苏教版物理九年级下册第十八章 能源与可持续发展必考点解析试卷（有解析）

苏教版物理九年级下册第十八章 能源与可持续发展必考点解析
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、下列说法中不正确的是（　　）
A．日食的产生是由于太阳光射向地球的光线被月球阻挡了
B．猴子“捞月亮”时，水中的“月亮”到水面的距离等于水的深度
C．在空气中，超声波和次声波传播速度相同
D．由于臭氧层破坏，大气层中二氧化碳的浓度增大，产生了“温室效应”
2、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
3、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
4、2020年12月17日1时59分，探月工程“嫦娥五号”返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，如图所示，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。下列说法正确的是（　　）
A．返回器内剩余燃料的热值不发生变化
B．返回器返回过程中主要通过热传递增加了外壳的内能
C．地面上的雪受热熔化过程中温度保持不变，内能也保持不变
D．返回器在返回过程中不遵循能量守恒定律
5、使用下列哪种能源对环境污染最小（　　）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能
6、关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（　　）
A．天然气是不可再生能源
B．光纤通信利用电信号传递
C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体
D．目前投入生产的核电站是利用核裂变获得核能的
7、下列说法中正确的是（　　）
A．使用测电笔时，人体一定要接触笔尾金属体
B．根据可知，当电阻两端的电压为零时，电阻也为零
C．电流做了多少做功，就有多少其他形式的能转化为电能
D．家庭电路中有一插座内的火线和零线相接触，其余用电器仍可正常工作
8、以下情景中，关于能量转化的说法正确的是（　　）
A．钻木取火的过程中，内能转化为机械能
B．电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能
C．发电机工作过程中，电能转化为机械能
D．汽油机工作过程中，化学能最终转化为机械能
9、下列关于能源、信息和材料的说法中正确的是（　　）
A．地热、天然气、电能都属于二次能源
B．光纤通信是激光利用了光的反射原理来传递信息的
C．太阳能是由太阳内部热核反应释放出的能量，故太阳能是不可再生能源
D．LED灯的核心元件发光二极管是由超导体材料制成的
10、2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第55颗导航卫星，这也是最后一颗北斗全球组网卫星。关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能变小，势能变大，机械能保持不变
B．动能变大，势能变小，机械能保持不变
C．动能变大，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能
D．动能变小，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、食物也是一种“燃料”，提供细胞组织所需能量，人的体温保持在37℃左右是因为食物提供的______能转变为人体的______能。
2、为了缓解电力紧张，海南昌江推进核电站的建设，核电站利用核能的途径是可控制的核______（选填“裂变”或“聚变”），核能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源。
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、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。
5、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。
6、指出下列过程中的能量转化：
（1）摩擦生热_______；
（2）对蓄电池充电_______。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、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）。
2、南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱来运输货物。
（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，求木箱内可装货物的最大质量（g取10N/kg）
（2）某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，（q柴油＝4.5×107J/kg。）求该运输过程中，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？
3、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：
太阳照射时间/h 装水量/L 吸热板面积/m2 水升高的温度/℃ 太阳辐射功率/J·（m2·h）-1
10 100 2.5 50 1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。求：
（1）求装满水时水的质量。
（2）水在10h内吸收的热量。
（3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气。（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（4）该太阳能热水器的能量转化效率。
4、有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。
型号 JL-88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（1）若它的底部支架与水平台面的总接触面积为0.3m2，求它对台面的压强；
（2）本地（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×107J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它每天中接收的太阳能约为多少？相当于节约了多少kg的煤碳（煤的热值为4.2×107J/kg）？
（3）请你从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．由于光的直线传播，当月球运动到太阳和地球之间时，太阳光射向地球的光线被月球阻挡了从而形成日食，故A正确，不符合题意；
B．由平面镜成像规律可知，猴子“捞月亮”时，水中的“月亮”到水面的距离等于空中的月亮到水面的距离，而非水的深度，故B错误，符合题意；
C．在同一种介质（空气）中，超声波和次声波传播速度相同，故C正确，不符合题意；
D．“温室效应”是由于大气层中二氧化碳的浓度增大，阻挡了热量的散失而产生了，故D正确，不符合题意。
故选B。
2、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．燃气灶炒菜，是将燃料燃烧的化学能转化为内能，故D错误。
故选C。
3、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。
4、A
【详解】
A．由于热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量和体积无关，所以返回器内剩余燃料的热值不发生变化，故A正确；
B．返回器返回过程中主要通过克服摩擦做功增加了外壳的内能，故B错误；
C．地面上的雪受热熔化过程中，吸收了热量，内能变大，但温度保持不变，故C错误；
D．返回器在返回过程中，能量的转化或转移的过程中遵循能量守恒定律，故D错误。
故选A。
5、D
【详解】
A．煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，对环境污染不是最小，故A不符合题意；
B．石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，对环境污染不是最小，故B不符合题意；
C．天然气的主要成分是碳，燃烧时可能产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，对环境污染不是最小，故C不符合题意；
D．太阳能是清洁能源，对环境无污染，对环境污染最小，故D符合题意。
故选D。
6、B
【详解】
A．天然气是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．光纤通信是利用激光传递信息的，不是应用电信号，故B错误，符合题意；
C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，制作二极管的材料是半导体材料，常用的有硅、锗等材料，故C正确，不符合题意；
D．目前投入生产的核电站的能量来自于重核的裂变，故D正确，不符合题意；
故选B。
7、A
【详解】
A．测电笔的工作原理就是利用在人体大地和火线之构建一个回路，指示灯才能亮，但人体能承受的电流很小，所以测电笔中有一个很大电阻，帮助限流，因此使用时人体要要接触笔尾金属体，但切不可接触笔尖。故A正确；
B．导体电阻是导体的一种属性，只与导体的长度、粗细、材料和温度等因素有关，与电压、电流无关，故B错误；
C．电流做功是把电能转化成其它形式的能，故应该是电流做了多少做功，就有多少电能转化成其他形式的能，故C错误；
D．家庭电路中一般用电器都是并联的，插座是用电器的接口，也与其它用电器是并联关系，根据并联电路的特点，如果插座处火线和零线相接触即发生短路，将引起空气开关跳闸，其它用电器都不能工作，故D错误。
故选A。
8、D
【详解】
A．钻木取火的过程中，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误；
B．电动机在通电转动过程中，消耗电能，主要获得机械能，故B错误；
C．发电机工作过程中，将机械能转化为电能，故C错误；
D．汽油机工作过程中，燃料的化学能先通过燃料燃烧转化为内能，再通过对外做功将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
9、B
【详解】
A．一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源；二次能源是由一次性能源直接或间接转换而来的能源；所以，地热、天然气属于一次能源，电能属于二次能源，故A错误；
B．激光可以在光导纤维里通过光的反射传播，从而传播信息，故B正确；
C．太阳能是由太阳内部热核反应释放出的能量，可以从太阳源源不断获得，为“一次能源”，同时也是可再生能源，故C错误；
D．二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误。
故选B。
10、C
【详解】
火箭加速上升的过程中，质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增大，重力势能增大；火箭升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，因机械能等于动能与势能的总和，所以火箭的机械能增大。火箭的喷气发动机工作时，将内能转化为机械能，故选项ABD错误，不符合题意，选项C正确符合题意。
故选C。
二、填空题
1、化学 内
【详解】
[1][2]因为食物提供的化学能转变为人体的内能，所以人的体温保持在37℃左右。
2、裂变 不可
【详解】
[1] 核电站是利用核裂变反应所释放的能量产生电能的发电厂。
[2]核能属于一旦消耗就很难再生的能源，是不可再生能源。
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、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。
5、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。
6、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。
三、计算题
1、 (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。
2、（1）5×103kg（2）20%
【解析】
【详解】
（1）由 知道，水平冰面能承受的最压力是：F大＝p大S＝1×104Pa×5m2＝5×104N；
在水平面上压力等于重力，即G＝F；
木箱的质量不计，由G＝mg知道，木箱内可装货物的最大质量是： ＝5×103kg；
（2）由 知道，木箱受到的牵引力是： ＝900N；
牵引力做的功是：W＝Fs＝900N×10×103m＝9×106J，
柴油完全燃烧放出的热量是：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；
柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率是： ＝20%。
3、（1）100kg；（2）2.1×107J；（3）0.25m3；（4）50%
【详解】
解：（1）装满水时，水的体积等于热水器的装水量
V＝V容＝100L＝0.1m3
水的质量
m＝ρV＝1×103kg/m3×0.1m3＝100kg
（2）水在10h内升高的温度为50℃，水吸收的热量
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃＝2.1×107J
（3）天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收，即
Q放＝Q吸＝2.1×107J
完全燃烧天然气的体积
V==0.25m3
（4）热水器吸收太阳能的热量为
Q太＝1.68×106J/(m2·h)×2.5m2×10h＝4.2×107J
太阳能热水器能量转化效率为
答：（1）装满水时水的质量为100kg；
（2）水在10h内吸收的热量为2.1×107J；
（3）需要完全燃烧0.25m3的天然气；
（4）太阳能热水器的能量转化效率为50%。
4、（1）4×103Pa；（2）3.36×108J，0.8kg；（3）利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）（合理即可）
【详解】
解：（1）热水器中水的体积为
水的质量为
热水器装满水之后总质量为
太阳能热水器对地面的压力等于热水器的重力，即
热水器的台面的压强为
（2）由题意可知，它每天中接收的太阳能约为
煤完全燃烧时产生的热量为
需要煤的质量，即节约煤的质量为
（3）太阳能是可再生能源，且是清洁能源，提倡开发利用太阳能，可以节约化石能源的使用（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”），减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）。
答：（1）它对台面的压强为4×103Pa；
（2）它每天中接收的太阳能约为3.36×108J；相当于节约了8kg的煤碳；
（3）利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）（合理即可）。