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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同步训练 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、关于能量，下列说法正确的是（）A能量是与物体运动有关的物理量，所以静止的物体没有能量B火力发电厂将煤炭燃
2、烧释放的能量转化为电能C风能、电能、核能等一切能量都来源于太阳D不同形式的能量之间可以相互转化，因此能量的转移，转化没有方向性2、据澎湃新闻，近日，广西南宁隆生达发电力科技有限公司（简称“隆生达发”）声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（）A发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒B如果没有能量补充，装置最终会停下C根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去D不靠任何能量补充，1度电可变为10度电的装置可以实现3、目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲击钻，冲击钻工作时，
3、钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图，冲击钻在工作过程中，关于其能量转化正确的是（）A内能转化为机械能B内能转化为电能C只有机械能和内能的转化D有电能、机械能和内能的转化4、小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（）A加热过程中水的比热容变大B煤气燃烧越充分，其热值越大C壶内水温度升高的过程中内能增大D燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能5、下列说法中正确的是（）A使用测电笔时，人体一定要接触笔尾金属体B根据可知，当电阻两端的电压为零时，电阻也为零C电流做了多少做功，就有多少其他形式的能转化为电能D家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触，其余用电器仍可正常工作6、小聪在
4、老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精=3107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2103J/（kg），则下列说法中正确的是（）A酒精燃烧的过程是内能转化为化学能Bc乙=2.4103J/（kg）C0-8min乙吸收的热量为3.36104JD该酒精灯的加热效率为28%7、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
5、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8、下列说法中，正确的是（）A夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质B燃料燃烧时，内能转化为化学能C甲、乙两台热机，甲的效率比乙的低，其含义是甲比乙做的有用功少D一块0的冰熔化成0的水后，温度不变，内能变大9、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
6、为下列哪个物理量的单位（）A电阻B能量C电功率D电压10、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、燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把_能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把_能转化成汽车的_能；而运动的汽车制时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空
7、气的_能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有_性的。2、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。3、2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值_（选填“大”或“小”）的固体燃料，燃料的质量减少，热值_（选填“变小”或“不变”），天然气已经被广泛利用，它是一种_（选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07 m3天然气释放的热量为_J。（q天然气=4107 J/ m3）。4、内燃机在压缩冲程中主要将_能转化为内能。天然气是一种清洁燃料，它是
8、_（选填“可再生”或“不可再生”）能源。某公交车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量_J，这些热量可使质量为_kg的水由20oC升高到100oC。有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值_（填“更大”或“一样大”或“更小”）天然气的热值为4.4107J/kg，水的比热容为4.2103J/（kgoC）。5、铁棍很难被拉伸，说明分子间存在_力；永动机不能永动是因为自然界中都要遵守_定律。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、2010年11月
9、5日，在新疆召开的“引渤入疆”（指引渤海水进入新疆）研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海库布齐沙漠毛乌素沙漠腾格里沙漠乌兰布和沙漠巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自行流入罗布泊。此路经中最高海拔约为h1=1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近h2=1000m 的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量的角度来分析这个方案。取g=10N/kg，水的密度=1.0103kg/m3。(1)若通过管道提升海水，电能效率=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为多少？(2)若每年调4109m3海水入疆，即使把从
10、罗布泊到下游的艾丁湖落差发的电全部用来提升海水，也还需要额外提供电能；若利用水的落差发电，发电效率也为=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为多少？已知三峡水电站年平均流量Q=5.01011m3，水库水面与发电机的水轮机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率=60%。若“引渤入疆”工程额外需要的电能可以从三峡水电站输送，求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。2、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：太阳照射时间/h装水量/L吸热板面积/m2水升高的温度/太阳辐射功率/J（m2h）-1101
11、002.5501.68106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。求：（1）求装满水时水的质量。（2）水在10h内吸收的热量。（3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气。（天然气的热值为8.4107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（4）该太阳能热水器的能量转化效率。3、秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时。每分钟的安全发电量大约相当于少消耗烟煤13.0t，减排二氧化碳约40.6t，二氧化硫约0.2t，氮氧化物约0.8t（1）13.0t烟煤如果完全燃烧，放出的热量为多少J？（q烟煤2.9107J/kg）（2）假设13.
12、0t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4105kg的水从20升高到100，求水吸收的热量为多少J？c水4.2103J/（kg）（3）求煤炉加热水的热效率？第（3）题结果精确到1%4、某研究小组为了测量垂直于太阳光的面积为1m2的物体表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少，用某太阳能热水器做实验。已知该太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积是2m2，太阳能热水器内的水的质量为50kg,水的初温为20，经过1750s的时间后温度上升到30，己知水的比热容为c水= 4.2103 J/(kg )求:(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦
13、耳?(2)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳?5、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
14、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）-参考答案-一、单选题1、B【详解】A一切物体都具有内能，静止的物体也有内能，故静止的物体也有能量，故A错误；B自然界中的各种能量可以相互转化的，且总量不变，火力发电厂就是将煤炭燃烧释放的能量转化为电能，故B正确；C风能和核能属于一次能源，直接从自然界获得，而电能不属于一次能源，通常是由其他形式的能转化而来，风能、电能、核能都与太阳无关，故C错误；D不同形式的能量之间可
15、以相互转化，在转化过程中一部分能量不能被收集起来重新利用，能量转化向减少的方向，因此能量的转移、转化具有方向性，故D错误。故选B。2、B【详解】A能量守恒定律规定，能量既不可能凭空产生，也不会凭空消失，一切能量都是守恒的，发电技术没有突破了能量守恒定律，故A错误；B根据能量守恒定律，能量不可能凭空产生，如果没有能量补充，装置不可能凭空产生能量，装置没有能量，最终会停下，故B正确；C根据能量守恒定律，没有能量补充，装置就不能转动了，故C错误；D不靠任何能量补充，1度电的能量不可能会凭空增加，1度电不可变为10度电的装置，故D错误。故选B。3、D【详解】当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为
16、机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。故选D。4、C【详解】A比热容是物质本身的一种特性，与温度无关，则加热过程中水的比热容不变，故A错误；B热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，故B错误；C壶内的水在温度升高时，水分子运动加剧，水的内能增大，故C正确；D燃气灶炒菜，是将燃料燃烧的化学能转化为内能，故D错误。故选C。5、A【详解】A测电笔的工作原理就是利用在人体大地和火线之构建一个回路，指示灯才能亮，但人体能承受的电流很小，所以测电笔中有一个很大电阻，帮助限流，因此使用时
17、人体要要接触笔尾金属体，但切不可接触笔尖。故A正确；B导体电阻是导体的一种属性，只与导体的长度、粗细、材料和温度等因素有关，与电压、电流无关，故B错误；C电流做功是把电能转化成其它形式的能，故应该是电流做了多少做功，就有多少电能转化成其他形式的能，故C错误；D家庭电路中一般用电器都是并联的，插座是用电器的接口，也与其它用电器是并联关系，根据并联电路的特点，如果插座处火线和零线相接触即发生短路，将引起空气开关跳闸，其它用电器都不能工作，故D错误。故选A。6、C【详解】A酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；B由图乙可知，甲的沸点为100，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收
18、的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由c=Qmt 可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1103J/（kg），故B错误；C0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为 Q吸=cmt=4.2103J/（kg）0.1kg80=3.36104J故C正确；D乙从20加热至沸腾需要10min，吸收的热量Q吸=Q吸8min10min=3.36104J=4.2104J4g酒精完全燃烧放出的热量为Q放=qm=3107J/kg410-3kg=1.2105J该酒精灯的加热效率为=Q吸Q放100%=4.2104J1.2105J100%=35%故
19、D错误。故选C。7、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。8、D【详解】A夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故A错误；B燃料燃烧时，将化学能转化内能，故B错误；C热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。甲的效率低，则甲用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比小，故C错
20、误；D一块0的冰熔化成0的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确。故选D。9、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。10、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
21、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。二、填空题1、化学 内 动 内 方向 【详解】1燃料内储存着化学能，内燃机通过燃烧汽油把化学能转化为气体的内能。23汽车发动机通过做功冲程把燃烧产生的高温高压燃气的内能转化成汽车运动的动能；45汽车制动时，由于摩擦生热，汽车的动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车，说明能量的转化和转移过程是有方向性的。2、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。3、大 不变 不可 2.8106 【详解】1火箭发射时要选用热值大的固体燃料，原因是完全燃烧相同质量的燃料，热
22、值大，可以放出更多的热量。2热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃料的质量减少时热值不变。3天然气属于化石能源，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。4完全燃烧0.07m3天然气释放的热量Q放=Vq=0.07m34107J/m3=2.8106J4、机械 不可再生 1.848107J 55 一样大 【详解】1内燃机在压缩冲程中活塞的机械能转化为气缸内工作物质的内能。2像化石能源、核能会越用越少，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。3根据得，消耗420g天然气释放的热量为4由题知由得,水的质量为5热值是燃料的特性，由燃
23、料的种类有关，与燃烧情况无关。故T型轿车内和L型轿车内汽油热值一样大。5、引 能量守恒 【详解】1铁棍很难被拉伸，是因为分子间存在引力，使得分子间距离难以变大。2永动机不能永动是因为自然界中都要遵守能量守恒定律，机械运转过程由于摩擦使部分机械能转化为内能，机械的能量不断减小，直到变为零，使机械停下来。三、计算题1、 (1) 2107J；(2)1.4107J，18.7%【分析】能量是守恒的，只是形式的转换，解题时考虑能量转换的占比问题；利用公式E=mgh得到水的重力势能，通过能量的利用得到需要消耗的电能。【详解】(1)将一吨海水提升到海波1200m，重力势能增加由于电能的利用率为60%，所以需要
24、耗电(2)利用1000m落差，根据能量的利用率可知1t水可以发电将1t海水输送到艾丁湖，需要额外耗电1t海水的体积为1m3，则每年从渤海湾调4109m3海水入疆需要额外用电已知年平均流量Q=V=5.01011m3由以及可得这些水的重力已知平均高度差h=100m，则水的重力做功已知发电站的发电效率为60%，可得，三峡水电站的年发电“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例为答：(1)若通过管道提升海水，电能效率=60%，将1t海水提升到海拔1200m处，需要电能E1至少为2107J；(2)若利用水的落差发电，发电效率也为=60%，将1t海水输送到艾丁湖，额外需要电能为1.4107J；在
25、一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例18.7%。2、（1）100kg；（2）2.1107J；（3）0.25m3；（4）50%【详解】解：（1）装满水时，水的体积等于热水器的装水量VV容100L0.1m3水的质量mV1103kg/m30.1m3100kg（2）水在10h内升高的温度为50，水吸收的热量Q吸cmt4.2103J/(kg)100kg502.1107J（3）天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收，即Q放Q吸2.1107J完全燃烧天然气的体积V=0.25m3（4）热水器吸收太阳能的热量为Q太1.68106J/(m2h)2.5m210h4.2107J太阳能热水器能量转化
26、效率为答：（1）装满水时水的质量为100kg；（2）水在10h内吸收的热量为2.1107J；（3）需要完全燃烧0.25m3的天然气；（4）太阳能热水器的能量转化效率为50%。3、（1）3.771011J；（2）1.3441011J；（3）36%。【解析】【详解】（1）13.0t烟煤如果完全燃烧放出的热量：Q放mq13.0103kg2.9107J/kg3.771011J；（2）水吸收的热量：Q吸cm水t4.2103J/（kg）4105kg（10020）1.3441011J；（3）煤炉加热水的热效率：100%36%。4、 (1)2.1106 J；(2)1200 J【详解】(1)水吸收的热量：Q=c
27、水mt=4.2103J/（kg）50kg（30-20）=2.1106 J；(2)接收到的太阳能W光=4.2106 J；每平方米接收的太阳能W=2.1106 J/m2；垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是：W0=1200J/（m2s）答：(1)太阳能热水器内的水吸收的热量是2.1103 J；(2)垂直于太阳光的1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是1200 J。5、（1）110W；440（2）4105（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=220V0.5A=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=5104kW8h=4105kWh(3) W电=1kWh=3.6106J，由得，将低处河水抽到高处克服重力做的功：W机械=W电=60%3.6106J=2.16106J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