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专项训练试卷（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专项训练
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、如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来，则（　　）
A．小轮滚动过程中支持力对其做功
B．正常运行时，小轮的速度一直不变
C．正常运行时，小轮的机械能一直守恒
D．正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能
2、如图所示，是我校新安装的太阳能路灯，关于太阳能路灯，下列表述不正确的是（　　）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．灯泡将电能转化为光能
C．蓄电池白天将化学能转化为电能
D．在使用太阳能路灯整过过程中，能量是守恒的
3、如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4、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
5、以下说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．总有一天，热机的效率能够达到100%
C．燃料的热值与燃料的质量没有关系
D．热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
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、关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（　　）
A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体
8、 “湿地之都，五色盘锦”是对家乡特色的生动描述。下列说法正确的是（　　）
A．石油属于可再生能源
B．丹顶鹤在水中的倒影是光沿直线传播形成的
C．水中河蟹的位置看起来比实际浅是光的折射形成的
D．红海滩红得耀眼，是由于海滩上的碱蓬草能发出红光
9、如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，若整个过程中不计能量损耗，下列说法正确的是（　　）
A．从A位置到B位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
B．在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh
C．小球到达B点时，小球的重力大于弹簧的弹力，所以小球继续下落
D．B 位置到C 位置的过程中铁球所受的重力大于弹簧所施加的弹力
10、下列关于能量转化的说法，正确的是（　　）
A．目前有些新能源汽车，实现了“零排放”，效率可达100%
B．水壶里水沸腾壶盖跳动时机械能转化为内能
C．提高热机效率是节能问题的核心
D．将塑料笔杆在头发上摩擦起电是把电能转化为机械能
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、汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的　 　能，使汽车的速度减小，直至停止。这些能量在转化过程中，能量的总量保持　 　。
2、小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去。你认为这个设计方案　 　（选填“可行“或“不可行“），理由是　 　。
3、火箭在起飞的时候喷出高温的气体，使火箭加速升空，同时火箭外壳的温度也升高，在这个过程中，火箭外壳的内能　 　，机械能　 　。
4、如图所示是某单缸四冲程汽油机的做功冲程，该冲程的能量转化是将　 　能转化成机械能；若该汽油机的汽缸活塞面积为6×10-3m2，活塞行程为0.1m，做功冲程燃气的平均压强为6.0×105Pa，飞轮转动的速度是3600revs/min，则汽油机每秒对外做功　 　次，每秒燃气对活塞所做的功为　 　J。
5、太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为　 　能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。蓄电池充电时将电能转化为　 　能。若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J，这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯正常工作50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是　 　。
三、简答题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、央视“广而告之”栏目播放了这样一幅场景：五十年后的一次拍卖会上，一瓶无污染的纯净水底价为500万美元…你看了以后什么感想？
2、缺水已是一个世界性的普遍现象．合理利用和保护水资源，是每个人应尽的责任．结合我们的家庭生活，请列举出三个可行的节水方法．
3、如图所示，足够高的粗糙水平桌面上静止一木块，轻质无弹性细线的一端系在木块上，另一端绕过定滑轮挂有托盘。 往托盘中添加砝码后，木块向右做加速运动，在木块运动一段时间的过程中，请判断木块增加的动能E，与砝码重力做的功W的大小关系，并通过完整分析阐述理由。（不计托盘质量，空气阻力，线与滑轮间的摩擦）
4、为了留住我们的绿水青山，我市正大力实施“公园城市”工程，截止目前我市公园总数已达干余个。如果你是公园内的一名生态保护执法者，你将坚决制止哪些破坏公园生态环境的行为？（举例两条即可）
5、从能量转化的角度分析核电站与一般火力、地热发电站的工作原理有哪些异同．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A．小轮滚动过程中支持力的方向始终和运动方向垂直，所以支持力不做功，A不符合题意；
B．正常运行时，小轮到达最高点将原路返回，此时速度为0，所以小轮的速度是变化的，B不符合题意；
C．机械能守恒是指只有重力或者弹力做功时，动能和势能相互转化，总量不变；小轮滚动过程中，需要消耗电能，电能转化为机械能，C不符合题意；
D．关掉电源后，小轮逐渐停下来，说明正常运行时，由于摩擦的存在，小轮在运动过程中机械能不断减小，需要消耗电能转化为机械能作为补充，才能使机械能不变，每次到达相同的最高位置，所以，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
2、【答案】C
【解析】【解答】ABC．在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；在晚上，蓄电池给探照灯供电，只是将化学能转化成电能，再转化为光能使用。AB正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．能量是守恒的，不会凭空消失，也不会凭空产生。所以在使用太阳能路灯整过过程中，能量是守恒的，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【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。
3、【答案】C
【解析】【解答】桶内高压空气膨胀对外做功，是内能转化为机械能，而做功冲程的能量转化是内能转化为机械能.
故答案为：C。
【分析】空气膨胀对外做功是内能转化为机械能，功冲程的能量转化是内能转化为机械能。
4、【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。
5、【答案】C
【解析】【解答】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量温度不变，A不符合题意；
B．无论科技多发达，总会由于摩擦、散热等原因导致能量的损失，热机的效率不可能达到100%，B不符合题意；
C．燃料的热值是指燃料完全燃烧时放出的热量与质量的比例，是燃料的一种特性，与燃料的质量没有关系，C符合题意；
D．热机的工作过程，除了将内能转化成机械能的过程，还有压缩冲程将机械能转化为内能等其它过程，D不符合题意。
故答案为：C。
【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，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系。
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】AB．地球上的化石能源都是太阳能转化来的，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转，压缩机运转需消耗电能，C正确，不符合题意；
D．热传递的条件是温度差，热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】化石能源都是太阳能转化来的；能量的转化和转移中，总量守恒；热传递时能量从高温物体转移至低温物体。
8、【答案】C
【解析】【解答】A．石油属于不可再生能源，A不符合题意；
B．丹顶鹤在水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，B不符合题意；
C．水中河蟹的位置看起来比实际浅，河蟹反射的光线、由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得变浅了，C符合题意；
D．红海滩红得耀眼，是由于海滩上的碱蓬草能反射红光，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系，影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播，各种各样的倒影对应光的反射，潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼对应的光的折射，彩虹的形成对应光的色散，结合选项分析求解即可。
9、【答案】B
【解析】【解答】A．从A位置到B位置，铁球质量不变，高度减小，铁球重力势能减小；该过程铁球速度增大，铁球动能增大；该过程弹簧形变量增大，弹簧弹性势能增大。若整个过程中不计能量损耗，则铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能。A不符合题意；
B．从A位置到C位置，铁球的重力做功
因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗，所以，根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量为
B符合题意；
C．从A位置到B位置，小球重力大于弹簧弹力，小球受合力方向向下，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相同，小球竖直向下做加速运动，该过程中，小球重力不变，弹簧形变量增大，弹力增大，小球受向下合力变小，小球到达B位置时，小球受合力为零，即小球重力等于弹簧弹力，速度最大；从B位置到C位置，小球继续下落，是因为小球具有惯性，保持原来运动状态不变，C不符合题意；
D．从B位置到C位置，该过程弹簧形变量继续增大，弹簧弹力继续增大，大于小球重力，小球受合力方向向上，小球速度方向向下，小球受合力方向与速度方向相反，小球做减速运动，C位置小球速度为零，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体发生弹性形变时，具有弹性势能，运动的物体具有动能，根据物体受到的力不同判断物体的运动状态。
10、【答案】C
【解析】【解答】A．任何机器都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，A不符合题意；
B．水壶里水沸腾壶盖跳动时水的内能转化为壶盖跳动的机械能，B不符合题意；
C．热机效率越高能源的转化率就越高，就越节能，C符合题意；
D．摩擦起电的实质是将机械能转化为电能和内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】减少能量损失，可以有效提高热机效率。
二、填空题
1、【答案】内能；不变
【解析】【解答】汽车在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【分析】摩擦过程中，机械能转化为内能；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
2、【答案】不可行；违背了能量守恒定律
【解析】【解答】解：题中设想的能量转化过程是这样的：电能→机械能→电能→机械能，根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能，所以不能循环下去。
故答案为：不可行；违背了能量守恒定律。
【分析】由于能量在转化或转移中，存在损失，永动机不可能实现。
3、【答案】增加；增加
【解析】【解答】火箭在起飞的时候喷出高温的气体，高温气体的内能一部分传递给火箭外壳，火箭外壳的温度升高，使火箭外壳的内能增加；同时火箭外壳与大气摩擦，摩擦生热，也使火箭外壳内能增加。
火箭在起飞的时候喷出高温的气体，使火箭加速升空，火箭的动能增加，重力势能也增加，即机械能增加。
【分析】分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
4、【答案】内；30；10800
【解析】【解答】汽油机的做功冲程，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能。燃气对活塞的平均压力为F=pS=6.0×105Pa×6×10-3m2=3600N
活塞做功一次的路程s=0.1m，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=Fs=3600N×0.1m=360J
飞轮转动的速度是3600revs/min=60revs/s
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动60周，要对外做功30次，燃气对活塞做的总功为W总=W×30=360J×30=10800J
【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。汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
5、【答案】电；化学；30%
【解析】【解答】太阳能路灯的灯杆顶端的太阳能电池板，利用光电效应，将太阳能转化为电能。
蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来。
使用太阳能路灯的有用能量
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）为 ，该太阳能路灯的能量转化效率
该太阳能路灯的能量转化效率30%。
【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；电能除以总功即为转化效率。
三、简答题
1、【答案】答：爱护水资源主要应从防止水污染和节约用水两方面做起．自然界的水有较强的自净能力，但由于人类生产、生活过程中向水中排放了大量的废物，导致水质恶化现象，这就是水污染，其主要来源有工业污染、农业污染、生活污染；所以感想是：我们应从现在做起，从小事做起，保护环境，珍惜水资源．
【解析】【分析】爱护水资源主要应从防止水污染和节约用水两方面做起．水体被污染主要是因为人类生产、生活过程中向水中排放了大量的废物，超过了水的自净能力，导致水质恶化现象，能产生污染物的场所有工业、农业、生活方面的．
2、【答案】解：方法一：用洗过衣服的水冲马桶．
方法二：用淘米的水浇花．
方法三：关紧水龙头，防止水的无谓流失．
【解析】【分析】可以从水的流失与一水多用的角度来考虑节约用水．
3、【答案】根据题意知道，在往托盘中加砝码后，木块和砝码都会做加速运动，而且木块在桌面上运动时，需要克服摩擦力做功，所以，砝码重力做的功转化为木块和砝码的动能、及由于摩擦产生的内能，所以木块增加的动能E小于砝码重力做的功W。
【解析】【分析】能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会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，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变.
4、【答案】（1）不允许私自砍伐树木；（2）不允许打扰和猎杀公园内的生物。
【解析】【解答】为了留住我们的绿水青山，日常不要破坏公园生态环境，例如做到如下：1、禁止践踏草坪；2、禁止在树木上乱刻乱画；3、禁止乱丢生活垃圾；4、禁止焚烧植被；5、禁止私挖树木、花草，6、不允许私自砍伐树木；7、不允许打扰和猎杀公园内的生物等等。
【分析】留住绿水青山，我们既要要意识，更要有行动.
5、【答案】答：对比分析核电站与一般火力、地热发电站的工作过程可知，
其相同点是：最终都是产生了电能，即能量的转换过程是相同的；
不同点是：消耗能量的种类是不同的，核能发电消耗了核能；而火力、地热发电分别消耗了化学能和内能．
【解析】【分析】从能量转化的角度、从消耗能量的种类的角度分析相同点和不同点．