精品解析2022年苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展重点解析练习题(精选)

苏教版九年级物理下册第十八章能源与可持续发展重点解析
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、水是生命之源，保护水资源、节约用水是我们义不容辞的责任。

下列做法不能节约用水的是
（）
A．淋浴擦肥皂时暂时关上喷头B．洗衣后的水用来拖地
C．水龙头坏了，立即进行修理D．用水管不间断地冲洗汽车
2、水是生命之源，面对严峻的缺水问题，我们要积极行动起来，合理利用和保护水资源，下列有关解决水资源危机的方法中，不可取的是（）
A．开发节水技术B．防治水污染
C．植树造林，保护植被D．大力开发地下水
3、有人设想的“永动机”如图所示，下列对该装置开始转动后的分析正确的是（）
A．该装置转动时能量不守恒
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
4、如图是胡老师做的“静电章鱼”实验，已知毛皮比塑料更容易失去电子。

用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后，将塑料管放在下面，此时塑料丝散开静止在空中，形状像章鱼。

下列分析不正确的是（）
A．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带负电
B．塑料丝间带同种电荷相互排斥而像章鱼状
C．塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起
D．塑料丝与毛皮摩擦时发生了机械能和电能之间的相互转换
5、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
6、2021年6月17日9时22分，神舟十二号载人飞船搭载长征2F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，随后神舟十二号载人飞船成功进入预定轨道，并完成太阳翼展开，发射任务取得圆满成功。

历时三个月，于2021年9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。

下列
有关能量转换的说法正确的是（）
A．燃料燃烧将化学能转为内能B．火箭加速升空时将动能转化为重力势能
C．太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能 D．飞船返回经过大气层时内能转化为机械能
7、以下说法正确的是（）
A．同一物体，温度越高，内能越大
B．根据能量守恒定律可知能的总量是不变的，所以我们不需要节约能源
C．酒精燃烧时，内能转化为化学能
D．中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容比沙子的比热容小
8、如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。

它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。

下列解释合理的是（）
A．光电池板是将太阳能转化为化学能
B．照明灯工作时，LED灯是将内能转化为电能
C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能
D．蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能
9、每年6月5日是世界环境日，保护环境人人有责，下列做法不符合这一主题的是（）
A．开发氢燃料电池客车
B．使用太阳能路灯
C．分类回收垃圾
D．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空
10、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（）
A．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能
B．拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能
C．电动机工作过程中，将机械能转化为电能
D．植物的光合作用，将光能转化为化学能
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、小明家有一辆小汽车，他发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面是他思考的问题，请你帮他补充完整。

（1）一次栓修同侧前、后两个方向灯时，发现前面的灯发光，后面的不发光，说明这两灯是 ______（选填“串联”或“并联”）
（2）调试四冲程汽油发动机的过程中，飞轮转了3000转，则该过程中发动机完成 ______个冲程。

（3）汽车刹车后，仍能继续行驶一段距离，这是因为 ______。

（4）如图乙所示是车用蓄电池铭牌的一部分，给蓄电池充电时，是 ______能转化为 ______能，此时它相当于电路中的 ______（选填“电源”或“用电器”）。

2、2020年7月23日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空，探测器与地面控制中心是通过_________来传递信息的；如图，火星车装有4个太阳能电池板把太阳能转化为_____能。

3、2021年10月16日，搭裁神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉精准点火发射，如图为火箭发射的场景。

火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的________大。

火箭发射升空时，燃料通过燃烧将________能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的
________能。

随着燃料的燃烧，其热值大小________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

4、一手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA•h。

它充满电后，大约储存了______J电能。

充电时手机电池中______能转化为______能。

5、“滴滴”打车以其方便快捷的特点，成为不少人出行的首选。

“滴滴”的不少车主，都会选择以天然气代替柴油或汽油的新燃料车，天然气属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、某家庭需要将50kg、10℃的水加热到50℃，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8 kg煤气。

煤气热值q=4.2×107J/kg，,c水=4.2×103J/(kg·℃)求：
(1)水吸收的热量；
(2)完全燃烧0.8 kg煤气放出的热量；
(3)煤气灶烧水的效率。

2、如图是一种太阳能汽车.太阳光照射到这辆车电池板上的辐射总功率为3
，在晴朗的天气，电
810W
池板对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供10A的电流.求：Array
（1）在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
（2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
（3）你认为太阳能汽车与我们现在使用的汽车相比，有什么优点？
3、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下
的相关信息：
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。

求：
（1）求装满水时水的质量。

（2）水在10h内吸收的热量。

（3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气。

（天然气的热值为
8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（4）该太阳能热水器的能量转化效率。

4、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，它用温度计测得
自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃，
请你求解下列问题：
（1）水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg·℃）]；
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%.求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）。

5、“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能，仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。

在平直公路上，某次运营过程简化为图示三个阶段阶∶
阶段一∶公交车充满电后，从起始站加速运动至A处时速度达到54km/h，此阶段电容释放的电能为
E1=1.5×106J，其中80%转化为车的动能。

阶段二∶公交车从A处开始以54km/h的速度匀速行驶100s后到达B处，此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶，公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。

阶段三∶公交车从B处开始刹车，最后停在终点站｡
(1)求公交车运动至A处时的动能E2
(2)在公交车匀速行驶的过程中，求电容释放的电能E3
(3)在进站刹车过程中，若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中｡
①求进站车过程中回收的电能E4
②到达终点站后，要将电容充满电，求需要充入的电能E5
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【详解】
A．淋浴擦肥皂时关上喷头，可以减少用水，符合节约用水要求，故A不符合题意；
B．洗衣后的水用来拖地，把水重复使用可以减少水的用量，符合节约用水要求，故B不符合题意；
C．水龙头坏了立即进行修理，可以减少水的浪费，符合节约用水要求，故C不符合题意；
D．用水管不间断的冲洗汽车，造成水的浪费，不符合节约用水要求，故D符合题意。

故选D。

2、D
【详解】
A．开发节水技术能够解决水资源危机，做法可取，故A符合题意；
B．防治水污染能够解决水资源危机，做法可取，故B符合题意；
C．植树造林，保护植被保护水资源，所以能够解决水资源危机，做法可取，故C符合题意；
D．而大力开发地下水，并不能解决现有的危机，反而会造成地面沉降等地质灾害，故不可取，故D符合题意。

故选D。

3、B
【详解】
A．该装置转动时由于存在摩擦因素，机械能不守恒，但总的能量是守恒的，故A错误；
B．如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确；
C．根据能量守恒定律，会有一部分能量转化为内能，因此，装置不能一直转动下去，故C错误；
D．装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。

故选B。

4、C
【详解】
A．因为毛皮易失去电子，所以在与塑料管摩擦后，塑料管得到电子带负电，故A正确，不符合题意；
B．塑料丝和塑料管带同种电荷，塑料丝之间由于摩擦后带同种电荷而相互排斥，故B正确，不符合题意；
C．用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，塑料丝和塑料管所带电荷相同，同种电荷相互排斥，故C错误，符合题意；
D．在摩擦起电的过程中，发生了机械能和电能之间的相互转换，故D正确，不符合题意。

故选C。

5、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。

6、A
【详解】
A．燃料燃烧的过程是由化学能转化为内能，故A正确；
B．火箭加速升空时，动能增大，重力势能也增大，不是动能转化重力势能，而内能转化机械能，故B 错误；
C．太阳能电池在工作时，直接将太阳能转化为电能，故C错误；
D．飞船返回经过大气层时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误。

故选A。

7、A
【详解】
A．同一物体，温度升高，内能增大，故A正确；
B．能量是守恒的，但能量的转化是有方向性的，可利用的能源会越用越少，所以需要节约能源，故B 错误；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；
D．沙子比水热是因为沙子的比热容小于水的比热容，质量相等的沙子和水吸收相同的热量沙子升高的温度要大，故D错误。

故选A。

8、C
【详解】
A．光电池板是将太阳能转化为电能，而不是化学能，故A错误，不符合题意；
B．照明灯工作时，将电能转化为光能，故B错误，不符合题意；
C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确，符合题意；
D．蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将化学能转化为光能，故D错误，不符合题意。

故选C。

9、D
【详解】
A．开发氢燃料电池客车，减少使用化石能源，可以减少污染物的排放，故A不符合题意；
B．使用太阳能路灯，减少使用化石能源，可以减少污染物的排放，故B不符合题意；
C．分类回收垃圾，即能减少资源浪费又可防止污染环境，故C不符合题意；
D．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空，污染空气，故D符合题意。

故选D。

10、D
【详解】
A．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；
B．当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；
C．电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；
D．植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。

故选D。

二、填空题
1、并联 6000 汽车具有惯性电化学用电器
【详解】
（1）[1]由于汽车前面的灯发光，后面的灯不发光，说明两个灯泡互不影响，由此可知两个灯泡的连接方式是并联。

（2）[2]四冲程汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，做功1次，由此可知飞轮转了3000转，完成6000个冲程。

（3）[3]汽车刹车后，仍能继续行驶了一段距离，是因为汽车具有惯性，保持原来的运动状态，所以汽车不能立即停下来。

（4）[4][5][6]给蓄电池充电，在消耗电能，故将电能转化为其它形式的能量；化学能增大，故把电能转化成蓄电池的化学能；充电过程蓄电池消耗电能，故相当于电路中的用电器。

2、电磁波电
【详解】
[1]电磁波的传播不需要介质，声音的传播需要介质，而太空中没有空气，所以天问一号是利用电磁波向地球传递信息的。

[2]太阳能电池板把太阳能转化为电能为火星车提供所需的能量。

3、热值化学机械不变
【详解】
[1]由于液态氢的热值较大，因此运载火箭中，采用液态氢作燃料。

[2][3][4]燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能；燃料的热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以随着燃料的燃烧，其热值大小不变。

4、53280 电化学
【详解】
[1]手机电池充满电后储存的电能
3
==3.7V400010A3600s=53280J
W UIt⨯⨯⨯
﹣
[2][3]充电时的手机电池中电能转化为化学能。

5、不可再生
【详解】
天然气一旦消耗，短期内不能从自然界得到补充，是不可再生资源。

三、计算题
1、（1）8.4×106J （2）3.367
10
⨯J （3）25%
【解析】
【详解】
(1)水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(50℃−10℃)=8.4×106J，
(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J，
(3)煤气灶烧水的效率：
η=Q
Q
吸
放
×100%=
6
7
8.410J
3.3610J
⨯
⨯
×100%=25%
2、（1）1600W ；（2）20%；（3）环保，无尾气污染等
【详解】
(1)电动机消耗的电功率
160V 10A 1600W P UI ==⨯=
(2)太阳能转化为电能的效率
31600W 100%100%20%810W
P P η=⨯=⨯=⨯太 (3)太阳能汽车的优点：环保，无尾气污染等．
答：(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是1600W ；
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率20%；
(3)详见解析．
3、（1）100kg ；（2）2.1×107J ；（3）0.25m 3
；（4）50%
【详解】
解：（1）装满水时，水的体积等于热水器的装水量 V ＝V 容＝100L ＝0.1m 3
水的质量
m ＝ρV ＝1×103kg/m 3×0.1m 3＝100kg
（2）水在10h 内升高的温度为50℃，水吸收的热量
Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃＝2.1×107J
（3）天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收，即
Q 放＝Q 吸＝2.1×107J
完全燃烧天然气的体积
V =7732.110J 8.410J/m Q q ⨯=⨯放
=0.25m 3 （4）热水器吸收太阳能的热量为
Q 太＝1.68×106J/(m 2·h)×2.5m 2×10h＝4.2×107J
太阳能热水器能量转化效率为
772.110J 50%4.210J
Q Q η⨯===⨯吸太 答：（1）装满水时水的质量为100kg ；
（2）水在10h 内吸收的热量为2.1×107
J ；
（3）需要完全燃烧0.25m 3的天然气；
（4）太阳能热水器的能量转化效率为50%。

4、 (1)72.5210J ⨯；(2)1.5kg
【详解】
(1)水吸收的热量
()333374.210J/kg 0.2m 1.010kg/m 50-20 2.5210J Q c m t =⨯⋅⨯⨯⨯⨯=⨯∆=水(℃)℃℃ (2)由题意可以知道，燃烧煤气提供的热量为
772.5210 6.310J 40%40%
J Q Q ===⨯⨯煤 这些煤气的质量为
774.6.310J 2 1.5k g g 10J/k Q m q ⨯⨯===煤
答：(1)水吸收的热量为72.5210J ⨯；
(2)至少需要燃烧煤气1.5kg 。

5、 (1)1.2×106J ；(2)5×106J ；(3)①9×105J ，②5.6×106
J
【详解】
(1)根据题意知道，公交车运动至A 处时的动能
662 1.80% 1.51080%=1.2J 10J E E ⨯⨯==⨯
(2) 54km/h=15m/s ，公交车匀速行驶时克服阻力所做的功
63000N 15m/s 100s=4.510J W fvt ==⨯⨯⨯
电容释放的电能
663 4.510J =510J 90%90%
W E ⨯==⨯ (3)①根据题意知道，进站车过程中回收的电能E 4
654275% 1.210J 75%=910J E E ==⨯⨯⨯
②到达终点站后，需要充入的电能
66565134 1.510J+510J-910J=5.610J E E E E =+-=⨯⨯⨯⨯
答：(1)公交车运动至A 处时的动能E 2是1.2×106J ；
(2)在公交车匀速行驶的过程中，电容释放的电能E 3是5×106J ；
(3)①进站车过程中回收的电能E 4是9×105J ；
②到达终点站后，要将电容充满电，需要充入的电能E 5是5.6×106J 。