精品解析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专项攻克试卷（精选）

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展专项攻克
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、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、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%
3、全太阳能动力汽车部件工作大致流程如图，下列说法正确的是（　　）
A．储能环节，将电能转化为化学能
B．图中某个环节的工作效率可达100%
C．控制送电环节，将电能转化为机械能
D．光电转换环节，将电能转化为太阳能
4、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
5、2021年9月17日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
6、人类利用太阳能的实质，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
7、学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为不正确的是（　　）
A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B．物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定降低
C．水电站主要将机械能转化为电能
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
8、有人设想的“永动机”如图所示，下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　）
A．该装置转动时能量不守恒
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
9、美团共享电单车已经进入鞍山了。对于使用电单车说法错误的是（　　）
A．骑电单车上坡时省劲儿，是电能转化为机械能
B．给电单车充电时，是将电能转化为化学能
C．电单车在刹车过程中，刹车片会发热，是通过热传递改变刹车片内能的
D．电单车没电时需要奋力蹬车，消耗人体内的一部分能量，这个过程能量转化守恒
10、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
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、小林用电流表测量图甲所示电路中通过灯泡的电流时，电流表先后接在了M、N处，电流表接在M处时，指针位置如图乙，电流表接在N点时，指针位置如图丙。
（1）两次测量指针的位置不同的原因是______；
（2）电路中的电源是蓄电池，它在充电时将______能转化为______能，电路中的电流应以图______（填“乙”或“丙”）的读数为准，理由是______，电流的大小为______A。
2、2021年6月17日，我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。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，燃料的化学能转化为___________能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能___________（选填“守恒”或“不守恒”）。
3、小球在弹跳过程中，每次跳起能达到的最大高度不断降低，是因为机械能转化为______，小球、地面以及附近空气的总能量______。（选填“守恒”或“不守恒”）
4、指出下列过程中的能量转化：
（1）摩擦生热_______；
（2）对蓄电池充电_______。
5、在下列现象中，能量是怎样转化的？
（1）用锯锯木头，过一会锯条变热了：______
（2）木材燃烧，发光发热：______
（3）对蓄电池充电：______。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等．太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2,每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J,该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到多少℃？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
2、某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶，汽车发动机的功率为63kW，8min消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：（注意单位换算）
（1）汽车发动机所做的有用功？
（2）燃油完全燃烧放出的热量？
（3）汽车发动机的效率是多少？
3、如图所示为一种太阳能照明灯，太阳能电池板供1只“”的电子节能灯工作．若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为，地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为，太阳光照一天，恰好可供电子节能灯工作。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板，且不考虑天气影响，每天以计算。求：
（1）太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？
（2）若的白炽灯与这种的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明：按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势？（灯每天工作，一年按365天计算）
额定电压/V 额定功率/W 平均寿命 每只售价/元 每度电费/元
白炽灯 220 200 1000小时 2.0 0.5
电子节能灯 220 40 8000小时 20
太阳能电池板 20年 1500
4、在“节能减排，低碳生活”的理念下，太阳能越来越受到人们的青睐，某太阳能热水器中装有80L水，[水的比热容c＝4.2×103J/(kg ℃)，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，干木柴热值q＝1.2×107J/kg]
（1）当太阳照射5h时，水的温度升高25℃，水的内能增加了多少？
（2）这架太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J，这架太阳能热水器的效率是多少？
（3）这些水吸收的能量如果由干木柴完全燃烧来提供，不计热量损失，需要完全燃烧多少干木柴？
5、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2×106J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20℃的水温度升高40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃）]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收）
---------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B。
2、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。
3、A
【详解】
A．蓄电池储能时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故A正确；
B．全太阳能动力汽车部件工作时，每一个工作环节都会由于摩擦、散热等因素有一定的能量损失，工作效率不可达100%，故B错误；
C．控制送电环节，将化学能转化为电能，故C错误；
D．光电转换环节，将太阳能转化为电能，故D错误。
故选A。
4、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。
5、C
【详解】
A．燃料燃烧是化学变化，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。
6、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。
7、B
【详解】
A．做功可以改变物体的内能，是机械能转化为内能的过程，故A正确，不符合题意；
B．物体放出热量，发生了能量的转移，但其温度不一定降低，如晶体凝固过程中放热，内能变小，但温度不变，故B错误，符合题意；
C．水电站利用水的机械能推动水轮机转动，从而带动发电机发电，主要将水的机械能转化为电能，故C正确，不符合题意；
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，故D正确，不符合题意。
故选B。
8、B
【详解】
A．该装置转动时由于存在摩擦因素，机械能不守恒，但总的能量是守恒的，故A错误；
B．如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确；
C．根据能量守恒定律，会有一部分能量转化为内能，因此，装置不能一直转动下去，故C错误；
D．装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选B。
9、C
【详解】
A．骑电单车上坡时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．给电动车充电时，蓄电池相当于用电器，这一过程是将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；
C．电单车在刹车过程中，刹车片会发热，是通过做功改变刹车片内能的，故C错误，符合题意；
D．电单车没电时需要奋力蹬车，消耗人体内的一部分能量，根据能量守恒定律可知，这个过程能量转化守恒，故D正确，不符合题意。
故选C。
10、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。
二、填空题
1、两次电流表选用的量程不同 电 化学 乙 分度值小读数更加精确 0.46
【详解】
（1）[1]因为M、N两点的电流相等，而两个电流表的指针偏转角度不同，说明前后两次电流表选用的量程不同。
（2）[2][3]蓄电池充电时，将电能转化为化学能，储存在蓄电池中。
[4][5]从乙图中可以看出，乙图中指针偏转角度大，说明选择的量程较小，分度值小，故选乙表的读数为准，理由是：分度值小读数更加精确。
[6]乙图中电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.46A，故电路中的实际电流为0.46A。
2、热值 内 不守恒
【详解】
[1]由于液态氢的热值较大，单位质量的液态氢完全燃烧时所放出的热量大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。
[2][3]火箭升空时，燃料燃烧过程中，是燃料的化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能，由于这个过程中，燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能，因此火箭的机械变大，机械能不守恒。
3、内 守恒
【详解】
[1]由题意知道，皮球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，即机械能减少。机械能减少的原因是克服空气摩擦力做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能。
[2]小球、地面以及附近空气的总能量是守恒的。
4、机械能转化为内能 电能转化为化学能
【详解】
[1]摩擦生热是通过消耗机械能来得到内能的，因此将机械能转化为内能。
[2]对蓄电池充电是通过消耗电能来得到化学能的，因此将电能转化为化学能。
5、机械能转化为内能 化学能转化为光能和热能 电能转化为化学能
【详解】
（1）[1]用锯锯木头，锯条变热，用锯锯木头时克服摩擦做功，锯条变热，机械能转化为内能 。
（2）[2]木材燃烧，发光发热，木材燃烧时产生化学反应，发光发热，化学能转化为光能和热能 。
（3）[3]对蓄电池充电，消耗电能变为化学能，电能转化为化学能 。
三、计算题
1、60℃
【详解】
因为光照6h，太阳能热水器接收的太阳能为：W太阳能=2.5J/(h =4.5J，
又因为热水器接收的太阳能有42%转化为水的内能，所以水吸收的热量为：=W太阳能=424.5=1.89J，
所以质量为100kg的水升高的温度为：=45，
所以水的末温为：t2=t1+t=15+45=60．
2、 (1)3.024×107J；(2)7.56×107J；(3)40%
【详解】
(1)发动机所做的有用功
(2)燃油的质量
燃油完全燃烧放出的热量
(3)汽车发动机的效率
答：(1)汽车发动机所做的有用功为3.024×107J；(2)燃油完全燃烧放出的热量为7.56×107J；(3)汽车发动机的效率是40%。
3、（1）14%；（2）见解析
【详解】
解：（1）太阳能电池板工作一天（按8小时计算）吸收的太阳能
照明灯工作10小时消耗的电能
由此可得，太阳能照明灯利用太阳能的效率
（2）在相同的时间内（20年）进行比较
白炽灯（或节能灯）工作总时间
使用白炽灯情况：需要灯的盏数
购买白炽灯的费用
白炽灯所消耗的电能
使用白炽灯需交电费
因此，使用白炽灯共计费用
使用太阳能照明灯情况，需要灯盏数
购买节能灯的费用
因此，使用节能灯共计费用
使用白炽灯的总费用为7446元，使用节能灯的总费用为1700元。这说明，使用太阳能照明灯比使用这种白炽灯在经济上有很大优势．
4、（1）8.4×106J；（2）33.3%；（3）0.7kg
【详解】
解：（1）由知道，水的质量
m水＝ρV水＝1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg
水内能的增加，即水吸收的热量
（2）这架太阳能热水器5h接收的太阳能
E＝2.52×106J/(m2 h)×5h×2m2＝2.52×107J
这架太阳能热水器的效率
（3）不计热量损失，干木柴放出的热量
Q放＝Q吸＝8.4×106J
由Q放＝mq知道，需要完全燃烧干木柴的质量
答：（1）当太阳照射5h时，水的温度升高25℃，水的内能增加了8.4×106J；
（2）这架太阳能热水器的效率是33.3%；
（3）需要完全燃烧0.7kg的干木柴。
5、（1）1.68×107J；（2）2.1×107J；（3）80%；（4）0.4kg．
【解析】
(1)热水器中的水吸收的热量：Q＝cm(t t0)＝4.2×103J/(kg ℃)×100kg×40℃＝1.68×107J，(2)热水器5小时内接收到的太阳能：E＝4.2×106J/h×5h＝2.1×107J；(3)热水器的效率：η＝＝80%(4))∵煤气燃烧放出的热量80%被水吸收，∴煤气燃烧放出的热量：Q放＝＝2.1×107J，∵Q＝mq∴完全燃烧煤气的质量：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放＝Q＝1.68×107J，由Q＝mq可知完全燃烧煤气的质量：
m′＝ ＝＝0.4kg.