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试练习题(名师精选).docx

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1、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试 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

2、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3、中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（）A智能机器人只能通过声音信号控制B北斗卫星导航是通过光纤传递信息C用5G手机上网是通过电磁波传递信息D无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量4、2021年5月22

3、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5、如图是胡老师做的“静电章鱼”实验，已知毛皮比塑料更容易失去电子。用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后，将塑料管放在下面，此时塑料丝散开静止在空中，形状像章鱼。下列分析不正确的是（）A塑料管经毛皮摩

4、擦得到电子后带负电B塑料丝间带同种电荷相互排斥而像章鱼状C塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起D塑料丝与毛皮摩擦时发生了机械能和电能之间的相互转换6、美团共享电单车已经进入鞍山了。对于使用电单车说法错误的是（）A骑电单车上坡时省劲儿，是电能转化为机械能B给电单车充电时，是将电能转化为化学能C电单车在刹车过程中，刹车片会发热，是通过热传递改变刹车片内能的D电单车没电时需要奋力蹬车，消耗人体内的一部分能量，这个过程能量转化守恒7、下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（）A用电炉加热水B农服在阳光下暴晒升温C火箭升空D双手摩擦生热8、下列关于能源的说法中正确的是（）A煤、石油是当今人类利用的主要

5、能源，它们是可再生能源B天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用C核电站发电的能量转化过程是：核能内能机械能电能D热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化9、人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能。太阳能转化为其他形式能的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为（ ）A机械能B内能C化学能D电能10、以下关于能量说法正确的是（）A如图蒸气将塞子喷出是通过热传递改变管内水蒸气的内能B如图小球在地面弹跳时的最高点越来越低说明能量在转化时不守恒C如图中钻木取火时动能转化为内能D如图核电站发电是将核能直接转化为电能第卷（非选择题 70分）

6、二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是_；若飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历了_个冲程；汽油机散热常用水作为冷却剂，这是利用了水的_较大的性质。汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明_。2、王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了，这主要是由于两种燃料的_不同；天然气燃烧时，可以将_能转化为内能，已知天然气的热值为4107J/m3，则每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_J的能量。3、如图，这是班里的“智多

7、星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想_（选填“能”或“不能”）实现，理由是_。4、如图所示，太阳能路灯的灯杆顶端有一块面积为0.5m2的太阳能电池板，它能将太阳能转化为 _，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚LED灯照明。中午，太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J。某天中午太阳光辐射到该太阳能电池板1h的能量相当于完全燃烧 _kg的煤放出的热量。（煤的热值为3.0107J/kg）5、风力发电

8、机将机械能转化为_，若一台风力发电机一天发电9.2109 J，这些能量相当于完全燃烧_ kg的汽油放出的热量（q汽油=4.6107J/kg）。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、太阳能是一种理想的绿色能源。李刚家最近安装了一台太阳能、电能两用热水器，如图所示。请回答下列问题：（1）设水箱可装水80kg，在一般的光照条件下，一满箱20的水到傍晚时，水温可达到55，则水吸收的热量是多少？相当于多少立方米的煤气完全燃烧放出的热量？c水=4.2103 J/(kg)；煤气的热值约4107J/m3（2）在阴雨连绵的天气里，水箱中的水需要用电加热器来加热。若该电加热器规格为“220V 1.8k

9、W”，要使满箱水同样从20升高到55，电加热器至少需要正常工作多少时间？2、一辆水陆两栖坦克总重3105N，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5m2（水1.0103kg/m3g10N/kg）（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为7104Pa，请用计算说明坦克能否安全通过？（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？（3）一次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶1200m，用时2min，发动机牵引力的功率保持600kW恒定不变，发动机消耗了4.5kg的燃料（燃料的热值为4.0107J/kg），求发动机提供的牵引力是多大？发动机的效率是多大？

10、3、在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查。下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数。（1）与摩托车相比，电动自行车有哪些优势（说出两个方面）。（2）假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能。那么，电动自行车每行驶1 km电动机平均做的有用功大约是多少？当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是多大？（3）摩托车每行驶1 km大约要消耗多少能量？（汽油的密度：0.7110 3kg/m3；汽油的热值：4.6107 J/kg；g取10 N/kg）4、某家庭需要将50kg、10的水加热到50，他们利用煤

11、气灶烧水，需燃烧0.8 kg煤气。煤气热值q=4.2107J/kg，,c水=4.2103J/(kg)求：(1)水吸收的热量； (2)完全燃烧0.8 kg煤气放出的热量； (3)煤气灶烧水的效率。5、在“节能减排，低碳生活”的理念下，太阳能越来越受到人们的青睐，某太阳能热水器中装有80L水，水的比热容c4.2103J/(kg)，水的密度1.0103kg/m3，干木柴热值q1.2107J/kg（1）当太阳照射5h时，水的温度升高25，水的内能增加了多少？（2）这架太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52106J，这架太阳能热水器的效率是多少？（3）这些

12、水吸收的能量如果由干木柴完全燃烧来提供，不计热量损失，需要完全燃烧多少干木柴？-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】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

13、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。3、C【详解】A智能机器人具备形形色色的信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉，所以机器人还可以通过光线等各种信号进行控制，故A错误；B我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的，故B错误；C5G手机上网网速加快，它传递信息是通过电磁波中的微波来实现的，故C正确；D无人自动驾驶汽车行驶是指它的操作智能化，因为能量在转化和转移的过程中，总量是守恒的，所以它也需要消耗能量才能前进，故D错误。故选C。4、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

14、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。5、C【详解】A因为毛皮易失去电子，所以在与塑料管摩擦后，塑料管得到电子带负电，故A正确，不符合题意；B塑料丝和塑料管带同种电荷，塑料丝之间由于摩擦后带同种电荷而相互排斥，故B正确，不符合题意；C用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，塑料丝和塑料管所带电荷相同，同种电荷相互排斥，故C错误，符合题意；D在摩擦起电的过程中，发生

15、了机械能和电能之间的相互转换，故D正确，不符合题意。故选C。6、C【详解】A骑电单车上坡时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意；B给电动车充电时，蓄电池相当于用电器，这一过程是将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；C电单车在刹车过程中，刹车片会发热，是通过做功改变刹车片内能的，故C错误，符合题意；D电单车没电时需要奋力蹬车，消耗人体内的一部分能量，根据能量守恒定律可知，这个过程能量转化守恒，故D正确，不符合题意。故选C。7、C【详解】A电炉是要消耗电能的，加热水转化为水的内能，是电能转化为内能，故A不符合题意；B农服在阳光下曝晒升温是将太阳光转化为内能，故B

16、不符合题意；C火箭升空是要消耗燃料的，将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，故C符合题意；D双手摩擦发热是克服双手间的摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。8、C【详解】A煤、石油是当今人类利用的主要能源，这些能源一旦使用后，在短期内无法再生，故是不可再生能源，故A错误；B太阳能、风能、水能、海洋能、生物能、地热能等是清洁能源，天然气不是清洁能源，故B错误；C核电站发电的过程是先将核能转化为内能，而后再将内能转化为机械能，最后将机械能转化为电能的，故C正确；D热传递改变物体的内能的过程是能量的转移过程，故D错误。故选C。9、A【详解】光热转换是把光能转化为内能，光电转

17、换是把光能转化为电能，光化转换是把光能转化为化学能。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为机械能。A符合题意，BCD不符合题意。故选A。10、C【详解】A图中试管内的水蒸气将塞子喷出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，温度降低，即通过做功的方式改变管内水蒸气的内能，故A错误；B图中小球在地面弹跳时的最高点越来越低，是因为小球需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变，故B错误；C图中钻木取火时，消耗机械能，获得内能，是将机械能转化为内能的过程，故C正确；D图中核电站将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能，故

18、D错误。故选C。二、填空题1、机械能转化为内能 60 比热容 能量的转移具有方向性 【详解】1由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断这是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。2飞轮转速是1800r/min=30r/s，即飞轮1s转30r，因一个工作循环飞轮转2r，经历4个冲程，所以汽油机1s转30r，经历60个冲程。3因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂。4汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，而不是自发地从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有方向性。2、热值 化

19、学 4109 【详解】12烧开一锅水比过去他们家用液化气所用的时间少了，是因为两种燃料的热值不同，天然气的热值高；天然气燃烧时，可以将天然气的化学能转化为内能。3每输送100m3的天然气，天然气完全燃烧后产生的能量为Q=qV=4107J/m3100m3=4109J3、不能 永动机违背了能量守恒定律 【详解】12这个设想是制作成一个永动机，是不能实现的；该装置转动时，本质是将热水的内能转化为机械能，随着转轮的转动及环境的影响，热水内能减小，温度降低，热水逐渐变为冷水，由于能量转化和转移具有方向性，而且能量的总量不变，冷水不会自动变热，转轮最终会停止转动，这是因为这个永动机违背了能量守恒定律。4、

20、电能 0.09/910-2 【详解】1太阳能电池板是将照射在电池板上的太阳能转化为电能。2由题意可知，1m2电池板在太阳照射1h时，吸收的光能为由于该太阳能电池板为0.5m2，故照射1h时，吸收的光能为由可得，煤的质量为5、电能 200 【详解】1风力发电机将机械能转化为电能。2汽油完全燃烧需要放出的热量由得完全燃烧汽油的质量m=三、计算题1、 (1)1.2J (2)0.3 (4)6.7s【解析】【分析】知道水的比热熔，质量和初温，由吸热公式Qcm求出水吸收的热量，再利用燃料燃烧放热公式QqV求出所需煤气的质量；用电加热器加热，要使这些水升高同样的温度，不计热损失，知道加热功率，利用t求加热时

21、间。【详解】（1）水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）80kg(55-20)1.2107J；需要的煤气的体积：V0.3m3；（2）P，加热时间：t6.7103s。2、（1）7104Pa，能；（2）30 m3；（3）6104N， 40%。【解析】【分析】（1）坦克在对冰面的压力等于其重力，已知受力面积，利用求压强大小，并与冰层能承受的最大压强比较；（2）坦克在水中航行时，处于漂浮状态，受到的浮力等于自重，利用F浮水gV排求排开水的体积；（3）已知坦克在平直公路上匀速行驶的距离与时间，求其速度，根据求出发动机提供的牵引力；已知发动机消耗了4.5kg的燃料和燃料的热值为4.0107J/k

22、g，根据Qmq求放出的热量，根据求发动机的效率。【详解】（1）一辆水陆两栖坦克总重3105N，对冰面的压力等于其重力，坦克对冰面的压强：，故坦克能安全通过；（2）该坦克过河漂浮在水面上时，其受到的浮力等于重力，即F浮G3105N，由F浮水gV排得排开水的体积：；（3）该坦克在平直公路上匀速行驶的速度：，因匀速行驶，且，则发动机提供的牵引力：，4.5kg的燃料完全燃烧放出的热量：Qmq4.5kg4.0107J/kg1.8108J，发动机的效率：答：（1）冰层能承受的最大压强为7104Pa，该坦克能从水平冰面上安全通过；（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，它排开水的体积是30 m3；（3）发动机提

23、供的牵引力是6104N，发动机的效率是40%。【点睛】本题考查了压强公式、功率公式、物体浮沉条件的应用、功、燃料放出热量及效率的计算，综合性强。3、（1）噪声低，污染小 （2）3.24104J 180W （3）8.165105J【解析】【详解】（1）由表格可知电动自行车噪声低；电动不会向空中排放废气，污染小；（2）充电一次做的总功W总0.6kWh2.16106J， ,电动自行车行驶50km做的有用功为W有W总，所以电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功W3.24104J，自行车的最高时速是20km/h,那么跑完50km需要时间t2.5h9000s，所以当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的

24、输出功率：P180W，（3）由表格可知，摩托车每跑400km消耗汽油是10L，10L汽油产生的热量QqmqV0.71103kg/m30.01m34.6107J/kg3.266108J，所以摩托车每行驶1km消耗的能量W8.165105J.答：（1）与摩托车相比，电动自行车的优点有噪声低，污染小；（2）电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是3.24104J，当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是180W；（3）摩托车每行驶1km大约要消耗8.165105J能量。4、（1）8.4106J （2）3.36J （3）25【解析】【详解】(1)水吸收的热量：Q吸=cmt=4.21

25、03J/(kg)50kg(5010)=8.4106J，(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.8kg4.2107J/kg=3.36107J，(3)煤气灶烧水的效率：=100%=100%=25%5、（1）8.4106J；（2）33.3%；（3）0.7kg【详解】解：（1）由知道，水的质量m水V水1.0103kg/m380103m380kg水内能的增加，即水吸收的热量（2）这架太阳能热水器5h接收的太阳能E2.52106J/(m2h)5h2m22.52107J这架太阳能热水器的效率（3）不计热量损失，干木柴放出的热量Q放Q吸8.4106J由Q放mq知道，需要完全燃烧干木柴的质量答：（1）当太阳照射5h时，水的温度升高25，水的内能增加了8.4106J；（2）这架太阳能热水器的效率是33.3%；（3）需要完全燃烧0.7kg的干木柴。