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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攻克 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、 “电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（）A电能B声能C电磁能D核能2、2021年9月17日
2、13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程模拟示意图）。下列有关说法正确的是（）A火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能B反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能C在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能D火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容3、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4、如图是胡老师做的“静电
3、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5、关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（）A核电站核反应堆发生的链式反应，速度是可以控制的B若用超导材料制造电烤火炉，发热效率更高C5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度不相等D化石能源和风能都属于可再生能源6、我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出
4、的是电，在这个过程中能量的转化是（）A机械能内能化学能电能B化学能内能机械能电能C化学能重力势能动能电能D内能化学能机械能电能7、在城市繁忙的十字路口，当红绿灯发生故障时，交通部门会运来如图所示的可移动式红绿灯临时指挥交通，保证车辆及行人的安全。下列有关说法中正确的是（）A红、绿灯是发光二极管，主要制造材料为超导体B太阳能电池板工作时将电能转化为太阳能C白天，蓄电池储能过程中，蓄电池相当于电路中的电源D红灯与绿灯交替发光，它们连接方式为并联8、下列关于热、热值和热机效率的描述，正确的是（）A使燃料然烧更充分，可以增大其热值B物体吸收的热量越多，其比热容就越大C使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效
5、率D燃料燃烧将内能转化为化学能9、下列现象中蕴含着许多物理知识，有关说法中正确的是（）A用煤气烧水时，煤气燃烧的越充分，热值越大B将钢板熔化成液体后，其比热容变大C南极冰山的温度低于0，不具有内能D火箭发射升空的过程中，外壳与空气摩擦导致温度升高，内能增大10、如图所示现象或装置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（）A钻木取火B水蒸气将塞子冲出C电磁铁D电炉子第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，例如在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的_能，再通过热机的_冲程把该能量转化为汽车行驶的_能，同
6、时还会有一部分能量被热机和周围环境吸收，总之在能量的转化和转移过程中，能量的总量_。2、天然气是一种清洁燃料，广州市公交车和出租车拟用天然气来代替柴油或汽油。天然气是_（填“可再生”或“不可再生”）能源，它燃烧时释放的内能转化为汽车的_ 能。已知天然气的热值为7107 J/m3，当出租车某段行程消耗2m3天然气所释放的热量为_ J（假设天然气完全燃烧）。3、在下列能源中：煤、石油、风能、核能和天然气，属于可再生的是_；根据能量守恒定律，世界上的能源总量是不变的，那么主要造成能源危机的原因是，能量的转化和转移具有_性。4、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
7、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。5、阅读短文，回答问题。据央视报道，2018年5月13日，我国自主研制的第二艘国产常规动力航母山东舰从大连码头起航海试，与美国的核动力航母不同的是该舰装有大功率船用汽轮机发电机组，该汽轮机组装备于航母后，首先满足了航母的基本电量需求的同时，还能提供足够的电量为电磁弹射和航母上的防御武器使用，对于航母来说意义重大。航母弹射器能推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离。（1）山东舰上使用的汽轮机也是一种热机，它工作的原
8、理是将内能转化为_能；（2）从能量转化的角度看，电磁弹射是将_能转化为舰载机的_能。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、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
9、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80W12V2、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，它
10、用温度计测得自来水的温度为20，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50，请你求解下列问题：（1）水吸收的热量c水=4.2103J/（kg）；（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%.求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为q=4.2107J/kg）。3、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/kg吸热板面积/m2水的初温/水的末温/水的比热容/J/（kg）太阳辐射功率/J/（m2h）101002.520704.21031.68106其中太阳辐射功率是指1h内投射到
11、1m2面积上的太阳能求：（1）水在10h内吸收的热量；（2）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8.4l07J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）（3）该太阳能热水器的能量转化效率4、在3月27日世界无碳日中，某城市在晚间将总功率为2000kw的景观灯熄灭1h如果这些电能由燃烧煤炭的火电站提供（如图所示），已知煤炭的热值为4.6107J/kg，煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能。（1）写出火力发电的两个能量转化。（2）该城市在无碳日中少消耗了多少煤炭？（3）低碳生活中的“碳”指什么？它过多对环境有什么影响？5、质量为3 t的小型载重汽车，
12、额定功率为100 kW，车上装有6 t的砂石。汽车以10 m/s的速度在平直公路上以20 kW的功率匀速行驶了10 min，消耗汽油1.2 kg，请问：（1）1.2 kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？(q汽油4.5107 J/kg)（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？（3）汽车在平直公路上匀速行驶时能量转化的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、D【详解】电闪雷鸣中的“电闪”具有电能、光能，同时由于电流的大小发生变化，能产生电磁波，具有电磁能；声音可以传递能量，“雷鸣”说明具有声能；电闪雷鸣中没有涉及到核能。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。2、C【详解】A燃料燃烧是化
13、学变化，将化学能转化为内能，故A错误；B反推发动机点火后，发动机将内能转化为机械能，故B错误；C在大气层内的降落过程中，火箭与空气摩擦做功，机械能转化成内能，故C正确；D火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故D错误。故选C。3、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。4、C【
14、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。5、A【详解】A核电站是核裂变的应用，核反应堆中发生的链式反应，速度是可以控制的，故A正确；B超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻变为0，由于其电阻为0，由焦耳定律可知，电流经过超导体时不会发热，故B错误；C5G和4G信号都
15、是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3108m/s，故C错误；D化石能源是经过漫长的岁月由太阳能转化而成的能源，不能短时间补充，所以是不可再生能源，故D错误。故选A。6、B【详解】火力发电是通过煤的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为涡轮的机械能，涡轮带动发电机转动将机械能转化为电能，故整个过程的能量转化是：化学能内能机械能电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。7、D【详解】A制造发光二极管的主要材料是半导体，其具有单向导电性，故A错误；B太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能的装置，即其可以将太阳能转换为电能，故B错误；C蓄电
16、池储能过程中，会将电能转换为化学能，这是其相当于用电器，故C错误；D红灯与绿灯可以单独工作，说明二者是并联的，故D正确。故选D。8、C【详解】A热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，所以使燃料然烧更充分不可以增大其热值，故A错误；B比热容是物质的一种特点，与吸收的热量的多少无关，物体吸收的热量越多，其比热容不变，故B错误；C使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；D燃料燃烧将化学能转化为内能，故D错误。故选C。9、D【详解】A热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，故A错误；B将钢板熔化成液体后，物质内部结构不变，材料不变，故比热
17、容不变，故B错误；C因物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能；则低于0的物体也有内能，故C错误；D火箭发射升空过程中，通过火箭外壳与大气摩擦做功，将机械能转化为内能，内能增大，温度升高，故D正确。故选D。10、B【详解】热机的做功冲程中，是内能转化为机械能。A钻木取火是克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A不符合题意；B加热试管中的水，试管内水蒸气内能增大，当水蒸气将塞子冲出时，水蒸气内能转化为机械能，故B符合题意；C电磁铁工作时消耗电能，得到机械能，电能转化为机械能，故C不符合题意；D电炉子工作时消耗电能，得到内能，电能转化为内能，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、内 做
18、功 机械 保持不变（守恒） 【详解】1行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧放热，故化学能转化为燃气的内能。23高温高压气体对活塞做功，故通过热机的做功冲程把该能量转化为汽车行驶的机械能。4还会有一部分能量被热机和周围环境吸收，总之在能量的转化和转移过程中，能量的总量保持不变（守恒）。2、不可再生 机械 【详解】1煤、石油、天然气属化石能源，随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源。2天然气在燃烧时，燃料的化学能转化成内能，内能又转化为汽车的机械能。3天然气完全燃烧放出的热量3、风能 方向 【详解】1煤、石油、天然气等化石能源和核能在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生
19、能源，而风能可从自然界源源不断的得到，是可再生能源。2虽然能量是守恒的，但由于能量的转化和转移具有方向性，消耗掉的能量很难被收集起来再利用，所以需要节约能源。4、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。5、机械 电 机械 【详解】（1）1热机的做功过程是把内能转化为机械能，汽轮机也是一种热机，那么它工作的原理是将内
20、能转化为机械能。（2）23由题意可知，提供足够的电量为电磁弹射和航母上的防御武器使用，即提供电能，那么从能量转化的角度看，电磁弹射是将电能转化为舰载机的机械能。三、计算题1、 (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
21、=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。
22、2、 (1)；(2)【详解】(1)水吸收的热量(2)由题意可以知道，燃烧煤气提供的热量为这些煤气的质量为答：(1)水吸收的热量为；(2)至少需要燃烧煤气。3、（1）2.1107J；（2）0.25m3；（3）50%【详解】(1)水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2J/(kg)100kg(70)=2.1J.(2)需要完全燃烧天然气的体积：Q放=qv,由于Q吸=Q放所以，V=0.25m3;(3)太阳辐射产生的热量Q总=1.86J/(h)2.510h=4.2J.该太阳能热水器的能量转化效率：100504、（1）化学能转化为内能;内能转化为机械能（2）782kg（3）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，过多
23、会造成温室效应，全球变暖，海平面上升，气候异常。【解析】【详解】（1）火力发电首先是燃料的化学能转化为燃气的内能，然后燃气的内能推动发电机发电，内能转化成机械能；（2）总功率为2000kw的景观灯熄灭1h节约的电能是；需要煤炭提供的能量；则需要完全燃烧的煤炭的质量（3）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，过多会造成温室效应，全球变暖，海平面上升，气候异常。5、 (1) ；(2) ；(3) 【详解】(1)汽油燃烧放出的热量为：(2)由可得牵引力做功为：由得，汽车行驶了10min经过的路程为：由公式得牵引力为：由于汽车匀速运动，则受到的阻力：(3)汽车有用功，汽油燃烧放出的热量，能量转化效率：答：(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为；(2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是；(3)汽车在平直公路上匀速行驶时能量转化的效率是。