必考点解析苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展章节练习试题（有解析）

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展章节练习
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、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
2、关于能量转化，下列说法中不正确的是（　　）
A．电风扇工作时，大部分电能转化为机械能
B．风力发电机发电时，电能转化为机械能
C．壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，内能转化为机械能
D．用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，机械能转化为内能
3、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
4、根据能量守恒定律，下列说法中仅发生能量转移的一组是（　　）
A．试管中的冷水放入热水中变热 B．煤气炉将冷水烧热
C．用打气筒打气，筒壁变热 D．小灯泡通电发光
5、下列说法中，正确的是（　　）
A．开关必须接在电源正极和用电器之间才能控制用电
B．所有电源都是把化学能转化为电能的装置
C．电压表测用电器两端电压时必与所测用电器并联
D．可以把电流表与被测用电器并联
6、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，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%
7、如图所示反映了一只白炽灯正常工作时能量转化情况，下列说法错误的是（　　）
A．图中括号内的能量应该是光能
B．生活中使用这种灯泡电能的利用效率高
C．生活中使用这种灯泡不利于节能
D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10％
8、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能
B．拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能
C．电动机工作过程中，将机械能转化为电能
D．植物的光合作用，将光能转化为化学能
9、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
10、如图反映了一台机器正常工作时能量流向情况，下列说法错误的是（　　）
A．该图说明了能量可以发生转化
B．该图说明了能量可以发生转移
C．该机器遵循能量守恒定律
D．该机器的效率为75%
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、2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射。卫星使用太阳能电池板供电，太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；北斗卫星导航系统通过发射和接收________（选填“电磁波”或“超声波”），将为全球用户提供全天候、全天时的定位、导航和授时服务。
2、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.
3、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。
4、阅读短文，回答问题。
电容式触摸屏
现在，智能手机、平板电脑等数码移动设备，都使用触摸屏，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏。
电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上、通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，就不能正常操作触摸屏了。
解答下列问题：
（1）给电容式触摸屏的手机充电时，手机相当于简单电路中的______，将______能转化为______能；
（2）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是______（选填“导体”或“绝缘体”）。通过触摸屏周边分布的电极检测______的变化，可感知手指的运动轨迹；
（3）当手指触到触摸屏时，手指从接触点吸走一个很小的电流；
（4）冬天，戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套，不能正常操作电容式触摸屏的原因是______。要制作一副保暖触摸屏手套，你的方法是______。
5、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。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为8.4×106J，这能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到。
（1）则干木柴的热值为多少焦/千克？
（2）如果这些能量全部被质量为40kg初温为25℃的水吸收，可以使这些水温度升高多少摄氏度？
2、已知天然气的热值为4.2×107J/m3,0.3m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少 若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高了多少 [c水=4.2×103J/(kg ℃)]
3、天然气燃烧时，如果完全燃烧1 m3的天然气所放出的热量全部被水吸收，可在一个标准大气压下将______kg的水从10℃加热到沸腾；这些热量相当于完全燃烧______kg煤放出的热量。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）,q天然气=3.78×107 J/m3,q煤=3.15×107 J/kg]
4、小明用燃气灶把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共完全燃烧了0.02m3天然气，则该燃气灶烧水时的效率是多少？（c水＝4.2×103J（kg ℃），q气＝8.4×107J/m3）
5、某家庭需要将50kg、10℃的水加热到50℃，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8 kg煤气。煤气热值q=4.2×107J/kg，,c水=4.2×103J/(kg·℃)求：
(1)水吸收的热量；
(2)完全燃烧0.8 kg煤气放出的热量；
(3)煤气灶烧水的效率。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、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。
2、B
【详解】
A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，有很少一部分转化为内能；故A正确，A不符合题意；
B．风力发电，即消耗风能，产生电能，所以是将风能转化为电能，故B错误，B符合题意；
C．水沸腾时将壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，其自身的内能减小，即消耗了内能，产生了机械能，故是将内能转化为机械能的过程，故C正确，C不符合题意；
D．用砂轮磨刀时，克服摩擦做功，刀的温度升高、内能增大，故是将机械能转化为内能的过程，故D正确，D不符合题意。
故选B。
3、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。
4、A
【详解】
A．试管中的冷水放入热水中吸收热量，内能增大，温度升高，仅发生了能量的转移，故A符合题意；
B．煤气炉将冷水烧热，煤气燃烧将化学能转化为内能，是能量的转化；冷水吸热，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故B不符合题意；
C．用打气筒打气，活塞压缩空气做功，空气内能增大，是能量的转化；筒壁吸收热量，内能增大，属于热传递，是能量的转移，故C不符合题意；
D．小灯泡通电发光，将电能转化为光能和内能，是能量的转化，故D不符合题意。
故选A。
5、C
【详解】
A．开关与控制的电路串联，不一定要接在电源正极和用电器之间，故A错误；
B．电源是把其它形式的能转化为电能的装置，但不一定是把化学能转化为电能，如发电机是把机械能转化电能，故B错误；
C．电压表与待测电路并联，即电压表测用电器两端电压时必与所测用电器并联，故C正确；
D．电流表与待测电路串联，若把电流表被测用电器并联，则用电器会被电流表短路，不能测量出通过用电器的电流，故D错误。
故选C。
6、B
【详解】
A． 风力发电机发电时，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B
7、B
【详解】
A．从白炽灯的工作方式及能量转化图可知，100J的电能转化成了90J的内能和10J的光能，所以图中括号内的能量应该是光能，故A正确，A不符合题意；
BC．从能量转化图可知，转化为的内能为90J，而光能只有10J，所以该灯泡的电能利用效率低，不利于节能，故B错误，B符合题意，C正确，C不符合题意；
D．这种白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率
100%10%
故D正确，D不符合题意。
故选B。
8、D
【详解】
A．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；
B．当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；
C．电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；
D．植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。
故选D。
9、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。
10、D
【详解】
A．由图可知，有一部分内能转化为了机械能，这说明了能量可以发生转化，故A正确，不符合题意；
B．由图可知，内能输入后，有内能输出，说明了能量可以发生转移，故B正确，不符合题意；
C．机器发生了能量的转化和转移，在能量的转化和转移中，都要遵循能量守恒定律，故C正确，不符合题意；
D．该机器是利用内能来做功的，内能转化为机械能，效率为
故D错误，符合题意。
故选：D。
二、填空题
1、可再生 电磁波
【详解】
[1]太阳于可以源源不断的获取，取之不尽用之不竭，属于可再生能源。
[2]电磁波可以在真空真空中传播，并且能传递信息，我国研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波提供导航服务的。
2、机械 内 减小 不变 做功
【详解】
[1][2]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。
3、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。
[2][3]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；
[4][5]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。
4、用电器 电 化学 导体 电荷分布 较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容 把该手套指尖部分的材料换为导体
【详解】
（1）[1][2][3]给手机充电时，手机消耗电能，相当于简单电路中的用电器，将电能转化为化学能，储存在手机电池里面。
（2）[4]由短文内容可知，当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，所以该薄膜材料是导体。
[5]由题意可知，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。
（4）[6]结合短文内容可知，戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套时，较厚的绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离，无法形成有效电容，所以就不能正常操作触摸屏了。
[7]要制作一副保暖触摸屏手套，则手指与导电薄膜之间必须是导电的材料，所以应把该手套指尖部分的材料换为导体。
5、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。
三、计算题
1、（1）1.2×107J/kg；（2）50摄氏度。
【解析】
【详解】
（1）由Q放＝mq可得，干木柴的热值：
q＝＝＝1.2×107J/kg；
（2）如果这些能量全部被水吸收，即Q吸＝Q放＝8.4×106J，
根据Q＝cm△t可得，水升高的温度：
△t＝＝＝50℃。
2、1.26×107J； 50℃
【详解】
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=0.3m3×4.2×107J/m3=1.26×107J；
水吸收的热量：
Q吸=ηQ放=50%×1.26×107J=6.3×106J，
因为Q=cm△t
所以水升高的温度：
△t===50℃。
答：天然气完全燃烧放出的热量是1.26×107J；水升高的温度为50℃。
3、100kg 1.2kg
【详解】
[1]燃烧V=1m3天然气放出的热量为
Q天然气=q天然气V=3.78×107J/m3×1m3=3.78×107J
若热量全部被吸收，可烧开10°C水的质量为
完全燃烧1m3的天然气，在一个标准大气压下可将100kg的水从10°C加热到沸腾。
[2]燃烧产生Q煤=3.78×107J的热量，需要煤的质量为
这些热量相当于完全燃烧1.2kg煤放出的热量。
4、40%
【解析】
【分析】
先由计算水吸收的热量，然后由计算天然气完全燃烧释放的热量，最后由计算燃气灶烧水时的效率。
【详解】
由知道，水吸收的热量是：
由知道，天然气完全燃烧放出的热量是：
由知道，燃气灶的效率是：
【点睛】
本题考查的是 、和效率公式的掌握和运用，难度不大，属于基础题目。
5、（1）8.4×106J （2）3.36J （3）25
【解析】
【详解】
(1)水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(50℃ 10℃)=8.4×106J，
(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J，
(3)煤气灶烧水的效率：
η=×100%=×100%=25%