精品试题苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展综合练习试卷（精选）（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综合练习
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、小聪和同学们看了图中的漫画，一同追踪家里用的电能的来源时发表了各自的观点，说法不正确的是（　　）
A．小聪：我们生活中的大部分能量来自太阳
B．小明：能量既可以发生转移也可以发生转化
C．小光：在火力发电站发生的能量转化有：化学能转化为内能
D．小亮：所有能量转化为电能后就不会再转化了
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、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
5、联合国把每年的6月5日定为“世界环境日”，旨在唤起全世界人民的环境保护意识。以下措施有利于环境保护的是（　　）
A．大量砍伐树木
B．大量使用农药和化肥
C．工业废水直接排放
D．将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里
6、2021年5月22日10时40分，太阳能电池板一相机中国首个火星巡视器“祝融号”火星车（如图所示）成功驶上火星表面，开始巡视探测，并通过“天问一号”环绕器向地面传回探测信息。我国成为首次火星探测即实现着陆的国家。下列说法错误的是 （ ）
A．环绕器利用电磁波向地面传送信息
B．太阳能电池板能把太阳能转化为电能
C．配置六个车轮是为了增大火星车对火星表面的压强
D．相机拍照时镜头与火星表面的距离应大于镜头的两倍焦距
7、下列对有关现象的描述，正确的是（　　）
A．水蒸气冲开橡胶塞，是将机械能转化为内能
B．寒冷的冬天人们常搓手，是利用热传递的方式改变内能
C．发光二极管是利用金属的导电性制成的
D．云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷
8、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%
9、在进行如图所示的实验或有关装置工作时，由机械能转化为内能的是（　　）
A． B． C． D．
10、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
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、观察家里各种用电器你可以发现它们都要依靠电能来工作，例如电风扇是将______能转化为______能；电饭锅是将______能转化为______能。
2、小华看见水壶里的水沸腾时壶盖被掀起，发出“噗噗”声，就好奇地问奶奶：“为什么壶盖会跳动？”从能量角度分析，壶盖被掀起的过程中水蒸气的______能转化成了壶盖的______能。
3、某物体具有的动能为aJ，内能为bJ，分子总动能为cJ，重力势能为dJ，弹性势能为eJ，则它的机械能为______J，分子的总势能为______J（用题中的符号表示）。将铁丝反复弯折，铁丝弯折处发热，这个过程中能量转化是______能转化为______能。
4、2021年9月20日，我国在文昌发射中心用长征七号遥四运载火箭，成功发射三号货运飞船，获得完满成功。运载火箭的发动机______（选填“属于”或“不属于”）热机，燃料燃烧后通过做功，把内能转化为______。
5、2021年5月15日，中国“天问一号”着陆巡视器成功着陆火星，其搭载指的“祝融号”火星车开始热行探测任务。火星车的四块太阳能电池板由_______材料制成。太阳能电池板可以将太阳能转化为_______能。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶了9km，消耗汽油2kg．已知汽油的热值q汽油＝4.5×107 J/kg．假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则：
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）该型号汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？
（3）结合汽车内燃机的能量流向图，你认为目前汽车生产厂家及用户们是如何提高该车汽油机的效率？（答出两点即可）
2、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=4.2×103J/（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=4.2×107J/kg）。
3、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·℃）]
4、太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万．如图所示，某家庭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,若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃,[q干木柴=1.2×107J/kg],求
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
5、有一个能装50kg水的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能为Q太阳能=4.2×106J∕（h·m2）即：该水箱平均每平方米面积上每小时吸收的太阳能为4.2×106J。求：
（1）如果每天接收太阳能的时间为5h，则该晒水箱每天可以接收多少J的太阳能；
（2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有40%，那么在1标准大气压下，该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25℃的水升高多少℃；
（3）你认为太阳能热水器有什么优点和缺点（请各写出一点）。
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【详解】
A．自然界中，能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，我们生活中的大部分能量来自太阳能，故A正确，不符合题意；
B．能量以不同的形式存在着，能量可以相互转化和转移，故B正确，不符合题意；
C．火力发电站的工作过程是：燃烧燃料，燃料的化学能转化为内能，然后利用内能做功，故C正确，不符合题意；
D．能量转化为电能后，电能还可以转化为其他形式的能，故D错误，符合题意。
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、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．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。
5、D
【详解】
A．大量砍伐树木会造成水土流失，土地贫瘠，对环境有很大的危害，所以A不符合题意；
B．大量使用农药和化肥会破坏当地生态环境、导致土地板结、水体富营养化等，所以B不符合题意；
C．未经处理的工业废水中含有大量有害物质，有些物质在自然环境中不易分解，若直接排放，对当地环境的危害非常大，所以C不符合题意；
D．汞对人体是有害的，处理含汞的物质时不能采用简单填埋的方式，将含汞量高的旧电池投到标有“有害垃圾”的垃圾桶里集中合理处理，可以将危害降到最低，所以D符合题意。
故选D。
6、C
【详解】
A．电磁波能在真空中传播，环绕器利用电磁波向地面传送信息，故A正确，不符合题意；
B．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，把太阳能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．配置六个车轮，压力一定时，通过增大受力面积减小火星车对火星表面的压强，故C错误，符合题意；
D．由照相机的原理可知，相机拍照时，镜头与火星表面的距离应大于镜头的两倍焦距，故D正确，不符合题意。
故选C。
7、D
【详解】
A．水蒸气冲开橡胶塞，是将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，故A错误；
B．寒冷的冬天人们常搓手，双手摩擦时双手克服摩擦力做功，是利用做功的方式改变内能，故B错误；
C．发光二极管是利用半导体制成的，它具有单向导电性，故C错误；
D．云层中的闪电是云层之间摩擦产生的电荷，故D正确。
故选D。
8、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
9、A
【详解】
A．下压活塞时，活塞对封闭气体做功，机械能转化为内能，故A符合题意；
B．由图可知，这是内燃机的做功冲程，在该冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，故B不符合题意；
C．电暖器工作时，电能转化为内能，故C不符合题意；
D．水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，故D不符合题意。
故选A。
10、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。
二、填空题
1、电 机械
电 内
【详解】
[1] [2]电风扇工作时消耗电能，使扇叶转动即扇叶具有机械能，故电风扇是把电能转化成了机械能。
[3] [4] 电饭锅工作时也是消耗电能，但煮饭是对食物加热，即产生内能，故电饭锅是把电能转化成了内能。
2、内 机械
【详解】
[1][2]水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，此过程中，水蒸气膨胀对外做功，将自身的内能转化为壶盖的机械能。
3、a+d+e b-c 机械 内
【详解】
[1]机械能是物体动能、重力势能、弹性势能的总和，该物体的重力势能为
[2]分子的内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与相互作用的势能的总和，故分子的总动能为
[3[4]将铁丝反复弯折，对铁丝做功，消耗机械能转化为铁丝的内能，使铁丝的内能增加，温度升高。
4、属于 机械能
【详解】
[1]运载火箭的发动机，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机将燃料燃烧产生的内能转化为发动机的机械能，是热机。
[2]燃料燃烧，燃料的化学能先转化为内能，然后通过做功的方式把内能转化为火箭的机械能。
5、半导体 电
【详解】
[1]太阳能电池板主要材料是硅，硅是电池制造中常用的半导体材料。
[2]太阳光照射到电池板上后，可以产生电压，实现太阳能向电能的转化。
三、计算题
1、9×107J 4×103N 减少废气带走的热量、减小摩擦
【解析】
【分析】
（1）知道消耗汽油的质量和汽油的热值，利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量；（2）再利用效率公式η＝的变形公式W＝ηQ放可求出牵引力做的功，知道前进的距离，利用公式W＝Fs求出汽车的牵引力，知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力；（3）提高热机效率的方法可以通过减少散热损失、机械损失等方法，主要途径还是要减少废气带走的能量．
【详解】
(1)汽油完全燃烧放出热量：Q放＝mq汽油＝2kg×4.5×107J/kg＝9×107J；(2)由效率公式η＝可得，牵引力做的功：W＝ηQ放＝40%×9×107J＝3.6×107J；由功的公式W＝Fs可得，汽车的牵引力：F＝＝4×103N；因为汽车做匀速直线运动，所以受到的阻力f＝F＝4×103N；(3)从内燃机的能流图可知，热量损失主要有燃料没有完全燃烧、废气带走的热量、克服摩擦损耗的能量、散失的热量，因此提高热机效率的主要途径有：使燃料尽可能完全燃烧、减少废气带走的热量、减小摩擦、减小热散失等。
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、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．
4、（1）1.008×107；（2）0.84kg；（3）40%；节能、环保
【详解】
（1）．水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×80kg×30℃=1.008×107J；
（2）．已知Q放=Q吸=1.008×107J，
因为Q=mq；
所以需要完全燃烧的干木柴的质量：
（3）．每天获得的太阳能为E=5×2×2.52×106J=2.52×107J
太阳能热水器的效率：
太阳能的优点是取之不尽用之不竭，属于可再生能源；清洁无污染等．
答：（1）．水吸收的热量为：1.008×107J；（2）．需要完全燃烧0.84kg干木柴；（3）．该太阳能热水器的效率为40%，开发利用太阳能的优点是节能、环保；
5、 (1)4.2×107J；(2)75℃；(3)见解析
【详解】
(1)该晒水箱每天可以接收的太阳能
Q=4.2×106J∕(h m2)×5h×2m2=4.2×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=ηQ=40%×4.2×107J=1.68×107J
水升高的温度
Δt==80℃
此时水的末温
t=Δt+t0=80℃+25℃=105℃
因为在1标准大气压下水的沸点为100℃，所以水升高的温度为
Δt′=100℃ 25℃=75℃
(3)太阳能热水器优点有：安全、节能、环保等；缺点有：受季节、地域限制、要长时间连续日晒、不能长时间供热、安装在楼顶易损坏防水层等。
答：(1)晒水箱每天可以接收4.2×107J的太阳能；
(2)该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25℃的水升高75℃；
(3)见解析。