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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章节测试 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、下列关于能的转化和守恒的叙述，正确的是（）A电风扇工作时，将机械能转化为电能B汽车匀速下坡时，机械能守恒
2、C汽油机做功冲程中，机械能转化为内能D绿色植物的光合作用将光能转化为化学能2、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3、根据能量守恒定律，下列说法中仅发生能量转移的一组是（）A试管中的冷水放入热水中变热B煤气炉将冷水烧热C用打气筒打气，筒壁变热D小灯泡通电发光4、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
3、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5、水是生命之源，面对严峻的缺水问题，我们要积极行动起来，合理利用和保护水资源，下列有关解决水资源危机的方法中，不可取的是（）A开发节水技术B防治水污染C植树造林，保护植被D大力开发地下水6、使用下列哪种能源对环境污染最小（）A煤B石油C天然气D太阳能7、下列说法中不正确的是（）A快速行驶的车辆急刹车停下来过程中能量消失了B水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，内能转化为机械能C用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能增加D相同质量的0的冰和0的水相比较，0的水内能大8、水汽包子是云梦胡金店特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，皮薄馅
4、大，香而不腻。在水汽包子的制作过程中，以下说法正确的是（）A木柴燃烧时将内能转化为化学能B水汽包子“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动C水汽包子能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低D往热锅内倒入水会产生大量的“白气，“白气”是水汽化形成的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、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第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分
5、，共计20分）1、2021年10月16日，搭裁神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉精准点火发射，如图为火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的_大。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将_能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的_能。随着燃料的燃烧，其热值大小_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。2、小明发现路旁有“神奇”路灯（如图），它可以“自己”白天发电并储存起来用于晚上照明，白天在太阳能电池处发生的能量转化是：_；晚上在蓄电池处发生主要的能量转化是：_。3、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
6、”，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。4、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
7、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
8、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
9、具体做法或建议。_。_。5、近年来，由于人类大量燃烧煤、石油等燃料，排放出大量的二氧化碳，使_效应不断加剧，导致全球气候变暖，造成海平面上升、热带风暴频发等一系列灾害性天气。大气中的臭氧层能吸收来自太阳的大部分_，（选填“红外线”或“紫外线”）而使地球上的生物免遭伤害。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、有一个能装50kg水的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能为Q太阳能=4.2106J（hm2）即：该水箱平均每平方米面积上每小时吸收的太阳能为4.2106J。求：（1）如果每天接收太阳能的时间为5h，则该晒水箱每天可以接收多少J的太阳能；（2）由于热
10、量的散失等原因，水的吸热效率只有40%，那么在1标准大气压下，该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25的水升高多少；（3）你认为太阳能热水器有什么优点和缺点（请各写出一点）。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4.2103J(kg)，无烟煤的热值是3.4107 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、邵阳市望云山开发风力发电基地，预计到 2025 年全部投入生产，如果该风力发电基地全部建成的话，风电装机总容量可达1万千瓦。风力发电即是风轮机叶片不断受到风力的推动
11、而转动，利用风的动能转化成电能。若风力发电机，每片风叶的质量为 6t，长为40m。下表给出了 1kg 空气在不同风速下速度（）与动能（E）的关系（空气密度取 1.2kg/m3，圆周率=3.0）：动能 E（J）28183250风速 v（m/s）246810(1)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出 1.8105J 的电能，则 50 台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤所产生的能量？（一年工作时间按 3000h 计算，煤的热值为 3.0107J/kg）(2)当风速为 10m/s 时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供2.88105J 的电能，则它将风能转
12、化为电能的效率是多少？4、家用太阳能热水器式发电机在不久的将来会深受广大用户的青睐，图是雅典牌太阳能热水器式发电机它利用太阳能将水变为水蒸汽,由气轮机带动发电机发明,同时的液化水循环利用或作家用热水.问： （1）这种太阳能热水器兼发电机具有哪些优点？（写出两点即可) （2）该热水器注满水时，水的总质量是140kg，如果这些水吸收了5.88107J的太阳能，它可使0的水温度升高多少摄氏度？(c水= 4.2103 J/（kg）（3）如果吸收太阳能的五分之一将水变为水蒸气来发电,且发电效率只有50%,它能家里的40W的一只日光灯正常工作多少小时?5、杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，如汲水的桔槔
13、（如图甲所示）。人们在竖立的架子上支起一根长直杆，直杆的一端用绳子悬挂水桶，另一端用绳子悬挂石块作为配重。人用力向下拉绳，将桶放入井内打水，放手后这桶水在配重的作用下被向上提起。将桔槔的直杆、支架、水桶、配重这个整体看作一个系统，当系统内只有重力或弹力做功时，系统内物体的动能和势能发生相互转化，但系统的机械能总量保持不变，这个规律叫机械能守恒定律。 其中动能用“Ek”表示， ；重力势能用“Ep”表示， 。 如图乙所示是桔槔的简化示意图，将直杆看作是绕支点 O 转动的杠杆，其 A 点悬挂水桶，B 点悬挂配重。若 OA2OB，当水桶装满水时，水和桶的总质量 m=15kg。若不计杠杆自重、摩擦及空气
14、阻力，g 取 10N/kg，求： (1)水和桶受到的总重力； (2)若杠杆刚好能在水平位置平衡，配重的质量； (3)水桶上升 1m，水和桶的重力势能增加了多少J； (4)将配重更换为 40kg 后，用手将杠杆保持在水平位置静止，松手后杠杆随即顺时针转动。整个过程配重未触地，水未溢出。请计算当配重下降 0.5m 时，水桶运动的速度。 -参考答案-一、单选题1、D【详解】A电风扇工作时，将电能转化为机械能，故A错误；B汽车匀速下坡时，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故B错误；C汽油机做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故C错误；D绿色植物的光合作用消耗了光能，获得
15、了化学能，将光能转化为化学能，故D正确；故选D。2、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。3、A【详解】A试管中的冷水放入热水中吸收热量，内能增大，温度升高，仅发
16、生了能量的转移，故A符合题意；B煤气炉将冷水烧热，煤气燃烧将化学能转化为内能，是能量的转化；冷水吸热，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故B不符合题意；C用打气筒打气，活塞压缩空气做功，空气内能增大，是能量的转化；筒壁吸收热量，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故C不符合题意；D小灯泡通电发光，将电能转化为光能和内能，是能量的转化，故D不符合题意。故选A。4、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
17、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。5、D【详解】A开发节水技术能够解决水资源危机，做法可取，故A符合题意；B防治水污染能够解决水资源危机，做法可取，故B符合题意；C植树造林，保护植被保护水资源，所以能够解决水资源危机，做法可取，故C符合题意；D而大力开发地下水，并不能解决现有的危机，反而会造成地面沉降等地质灾害，故不可取，故D符合题意。故选D。6、D【详解】A煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，对环境污染不是最小，故A不
18、符合题意；B石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，对环境污染不是最小，故B不符合题意；C天然气的主要成分是碳，燃烧时可能产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，对环境污染不是最小，故C不符合题意；D太阳能是清洁能源，对环境无污染，对环境污染最小，故D符合题意。故选D。7、A【详解】A能量不会凭空产生和消失，只会从一种形式的能转化为另一种形式的能，车辆急刹车停下来过程中机械能转化为内能，故A错误，符合题意；B水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B正确，不符合题意；C锯条发热，温度升高，内能增大，故C正确，不符合题意；D冰熔化为水需要吸热，内能增大，则相同质量
19、的0的冰和0的水相比较，0的水内能大，故D正确，不符合题意。故选A。8、B【详解】A木柴燃烧时将化学能转化为内能，故A错误；B水煎包“香气四溢”，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；C水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故C错误；D往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的，故D错误。故选B。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
20、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。二、填空题1、热值 化学 机械 不变 【详解】1由于液态氢的热值较大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。234燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气
21、的内能，又将内能转化为火箭的机械能；燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以随着燃料的燃烧，其热值大小不变。2、太阳能（光能）转化为电能 化学能转化为电能 【详解】12白天，太阳能电池板太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化电池的化学能储存在大容量蓄电池内；晚上，路灯开始工作。即蓄电池给路灯供电，此时将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能。3、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。4、风力发电和光伏发电
22、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。5、温室 紫外线 【详解】1 种化石燃料的燃烧会排放出大量的二氧化碳，导致全球变暖，称为温室效应，严重影响了人类的生存环境。2 大气中的臭氧层能吸收来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免遭伤害。三、计算题1、 (1)4.2107J；(2)75；(3)见解析【详
23、解】(1)该晒水箱每天可以接收的太阳能Q=4.2106J(hm2)5h2m2=4.2107J(2)水吸收的热量Q吸=Q=40%4.2107J=1.68107J水升高的温度t=80此时水的末温t=t+t0=80+25=105因为在1标准大气压下水的沸点为100，所以水升高的温度为t=10025=75(3)太阳能热水器优点有：安全、节能、环保等；缺点有：受季节、地域限制、要长时间连续日晒、不能长时间供热、安装在楼顶易损坏防水层等。答：(1)晒水箱每天可以接收4.2107J的太阳能；(2)该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25的水升高75；(3)见解析。2、（1）6.3107J （2
24、）2.04108J【详解】(1)水的质量为：水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）200kg（100-25）=6.3107J；(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=6kg3.4107J/kg=2.04108J；答：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是6.3107J；(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04108J。3、 (1)3.24106；(2)10%【详解】(1)根据题意，一台风力发电机平均每秒可以输出1.8105J的电能，即功率为1.8105W，则50台风力发电机一年获得的电能为煤燃烧放热公式则(2)每秒钟通过风轮的
25、空气质量为由表中数据可知，1kg空气在10m/s风速下的动能为50J，则总动能为而这台发电机每秒钟实际能对外提供2.88105J的电能，则它将风能转化为电能的效率为答：(1)一年获得的电能相当于完全燃烧3.24106千克煤所产生的能量；(2)它将风能转化为电能的效率是10%。4、（1）清洁 安全（2）100（3）40.8h【详解】(1) 太阳能热水器兼发电机的优点为：无污染，清洁，安全，环保，方便，经济等；(2)水升高的温度为：(3)获得的电能为：日光灯正常工作的时间为：答：(1)太阳能热水器兼发电机的优点为：无污染，清洁，安全，环保，方便，经济等；(2)它可使0的水温度升高100；(3)它能家里的40W的一只日光灯正常工作40.8h5、 (1)150N；(2)30kg；(3)150J；(4)2m/s【详解】(1) 水和桶受到的总重力为(2) 根据杠杆平衡条件可得配重的重力为配重的质量为(3) 水和桶的重力势能增加了(4)配重减少的重力势能转化为桶和配重的动能以及桶的重力势能，所以 由于 OA=2OB，所以于是答：(1)水和桶受到的总重力为150N。(2)若杠杆刚好能在水平位置平衡，配重的质量为30kg。(3)水桶上升 1m，水和桶的重力势能增加了150J 。(4)当配重下降 0.5m 时，水桶运动的速度为2m/s。