苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展专题攻克试题

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展专题攻克

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、下列关于热、热值和热机效率的描述，正确的是（）

A.使燃料然烧更充分，可以增大其热值B.物体吸收的热量越多，其比热容就越大

C.使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率D.燃料燃烧将内能转化为化学能

2、酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程，下列说法正确的是（）

A.用火种引燃木柴的过程是通过做功的方法改变内能

B.灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能

C.酒料在升温的过程中，所含的热量逐渐增大

D.熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受热均匀，同时避免粘锅

3、下列过程中，只有能量的转移，而不发生能量的转化的是（)

A.水蒸气把壶盖顶起

B.冬天用手摸户外的东西时感党冷

C.用锤子打铁件，铁件发热

D.洗衣机工作

4、下列关于能的转化和守恒的叙述，正确的是（）

A.电风扇工作时，将机械能转化为电能

B.汽车匀速下坡时，机械能守恒

C.汽油机做功冲程中，机械能转化为内能

D.绿色植物的光合作用将光能转化为化学能

5、在联合国峰会上我国提出了要提高非化石能源消费比重的计划，下列关于原子、能源和能量，说法

错误的是（）

A.太阳能是“能源之母”，其能量来自于自身的核聚变

B.化石能源是不可再生能源

C.能量在转化过程中一定遵守能量守恒定律

D.原子核由质子和电子组成

6、如图是用木炭加热烤肠时的一个场景，为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上

烤而不直接放在铁锅内烤。下面分析正确的是（）

A.闻到烤肠的香味，表明扩散只在气体中发生B.烤肠在加热过程中，温度升高，内能增大

C.木炭燃烧的过程中，将内能转化为化学能D.烤肠在石子上烤是利用了石子比铁锅的比热容小

7、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20C加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精

7

=3X10J/kg）o若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2X1（）3J/（kg.C）,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.cz.=2.4X103J/（kg•℃）

C.0-8min乙吸收的热量为3.36X10'j

D.该酒精灯的加热效率为28%

8、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”

9、人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能。太阳能转化为其他形式能的方式有三

种：光热转换、光电转换和光化转换。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为（）

A.机械能B.内能C.化学能D.电能

10、下列用电器工作时，关于能量转化说法正确的是（)

电动汽车日光灯蓄电池电饭锅

日困

洗衣机冰箱石英钟

A.日光灯只把电能转化为内能

B.石英钟只把电能转化为声能

C.电动汽车把电能转化为机械能和内能

D.电池充电是把化学能转化为电能

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图1这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。

（1）请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”：（填“能”、“不能”）；

（2）如图2是内燃机的能流图，请你填出图中“？”的内容：。

2、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其他形式，或者从一个物体

—到其他物体，而在其转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。因此不可能制造出

来。

3、2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再

次在太空授课。学生们观看电视直播时，电视收到的信号是波，信号传播时要用通讯卫星，卫

星上的“翅膀”实际是（选填“电源”、“用电器”）。

4、如图是选自人教版物理教材中的几个物理实验，请观察后回答以下问题:

（1）图甲实验：把玻璃板抽出，过一会两瓶的颜色一样了，说明______;

（2）图乙实验：磨平的铅块能吊起重物，说明______；

（3）图丙实验：活塞迅速压下沾有乙酸的棉花燃烧起来，说明______；

（4）图丁中：水蒸气将塞子冲出去时，其中的能量转化是。

5、如图是小球在地面弹跳的频闪照片。

\A

（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O

（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（5小题，每小题10分，共计50分）

1、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2X10/

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20c的水温度升高到

40℃.求：

(1)热水器中的水吸收的热量。；[水的比热容c=4.2X10：，/(kg.℃)]

⑵热水器5小时内接收到的太阳能E；

⑶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？(煤气的热值疔4.2X10，J/kg,假设煤气

燃烧放出的热量全部被水吸收)

2、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0

太阳能=4.2X1O'J/(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4.2X106J。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)。

3、随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”(如图所示)得到了广泛的应用。它在有阳光时通过

太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存

起来，供路灯晚间照明使用，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电。

放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数：

风力发电机太阳能电池组件

最小启动风速1.0m/s太阳能电池180W

最小充电风速3.0m/s太阳能转换效率15%

最大限制风速12.Om/s蓄电池400A*h12V

最大输出功率400W大功率LED路灯80W12V

(1)若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？

(2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置时，最大发电

功率达到180W,则当地垂直太阳光方向Im?范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？

(3)当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h,蓄电池的

电量也只由20%充到70%o求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。

4、某学校每天需要将1000kg、20C的水烧开(一标准大气压下)供师生饮用。水的比热容为

4.2X103J/(kg•D如果煤气的热值为4X10」/m3,燃烧煤气放出的热量只有60%被水吸收，学校每

天使用14.7n?的煤气，可以将水温度烧到多少°C?

5、天然气燃烧时，如果完全燃烧1n?的天然气所放出的热量全部被水吸收，可在一个标准大气压下将

kg的水从10C加热到沸腾；这些热量相当于完全燃烧kg煤放出的热量。[c水=4.2X10：'

J/(kg•℃),g天然气=3.78XIO?J/m\q^3.15X107J/kg]

---------参考答案-----------

一、单选题

1、C

【详解】

A.热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，所以使燃料然烧更充分不可以

增大其热值，故A错误；

B.比热容是物质的一种特点，与吸收的热量的多少无关，物体吸收的热量越多，其比热容不变，故B

错误；

C.使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故c正确；

D.燃料燃烧将化学能转化为内能，故D错误。

故选C。

2、D

【详解】

A.用火种引燃木柴的过程是热传递，故A错误；

B.木柴燃烧的过程，本质是化学能转化为内能的过程，故B错误；

C.热量是一个过程，不能说物体含有多少热量，故C错误；

D.熬制过程中需要不断地搅拌，使酒料受热均匀，同时避免粘锅，故D正确。

故选D。

3、B

【详解】

A.水蒸气把壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为机械能，故A不符合题意；

B.冬天用手摸户外的东西时感党冷，是热传递改变了内能，由于能量的形式没有发生改变，属于能量

的转移，故B符合题意；

C.用锤子打铁件，铁件发热，锤子对铁件做工，将机械能转化为内能，故C不符合题意；

D.洗衣机工作时，其实质是电动机将电能转化为机械能，故D不符合题意。

故选B。

4、D

【详解】

A.电风扇工作时，将电能转化为机械能，故A错误；

B.汽车匀速下坡时，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故B错误;

C.汽油机做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故c错误；

D.绿色植物的光合作用消耗了光能，获得了化学能，将光能转化为化学能，故D正确；

故选D。

5、D

【详解】

A.太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外释放能量，故A正确，不符合题意；

B.化石能源不可能在短期内从自然界得到补充，所以是不可再生能源，故B正确，不符合题意；

C.任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其

它形式的能量，而能的总量保持不变，即遵守能量守恒定律，故C正确，不符合题意；

D.原子核由带正电的质子与不带电的中子组成，故D错误，符合题意。

故选D。

6、B

【详解】

A.闻到烤肠的香味，表明香味扩散到空气中，而扩散是指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现

象，固体、液体也能发生扩散现象，故A错误；

B.加热烤肠时，烤肠吸收热量，温度升高，温度增加，故B正确；

C.燃料燃烧是将化学能转换为内能的过程，故C错误；

D.利用这种石头来制熟烤肠，这主要是利用了石头的比热容比铁的比热容大，在同样吸热的情况下，

其温度升高比较慢，且散热比较均匀的特点，故D错误。

故选B。

7、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.IXIO'J/（kg・C）,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

吸=△=42X103J/（!<g•⑦xQ/kgX80t?=3.36xio'j

故C正确；

D.乙从20℃加热至沸腾需要lOmin,吸收的热量

/吸_.

44

吸=S^in*"nin=336xioJ=4.2X10J

4g酒精完全燃烧放出的热量为

放==3x/O'j/kgx4x3kg;L2x/0'j

该酒精灯的加热效率为

:jx/%小呼x/%35%

放1.2X10J

故D错误。

故选C。

8、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Be

9、A

【详解】

光热转换是把光能转化为内能，光电转换是把光能转化为电能，光化转换是把光能转化为化学能。也

就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为机械能。A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

10、C

【详解】

A.日光灯在工作时主要把电能转化为光能，故A错误；

B.石英钟主要把电能转化为机械能，故B错误；

C.电动汽车把电能转化为机械能和少量的内能，故C正确；

D.电池充电的过程中，把电能转化为化学能，故D错误。

故选C。

二、填空题

1、不能散热损失

【详解】

(1)[1]不能。由于从上面流到下面水池过程中，用来打磨物体消耗能量，还有一部分重力势能转化

为掉入水池中的水的动能，故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下来的水要比抽上去

的水多，随着时间的推移，上面水池中的水越来越少，一段时间后便不再有水从上面流下来，所以这

个装置不能够“永动”。

(2)[2]因为热机的大量能量会通过散热的方式损耗，因此图中“？”的内容表示散热损失。

2、转移永动机

【详解】

［1］［2］能量守恒定律的内容是：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其

他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变；由于永

动机违背了能量守恒定律，所以永动机不可能制造出来。

3、电磁电源

【详解】

［1］电视是通过电磁波传递信息的，所以学生们观看电视直播时，电视收到的信号是电磁波。

［2］卫星上的“翅膀”实际上是太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为卫星提供电能，所以卫星上的

“翅膀”实际是电源。

4、分子在不停地做无规则运动分子之间存在引力做功可以改变物体的内能内能转化为机

械能

【详解】

（1）［1］把玻璃板抽出，过一会两瓶的颜色一样了，即空气与二氧化氮彼此进入对方，相互混合发生

了扩散现象，即说明分子在不停地做无规则运动。

（2）［2］由分子动理论知道，分子之间同时存在相互作用的引力和斥力，而磨平的铅块能吊起重物，

说明分子之间存在引力。

（3）［3］活塞迅速压下沾有乙酸的棉花燃烧起来，棉花的温度升高，说明压缩气体做功，使气体内能

增大，即机械能转化为内能。

（4）［4］水蒸气将塞子冲出去时，说明水蒸气的内能转化为了塞子的机械能，所以能量转化为内能转

化为机械能。

5、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)8.4X103

(2)2.1X1O7J

(3)40%

(4)0.2kg

【详解】

(1)热水器中的水吸收的热量：

Q=cm(t-to)=4.2XlO3J/(kg«℃)XIOOkgX(40℃-20℃)=8.4X106J；

(2)热水器5小时内接收到的太阳能：

^4.2X106J/hX5h=2.1X1O7J;

(3)热水器的效率：

昨％X100%=&,Xi。?x100%=40版

E2.1X107J

(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即

028.4X10%

由可得：完全燃烧煤气的质量:

Q就8.4x104

=0.2kg.

V-4.2xlO7J/kg

答：(1)热水器中的水吸收的热量为8.4XIO'J；

(2)热水器5小时内接收到的太阳能为2.IXlO'j；

(3)热水器的效率为40%；

(4)完全燃烧煤气的质量为0.2kg.

2、(l)4.2X107J；(2)75℃；(3)见解析

【详解】

(1)该晒水箱每天可以接收的太阳能

04.2X1(0/(hm?)X5hX2mJ4.2X107J

(2)水吸收的热量

。吸=〃04O%X4.2X10)=1.68X10、J

水升高的温度

△tA=——=8。C

cm4.2x10J/(kg-C)x50kg

此时水的末温

t=At+to=8O℃+25℃=105℃

因为在1标准大气压下水的沸点为100C,所以水升高的温度为

At'=100℃^5℃=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4.2X107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25c的水升高75℃；

⑶见解析。

3、(1)42h；(2)240W；(3)150W

【详解】

(1)充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电路输出。蓄电池的供电容量

生令12Vx400A・hX(90%-20%)=12VX400AX3600sX(90%-20%)=1.2096X10」

由户=占得可供灯具正常发光时间

WI.2096X107J,C,

=一=---------=151200s=42h

灯与80W

⑵太阳能电池板的总面积为51n:当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180肌所以太阳能

电池板每1m?发电功率为

[=T=36W

由表格数据可知

15%户太=P电

所以In?范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率

『需T鬻=240W

⑶蓄电池的电量由20%充至U70%

r=12VX400A«hX(70%-20%)=12VX400AX3600sX(70%-20%)=8.64X106J

由户=?得，风力发电机发电为

/电机=2喇i=50WX12X3600s=2.16X106J

太阳能电池板发电

伊太阳能=俨电机=8.64X106J-2.16X106J=6.48X10BJ

所以发电功率

A=T=12XXS=15°W

答：(1)仅