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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、关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（）A天然气是不可再生能源B光纤通信利用电信号传递C节能光源LE
2、D灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体D目前投入生产的核电站是利用核裂变获得核能的2、关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（）A风力发电机发电时，将机械能转化为电能B电热水器给水加热时，效率可以达到100%C在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能D手机充电过程中，化学能转化为电能3、下列四种现象中，只发生能的转移而不发生转化的过程是（）A冬天，用手触摸户外的金属杆时的感觉很冷B烧水时，水蒸气顶起壶盖C给电动自行车的蓄电池充电D燃烧汽油，汽油机工作4、下列关于能量转化的说法中错误的是（）A洗衣机工作时，电能主要转化为机械能B锂电池充电时，化学能转化为电能C绿色植物的光合作用
3、将光能转化为化学能D太阳能电池板将太阳能转化为电能5、下列关于能量转化和转移的实例中，分析正确的是（）A燃料燃烧时发热，化学能转化为内能B水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能C植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能D在热传递中，热量总是从内能多的物体传到内能少的物体6、联合国把每年的6月5日定为“世界环境日”，旨在唤起全世界人民的环境保护意识。以下措施有利于环境保护的是（）A大量砍伐树木B大量使用农药和化肥C工业废水直接排放D将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里7、关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（ ）A风力发电机发电时，将电能转化为机械能B植物吸收太阳光进行光合作用，
4、光能转化为化学能C在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能D电热水器给水加热时，效率可以达到100%8、在进行如图所示的实验或有关装置工作时，由机械能转化为内能的是（）ABCD9、下列对能量转化分析错误的是（）A水电站主要将机械能转化为电能B核电站主要将核能转化为电能C太阳能热水器主要将太阳能转化为内能D燃料燃烧主要将化学能转化为机械能10、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，它的热值越大第卷（非选择题
5、70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、2021年10月16日，搭载神舟十三号的火箭发射成功，三名字航员将在我国空间站“天和核心舱”开启为期6个月的太空“出差”之旅。火箭使用的液氢燃料，主要是利用液氢_大，燃料燃烧将_转化为_，火箭喷气发动机_（选填“属于”或“不属于”）热机。2、创建文明城市，垃圾分类从你我做起。在一定条件下分类后的垃圾能提炼出燃料油，可减少石油资源的开采，石油是_（填“可再生”或“不可再生”）能源。若燃料油的热值为3.15107J/kg，完全燃烧_ kg燃料油可放出热量6.3107J，这些热量全部被质量为300kg、温度为20的水吸收，可使水的温度升高_。c
6、水=4.2103J/（kg）3、传说我国著名的工匠鲁班发明了一只木鸢，这种木鸢可以载人飞行到很远的地方即使是现在，如果没有电池、燃油等动力，这也令人难以置信。小张在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案_（选填“可行”或“不可行”），理由是_。4、2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次在太空授课。学生们观看电视直播时，电视收到的信号是_波，信号传播时要用通讯卫星，卫星上的“翅膀”实际是_（选填“电源”、“用电器”）。 5、2021年
7、6月17日，中国在酒泉卫星发射中心将搭载神舟号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功，并进入了天和核心舱。火箭常常采用液态氢为燃料，是因为液态氢具有较大的_。9月17日，神舟十二号返回地球，最终返回舱实现安全着陆。飞船返回舱进入大气层后，温度升高，将_能转化为_能。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、某柴油机的部分技术规格如表所示：汽缸数汽缸直径额定功率转速燃油消耗率冷却方式195mm8.8kW2000R/min0.3kg/3.6106J蒸发水冷其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出3.6106J的能量柴油机所消耗柴油的
8、千克数。已知柴油的热值为3.2107J/kg。已知柴油机的效率=W/Q100%（式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量），则该柴油机正常工作时的效率约为多少?2、下面是小明在学习能源的利用后收集到的有关太阳能的资料：太阳能是人类最基本的能源，它无污染，免费，还可以再生，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为R=1.2103J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中。恰好，小明的邻居小华家最近买了一台某型号的太阳能热水器，他仔细阅读了使用说明书，并记
9、录了铭牌上的有关内容如下表中所示。试问：(1)正常情况下，该太阳能热水器在8小时的时间内接收到的太阳能是多少J？(2)按说明书正常使用，在太阳能热水器水箱里装满质量为100kg、温度18的冷水，8小时能够使水的温度升高多少？水的比热容4.2103J/(kg)(3)若改用燃烧天然气来加热同样的水，需要完全燃烧天然气多少m3？（不计热损失，天然气的热值为3.8107J/m3，结果需保留三位小数）3、天然气灶使用方便、经济环保.如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为4kg、温度为20 的水加热至沸腾，大约需要12 min，已知天然气的热值为3.5107 J/m3.求：(1)水吸收的热量；
10、(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气。4、天然气灶使用方便、经济环保.如图所示，在标准大气压下，天然气灶将一壶质量为2kg、温度为20的水加热至沸腾，消耗了0.04m3的天然气.已知天然气的热值q=3.5107J/m3，水的比热容c水=4.2103J/（kg），求：（1）水吸收的热量；（2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量；（3）天然气灶的效率。5、随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用，为了能
11、使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电。放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数：(1)若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？(2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？(3)当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。风力发电机太阳能电池组件最小启
12、动风速1.0m/s太阳能电池180W最小充电风速3.0m/s太阳能转换效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池400A*h12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W12V-参考答案-一、单选题1、B【详解】A天然气是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A正确，不符合题意；B光纤通信是利用激光传递信息的，不是应用电信号，故B错误，符合题意；C节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，制作二极管的材料是半导体材料，常用的有硅、锗等材料，故C正确，不符合题意；D目前投入生产的核电站的能量来自于重核的裂变，故D正确，不符合题意；故选B。2、A【详解】A风力发电机发电时，将风的机械能转
13、化为电能，故A正确；B电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故B错误；C酒精燃烧时，消耗化学能，产生内能，故是将化学能转化为内能的过程，故C错误；D手机充电过程中，电能转化为化学能，而在放电时化学能转化为电能，故D错误。故选A。3、A【详解】A冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是利用热传递来改变物体内能的，属于能量的转移，故A符合题意；B烧水时，水蒸气顶起壶盖，是利用内能做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意；C给电动自行车的蓄电池充电，将电能转化为化学能，属于能量的转化，故C不符合题意；D汽油机工作时，汽油燃烧释放出大量内能，利用
14、内能做功，将内能转化为机械能，属于能量的转化，故D不符合题意。故选A。4、B【详解】A洗衣机的主要部件是电动机，是把电能转化为机械能，少量转化为内能，故A正确，不符合题意；B锂电池充电时，消耗电能，获得化学能存储起来，是将电能转化为化学能，故B错误，符合题意；C植物光合作用是把光能转化为化学能，故C正确，不符合题意；D太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能，故D正确，不符合题意。故选B。5、A【详解】A燃料燃烧时发生化学变化，即燃料燃烧时将化学能转化为内能，故A正确；B水轮机带动发电机发电，水轮转动的机械能转化为了电能，故B错误；C植物吸收太阳光进行光合作用，光合作用时发生化学变化，故是光能转
15、化为化学能，故C错误；D在热传递中，热量总是从温度高的物体传到温度低的物体，故D错误。故选A。6、D【详解】A大量砍伐树木会造成水土流失，土地贫瘠，对环境有很大的危害，所以A不符合题意；B大量使用农药和化肥会破坏当地生态环境、导致土地板结、水体富营养化等，所以B不符合题意；C未经处理的工业废水中含有大量有害物质，有些物质在自然环境中不易分解，若直接排放，对当地环境的危害非常大，所以C不符合题意；D汞对人体是有害的，处理含汞的物质时不能采用简单填埋的方式，将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里集中合理处理，可以将危害降到最低，所以D符合题意。故选D。7、B【详解】A 风力发电机发电时，
16、将机械能转化为电能，错误；B 植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能，正确；C 在酒精燃烧放热的过程中，化学能转化为内能，错误；D 电热水器给水加热时，会散热，效率不可能达到100%，错误。故选B8、A【详解】A下压活塞时，活塞对封闭气体做功，机械能转化为内能，故A符合题意；B由图可知，这是内燃机的做功冲程，在该冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，故B不符合题意；C电暖器工作时，电能转化为内能，故C不符合题意；D水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，故D不符合题意。故选A。9、D【详解】A水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确，不符合题意；B核电站是将核裂变时释
17、放的能量最终转化为电能，故B正确，不符合题意；C太阳能热水器是吸收太阳能来加热水的，是将太阳能转化为内能，故C正确，不符合题意；D燃料燃烧主要将化学能转化为内能，故D错误，符合题意。故选D。10、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。二、填空题1、热值 化学
18、能 内能 属于 【详解】1火箭使用的液氢燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。234燃料燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，火箭喷气发动机工作过程将内能转化为机械能，属于热机。2、不可再生 2 50 【详解】1天然气、石油、煤炭和核能是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源。2由知道，燃料的质量3由知道，水的温度升高3、不可行 违背了能量守恒定律 【详解】12这个设计方案不可行。题中设想的能量转化过程是这样的：电能机械能电能机械能，根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的
19、物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能，所以不能循环下去。理由是违背了能量守恒定律。4、电磁 电源 【详解】1电视是通过电磁波传递信息的，所以学生们观看电视直播时，电视收到的信号是电磁波。2卫星上的“翅膀”实际上是太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为卫星提供电能，所以卫星上的“翅膀”实际是电源。5、热值 机械 内 【详解】1运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。23神舟十二号飞船返回舱返回时，返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦
20、温度升高，内能增加，机械能转化为内能。三、计算题1、37.5%【详解】燃油消耗率为，说明每消耗柴油，输出的能量为；完全燃烧燃油放出的热量为：则柴油机的效率为：答：该柴油机正常工作时的效率约为。2、 (1)5.184107J；(2)61.71；(3)0.682m3。【详解】(1)根据题意知道，太阳光照射地面时，1m2 地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为R =1.2103 J，又因为，太阳能集热管采光面积为1.5m2 ，所以，太阳能热水器在1小时的时间内接收到的太阳能是：E0=R St=1.2103 J/（m2s）1.5m23600s =6.48106 J；该太阳能热水器在8小时的时间内接收到
21、的太阳能是：E= E0T=6.48106 J8=5.184107J；(2)由知道，水升高的温度是：；(3)根据题意知道，Q放=Q吸=E，由Q=Vq知道，完全燃烧天然气的体积是：。答：(1)正常情况下，该太阳能热水器在8小时的时间内接收到的太阳能是5.184107J；(2)按说明书正常使用，在太阳能热水器水箱里装满质量为100kg、温度18的冷水，8小时能够使水的温度升高61.17；(3)若改用燃烧天然气来加热同样的水，需要完全燃烧天然气0.682m3。3、（1）1.344106 J （2）0.064 m3【详解】(1)根据热量的计算公式，可知道水吸收的热量为(2)烧开这壶水需要吸收的热量为，那
22、天然气完全燃烧放出的热量为根据热值的计算公式，可以知道烧开这壶水需要天然气为答：(1)水吸收的热量为；(2)烧开这壶水需要的天然气体积为。4、（1）6.72105J（2）1.4106J（3）48%【解析】【详解】（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）2kg（100-20）=6.72105J；（2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.04m33.5107J/m3=1.4106J；（3）天然气灶的效率：=48%。答：（1）水吸收的热量是6.72105J；（2）0.04m3的天然气完全燃烧放出的热量是1.4106J；（3）天然气灶的效率是48%。5、
23、 (1)42h；(2)240W；(3)150W【详解】(1)充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电路输出。蓄电池的供电容量W=UQ=12V400Ah（90%-20%）=12V400A3600s（90%-20%）=1.2096107J由 知道，可供灯具正常发光时间(2)太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，所以太阳能电池板每1m2发电功率为由表格数据知道，15%P太=P电，所以1m2范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率(3)蓄电池的电量由20%充到70%W=12V400Ah（70%-20%）=12V400A3600s（70%-20%）=8.64106J由 知道，风力发电机发电为W电机=P电机t=50W123600s=2.16106J太阳能电池板发电W太阳能=W-W电机=8.64106J-2.16106J=6.48106J所以发电功率答：(1)仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光42h；(2)当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率为240W；(3)当风速6.0m/s时，持续光照12h，太阳能电池板发电的平均功率为150W。