难点详解沪科版九年级物理第二十章能源、材料与社会综合测评练习题(含详解)

1、沪科版九年级物理第二十章能源、材料与社会综合测评 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、下列物品具有导电性的是（）A铜钥匙B橡皮擦C橡胶手套D塑料刻度尺2、水汽包子是云梦胡金店特色名吃，其特色在于

2、兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，皮薄馅大，香而不腻。在水汽包子的制作过程中，以下说法正确的是（）A木柴燃烧时将内能转化为化学能B水汽包子“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动C水汽包子能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低D往热锅内倒入水会产生大量的“白气，“白气”是水汽化形成的3、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4、下列物品中属于导体的是（）A干木头B硬币C塑料杯D柴油5、2020年12月17日1时59分，探月工程“嫦娥五号

3、”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6、下列说法中，正确的是（）A垃圾集中丢弃不分类B三插插头改成两插插头使用C倡导海绵城市建改D矿泉水喝两口就随意丢弃7、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8、下列物品中，通常情况下属于导体的是（）A玻璃杯B陶瓷碗C不锈钢勺D干木棒9、他

4、一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础，我们为了纪念他，将他的名字命名为下列哪个物理量的单位（）A电阻B能量C电功率D电压10、下列有关能量的转化和守恒的说法正确的是（）A洗衣机工作时是将动能转化为电能B水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是机械能转化为内能C能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少D能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）1、如图所示，北京时间2021年10日16日时23分，搭载神舟十三号载人飞船

5、的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的 _能，再转化为火箭的 _能。2、阅读碳中和与能源结构并回答题。碳中和与能源结构碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身直接或间接产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳零排放。我国政府将采取有力的政策和措施，使二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。目前大多数的电能来源于燃烧化石能源而获得，煤炭是火力发电的主要燃料，在燃烧化石能源的过程中必定会有碳排放，因此不能简单地认为使用电力汽车就可以减少碳排放。在我国碳排

6、放总量中，煤炭排放的占比超过了60%，而煤电的碳排放约占煤炭总排放的一半，因此在电力工业中实现能源转型，是电力脱碳，实现碳中和的重要途径。优化和升级能源结构，要减少以煤炭为主的化石能源，提高新能源、可再生能源和其他能源的合理利用。目前比较成熟的是风力发电和光伏发电，据不完全统计，2020年我国风电、光伏发电量占全国发电总量的9.67%，火力发电量占全国总发电量的70%。风力发电和光伏发电无需化石能源又环保，为何不能像火力发电一样被广泛应用呢？第一个原因是风力发电和光伏发电有非连续的特点，具有不稳定性，比如太阳能受光照时间制约，风能受风力和风向制约。第二个原因是储电困难。电网只能容纳约15%的非

7、稳定型发电的电能，风能和太阳能发出来的电，电网是无法全部容纳的。电能的存储有物理和化学两种方式。物理的方式主要是通过势能等与电之间的相互转化，比如抽水蓄能，利用电力系统负荷低谷时的剩余电量用水泵把水抽到高处，把电能转化为水的势能，当系统发电量不足时，再让水流下来推动发电机发电。化学储能主要是依靠电池，把电力系统剩余电量存储到电池中。但以上储能方式还无法解决大规模储能问题。今后我们的风力发电和光伏发电会越来越多，发电量的波动性也会更强，对电网的时时调度要求会更高，风力发电和光伏发电的存储和运输是目前急需解决的技术问题。（1）风力发电和光伏发电目前还不能广泛应用的原因是_。（2）请你列举两条在日常

8、生活中有利于实现碳中和的具体做法或建议。_。_。3、科技落后，就要受制于人。美国对中国科技公司进行封锁制裁，限制华为等中国公司获取芯片。十四五规划提出：把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是_；“石墨炸弹”号称电力杀手，将石墨纤维涂覆在电力设备上，可破坏它们原有的绝缘性能，是电力设施受损难以修复，由此可知，石墨是_（均选填“导体”“半导体”“绝缘体”）。4、某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程，如图为_冲程工作示意图，活塞向_运动，这个冲程的能量转化为_。5、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

9、_（选填“裂变”或“聚变”），核能属于_（选填“可”或“不可”）再生能源。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、太阳能是一种理想的绿色能源。李刚家最近安装了一台太阳能、电能两用热水器，如图所示。请回答下列问题：（1）设水箱可装水80kg，在一般的光照条件下，一满箱20的水到傍晚时，水温可达到55，则水吸收的热量是多少？相当于多少立方米的煤气完全燃烧放出的热量？c水=4.2103 J/(kg)；煤气的热值约4107J/m3（2）在阴雨连绵的天气里，水箱中的水需要用电加热器来加热。若该电加热器规格为“220V 1.8kW”，要使满箱水同样从20升高到55，电加热器至少需要正常工作多少时间

10、？2、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高40求：（1）热水器中的水吸收的热量Q；水的比热容c=4.2103J/（kg）（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；（3）热水器的效率；（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收）3、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6107J/kg，他又测出在平直

11、公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？ （2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？ （3）该小汽车的效率是多少？ （4）若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？4、太阳能汽车就是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车我国研制的一辆太阳能实验车，电池板的有效面积是S8 m2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P1 kW.在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U120 V，并对车上的电动机提供I10 A 的电流，试问：(1)该太阳能电池将太

12、阳能转化为电能的效率是多少？(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上以6 m/s的速度行驶时，它受到的牵引力是多大？5、 “清华阳光”系列太阳能的数据如下：（1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为3106J若每天接收太阳能的时间以8h计算热水器能把接收到的太阳能的50%转变成水的内能，在正常情况下一天内该热水器能把初温为20的一箱水加热到多少摄氏度？（已知c水=4.2103J/（kg）（2）如果换用一台标有“220V1500W”的电热水器在额定电压下工作，把同样的一箱水加热升高相同的温度需要多长时间？四、实验探究（3小题

13、，每小题5分，共计15分）1、老师在课堂上做了如图所示的实验：把去掉钨丝的灯泡内芯（玻璃）接入电路中，串联的小灯泡不会发光，用酒精灯加热内芯一段时间后，小灯泡会逐渐发光在正常情况下，玻璃属于_（选填“绝缘体”或“导体”）；实验中玻璃能导电，说明_ 2、学习了“能量转移的方向性”后，小明和小芳设计实验研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏。他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。(1)为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温度变化的其他因素，即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同

14、和_相同。(2)按计划操作，他们实验时测得的数据如下：分析数据可知，他们实验时的室内温度是_，经过40 min后，泡沫塑料包的烧瓶中水温降低了_，而棉絮包的烧瓶中水温降低了_，由此可以得出的实验结论是_。(3)除了采用“相同时间内观察水降低的温度”来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用_的方法来比较这两种材料的保温性能。3、根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动

15、转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：_(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：_(3)改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证实验序号重物质量（千克）下降高度（米）升高温度（）实验序号重物质量（千克）下降高度（米）升高温度（）12050.5410100.5220101.0530101.5320151. 5640102.0若使容器内相同质量水的温度升高2.5，则25千克的重物需下降

16、_米-参考答案-一、单选题1、A【详解】A铜钥匙是由金属铜制成的，金属是导体，具有导电性，故A符合题意；BCD橡皮擦、橡胶手套、塑料刻度尺，是绝缘体，不容易导电，故BCD不符合题意。故选A。2、B【详解】A木柴燃烧时将化学能转化为内能，故A错误；B水煎包“香气四溢”，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；C水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故C错误；D往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的，故D错误。故选B。3、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

17、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。4、B【详解】ACD干木头、塑料杯和柴油都不容易导电，属于绝缘体，故ACD不符合题意；B硬币容易导电，属于导体，故B符合题意。故选B。5、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

18、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。6、C【详解】A垃圾集中丢弃不分类，既造成环境污染，又造成能源浪费。故A错误；B三插头改成两插插头使用，虽然不影响用电器的正常使用，但可能造成人体触电。故B错误；C倡导海绵城市，有利于缓解城市发展压力，有利于城市的可持续发展。故C正确；D矿泉水喝两口就随意丢弃，既造成环境污染，又造成能源浪费。故D错误。故选C。7、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

19、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。8、C【详解】A玻璃杯的材料是玻璃；属于绝缘体；故A不符合题意；B陶瓷碗的材料是陶瓷，属于绝缘体；故B不符合题意；C不锈钢尺的材料是金属，属于导体；故C符合题意；D干木棒不易导电，属于绝缘体；故D不符合题意；故选C。9、B【详解】一生致力于实验研究，用近40年的时间做了400多次实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，并且为能量守恒定律的建立奠定了基础的物理学家是焦耳。A电阻的单位是欧姆，故A不符合题意；B焦耳是功和各种能量的单位，

20、故B符合题意；C电功率的单位是瓦特，故C不符合题意；D电压的单位是伏特，故D不符合题意。故选B。10、D【详解】A洗衣机工作时是将电能转化为机械能，故A错误；B水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是内能转化为机械能，故B错误；C根据能量守恒定律，能量无论是转化还是转移，能量总和不会改变，故C错误；D能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，一切能量的转移和转化都遵循这一规律，故D正确。故选D。二、填空题1、内 机械 【详解】12火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，然后利用燃气的内能推动火箭升空，将内能转化为机械能。2、风力发电和光伏发电的不稳定性 储电困难 夏天开空调

21、温度不低于26 乘坐公共交通工具出行 【详解】（1）12由材料可知，风力发电和光伏发电目前还不能广泛运用的原因有：风力发电和光伏发电有非连续的特点，具有不稳定性。储电困难，有大量的电能被浪费。（2）34为了实现碳中和，应该在日常生活中减少碳排放，具体做法有：夏天开空调温度不低于26。乘坐公共交通工具出行。3、半导体 导体 【详解】1常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等，芯片是指含有集成电路的硅片，是半导体硅制成的。2因为石墨是导体，石墨絮状物使电路短路，使供电系统遭到破坏。4、压缩 上 机械能转化为内能 【详解】123由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，火花塞没有点火，活塞向上运动压缩

22、气缸内的油气混合物，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。5、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。三、计算题1、 (1)1.2J (2)0.3 (4)6.7s【解析】【分析】知道水的比热熔，质量和初温，由吸热公式Qcm求出水吸收的热量，再利用燃料燃烧放热公式QqV求出所需煤气的质量；用电加热器加热，要使这些水升高同样的温度，不计热损失，知道加热功率，利用t求加热时间。【详解】（1）水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）80kg(55-20)1.2107J；需要的煤气的体积：V0.3m3；

23、（2）P，加热时间：t6.7103s。2、（1）1.68107J；（2）2.1107J；（3）80%；（4）0.4kg【解析】(1)热水器中的水吸收的热量：Qcm(tt0)4.2103J/(kg)100kg401.68107J，(2)热水器5小时内接收到的太阳能：E4.2106J/h5h2.1107J；(3)热水器的效率：80%(4)煤气燃烧放出的热量80%被水吸收，煤气燃烧放出的热量：Q放2.1107J，Qmq完全燃烧煤气的质量：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放Q1.68107J，由Qmq可知完全燃烧煤气的质量：m 0.4kg. 3、（1）3.22108J；（2）6.44107J；（3

24、）20%；【详解】（1）小汽车行驶100km，消耗的总能量是：Q=mq=7kg4.6107J/kg=3.22108J；（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是W=Fs=644N100103m=6.44107J；（3）该小汽车的效率是=W/Q=6.44107J/3.22108J=20%；（4）汽油燃烧的总能量转化为：驱车前进的有用能量，克服机械摩擦的额外功的能量，机器吸收和蒸发到空气中的热量4、 (1)15%.(2)150 N.【解析】【分析】（1）已知每平方米面积上能接收到太阳能的功率，还知道太阳能电池产生的电压和供电动机正常工作的电流，可求电动机工作时的功率，根据效率公式求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率；（2）根据效率的公式求出了电动机工作时的功率，已知电能转化为机械能的效率，可求电动机的输出功率；又知道速度，利用P=Fv求汽车的牵引力。【详解】（1）太阳能电池的面板接收到的太阳能的功率为：P太=PS=1103W/m28m2 =8000W，转化为太阳能汽车的电功率为P电=UI=120V10A=1200W，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率：1（2）汽车的机械功率为P机=P电2=1200W75%=900W，当汽车匀速行驶时，P机=W5、（1）60； （2