2022年最新苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展同步测评试题（含详细解析）

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展同步测评
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Ⅱ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、节能环保是当今社会的主流。下列能源属于可再生能源的是（　　）
A．天然气 B．石油 C．风能 D．核能
2、我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出的是电，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
3、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
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、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
6、目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图，冲击钻在工作过程中，关于其能量转化正确的是（　　）
A．内能转化为机械能
B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化
D．有电能、机械能和内能的转化
7、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
8、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
9、下列过程中，能量转化情况相同的是（　　）
①钻木取火 ②水蒸气顶开活塞 ③热机压缩冲程 ④煤气炉灶烧水
A．①③ B．②③ C．②④ D．③④
10、下列说法中正确的是（　　）
A．分子是组成物质的最小微粒 B．水力发电是电能转化为机械能
C．柳絮飘飘是分子运动 D．手机充电时是电能转化为化学能
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、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　12V　150Ah
乙
2、各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格。
能量转化 实例
示例 光能转化为化学能 植物进行光合作用
（1） ______ 用电热水壶烧水
（2） 机械能转化为电能 ______
3、在一定条件下，各种形式的能量是可以相互的 ______，能量的转化和转移具有一定的 ______。而在转化和转移的过程中，能量的总量 ______。
4、能量的形式有多种，如机械能、内能、电能、光能、核能、化学能等，能量在一定条件下可以从一种形式 ___________为另一种形式，也可以从一个物体___________到另一个物体。
5、内燃机在压缩冲程中主要将______能转化为内能。天然气是一种清洁燃料，它是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。某公交车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量______J，这些热量可使质量为______kg的水由20oC升高到100oC。有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______（填“更大”或“一样大”或“更小”）[天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg oC）]。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、目前我国风力、光能发电总量双双位于世界第一．如图所示是道路上安装的新型风光 互补路灯系统，这种路灯同时安装了风力发电机和太阳能电池板．他的技术参数如下表：
风力发电额定功率 260W
风力发电额定额定风速 8m/s
风力发电启动风速 3m/s
太阳能电池板平均输出功率 100W
（1）该路灯通过风力发电机发电时，将________能转化为电能；该路灯安装的灯泡上标有“24V 60W”字样，则灯泡正常发光时的电流是多大？100 盏该型号路灯，一个月消耗的电能是________？（假设路灯每晚工作 10h，一个月按 30 天算）这些能量相当于消耗________ kg 的煤炭？（煤炭热值 q煤=3×107J/kg，不计能量损失）
（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 800W/m2 ， 若太阳能电池板的面积为 1.25m2 ， 则太阳能电池光电转换效率为多大______？
（3）在平均风速为 8m/s 的晚上，风力发电机除了给路灯提供电能之外，同时还将多余的电能储存在蓄电池中．如果风力发电机一晚上工作时间为 10h，则在蓄电池储存的电能是________kW h．
2、某品牌无人机驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车牵引力所做的功是1.38×107J，燃油的热值为4.6×107J/kg。求：
（1）燃油完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）汽车发动机的效率是多少？
3、阿牛用天然气灶头烧水，若此燃气灶的能量利用效率为60%，则将4千克初温为25℃的水加热到95℃，需要多少体积的天然气？已知天然气的热值为q=7.0×107J/m3。
4、天然气具有热值高、投资成本低、价格实惠、污染少、安全等优点．我市今年天然气用户预计达到6万户，年用气量将达到1350万m3以上，小李家5月份使用天然气20m3，已知天然气价格为3.50元/m3，热值为8.4×107J/m3．求：
（1）完全燃烧10m3天然气放出的热量；
（2）小李家5月份天然气的费用．
5、大量研究表明，我国家庭分散燃烧煤炭是产生雾霾的重要原因，因此高效利用及用清洁能源替代煤炭已经刻不容缓。太阳能热水器很好的利用了清洁能源。小明家太阳能热水器可装水，在夏季可以将这些水从加热到（，煤炭热值）。
（1）水吸收的热量是多少？
（2）如果煤炭加热水的效率为，加热上述水需要多少煤炭？（保留2位小数）
（3）节约能源也可以减少雾霾的产生，可是有人认为自然界的能量是守恒的，不必节约能源，这种观点为什么不对？
---------参考答案-----------
一、单选题
1、C
【详解】
A．天然气在短时间内无法再生，是不可再生能源，故A不符合题意；
B．石油在短时间内无法再生，是不可再生能源，故B不符合题意；
C．风能可以源源不断地从自然界获得，是可再生能源，故C符合题意；
D．因核燃料是一种矿物资源，属于不可再生资源，故核能是不可再生能源，故D不符合题意。
故选C。
2、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。
3、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。
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、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。
6、D
【详解】
当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。
故选D。
7、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。
8、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。
9、A
【详解】
①钻木取火将机械能转化为内能；②水蒸气顶开活塞是将水蒸气的内能转化为机械能；③热机压缩冲程是将机械能转化为内能；④煤气炉灶烧水是将化学能转化为内能，故①③能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故A正确。
故选A。
10、D
【详解】
A．分子是由原子构成的，所以分子不是组成物质的最小微粒，故A错误；
B．水力发电是将水的机械能转化为电能，故B错误；
C．柳絮飘飘是机械运动，故C错误；
D．手机充电时是电能转化为化学能储存起来，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、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3000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）[4][5][6]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。
2、电能转化为内能 风力发电机发电
【详解】
（1）[1]用电热水壶烧水时消耗电能，水的内能增大，温度升高，所以用电热水壶烧水将电能转化为内能。
（2）[2]风力发电机发电时，通过发电机，将风的机械能转化为电能。
3、转化 方向性 保持不变
【详解】
[1]根据能量守恒定律可知，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
[2]在物理学中，能量的转化和转移具有一定的方向性。
[3]根据能量守恒定律可知，在能量的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
4、转化 转移
【详解】
[1][2]能量的形式有多种，如机械能、内能、电能、光能、核能、化学能等。能量守恒定律的内容是：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
5、机械 不可再生 1.848×107J 55 一样大
【详解】
[1]内燃机在压缩冲程中活塞的机械能转化为气缸内工作物质的内能。
[2]像化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。
[3]根据得，消耗420g天然气释放的热量为
[4]由题知
由得,水的质量为
[5]热值是燃料的特性，由燃料的种类有关，与燃烧情况无关。故T型轿车内和L型轿车内汽油热值一样大。
三、计算题
1、风（机械） 6.48×109J 216kg 10% 2
【解析】
【详解】
（1）路灯通过风力发电机发电时，将风能（或机械能）转化为电能；
由于灯泡上标有“24V 60W”字样，由P=UI知道，
该灯泡正常发光的电流是：；
100 盏该型号路灯，一个月消耗的电能是：；
由知道，消耗的这些电能相当于消耗煤炭的质量是：；
（2）由于太阳光照射到地面时的辐射功率是：，太阳能电池板的面积是：
所以，太阳能电池板接收到的总功率是：，
又因为太阳能电池板平均输出功率是100W，
所以，光电转换效率是：；
（3）风力发电机晚上产生的电能是：
，
根据题意知道，1盏该型号路灯工作10h消耗的电能是：
又因为风力发电机除了给路灯提供电能之外，多余的电能储存在蓄电池中，
所以，蓄电池可储存的电能是：
2、（1）6.9×107 （2）20%
【详解】
(1)消耗的燃油完全燃烧放出热量：
Q=mq=4.6×107J/kg×1.5kg=6.9×107J；
(2)汽车发动机的效率：
η==×100%=20%。
答：(1)消耗的燃油完全燃烧放出热量为6.9×107J；
(2)汽车发动机的效率是20%。
3、0.028 m3
【详解】
根据题意知道，水吸收的热量是：
Q吸=c水m△t=4.2×103 J/（kg ℃）×4kg×（95℃-25℃）=1.176×106 J；
根据题意知道， Q吸= Q放60%，所以，燃烧天然气放出的热量是：
由Q放=qV知道，需要天然气的体积是：
。
答：需要天然气的体积是0.028 m3。
4、（1）8.4×108J（2）70元
【解析】
【分析】
（1）已知使用天然气20m3，天然气热值为8.4×107J/m3．根据计算天然气放出的热量；
（2）天然气价格为3.50元/m3，乘以使用的天然气体积，即为5月份天然气的费用．
【详解】
（1）完全燃烧10m3天然气放出的热量为；
；
（2）小李家5月份天然气的费用为；
。
5、 (1)4.2×107J；(2)4.67kg；(3)不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的
【分析】
知道水的质量、比热容、初末温度，由吸热公式可以求出水吸收的热量；煤炭来提供热量，不计热量损失，根据公式变形可求得煤炭的质量；自然界的能量是守恒，但能量的转移和转化是有方向性的，故需要节约能源。
【详解】
(1)水吸收的热量
(2)煤炭放出的热量
需要煤炭
(3)不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。
答：(1)水吸收的热量是；
(2)如果煤炭加热水的效率为，加热上述水需要煤炭；
(3)不对，因为能量的转移和转化是有方向性的，不是所有的能源都可以直接利用的。