的热量不一定多，故D错误。故选A。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、风力发电和光伏发电的不稳定性 储电困难 夏天开空调温度不低于26 乘坐公共交通工具出行 【详解】（1）12由材料可知，风力发电和光伏发电目前还不能广泛运用的原因有：风力发电和光伏发电有非连续的特点，具有不稳定性。储电困难，有大量的电能被浪费。（2）34为了实现碳中和，应该在日常生活中减少碳排放，具体做法有：夏天开空调温度不低于26。乘坐公共交通工具出行。2、内 机械 【详解】12水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，此过程中，水蒸气膨胀对外做功，将自身的内能转化为壶盖的机械能。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、热值 化学 【详解】1热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同。2燃烧是一种化学变化，燃料燃烧时将燃料的化学能转化为内能。5、转化 转移 不能够 【详解】12根据能量守恒可知，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体。3设想中的永动机通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，由于在这个过程中由摩擦阻力的存在，水的机械能会不断的转化为内能，使得水的机械能不断减少，因此这种永动机不能够永远的运动下去。三、计算题1、2.3×106J【详解】解：已知煤油的热值为q=4.6×107J/kg，质量为m煤油=50g=0.05kg完全燃烧50克的煤油可以放出的热量为Q=qm煤油=4.6×107J/kg×0.05kg=2.3×106J答：完全燃烧50克的煤油可以放出2.3×106J的热量。2、（1）6.3×107J （2）2.04×108J【详解】(1)水的质量为：水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg）×200kg×（100-25）=6.3×107J；(2)无烟煤的质量：m煤=6kg，这些无烟煤完全燃烧放出的热量：Q放=m煤q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J；答：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是6.3×107J；(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J。3、（1）4.2×l07J； （2）7kg【分析】根据热量的计算公式 求出水吸收的热量；热效率指被加热物体吸收的热量与燃料完成燃烧放出的热量之比， ，结合 ，从而可以计算出燃烧焦炭的质量【详解】(1)由题可知，4h阳光照射，使500kg的水从20升高到了40，则水吸收的热量： ，(2)根据公式和可得，需要焦炭的质量： 答：4.2×l07J； 7kg4、100【详解】已知煤气热值为,燃烧煤气放出的热量为：由题意得：根据得，水温度变化为:则燃烧这些煤气可供水升温，已知水的初温为，因为标准大气压下水的沸点为，所以水能升温至。答：学校每天使用的煤气，可以将水温度烧到。5、 (1) (2)8%【详解】(1)水的质量：水吸收的热量(2)燃烧1.4kg的烟煤放出的热量：该煤炉烧水时的热效率：答：(1)水吸收的热量是；(2)该煤炉烧水时的热效率是8%