蘇教版九年級物理下冊第十八章能源與可持續發展專題攻克

考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組

考生注意：

1、本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘

2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規定位置上

3、答案必須寫在試卷各個題目指定區域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的

答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。

第I卷（選擇題30分）

一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）

1、下列關于熱、熱值和熱機效率的描述，正確的是（）

A.使燃料然燒更充分，可以增大其熱值B.物體吸收的熱量越多，其比熱容就越大

C.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機的效率D.燃料燃燒將內能轉化為化學能

2、酒是人類神奇的發明，如圖是將谷物倒入鍋中熬制酒料的過程，下列說法正確的是（）

A.用火種引燃木柴的過程是通過做功的方法改變內能

B.灶臺下木柴燃燒的過程，將內能轉化成了化學能

C.酒料在升溫的過程中，所含的熱量逐漸增大

D.熬制過程中需要不斷地攪拌，目的是使酒料受熱均勻，同時避免粘鍋

3、下列過程中，只有能量的轉移，而不發生能量的轉化的是（)

A.水蒸氣把壺蓋頂起

B.冬天用手摸戶外的東西時感黨冷

C.用錘子打鐵件，鐵件發熱

D.洗衣機工作

4、下列關于能的轉化和守恒的敘述，正確的是（）

A.電風扇工作時，將機械能轉化為電能

B.汽車勻速下坡時，機械能守恒

C.汽油機做功沖程中，機械能轉化為內能

D.綠色植物的光合作用將光能轉化為化學能

5、在聯合國峰會上我國提出了要提高非化石能源消費比重的計劃，下列關于原子、能源和能量，說法

錯誤的是（）

A.太陽能是“能源之母”，其能量來自于自身的核聚變

B.化石能源是不可再生能源

C.能量在轉化過程中一定遵守能量守恒定律

D.原子核由質子和電子組成

6、如圖是用木炭加熱烤腸時的一個場景，為了讓烤腸不致被烤焦且均勻受熱，店主將烤腸放在石子上

烤而不直接放在鐵鍋內烤。下面分析正確的是（）

A.聞到烤腸的香味，表明擴散只在氣體中發生B.烤腸在加熱過程中，溫度升高，內能增大

C.木炭燃燒的過程中，將內能轉化為化學能D.烤腸在石子上烤是利用了石子比鐵鍋的比熱容小

7、小聰在老師指導下，用如圖所示的同一個實驗裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體（其中一種是

水），用測得的數據繪制了溫度隨時間變化圖像如圖，乙從20C加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（q酒精

7

=3X10J/kg）o若單位時間內甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等,c水=4.2X1（）3J/（kg.C）,則下列說

法中正確的是（）

A.酒精燃燒的過程是內能轉化為化學能

B.cz.=2.4X103J/（kg?℃）

C.0-8min乙吸收的熱量為3.36X10'j

D.該酒精燈的加熱效率為28%

8、下列說法中不正確的是（）

A.日食的產生是由于太陽光射向地球的光線被月球阻擋了

B.猴子“撈月亮”時，水中的“月亮”到水面的距離等于水的深度

C.在空氣中，超聲波和次聲波傳播速度相同

D.由于臭氧層破壞，大氣層中二氧化碳的濃度增大，產生了“溫室效應”

9、人類利用太陽能的實質，是將太陽能轉化為其他形式的能。太陽能轉化為其他形式能的方式有三

種：光熱轉換、光電轉換和光化轉換。也就是說，目前人們無法直接將太陽能轉化為（）

A.機械能B.內能C.化學能D.電能

10、下列用電器工作時，關于能量轉化說法正確的是（)

電動汽車日光燈蓄電池電飯鍋

日困

洗衣機冰箱石英鐘

A.日光燈只把電能轉化為內能

B.石英鐘只把電能轉化為聲能

C.電動汽車把電能轉化為機械能和內能

D.電池充電是把化學能轉化為電能

第n卷（非選擇題70分）

二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）

1、如圖1這個設想曾得到不少人的贊許，并把這個裝置譽為“永動機”。

（1）請運用你掌握的知識，說明這個裝置是否真能“永動”：（填“能”、“不能”）；

（2）如圖2是內燃機的能流圖，請你填出圖中“？”的內容：。

2、能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體

—到其他物體，而在其轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。因此不可能制造出

來。

3、2021年12月9日15點40分，“天宮課堂”第一課正式開講，這是時隔8年之后，中國航天員再

次在太空授課。學生們觀看電視直播時，電視收到的信號是波，信號傳播時要用通訊衛星，衛

星上的“翅膀”實際是（選填“電源”、“用電器”）。

4、如圖是選自人教版物理教材中的幾個物理實驗，請觀察后回答以下問題:

（1）圖甲實驗：把玻璃板抽出，過一會兩瓶的顏色一樣了，說明______;

（2）圖乙實驗：磨平的鉛塊能吊起重物，說明______；

（3）圖丙實驗：活塞迅速壓下沾有乙酸的棉花燃燒起來，說明______；

（4）圖丁中：水蒸氣將塞子沖出去時，其中的能量轉化是。

5、如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片。

\A

（1）小球在彈跳過程中，每次跳起能達到的最大高度不斷降低，是因為機械能轉化為了O

（2）小球在圖中彈跳的過程中機械能,小球、地面以及附近空氣的總能量________。（選填

“守恒”或“不守恒”）

三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）

1、太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之一.某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2X10/

的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中質量為100kg、初溫為20c的水溫度升高到

40℃.求：

(1)熱水器中的水吸收的熱量。；[水的比熱容c=4.2X10：，/(kg.℃)]

⑵熱水器5小時內接收到的太陽能E；

⑶熱水器的效率〃；

(4)若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？(煤氣的熱值疔4.2X10，J/kg,假設煤氣

燃燒放出的熱量全部被水吸收)

2、有一個能裝50kg水的太陽能曬水箱，其接收太陽能的面積為2m2,該曬水箱接受的太陽輻射能為0

太陽能=4.2X1O'J/(h-m2)即：該水箱平均每平方米面積上每小時吸收的太陽能為4.2X106J。求：

(1)如果每天接收太陽能的時間為5h,則該曬水箱每天可以接收多少J的太陽能；

(2)由于熱量的散失等原因，水的吸熱效率只有40%,那么在1標準大氣壓下，該曬水箱一天吸收的

太陽能可使質量為50kg,溫度為25℃的水升高多少℃；

(3)你認為太陽能熱水器有什么優點和缺點(請各寫出一點)。

3、隨著人們環保意識的提高，“風光互補路燈”(如圖所示)得到了廣泛的應用。它在有陽光時通過

太陽能電池板發電，有風時通過風力發電機發電，兩者皆備時同時發電，并將電能輸送至蓄電池儲存

起來，供路燈晚間照明使用，為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90%左右即停止充電。

放電余留20%左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統配置方案的相關參數：

風力發電機太陽能電池組件

最小啟動風速1.0m/s太陽能電池180W

最小充電風速3.0m/s太陽能轉換效率15%

最大限制風速12.Om/s蓄電池400A*h12V

最大輸出功率400W大功率LED路燈80W12V

(1)若遇到陰天并且無風，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發光多長時間？

(2)若一塊該“風光互補路燈”太陽能電池板的總面積為5m2,當其垂直太陽光方向放置時，最大發電

功率達到180W,則當地垂直太陽光方向Im?范圍內太陽能電池板所接收太陽輻射的最大功率為多少？

(3)當風速為6.0m/s時，風力發電機的輸出功率將變為50W。在這種風速下，持續光照12h,蓄電池的

電量也只由20%充到70%o求此過程中太陽能電池板發電的平均功率。

4、某學校每天需要將1000kg、20C的水燒開(一標準大氣壓下)供師生飲用。水的比熱容為

4.2X103J/(kg?D如果煤氣的熱值為4X10」/m3,燃燒煤氣放出的熱量只有60%被水吸收，學校每

天使用14.7n?的煤氣，可以將水溫度燒到多少°C?

5、天然氣燃燒時，如果完全燃燒1n?的天然氣所放出的熱量全部被水吸收，可在一個標準大氣壓下將

kg的水從10C加熱到沸騰；這些熱量相當于完全燃燒kg煤放出的熱量。[c水=4.2X10：'

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

---------參考答案-----------

一、單選題

1、C

【詳解】

A.熱值是燃料的特性，只與熱量的種類有關，與燃料的燃燒情況無關，所以使燃料然燒更充分不可以

增大其熱值，故A錯誤；

B.比熱容是物質的一種特點，與吸收的熱量的多少無關，物體吸收的熱量越多，其比熱容不變，故B

錯誤；

C.使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機的效率，故c正確；

D.燃料燃燒將化學能轉化為內能，故D錯誤。

故選C。

2、D

【詳解】

A.用火種引燃木柴的過程是熱傳遞，故A錯誤；

B.木柴燃燒的過程，本質是化學能轉化為內能的過程，故B錯誤；

C.熱量是一個過程，不能說物體含有多少熱量，故C錯誤；

D.熬制過程中需要不斷地攪拌，使酒料受熱均勻，同時避免粘鍋，故D正確。

故選D。

3、B

【詳解】

A.水蒸氣把壺蓋頂起，是水蒸氣的內能轉化為機械能，故A不符合題意；

B.冬天用手摸戶外的東西時感黨冷，是熱傳遞改變了內能，由于能量的形式沒有發生改變，屬于能量

的轉移，故B符合題意；

C.用錘子打鐵件，鐵件發熱，錘子對鐵件做工，將機械能轉化為內能，故C不符合題意；

D.洗衣機工作時，其實質是電動機將電能轉化為機械能，故D不符合題意。

故選B。

4、D

【詳解】

A.電風扇工作時，將電能轉化為機械能，故A錯誤；

B.汽車勻速下坡時，速度不變，動能不變，高度降低，重力勢能減小，所以機械能減小，故B錯誤;

C.汽油機做功沖程，將燃氣的內能轉化為活塞的機械能，故c錯誤；

D.綠色植物的光合作用消耗了光能，獲得了化學能，將光能轉化為化學能，故D正確；

故選D。

5、D

【詳解】

A.太陽釋放的能量主要來自于內部發生的核聚變，向外釋放能量，故A正確，不符合題意；

B.化石能源不可能在短期內從自然界得到補充，所以是不可再生能源，故B正確，不符合題意；

C.任何一種形式的能在轉化為其它形式的能的過程中，消耗了多少某種形式的能量，就能得到多少其

它形式的能量，而能的總量保持不變，即遵守能量守恒定律，故C正確，不符合題意；

D.原子核由帶正電的質子與不帶電的中子組成，故D錯誤，符合題意。

故選D。

6、B

【詳解】

A.聞到烤腸的香味，表明香味擴散到空氣中，而擴散是指不同物質相互接觸時，彼此進入對方的現

象，固體、液體也能發生擴散現象，故A錯誤；

B.加熱烤腸時，烤腸吸收熱量，溫度升高，溫度增加，故B正確；

C.燃料燃燒是將化學能轉換為內能的過程，故C錯誤；

D.利用這種石頭來制熟烤腸，這主要是利用了石頭的比熱容比鐵的比熱容大，在同樣吸熱的情況下，

其溫度升高比較慢，且散熱比較均勻的特點，故D錯誤。

故選B。

7、C

【詳解】

A.酒精燃燒的過程是化學能轉化為內能，故A錯誤;

B.由圖乙可知，甲的沸點為100℃,所以，甲液體為水；由于單位時間內甲吸收的熱量與乙吸收的熱

量相等，由乙圖可知，質量相等的甲乙兩種液體升高相同的溫度甲吸收的熱量是乙吸收熱量的2倍，

由可知，乙的比熱容為甲比熱容的一半，即c乙=2.IXIO'J/（kg?C）,故B錯誤；

C.0-8min乙吸收的熱量為與甲（水）吸收的熱量相同為

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

故C正確；

D.乙從20℃加熱至沸騰需要lOmin,吸收的熱量

/吸_.

44

吸=S^in*"nin=336xioJ=4.2X10J

4g酒精完全燃燒放出的熱量為

放==3x/O'j/kgx4x3kg;L2x/0'j

該酒精燈的加熱效率為

:jx/%小呼x/%35%

放1.2X10J

故D錯誤。

故選C。

8、B

【詳解】

A.由于光的直線傳播，當月球運動到太陽和地球之間時，太陽光射向地球的光線被月球阻擋了從而形

成日食，故A正確，不符合題意；

B.由平面鏡成像規律可知，猴子“撈月亮”時，水中的“月亮”到水面的距離等于空中的月亮到水面

的距離，而非水的深度，故B錯誤，符合題意；

C.在同一種介質（空氣）中，超聲波和次聲波傳播速度相同，故C正確，不符合題意;

D.“溫室效應”是由于大氣層中二氧化碳的濃度增大，阻擋了熱量的散失而產生了，故D正確，不符

合題意。

故選Be

9、A

【詳解】

光熱轉換是把光能轉化為內能，光電轉換是把光能轉化為電能，光化轉換是把光能轉化為化學能。也

就是說，目前人們無法直接將太陽能轉化為機械能。A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

10、C

【詳解】

A.日光燈在工作時主要把電能轉化為光能，故A錯誤；

B.石英鐘主要把電能轉化為機械能，故B錯誤；

C.電動汽車把電能轉化為機械能和少量的內能，故C正確；

D.電池充電的過程中，把電能轉化為化學能，故D錯誤。

故選C。

二、填空題

1、不能散熱損失

【詳解】

(1)[1]不能。由于從上面流到下面水池過程中，用來打磨物體消耗能量，還有一部分重力勢能轉化

為掉入水池中的水的動能，故流下來的水不能全部被抽送到上面的水池中。即流下來的水要比抽上去

的水多，隨著時間的推移，上面水池中的水越來越少，一段時間后便不再有水從上面流下來，所以這

個裝置不能夠“永動”。

(2)[2]因為熱機的大量能量會通過散熱的方式損耗，因此圖中“？”的內容表示散熱損失。

2、轉移永動機

【詳解】

［1］［2］能量守恒定律的內容是：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其

他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變；由于永

動機違背了能量守恒定律，所以永動機不可能制造出來。

3、電磁電源

【詳解】

［1］電視是通過電磁波傳遞信息的，所以學生們觀看電視直播時，電視收到的信號是電磁波。

［2］衛星上的“翅膀”實際上是太陽能電池板，將太陽能轉化為電能，為衛星提供電能，所以衛星上的

“翅膀”實際是電源。

4、分子在不停地做無規則運動分子之間存在引力做功可以改變物體的內能內能轉化為機

械能

【詳解】

（1）［1］把玻璃板抽出，過一會兩瓶的顏色一樣了，即空氣與二氧化氮彼此進入對方，相互混合發生

了擴散現象，即說明分子在不停地做無規則運動。

（2）［2］由分子動理論知道，分子之間同時存在相互作用的引力和斥力，而磨平的鉛塊能吊起重物，

說明分子之間存在引力。

（3）［3］活塞迅速壓下沾有乙酸的棉花燃燒起來，棉花的溫度升高，說明壓縮氣體做功，使氣體內能

增大，即機械能轉化為內能。

（4）［4］水蒸氣將塞子沖出去時，說明水蒸氣的內能轉化為了塞子的機械能，所以能量轉化為內能轉

化為機械能。

5、內能不守恒守恒

【詳解】

（1）［1］小球彈起的高度越來越低，說明小球的機械能減少，因為在小球運動的過程中，需要克服阻

力做功，有一部分機械能轉化成了內能。

(2)[2][3]小球運動的過程中，需要克服阻力做功，有一部分機械能轉化成了內能，機械能不守恒,

但小球、地面以及附近空氣的總能量保持不變，是守恒的。

三、計算題

1、(1)8.4X103

(2)2.1X1O7J

(3)40%

(4)0.2kg

【詳解】

(1)熱水器中的水吸收的熱量：

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

(2)熱水器5小時內接收到的太陽能：

^4.2X106J/hX5h=2.1X1O7J;

(3)熱水器的效率：

昨％X100%=&,Xi。?x100%=40版

E2.1X107J

(4)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即

028.4X10%

由可得：完全燃燒煤氣的質量:

Q就8.4x104

=0.2kg.

V-4.2xlO7J/kg

答：(1)熱水器中的水吸收的熱量為8.4XIO'J；

(2)熱水器5小時內接收到的太陽能為2.IXlO'j；

(3)熱水器的效率為40%；

(4)完全燃燒煤氣的質量為0.2kg.

2、(l)4.2X107J；(2)75℃；(3)見解析

【詳解】

(1)該曬水箱每天可以接收的太陽能

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

(2)水吸收的熱量

。吸=〃04O%X4.2X10)=1.68X10、J

水升高的溫度

△tA=——=8。C

cm4.2x10J/(kg-C)x50kg

此時水的末溫

t=At+to=8O℃+25℃=105℃

因為在1標準大氣壓下水的沸點為100C,所以水升高的溫度為

At'=100℃^5℃=75℃

(3)太陽能熱水器優點有：安全、節能、環保等；缺點有：受季節、地域限制、要長時間連續日曬、不

能長時間供熱、安裝在樓頂易損壞防水層等。

答：(1)曬水箱每天可以接收4.2X107的太陽能；

(2)該曬水箱一天吸收的太陽能可使質量為50kg,溫度為25c的水升高75℃；

⑶見解析。

3、(1)42h；(2)240W；(3)150W

【詳解】

(1)充電至90%左右即停止充電，放電余留20%左右即停止電路輸出。蓄電池的供電容量

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

由戶=占得可供燈具正常發光時間

WI.2096X107J,C,

=一=---------=151200s=42h

燈與80W

⑵太陽能電池板的總面積為51n:當其垂直太陽光方向放置時，最大發電功率達到180肌所以太陽能

電池板每1m?發電功率為

[=T=36W

由表格數據可知

15%戶太=P電

所以In?范圍內太陽能電池板所接受太陽輻射的最大功率

『需T鬻=240W

⑶蓄電池的電量由20%充至U70%

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

由戶=?得，風力發電機發電為

/電機=2喇i=50WX12X3600s=2.16X106J

太陽能電池板發電

伊太陽能=儼電機=8.64X106J-2.16X106J=6.48X10BJ

所以發電功率

A=T=12XXS=15°W

答：(1)僅