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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专题测试 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、下列说法正确的是（）A物质的比热容随物体的质量、吸收的热量、物质的状态发生改变B燃料的热值与燃料的种类有
2、关，若燃料燃烧不完全，热值仍不变C热机消耗的燃料越少，该热机的效率越高D从高处落下的篮球，接触地面反复跳起的过程中，高度越来越低，是由于能量在不断消失2、在联合国峰会上我国提出了要提高非化石能源消费比重的计划，下列关于原子、能源和能量，说法错误的是（）A太阳能是“能源之母”，其能量来自于自身的核聚变B化石能源是不可再生能源C能量在转化过程中一定遵守能量守恒定律D原子核由质子和电子组成3、下列说法中，正确的是（）A垃圾集中丢弃不分类B三插插头改成两插插头使用C倡导海绵城市建改D矿泉水喝两口就随意丢弃4、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
3、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5、以下说法正确的是（）A同一物体，温度越高，内能越大B根据能量守恒定律可知能的总量是不变的，所以我们不需要节约能源C酒精燃烧时，内能转化为化学能D中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容比沙子的比热容小6、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
4、内能，再将内能转化为动能7、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8、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，将他的名字命名为下列哪个物理量的单位（）A电阻B能量C电功率D电压9、倡导保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，下列相关说法正确的是（）A电动汽车能快速充电，是因为其电池能量转化效率高B使用超导材料制作汽车电动机，可提
5、高能量利用效率C随着科学技术进步，新能源汽车的效率可达到D太阳能、核能、风能，都属于可再生的清洁型新能源10、在自然界能量的转化是非常普遍的，下列能量转化说法正确的是（）A钻木取火， 机械能转化成化学能B植物的光合作用，光能转化成内能C蓄电池放电，电能转化成内能D电热毯工作时，电能转化成内能第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、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”，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。2、导体容易导电，
6、绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体。除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它在多方面都有重要应用。有的半导体在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态。外加反
7、向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如上图所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中，电能被直接转换为光子，这大大提升了发光的效能，因为在其他灯具技术中，电能首先是被转化为热，只有很小一部分转化成了光。（1）以下元件不是由半导体材料制成的_。A光敏电阻 B白炽灯 C热敏电阻 DLED灯（2）LED灯电能可以直接转化成_能，而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成_能，再有很小一部分转化成光能，因此，LED灯的效率比传统照明灯要_（填“高”或“低”）。（3）如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他
8、因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变_（选填“大”或“小”），热敏电阻两端电压将变_（选填“大”或“小”）。（4）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20（如图所示），则25的刻度应在20_（选填“左”或“右”）边。3、小明家有一辆小汽车，他发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面是他思考的问题，请你帮他补充完整。（1）一次栓修同侧前、后两个方向灯时，发现前面的灯发光，后面的不发光，说明这两灯是 _（选填“串联”或“并联” ）（2）调试四冲程汽油发动机的过程中，飞轮转了3000转，则该过程中发
9、动机完成 _个冲程。（3）汽车刹车后，仍能继续行驶一段距离，这是因为 _。（4）如图乙所示是车用蓄电池铭牌的一部分，给蓄电池充电时，是 _能转化为 _能，此时它相当于电路中的 _（选填“电源”或“用电器”）。汽车蓄电池型号参数12V150Ah乙4、如图所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内硝化棉燃烧起来，该过程能量是由_能转化为_能。人骑电动自行车下坡时重力势能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过_的方式改变刹车片的内能.5、（1）高速公路上常常会见到“限速”或“保持
10、车距”的提示牌。对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具有_不能及时停住而造成交通事故。炎热的夏日，驾车行驶在平直的高速公路上，常常会看到公路远处似乎有“积水”，“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影，如图所示；但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生_形成的。（2）2020年的冬天特别寒冷，早起锻炼的小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从改变物体内能的方式来看，小丽是通过_来增加手的内能的，小军是通过_来增加手的内能的。（3）目前，我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的
11、产业链制造能力，水电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。其中，水电、风电、光伏发电消耗的能源水能、风能、太阳能都属于_（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站是利用原子核_（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电的。（4）每个家庭电路中，都装有图甲所示的仪表，它是用来测量整个家庭电路中所有用电器在一段时间内消耗的_的。有些家用电器的电源线使用图乙所示的三线插头，其中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与_相连。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=4.2
12、106J（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、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
13、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）3、用煤气灶把1kg、初温为20的水烧到70，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg，求：（1）水吸收的热量；（2）煤气完全燃烧放出的热量；（3）煤气灶烧水的效率。4、我们生活的地区，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度，
14、为此人们研制了太阳能、电能两用热水器，小泽家最近就安装了一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如下：XX牌热水器型号V-55额定容积100L额定电压200V额定频率50Hz额定功率1500W防方等级A(1)小泽将水箱装满水，只使用电加热器将水从20加热到50时，需加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为热能）(2)在上述(1)情况里，加热器正常工作实际用了3小时，则此热水器的效率为多少？(3)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点？（写出一条即可）5、天然气是一种清洁环保的优质能源。用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20C的水加热到100C。（天然气热值q=4.2107J/m3）求
15、：（1）水吸收的热量；（2）12m3天然气完全燃烧所释放的热量；（3）燃气锅炉烧水时的效率。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、吸收的热量等因素无关，故A错误；B热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否完全等因素无关，故B正确；C热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，当有效利用的能量一定时，热机消耗的燃料越少，热机的效率越高，但选项中没有说明有效利用的能量一定，故C错误；D篮球运动的过程中，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D错误。故选
16、B。2、D【详解】A太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外释放能量，故A正确，不符合题意；B化石能源不可能在短期内从自然界得到补充，所以是不可再生能源，故B正确，不符合题意；C任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变，即遵守能量守恒定律，故C正确，不符合题意；D原子核由带正电的质子与不带电的中子组成，故D错误，符合题意。故选D。3、C【详解】A垃圾集中丢弃不分类，既造成环境污染，又造成能源浪费。故A错误；B三插头改成两插插头使用，虽然不影响用电器的正常使用，但可能造成人体触电。故B错误；C倡导海绵城市，有利于
17、缓解城市发展压力，有利于城市的可持续发展。故C正确；D矿泉水喝两口就随意丢弃，既造成环境污染，又造成能源浪费。故D错误。故选C。4、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。5、A【详解】A同一物体，温度升高，内能增大，故A正确；B能量是守恒的，但能量的转化是有方向性的，可利用的能源会越用越少，所以需要节约能源，故B错误；C酒精灯燃烧时，把
18、化学能转化为内能，故C错误；D沙子比水热是因为沙子的比热容小于水的比热容，质量相等的沙子和水吸收相同的热量沙子升高的温度要大，故D错误。故选A。6、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。7、A【详解】A能量转化和转移的过程中，能量总量保
19、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。8、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。9、B【详解】A电动汽车能快
20、速充电主要是与电动汽车的充电功率有关，和电池没有关系，故A错误；B如果使用超导体材料制作汽车的电动机，超导体又称为超导材料，是指在某一温度下，电阻为零的导体。通过焦耳定律可得，如果导体的电阻为零，那么不论多长的时间或者多大的电流，超导体处都不会产生热量，减少额外功的产生，从而提升能量的利用效率，故B正确；C无论科学技术如何进步，机械在做功时总是会产生额外功，所以新能源汽车的效率不可能达到，故C错误；D可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等，它们在自然界可以循环再生，是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种
21、能源；清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和可再生能源。其中核能虽然是清洁能源，但是核能会消耗物质，而且消耗的物质并不能在自然界中循环再生，所以核能是不可再生能源，故D 错误。故选B。10、D【详解】A钻木取火是摩擦生热，将机械能转化成内能，故A错误；B植物的光合作用是将光能转化成植物的化学能，故B错误；C蓄电池放电的过程中，将化学能转化为电能，故C错误；D电热毯工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化成内能，故D正确。故选D。二、填空题1、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
22、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。2、B 光 内 高 小 大 右 【详解】（1）1短文中介绍了半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻和LED灯，但白炽灯不是半导体材料制成的，故选B。（2）234由题意可知，在LED灯中，电能被直接转换为光子，电能转化为光能；因为白炽灯工作时，是将电能转化为光能和内能，因此普通白炽灯正常工作时消耗的电能约有10%的转化为光能，其余90%因发热转化为了内能发光二极管（LED）的发光原理是电能直接转化为光能，由于发光二极管（LED）几乎不发热，从而减小了电能损失，提高了电能转化为光能的效率。（3）56由于热敏电阻与电源、电流表和
23、其他元件串联成一个电路，当热敏电阻所在区域的温度降低，其阻值增大，根据串联分压不分流的特点，电阻越大所分得电压越大；当热敏电阻所在区域的温度降低，其阻值增大，整个电路中的电阻变大，根据变形可知，电源电压不变，电路中的电流变小。（4）7因为温度升高，则热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可得，电路中电流将增大，故指针将右偏，则25的刻度应在20的右边。3、并联 6000 汽车具有惯性 电 化学 用电器 【详解】（1）1由于汽车前面的灯发光，后面的灯不发光，说明两个灯泡互不影响，由此可知两个灯泡的连接方式是并联。（2）2四冲程汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，做功1次，由此可知飞轮转了30
24、00转，完成6000个冲程。（3）3汽车刹车后，仍能继续行驶了一段距离，是因为汽车具有惯性，保持原来的运动状态，所以汽车不能立即停下来。（4）456给蓄电池充电，在消耗电能，故将电能转化为其它形式的能量；化学能增大，故把电能转化成蓄电池的化学能；充电过程蓄电池消耗电能，故相当于电路中的用电器。4、机械 内 减小 不变 做功 【详解】12迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当空气的温度升高到硝化棉的着火点时，玻璃筒内硝化棉就会燃烧起来，这是通过做功的方法增大空气内能的。3人骑电动自行车下坡时，人和车的质量不变，高度减小，重力势能减小。4到达坡底后在水
25、平路面上匀速骑行过程中，人和车没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能等于动能和重力势能之和，在水平路面上行驶时，人和车质量不变，速度不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，故动能和重力势能之和不变，机械能不变。5刹车时车轮和刹车片摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能。5、惯性 折射 热传递 做功 可再生 裂变 电能 大地（或“地”或“地线”） 【详解】（1）1惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具惯性不能及时停住而造成交通事故。2光由一种介质斜射入另一种介质（或在同种不均匀介质中斜射）时
26、传播方向会发生改变。 “公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生折射形成的。（2）3小丽是哈气取暖，水蒸气液化放热，手吸热，是通过热传递来增加手的内能的。4小军是两手互搓取暖，是摩擦生热，通过做功来增加手的内能的。（3）5不可再生能源是须经地质年代才能形成而短期内无法再生的一次能源，可再生能源是能够不断得到补充以供使用的一次能源。水电、风电、光伏发电消耗的能源水能、风能、太阳能都属可再生能源。6 核电站是利用能够控制的原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的，核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的。（4）7 电能表测量电能的仪器。电能表上电功的单位是，电能表的计数器上前后两次读数之差，就是这
27、段时间内消耗的电能。 8大地是导体,三线插头中标有“E”的插头的作用是为了方便这些家用电器的金属外壳与大地相连，从而防止触电。三、计算题1、 (1)4.2107J；(2)75；(3)见解析【详解】(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
28、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）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
29、速行驶时，电动机的输出功率：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。3、（1）2.1105J；（2）4.2105J；（3）50%。【详解】解：（1）水吸收的热量Q
30、吸=cm(tt0)=4.2103J/(kg)1kg(7020)=2.1105J（2）煤气完全燃烧放出的热量Q放=m煤气q=0.01kg4.2107J/kg=4.2105J（3）燃气灶的效率答：（1）水吸收的热量为2.1105J；（2）煤气燃烧放出的热量为4.2105J；（3）煤气灶烧水的效率为50%。4、 (1)140min；(2)77. 8%；(3)见解析【详解】(1)水的体积V=100L=10010-3m3水的质量m=V=1103kg/m310010-3m3=100kg水吸收的热量Q吸=cmt=4.2103J/(kg)100kg(50-20)=1.26107J电能全部转化为热能，消耗的电能
31、W=Q吸=1.26107J加热器正常工作的时间t=8400s =140min(2)3h消耗的电能W1=Pt1=1500W33600s=1.62107J此热水器的效率为=77.8%(3)太阳能热水器与电热水器相比，太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，节约能源，无污染，环保。答：(1)小泽将水箱装满水，只使用电加热器将水从20加热到50时，需加热器正常工作140min；(2)加热器正常工作实际用了3小时，则此热水器的效率为77.8%；(3)见解析。5、（1）1.68108J；（2）5.04108J；（3）33.3%【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（t-t0）=4.2103J/（kgC）500kg（100C-20C）=1.68108J（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=12m34.2107J/m3=5.04108J（3）燃气锅炉烧水时的效率答：（1）水吸收的热量为1.68108J；（2）12m3天然气完全燃烧所释放的热量为5.04108J；（3）燃气锅炉烧水时的效率约为33.3%。