难点详解教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术同步测评试题（含解析）

教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术同步测评
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、能源、信息技术和材料被称为当代文明的三大支柱，下列说法中错误的是（　　）
A．能量在转化或转移的过程中是守恒的，所以不必考虑节约能源
B．煤、石油、天然气等化石能源是不可再生能源
C．电能是二次能源
D．核能、太阳能是具有广阔开发前景的新能源
2、关于原子核和核能，下列说法正确的是（　　）
A．原子核由电子、质子和中子组成
B．现有核电站利用的是重核裂变
C．核能的使用不会对人类产生危害
D．氢弹爆炸时的链式反应是可控的
3、下列说法错误的是（　　）
A．能量的转移是有方向性的，而能量的转化是没有方向性的
B．发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”，说明声音具有能量
C．鹰在滑翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力
D．根据电磁波在真空中的传播速度公式c = λf，可以推断频率越高的电磁波，波长越短
4、如图是内燃机某冲程的工作示意图，下面四个事例中能量转化与之相同的是（　　）
A． B．
C． D．
5、关于信息的传递和能源的利用，下列说法中不正确的是（　　）
A．“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的
B．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
C．人类认识到能量的转化具有方向性，所以必须节约能源
D．化石能源蕴藏量有限，因此未来理想能源是太阳能、水能和风能等可再生能源
6、熔盐塔式光热发电原理是让熔盐物质吸收太阳能升温，流动传热给水产生蒸汽，蒸汽轮机被推动继而发电，实现太阳能（大小为E1）→内能→机械能E2→电能的转变，则（　　）
A．E1>E2
B．E1=E2
C．太阳能是不可再生能源
D．是通过做功方式改变熔盐物质内能
7、根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是（　　）
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后，会永不停息地在两侧来回运动
C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
8、关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同；上述说法中正确的是（　　）
A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
9、如图甲，迅速下压活塞，玻璃筒底部的棉花燃烧，图乙是热机的某一冲程，关于这两个过程，下列说法正确的是（　　）
A．图乙是热机的压缩冲程
B．图甲和图乙的能量转化情况相同
C．图甲中如果没有棉花，实验结论仍然成立
D．随着技术的进步，图乙热机的效率能达到 100%
10、现代生活中常使用内燃机提供动力的汽车和用电池提供动力的新能源汽车，下列说法正确的是（　　）
A．内燃机工作时不会污染环境
B．给电池充电时，是把化学能转化为电能
C．内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能
D．四冲程汽油机工作时，活塞运动都是靠飞轮的惯性来完成的
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、2021年4月13日，日本正式决定将福岛第一核电站的核废水进行“海排”，举世哗然。核电站是利用　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）将核能变成电能服务人类的，通常采用水冷却，是因为水的　 　较大。
2、2020年5月5日18时，我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功，如图所示，火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的　 　大；卫星在太空张开“翅膀”后获得的能源主要是　 　，属于　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
3、十九大报告提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境，使用新能源势在必行，太阳能等新型能源属于　 　能源（填“可再生”或“不可再生”）；华为5G时代已经来临，5G通信技术在进行信息、文件等材料的传输过程中，是靠　 　来传输的。
4、走近加油站，会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在　 　；完全燃烧10kg 汽油可以放出　 　J 的热量（汽油的热值为4.6×107J/kg） ；汽油机是把内能转化为　 　能的动力设备。
5、2021年4月23日，我国海军长征18号战略核潜艇在海南三亚某军港入列，其排水量为1.2万吨。该潜艇的核反应堆是通过　 　释放核能（选填“核裂变”或“核聚变”）；核潜艇是通过改变　 　来实现上浮或下潜的（选填“自身重力”或“所受浮力”）。
三、简答题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、现在你身边正在使用的能源中哪些是一次能源，哪些是二次能源．（请各举出三个例子．）
2、有一名同学在物理课外活动中提出一种设计方案：用水库的水发电，再用发的电把水抽回水库，那么抽水机和发电机就能不停地运转．这种方案对吗？为什么？
3、随着科学的进步，人们在实践中发现了许多新的能源，你知道哪些新的能源呢？
4、随着城市汽车的日益增多，由此产生的环境污染和交通拥堵已成为中国城市的普遍问题，为了解决这一问题，凯里市对一些道路实施改造，中心城区特殊路段实行限制一些农用车等通行，作为一名中国人，请你建议在生活中可以采取哪些“低碳”的方式出行，请至少说出两种方式．
5、一个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长，能源是否取之不尽，用之不竭吗？请你设想一下再过500年，人类能源的利用情景，写出两个场景．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】【解答】A．能量虽然守恒，但是有些自然资源是有限的，需要加以节约利用，A错误，符合题意；
B．煤、石油、天然气等化石能源，在地球上的存储有限，消耗后短时间无法再生，是不可再生能源，B正确，不符合题意；
C．电能是通过水的机械能、风能或燃料燃烧等转化的能源，属于二次能源，C正确，不符合题意；
D．核能、太阳能是具有巨大的开发潜力，可能替代石油、天然气等传统能源，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源。
能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，在能源的使用过程中，使能源从便于利用的变成不便于利用的，所以说能量虽守恒但还是要节约能源。
可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。
核能、太阳能开发潜力巨大，最终有可能成为石油、天然气等的替代能源。
2、【答案】B
【解析】【解答】A．原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，A不符合题意；
B．现有核电站是利用可控制的核裂变释放的能量来发电，B符合题意；
C．核能的使用会对人类产生危害，如核辐射、核泄漏等危害很大，C不符合题意；
D．氢弹爆炸是核聚变的结果，核聚变是不可控的，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】核能发电厂利用核裂变释放的能量来发电；核能是原子核发生变化时释放的能量，分为核裂变与核聚变，都会放出巨大的能量。
3、【答案】A
【解析】【解答】A．能量的转化和转移都具有方向性，A错误，符合题意；
B．声既能传递信息，又能传递能量，发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”，说明声可以传递能量，B正确，不符合题意；
C．鹰在滑翔时，翅膀上方空气流速大于下方，流速大的地方压强小、流速小的地方压强大，所以翅膀上方的压强小于下方，从而形成了升力，C正确，不符合题意；
D．根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λf，因为c一定，故λ与f成反比，即频率越高的电磁波，波长越短，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式，克服摩擦力，做功机械能转化成内能，能量的转移和转化具有方向性。
4、【答案】A
【解析】【解答】图中给的是内燃机的做功冲程，是内能转化为机械能。
A.水蒸气的内能对外做功，转化为塞子的机械能。故符合。
B.搓手，是做功改变内能，机械能转化为内能，故不符合。
C.压缩对空气做功，是机械能转化为内能，故不符合。
D.钻木取火，是机械能转化为内能，故不符合。
故答案为：A。
【分析】做功改变内能，有两种，一种是对物体做功，内能增加。另一种是物体对外做功，内能减少。
5、【答案】B
【解析】【解答】A.卫星导航系统使用电磁波来传递信息，说法正确。
B.手机既能接受电磁波，也能发射电磁波，说法不正确。
C.能量的转化具有方向性，是不可逆的，所以需要节约能源，说法正确。
D.化石能源是不可再生能源，太阳能、水能、风能是可再生能源，说法正确。
故答案为：B。
【分析】卫星导航系统使用电磁波来传递信息；手机靠发射和接收电磁波来传递信息；能量的转移与转化具有方向性；太阳能、水能、风能这种能从自然界源源不断地获取的能源是可再生能源。
6、【答案】A
【解析】【解答】AB．太阳能在转化为电能的过程中有能量损失，蒸汽轮机工作时将内能转化为机械能，其效率不可能达到100%，则E1>E2，A符合题意，B不符合题意；
C．太阳能是可再生能源，再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽，用之不竭的能源，C不符合题意；
D．太阳能以热辐射的方式将热量传递给熔盐，熔盐的内能增加，是通过热传递的方式改变熔盐物质的内能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】分析熔盐塔式光热发电过程中的能量转化情况作出判断。
使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
7、【答案】B
【解析】【解答】A．子弹射穿木板，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，A不符合题意；
B．不考虑空气阻力的影响，小球在光滑的U形槽斜面中由静止滚下，机械能守恒，小球会在两侧来回运动，不会停止，B符合题意；
C．在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，C不符合题意；
D．机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。
8、【答案】A
【解析】【解答】汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①②③正确；
汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误。
故答案为：A。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。汽油机和柴油机都有四个冲程，一个循环对外做功一次，不同之处有吸入的气体、点火方式和结构上的细微差别。
9、【答案】C
【解析】【解答】A．由图乙知，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是热机的做功冲程，A不符合题意；
B．图甲是机械能转化为内能，图乙是内能转化为机械能，B不符合题意；
C．图甲向下压活塞，活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，如果没有棉花，实验结论仍然成立，C符合题意；
D．热机在工作时，废气会带走一部分热量，燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量，所热机的效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
10、【答案】C
【解析】【解答】A．内燃机工作时燃烧化石燃料，排出的废气中有有害气体，会污染环境，A不符合题意；
B．给电池充电时，是把电能转化为化学能，B不符合题意；
C．内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能，C符合题意；
D．在内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能，排开的气体会污染环境，对电池充电时，将电能转化为化学能。
二、填空题
1、【答案】核裂变；比热容
【解析】【解答】核电站是利用原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的。
因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以发动机采用水冷却。
【分析】核电站是利用原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的。
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以发动机采用水冷却。
2、【答案】热值；太阳能；可再生
【解析】【解答】火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。
卫星在太空张开的“翅膀”是太阳能电池板，所以卫星在太空张开“翅膀”后获得的能源是太阳能。
太阳能在短时间内可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位质量的热量完全燃烧释放的热量多；再短时间内能再生的资源叫做可再生资源，比如水资源、太阳能；再短时间内不能再生的资源叫做可不可再生资源，比如核能、煤炭、石油。
3、【答案】可再生；电磁波
【解析】【解答】太阳能等新能源属于可再生能源。信息传递靠电磁波来传输。
【分析】再短时间内能再生的资源叫做可再生资源，比如水资源、太阳能；再短时间内不能再生的资源叫做可不可再生资源，比如核能、煤炭、石油；传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
4、【答案】运动；4.6×108；机械能
【解析】【解答】由于汽油分子在永不停息地做无规则运动，分子跑到了人的鼻孔中，所以会闻到一股汽油味。完全燃烧10kg 汽油可以放出的热量为Q=mq=10kg ×4.6×107J/kg=4.6×108J汽油机中燃气的内能推动活塞运动，把内能转化为了机械能。
【分析】闻到气味，说明分子在永不停息地做无规则运动；根据燃料的热值和质量的乘积计算热量；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
5、【答案】核裂变；自身重力
【解析】【解答】核反应堆是通过可以控制的裂变的链式反应来释放核能的。
核潜艇的体积无法改变，上浮或下潜是通过改变自身重力来实现的。
【分析】（1）核反应堆发生的是核裂变反应；
（2）潜水艇要上浮、悬浮、下沉，都是通过改变自身的重力大小来实现的。
三、简答题
1、【答案】解：一次能源是指直接获得就可以利用的能源；而二次能源是由一次能源转化来的．
故本题答案为：一次能源：太阳能，风能，地热能．二次能源：电能，燃烧天然气的热能，使用石油获得的能源．
【解析】【分析】要解答本题需掌握：一次能源和二次能源的定义．
2、【答案】答：不对．因为未考虑能量转化和转移过程中能量的消耗，故这种设计方案是不可行的．
【解析】【分析】能量之间是可以相互转化的，但在转化过程当中，能量也是有消耗的，消耗并不代表消失，但这部分能量往往无法再转化回来重新利用．
3、【答案】解：随着科学的进步，人们在实践中发现了许多新的能源，比如：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等都是新能源．
【解析】【分析】要解答本题需掌握：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能等都是新能源．
4、【答案】解：解决汽车尾气污染的方法很多，如限制私家汽车的数量，大力发展公共交通；汽车改用清洁环保型燃料；使用电动汽车；在汽车排气管加装尾气处理装置等．
答：（1）限制私家汽车的数量，大力发展公共交通；（2）汽车改用清洁环保型燃料．
【解析】【分析】治理汽车尾气污染问题要从汽车燃料、改进汽车发动机结构、控制汽车数量等方面进行分析解答．
5、【答案】解：如果没能源，人类将无法获取电能，晚上将无法使用电灯进行照明．
如果没有天然气，人类将无法使用燃气灶和燃气热水器．
答：（1）晚上将无法使用电灯进行照明．
（2）人类将无法使用燃气灶和燃气热水器．
【解析】【分析】能源的利用是有限度的，不是取之不尽，用之不竭的．没有能源后，人类生活将不会是现在的样子．
根据自己生活中利用能源的具体事例，写出场景．