苏教版物理九年级下册第十八章 能源与可持续发展定向测评试题（有解析）

苏教版物理九年级下册第十八章 能源与可持续发展定向测评
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、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
2、以下现象中只有能量转移的是（　　）
A．煤气炉将水烧开 B．抱着热水袋取暖
C．通电后小灯泡发光 D．足球在草坪上越滚越慢
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、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
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、关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（　　）
A．核电站核反应堆发生的链式反应，速度是可以控制的
B．若用超导材料制造电烤火炉，发热效率更高
C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度不相等
D．化石能源和风能都属于可再生能源
7、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
8、关于能量转化，下列说法中正确的是（　　）
A．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能
B．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为内能
C．电动汽车在行驶过程中，发生的能量转化主要是将机械能转化为电能
D．人造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器
9、小聪在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精=3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2×103J/（kg·℃），则下列说法中正确的是（　　）
A．酒精燃烧的过程是内能转化为化学能
B．c乙=2.4×103J/（kg·℃）
C．0-8min乙吸收的热量为3.36×104J
D．该酒精灯的加热效率为28%
10、 “电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（　　）
A．电能 B．声能 C．电磁能 D．核能
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、马路上的路灯同时亮同时熄灭，它们是______联，白天充电电板能将光能转化为______能，节日里树枝上的小彩灯交替着闪烁，它们是______联，闪烁时将______能转化为内能和光能。
2、如图所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录．“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过______（选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为______能，从而获得上亿度的高温．
3、2015年11月底于北京召开的WRC世界机器人大会带来了一场机器人的饕餮盛宴。如图，他们可以演奏、跳舞、踢球，还可以通过电炒锅做出热气腾腾的饭菜．智能机器人可以直接接入家庭电路中，使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机、伺服电机等；或锂动力电池供电，连续工作时间3-4小时．最重要的一点，当机器人快没电时，会自动进行室内定位，寻找到充电桩进行充电，用户根本不用为机器人电量不足问题操心．
请结合文字介绍及图片信息指出与它有关的电学或者热学物理现象及对应的物理知识．（不得与示例重复）
示例：
物理现象：智能机器人做出热气腾腾的饭菜；
物理知识：热传递改变了饭菜的内能．
物理现象：______；
物理知识：______.
4、可燃冰是一种固态晶体，它属于_______（选填“可再生”“不可再生”）能源，它的热值为，2m3的可燃冰完全燃烧的可放出_______J的热量，若这些热量的被水吸收，可以将_______kg的水温度升高100℃。[]
5、随着智能手机的普及，人们的聊天方式也不断推陈出新，由于智能手机的待机时间很短，因此需要经常充电，当给电池充电时是将______能转化成______能。
6、如图是小球在地面弹跳的频闪照片。
（1）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了_________。
（2）小球在图中弹跳的过程中机械能________，小球、地面以及附近空气的总能量________。（选填“守恒”或“不守恒”）
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到80℃．
（1）水吸收的太阳能是多少 ［c水＝4.2×103J/(kg ℃)］
（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？ [q干木柴＝1.2×107J/kg]
2、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）
3、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？
4、2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg-℃）。求：
（1）6m3的可燃冰完全燃烧后可放出多少热量？
（2）若这些热量的80%被水吸收，可以将多少千克的水从20℃加热到100℃。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【详解】
A．煤气炉燃烧过程将化学能转化为内能，属于能量的转化；将水烧开，水吸收热量，利用热传递改变物体的内能，属于能量的转移，故A不符合题意；
B．抱着热水袋取暖，热量从热水袋传递到人体上，属于能量的转移，故B符合题意；
C．通电后小灯泡发光，将电能转化内能和光能，属于能量的转化，故C不符合题意；
D．足球在草坪上越滚越慢，是因为受到摩擦力作用，足球克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故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、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。
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、A
【详解】
A．核电站是核裂变的应用，核反应堆中发生的链式反应，速度是可以控制的，故A正确；
B．超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻变为0，由于其电阻为0，由焦耳定律可知，电流经过超导体时不会发热，故B错误；
C．5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3×108m/s，故C错误；
D．化石能源是经过漫长的岁月由太阳能转化而成的能源，不能短时间补充，所以是不可再生能源，故D错误。
故选A。
7、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。
8、D
【详解】
A．电暖气正常工作时，利用电流的热效应将电能转化为内能使周围温度升高，故A错误；
B．电风扇正常工作时，将电能转化为机械能，带动扇叶转动，故B错误；
C．电动汽车在行驶过程中，将电能转化为机械能，故C错误；
D．造卫星展开太阳能电池板，把太阳能转化为电能供给卫星用电器，故D正确。
故选D。
9、C
【详解】
A．酒精燃烧的过程是化学能转化为内能，故A错误；
B．由图乙可知，甲的沸点为100℃，所以，甲液体为水；由于单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，由乙图可知，质量相等的甲乙两种液体升高相同的温度甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由 可知，乙的比热容为甲比热容的一半，即c乙=2.1×103J/（kg·℃），故B错误；
C．0-8min乙吸收的热量为与甲（水）吸收的热量相同为
故C正确；
D．乙从20℃加热至沸腾需要10min，吸收的热量
4g酒精完全燃烧放出的热量为
该酒精灯的加热效率为
故D错误。
故选C。
10、D
【详解】
电闪雷鸣中的“电闪”具有电能、光能，同时由于电流的大小发生变化，能产生电磁波，具有电磁能；声音可以传递能量，“雷鸣”说明具有声能；电闪雷鸣中没有涉及到核能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、并 电 并 电
【详解】
[1]马路上的路灯同时亮，同时灭，但一盏灯坏时，其它灯仍然能亮，由并联电路中各个用电器互不影响可知，各路灯是并联的。
[2]白天充电电板，消耗光能，产生电能，将光能转化为电能。
[3][4]节日里树枝上的小彩灯交替着闪烁，互不影响，它们是并联的，闪烁时，消耗电能，产生内能和光能，将电能转化为内能和光能。
2、聚变 内
【详解】
[1][2]太阳内部发生的是核聚变，“东方超环”的反应原理与太阳内部一样，为核聚变，释放巨大的核能，原子核能又转化为内能。
3、利用充电器给机器人充电 将电能转化为化学能储存在电池内
【详解】
[1][2]机器人充电；将电能转化为化学能储存在电池内，电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过程，给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内，放电过程就是将化学能转化为电能。
4、不可再生
【详解】
[1]可燃冰短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源。
[2][3]的可燃冰完全燃烧释放的热量
根据可得水吸收的热量为
由可得，加热水的质量
5、电 化学
【详解】
[1][2]手机充电过程中，消耗了电能，消耗的电能转化成了化学能被存储在电池里，所以是将电能转化为化学能的过程。
6、内能 不守恒 守恒
【详解】
（1）[1]小球弹起的高度越来越低，说明小球的机械能减少，因为在小球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能。
（2）[2][3]小球运动的过程中，需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，机械能不守恒，但小球、地面以及附近空气的总能量保持不变，是守恒的。
三、计算题
1、（1）6.3×107J； （2）5.25kg
【分析】
（1）根据Q＝cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）干木柴完全燃烧放出的热量和水吸收的热量相等，根据Q＝mq求出干木柴的质量．
【详解】
(1)水从20℃上升到80℃所吸收的热量：
Q吸＝cm(t t0)＝4.2×103J/(kg ℃)×250kg×(80℃ 20℃)＝6.3×107J，
(2)燃烧干木柴放出的热量：Q放＝Q吸＝6.3×107J，
由Q＝mq得，需要干木柴的质量：
m干木柴＝＝5.25kg，
2、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。
3、 (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。
4、（1）8.4×l010J；（2）2×105kg
【解析】
【详解】
（1）6m3的可燃冰完全燃烧后可放出的热量：Q放=Vq=6m3×1.4×1010J/m3=8.4×1010J；
（2）由题可知，水吸收的热量：Q吸=Q放η=8.4×1010J×80%=6.72×1010J，
加热水的质量：。
答：（1）6m3的可燃冰完全燃烧后可放出8.4×1010J热量？
（2）若这些热量的80%被水吸收，可以将2×105kg的水从20℃加热到100℃。