2022年强化训练沪粤版九年级物理下册第二十章能源与能量守恒定律达标测试试卷(无超纲带解析)

九年级物理下册第二十章能源与能量守恒定律达标测试
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、下列说法错误的是（）
A．手机5G通讯技术是利用电磁波传递信息的
B．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息
C．“北斗三号”导航系统最后一颗组网卫星是一颗地球同步通讯卫星，以地球为参照物，它是运动的
D．新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能
2、关于能源及其利用的下列说法正确的是( )
A．水能、风能和化石能源均是可再生能源
B．电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动转化为电能
C．大量使用石油产品会造成大气污染，因此应该停止开采石油
D．大亚湾核电站是利用原子核聚变释放的核能来发电的
3、下列有关能量转化或转移的说法中正确的是( )
A．电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能
B．古人钻木取火是通过做功的方式将机械能转化为内能
C．内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能
D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转化为内能
4、如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回摆动，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（）
A．小轮滚动过程中没有力对其做功
B．正常运行时，小轮的速度一直不变
C．断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立
D．正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能
5、如图所示，是由大量反射镜组成的太阳能发电装置。

图中的各个反射镜在计算机的控制下，使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，集热器中的水变成水蒸气推动汽轮机，从而带动发电机发电，下列说法中正确的是（）
A．太阳能是可再生能源
B．一天中反射镜的朝向不需要做任何调整
C．水蒸气推动汽轮机做功时，机械能转化为内能
D．汽轮机带动发电机发电时，电能转化为机械能
6、月球表面为超高真空，白天最高温度可达160℃，夜间最低温度可达﹣180℃，环境极端严酷，然而月球含有丰富的可用于核聚变反应的氦3资源。

2019年1月3日10点26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。

拍摄的世界第一张近距离月背影像图通过“鹊桥”中继星传回地球，揭开了古老月背的神秘面纱。

下列说法中正确的是（）
A．中继星是用超声波实现通信
B．月球背面的照片是通过电磁波传回地球的
C．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量
D．在月夜可利用超导材料发热为月球车提供热量
7、福清核电5号机组是利用核反应堆发生核反应发电，下列说法正确的是（）
A．核反应堆是利用核裂变产生核能
B．核能属于可再生能源
C．用水给堆芯降温，是水的比热容小
D．发电机把电能转化为机械能
8、如图所示，2020年疫情期间雷神山医院的医疗机器人正式上岗，一台机器人可以完成楼上楼下两层的病区消毒和配送医疗物资的任务，尽可能地减少交叉感染。

下列说法正确的是（）
A．机器人的轮子上刻有粗糙的花纹，是为了减小摩擦
B．机器人不能瞬间制动，是因为受到了惯性的作用
C．机器人工作时受到的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D．机器人载着配送物资匀速上坡，它的机械能增加，内能增加
9、关于能源、能量，下列说法正确的是（）
A．能量是守恒的，不会发生能源危机
B．太阳能、风能、核能都是可再生能源
C．太阳能是太阳内部发生核聚变而产生的
D．核能属于二次能源，不能从自然界直接获得
10、在进行如图所示的实验或有关装置工作时，由机械能转化为内能的是( )
A．B．
C．D．
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、“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦．如图为航母上简化的蒸气弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．牵引索与蒸气活塞连接的两个滑轮为（填“定”或“动”）滑轮；气缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．
2、电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。

该现象说明能量的转化具有。

“ 220V40W”的白炽灯泡，两端加10V的电压时，测得通过的电流是0.1A，比较阻值的变化，可以说明灯丝的电阻随降低而减小。

3、小娟荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小娟的重力势能
（填变化情况），小娟荡起的高度越来越低，最后会停下来，说明小娟的减少了，减少的那部分能量转化成了能．
4、 2018年长春市中考成绩可以通过手机进行查询，手机是通过来传递信息的，手机接听电话吋，主要根据声音的,很容易分辨出熟人的声音。

太阳能可以发电，消耗的太阳能属于能源（选填“可再生”或“不可再生”）。

5、如图是一款太阳能玩具电动车。

太阳能属于（填“可”或“不可”）再生能源；其中的硅光电池板主要是利用（填“半导体”或“超导”）材料制成；电动车运动过程中，太阳能主要转化为车的能。

三、实验探究（5小题，每小题10分，共计50分）
1、小明与小芳为了探究泡沫塑料和棉絮的保温性能的好坏，两人设计并做了这样的实验，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）为保证实验的科学性，除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的质量相同和相同．
（2）按照计划操作，小明与小芳把实验测得的时间和温度数据记录在下表中．
分析实验数据可知，他们实验时室内的温度是℃；从计时开始到40min后，泡沫塑料包的水温度降低了℃，而棉絮包的水温度降低了℃，由此你能看出，在这两种材料中，保温效果比较好的是．
（3）小明与小芳是采用了“在相同的时间内，比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的，你还可以采用“”的方法来比较两种材料的保温性能。

（4）已知水温下降的特点：温度较高时，水温下降得较快．
①根据这一特点，时间为30min时，棉絮组的水温可能是下列选项中的哪一个.
A、46℃
B、43℃
C、39℃
D、36℃
②下列图象中能表示其温度T随时间t变化关系的.
2、1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能和合金称为形状记忆合金．
记忆效应分别有：单程记忆效应和双程记忆效应．单程记忆效应是指，材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状．双程记忆效应是指，某些合金加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状．
形状记忆合金在航天方面的应用已取得重大进展．美国国家航空、航体那句采用形状记忆合金制造了月面天线．这种月面天线为半球形展开天线，体积较大．当往运载火箭或航天飞机上装载时，先在低温下对它进行压缩，形成便于装运的小球团；待发送到月球表面时，受太阳光照射加热而恢复记忆的原形，展开成正常工作的半球形天线．
根据上面提供的材料回答下列问题：
（1）将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来，填在表格内．
（2）仿照（1）的格式将月面天线的展开过程，按条件用简单的图象表示出来．
（3）若给你一个记忆合金材料，将会用它来制作元件．（选填在生活或生产中具有使用价值的元件）
3、阅读下面的短文，回答问题.
1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点B放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流.塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”.
某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
请根据以上资料和数据说明回答下列问题：
（1）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流；其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流；其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流.（均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由能转化而来.
（3）热电偶电路可以把温度信号换成信号，利用这种性质可以把热电偶做成
（写出一种应用）.
4、阅读《导电塑料》回答问题．
失误中的发现﹣﹣﹣﹣﹣导电塑料
在20世纪70年代的一天，日本的一位科学家在实验室里用常规的方法，获得了一种具有金属光泽的银灰色薄膜，而按经验，用同样的方法得到的应当是聚乙炔黑色粉末，他觉得奇怪，于是就回过头来检查他的实验过程有没有错，结果发现添加的催化剂比规定数量多出了1000倍，但是，测试结果显示这种产物确实是聚乙炔塑料，并且它能够导电．就这样，导电塑料在这次意外的操作中诞生了．
以后，科学家门对导电塑料进行了深入研究，制造出了可以实际应用的导电塑料．
目前美国已经用导电塑料代替了半导体材料制造太阳能电池，还实验用导电塑料作蓄电池的电极材料．如果把导电塑料作为电极材料应用到汽车蓄电池里，可以把蓄电池的质量由15Kg降至2Kg，并且能够反复充电1000次以上，大大延长其使用寿命．瑞士还用导电塑料制成了印刷电路板，并已经应用到中小型计算机中，使用效果良好，成本只有铜印刷电路板的40%．英国和加拿大则把导电塑料用到了电子玩具．电子游戏机，电视机和其他普通电器上，都明显地降低了产品成本．最近，日本一家公司用导电塑料制成了晶体管，取得了突破性进展．
导电塑料兼具塑料和金属的优点，密度比金属小得多，不需要冶炼，也不需要再高温条件下加工，而制取导电塑料的资源也十分丰富，造价低廉．因此，导电塑料的出现，将会给21世纪的材料科学带来新的生机．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）操作导电塑料实验过程中，添加的催化剂的数量比规定的（填“多”或“少”）．
（2）美国已经用导电塑料代替制造出太阳能电池，还实验用导电塑料作蓄电池的电极材料．
（3）导电塑料的优点是（至少写出两点）．
5、（1）在“比较水和食用油吸热能力”的实验中，请思考并完成以下几个问题：
①水和食用油的质量应该保持(选填“相等”或“不相等”)；
②如何比较他们的吸热能力，同组的同学经过讨论，得出了两个方案：
a．让水和食用油升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少：
b．让水和食用油吸收相同的热量，然后比较它们：
③结论：通过实验发现， (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。

（2）某同学用如甲图装置测酒精的热值。

加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2：烧杯中水的质量为M，水的初温t1，未温t2，水的比热容用c表示，用上述符号表达该同学测酒精热值的计算式：；该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写一条产生该误差的原因：。

甲
（3）如乙图，是牛顿所设汁的蒸汽三轮车原理图，这台蒸汽三轮车在工作过程中，
能转化为机械能。

-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】A．电磁波可以在真空中传播，电磁波既能传递信息，又能传递能量，手机、卫星都是通过电磁波来传递信息的，A正确，不符合题意；
B．激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，B正确，不符合题意；
C．因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，所以它相对地球的位置没有发生变化，以地球为参照物，它是静止的，C错误，符合题意；
D．光伏发电系统发电时将太阳能转化为电能，D正确，不符合题意。

故答案为：C。

【分析】手机、卫星都是通过电磁波来传递信息的；光导纤维利用光的反射传递信息；地球同步卫星，以地球为参照物，是静止的；光伏发电系统将太阳能转化为电能。

2、【答案】B
【解析】A.水能、风能是可再生能源，而化石能源属于不可再生能源，故A错误；
B.电能可以使电灯发光，同时产生内能，而这些内能无法自动转化为电能，故B正确；
C.大量使用石油产品会造成大气污染，要减小对石油的消耗，但是有些产业必须使用石油，因此要合理使用，故C错误；
D.大亚湾核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的，故D错误。

故选B。

【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源叫可再生能源；
（2）根据能量转化和转移的方向性判断；
（3）根据对资源的合力利用分析；
（4）根据核电站的工作原理分析。

3、【答案】B
【解析】电动机消耗电能，输出机械能，是通过做功的方式将电能转化为机械能；A说法错误；古人
钻木取火时消耗机械能，最后木头温度升高，内能增大，是通过做功的方式将机械能转化为内能，B 说法错误；内燃机是通过做功的方式将内能转化为机械能，C说法错误；冷天搓手感到手掌发热，消耗机械能，人的手掌发热内能增加，这是通过做功的方式将机械能转化为内能，D说法错误；
故答案为：B。

【分析】能量的转化通过做功改变的；能量的转移是热传递改变的。

4、【答案】D
【解析】A.在小轮滚动过程中，前半程是下降的，重力肯定对其做功；此外，用电能补充消耗的机械能，电对小轮做功，故A错误；
B.正常运行时，由于小轮的高度先降低再升高，所以它的重力势能先减小后增大；因为重力势能和动能相互转化，所以动能先变大后变小，即速度先变大后变小，故B错误；
C.断电后，最终小轮会停下来，但是它的机械能并没有消失，而是转化成内能，肯定遵循能量守恒定律，故C错误；
D.由于摩擦力的存在，在运行时，小轮的机械能肯定会有一部分转化为内能；只有消耗电能，将损失的机械能补充，小轮才能回到原来的高度，往复运动，故D正确。

故选D。

【分析】（1）功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过距离的乘积，分析重力和电能是否对它做功；
（2）小轮的轨道是弯曲的，分析下降和上升过程中，动能的变化，进而判断速度的变化；
（3）从机械能和内能的转化角度进行解答；
（4）小轮运动过程中，会有机械能转化为内能，如果没有电能的补充，那么小轮到达的高度肯定会越来越低。

5、【答案】A
【解析】A．太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，A符合题意；
B．反射镜在计算机的控制下调整方向使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，B不符合题意；
C．水蒸气推动汽轮机，将内能转化为机械能，带动发动机发电，C不符合题意；
D．汽轮机带动发电机发电时，将机械能转化为电能，D不符合题意。

故答案为：A。

【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。

6、【答案】B
【解析】解：AB、月球上没有空气，真空不能传声，而电磁波可以在真空中传播，所以中继星不能利用超声波传递信息，月球背面的照片是通过电磁波传回地球的。

A不符合题意，B符合题意；
C、核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的。

C不符合题意；
D、超导体没有电阻，通电后不会发热，因此无法利用超导材料发热为月球车提供热量。

D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】现代社会为信息社会，信息的传播离不开电磁波，故应掌握电磁波的性质及应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的，微波炉利用微波加热食物等.
核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的.
超导体没有电阻，通电后不会发热.
7、【答案】A
【解析】A．核聚变和核裂变都能释放出巨大的能量，由于目前核聚变不可控，则核反应堆是利用核裂变产生的核能发电，A符合题意；
B．核燃料来源与地球上的矿产资源，具有不可逆转性，所以核能不是可再生能源，B不符合题意；
C．用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容较大，同等条件下吸热更多，降温效果好，C不符合题意；
D．核裂变释放的巨大能量给水加热后温度升高，会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】核反应堆是利用核裂变产生的核能发电，核裂变释放的巨大能量给水加热后温度升高，会
产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能。

8、【答案】C
【解析】A．机器人的轮子上刻有粗糙的花纹，是为了增大接触面粗糙程度，增大摩擦，A不符合题意；
B．惯性是物体的性质，不能说受到了惯性的作用，B不符合题意；
C．机器人在竖直方向上受到的重力和地面对机器人的支持力作用，重力与支持力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，C符合题意；
D．机器人载着配送物资匀速上坡，它的机械能增加，内能没有变化，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】平衡力和相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上，两个等大反向的力作用在同一物体上，即为平衡力，作用在不同物体上即为相互作用力。

9、【答案】C
【解析】A．能量是守恒的，但由于能量的转化具有方向性，所以无节制地消耗能源会发生能源危机，A不符合题意；
B．太阳能、风能是可再生能源，但核能是不可再生能源，B不符合题意；
C．太阳内部不断发生着氢核聚变，太阳能是核聚变产生的，C符合题意；
D．核能可以从自然界直接获得，属于一次能源，D不符合题意。

故答案为：C。

【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。

10、【答案】A
【解析】A．活塞下压，对气体做功，气体温度升高，机械能转化为内能，A符合题意；
B．图中进出气口均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，则可知为做功冲程，内能转化为机械能，B 不符合题意；
C ．水烧开后，将水壶盖顶起来，为内能转化为机械能，C 不符合题意；
D ．试管中液体加热后温度升高内能增加，酒精灯的化学能转化为液体的内能，D 不符合题意。

故答案为：A 。

【分析】由于物体运动改变内能时，机械能转化为内能。

二、填空题
1、【答案】定；减小
【解析】由图示可知，两个滑轮在工作时，它们中间的轴是固定不动的，所以它们都是定滑轮；气缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能会减小．
【分析】固定的滑轮是定滑轮；内能对外做功，内能减小。

2、【答案】方向性；温度
【解析】通电使电灯发光时，电能转化为光能和内能，一部分内能散失在空气中无法自动转化为电能，与此类似的这些事例说明，能量的转化具有方向性。

由 2U P R
= 可得，灯泡正常发光时的电阻 22(220V)1210Ω40W U R P ===额额额 当 10V U = 时， 0.1A I = ，由 U I R = 可得此时灯泡的电阻为 10V 100Ω0.1A
U R I === 灯泡正常发光时温度非常高，电阻为 1210Ω ，而电压低时温度低，其电阻为 100Ω ，说明灯丝的电阻随温度的降低而减小。

【分析】能量在转化时具有方向性；利用用电器的电压和电功率可以计算电阻；利用电压和电流计算电阻；灯泡的电阻随温度的升高而变大。

3、【答案】先减小后增大；机械能；内
【解析】荡秋千从高处走到最低端，再走到最高处，所以重力势能先减小后增大，荡起来的越来越小，与空气摩擦生热，转化为内能，所以机械能减小，减小的能量转化为内能。

故答案为：先减小后增大；机械能；内；
【分析】重力势能与高度和质量有关，质量不变，高度越高，重力势能越大。

与空气摩擦生热，所以
机械能会转化为内能。

4、【答案】电磁波；音色；可再生
【解析】手机传递信息利用电磁波，听到声音判断说话的人，利用音色辨别的，太阳能属于可再生资源。

故答案为：电磁波；音色；可再生。

【分析】手机传递信息利用了电磁波，音色是声音的特色，可以辨别发声体，太阳能是可再生资源。

5、【答案】可；半导体；机械
【解析】解：太阳能可以从自然界源源不断地获得，它们属于可再生能源；
硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的；
太阳能玩具电动车将太阳能先转化为电能，再将电能转化为车的机械能。

故答案为：可；半导体；机械。

【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；半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，用半导体材料制作二极管和三极管，是电子设备的基本部件。

三、实验探究
1、【答案】（1）初温
（2）20；33；57；泡沫塑料
（3）降低相同的温度，比较所用时间的长短
（4）B；D
【解析】【解答】（1）由放出热量的公式：Q=cm△t知，保持烧瓶相同、环境温度相同，水的质量；还需要保持水的初温相同；（2）在150min到180min，棉絮包的烧瓶水温降低到20℃，不再降了，故室温是20℃；从计时开始到40min后，泡沫塑料包的烧瓶水温降低了33℃，棉絮包的烧瓶水温降低了57℃；相同时间内，泡沫塑料包降低的温度低，所以，泡沫塑料的保温性能比较好；（3）由放出热量的公式：Q=cm△t知，保持烧瓶相同、环境温度相同，还可以采用降低相同的温度，比较所用时间的长短；（4）①因为时间为20min和40min时的温度55℃和33℃分析，20min内共降低22℃，所以在中间30min时，温度应降低11℃，根据温度较高时水温下降得较快得出降低的温度应大于11℃。