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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评 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、下列关于能源的说法中正确的是（）A煤、石油是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源B天然气是一种清洁的
2、能源，人类可以无尽地开发利用C核电站发电的能量转化过程是：核能内能机械能电能D热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化2、为保护地球家园，早在“十五”期间我国就有序展开了“西气东输”，逐步用天然气取代煤气和液化石油气，这样做的好处是（）A天然气热值小B天然气比热容大C天然气热值大D天然气比热容小3、下列关于能源和可持续发展的表述，正确的是（）A太阳能、地热能、核能都是可再生能源B原子弹是根据可以控制的核聚变工作的C为了保护环境，控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源D能量的转化、转移都是有方向性的，人类所能利用的能源是有限的，需要节约能源4、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头
3、顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（）A光电池板是将太阳能转化为化学能B照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能C利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能D蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能5、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6、每年6月5日是世界环境日，保护环境人人有责，下列做法不符合这一主题的是（）A开发氢燃料电池客车B使用太阳能路灯C分类回收垃圾D加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空7、人类利
4、用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能。太阳能转化为其他形式能的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为（ ）A机械能B内能C化学能D电能8、如图所示，小宇将一个薄壁金属管固定在桌子上，里面盛一些酒精，用塞子塞紧，他用一根绳子在管外绕几圈，迅速来回拉动，发现如图所示的现象，关于这一过程，下列说法中正确的是（）A气体的机械能转化为塞子的内能B管内的气体对塞子做功，气体内能增加C来回拉动对金属管做功，使其内能增加D来回拉动使酒精的内能转化为绳子的机械能9、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
5、喝两口就随意丢弃10、下列用电器工作时，关于能量转化说法正确的是（）A日光灯只把电能转化为内能B石英钟只把电能转化为声能C电动汽车把电能转化为机械能和内能D电池充电是把化学能转化为电能第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、（1）高速公路上常常会见到“限速”或“保持车距”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
6、“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
7、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。2、如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是_；若飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历了_个冲程；汽油机散热常用水作为冷却剂，这是利用了水的_较大的性质。汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明_。3、随着世界性能源危机的日益加剧，一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增，变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后，通过厌氧发酵产生沼气，这些沼气燃烧，产生高温燃气，推动汽轮机
8、转动，汽轮机驱动发电机来发电。（1）根据上面的短文，请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整；_（2）用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点？_（至少写出一条）4、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”）。5、2015年11月底于北京召开的WRC世界机器人大会带来了一场机器人的饕餮盛宴。如图，他们可以演奏、跳舞、
9、踢球，还可以通过电炒锅做出热气腾腾的饭菜智能机器人可以直接接入家庭电路中，使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等；或锂动力电池供电，连续工作时间3-4小时最重要的一点，当机器人快没电时，会自动进行室内定位，寻找到充电桩进行充电，用户根本不用为机器人电量不足问题操心请结合文字介绍及图片信息指出与它有关的电学或者热学物理现象及对应的物理知识（不得与示例重复）示例：物理现象：智能机器人做出热气腾腾的饭菜；物理知识：热传递改变了饭菜的内能物理现象：_；物理知识：_.三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一、某品牌太阳能热水器每小时平
10、均接收4.2106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为26的水，温度升高到46。求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；水的比热容c=4.2103J/（kg）（2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E；（3）热水器把太阳能转化为水的内能的转换效率是多少？（4）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E，相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量？（天然气的热值q=7107J/m3）2、太阳能路灯的电源是由太阳能电池板和蓄电池构成。它能将太阳能转化为电能后给蓄电池充电,充电时电能被转化为化学能储存起来,夜晚再为路灯供电。设在一定时间内,太阳辐射到太阳电池板的能量为2
11、.7107 J,求:（1）这些能量与完全燃烧多少煤放出的热量相当（煤的热值为3.0107 J/kg）?（2）若这些能量经转化后,可供功率为35 W的路灯工作60 h,求该太阳能供电装置的能量转化效率。3、混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，消耗了燃料，汽车以的速度匀速行驶了，同时蓄电池的电能增加了（蓄电池存储电能的能力为）。求：（1）若所用燃料的热值为，假设测试过程中燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？
12、（2）汽车行驶的距离s是多少米？（3）该汽车的车速v与所受阻力f的关系如图所示，根据车速可以分析得到汽车的牵引力F，算出汽车牵引力做的功W，再结合蓄电池的电能增加，请计算内燃机的效率是多少？4、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
13、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）5、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）
14、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?-参考答案-一、单选题1、C【详解】A煤、石油是当今人类利用的主要能源，这些能源一旦使用后，在短期内无法再生，故是不可再生能源，故A错误；B太阳能、风能、水能、海洋能、生物能、地热能等是清洁能源，天然气不是清洁能源，故B错误；C核电站发电的过程是先将核能转化为内能，而后再将内能转化为机械能，最后将机械能转化为电能的，故C正确；
15、D热传递改变物体的内能的过程是能量的转移过程，故D错误。故选C。2、C【详解】为了保护地球家园，我国逐渐采用天然气取代煤气和液化石油气，主要是因为与煤气和液化石油气相比，天然气热值大，相同质量的天然气完全燃烧后产生的热量更多，因此C选项符合题意。故选C。3、D【详解】A太阳能、地热能可以从自然界源源不断地得到，是可再生能源，核能使用后短时间内不能得到补充，是不可再生能源，故A错误；B原子弹是根据可以控制的核裂变工作的，故B错误；C大量使用化石能源会造成大气污染，因此应该控制化石能源的开采和利用，不能禁止，故C错误；D能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以
16、我们需要节约能源，故D正确。故选D。4、C【详解】A光电池板是将太阳能转化为电能，而不是化学能，故A错误，不符合题意；B照明灯工作时，将电能转化为光能，故B错误，不符合题意；C利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确，符合题意；D蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将化学能转化为光能，故D错误，不符合题意。故选C。5、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
17、菜，是将燃料燃烧的化学能转化为内能，故D错误。故选C。6、D【详解】A开发氢燃料电池客车，减少使用化石能源，可以减少污染物的排放，故A不符合题意；B使用太阳能路灯，减少使用化石能源，可以减少污染物的排放，故B不符合题意；C分类回收垃圾，即能减少资源浪费又可防止污染环境，故C不符合题意；D加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空，污染空气，故D符合题意。故选D。7、A【详解】光热转换是把光能转化为内能，光电转换是把光能转化为电能，光化转换是把光能转化为化学能。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为机械能。A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8、C【详解】来回拉绳子，绳子与金属管之间存在摩擦，克服摩擦
18、做功，使金属管的内能增加，气体从金属管吸收热量，内能变大，气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能，使其内能减小，故C正确，ABD错误；故选C。9、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。10、C【详解】A日光灯在工作时主要把电能转化为光能，故A错误；B石英钟主要把电能转化为机械能，故B错误；C电动汽车把电能转化为机械能和少量
19、的内能，故C正确；D电池充电的过程中，把电能转化为化学能，故D错误。故选C。二、填空题1、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
20、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。2、机械能转化为内能 60 比热容 能量的转移具有方向性 【详解】1由图可知，进
21、气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断这是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。2飞轮转速是1800r/min=30r/s，即飞轮1s转30r，因一个工作循环飞轮转2r，经历4个冲程，所以汽油机1s转30r，经历60个冲程。3因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂。4汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，而不是自发地从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有方向性。3、内能，机械能 环保（或者节能） 【详解】（1）1燃料的化学能通过燃烧转化为高温高压气体的内能，高温高压燃气又推动汽
22、轮机做功，把内能转化为机械能，然合汽轮机带动发电机发电，使机械能转化为电能。（2）2垃圾填埋既占用了土地又污染环境，利用垃圾发电，可以做到废物利用，节约了其它能源。4、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。5、利用充电器给机器人充电 将电能转化为化学能储存在电池内 【详解】12机器人充电；将电能转化为化学能储存在电池内，电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过程
23、，给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内，放电过程就是将化学能转化为电能。三、计算题1、（1）8.4106J；（2）2.1107J；（3）40%；（4）0.3m3【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)100kg(46-26)=8.4106J（2）热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能E=54.2106J=2.1107J（3）热水器的转换效率是=40%（4）根据题意知Q放=E=2.1107J则需要完全燃烧的天然气V=答：（1）热水器中的水吸收的热量是8.4106J；（2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能是2.1107J；（3）热水器把太阳能转
24、化为水的内能的转换效率是40%；（4）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E，相当于完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量。2、（1）0.9 kg（2）28%【解析】【分析】（1）利用Q放=mq求需要完全燃烧煤的质量；（2）利用W=Pt求路灯消耗的电能，根据效率的公式求出能量转化效率。【详解】（1）煤完全燃烧放出的热量（等于吸收的太阳能），即Q放=2.7107J，由Q放=mq可得，需要完全燃烧煤的质量：m=Q放q=2.7107J3.0107J/kg=0.9kg；（2）使用太阳能路灯的有用能量：W电=Pt=35W603600s=7.56106J，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）：W总=2
25、.7107J，该太阳能路灯的能量转化效率：=W电W总=7.56106J2.7107J=28%。答：（1）这些能量与完全燃烧0.9kg的煤放出的热量相当；（2）该太阳能路灯的能量转化效率是28%。3、（1）3.6108J；（2）25km；（3）1108J；42%【解析】【详解】(1)燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq=8kg4.5107J/kg=3.6108J；(2)汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,由v=可得汽车行驶的路程：s=vt=50km/h0.5h=25km；(3)由题知,蓄电池存储电能的能力为5.12108J，此过程中蓄电池的电能增加了10%，则内燃机工作时转化为的电能：W1
26、=10%5.12108J=5.12107J；由图象可知,汽车以50km/h的速度匀速行驶阻力f=4000N,由2小题可知s=2.5104m；则克服阻力做的功：W2=fs=4000N2.5104m=1108J；所以内能转化为的有用能量为：W有用=W1+W2=5.12107J+1108J=1.512108J；则内燃机的效率：=100%=100%=42%.4、（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=5104
27、kW8h=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5、（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40.8h