达标测试教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术达标测试试卷(无超纲带解析)

教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术达标测试
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、5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火屋，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。

下列表述与实际不相符的是（）
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
2、目前许多城市的居民使用天然气为燃料。

关于天燃气，下列说法正确的是（）
A．是一次能源，是可再生能源B．是一次能源，是不可再生能源
C．是二次能源，是可再生能源D．是二次能源，是不可再生能源
3、如图所示为多功能水杯，该自动搅拌杯采用了可拆卸的电机设计，并且水瓶本身采用环保材质，轻便易清洗，独特的锁定机制不会脱落。

还内置了充电电池，并且通过 USB接口充电。

同时它内置
的1500mAh 容量电池还可以作为移动电源使用，在紧急情况下能够为你的智能手机充电，延长续航时间。

以下分析正确的是（）
A．水杯中的电动机利用了电磁感应原理来工作的
B．对内置的1500mAh 容量电池充电时将化学能转换成了电能
C．杯底的橡胶吸盘是为了增大接触面积从而增大压强
D．磨砂材质的杯盖设计，手感好又防滑，说明表面的粗糙程度越大，摩擦力越大
4、2020年，河南省开展氢燃料电池汽车示范推广。

在示范期间，要推广超过1000辆达到相关技术指标的燃料电池汽车，平均单车累积用氢运营里程超过3万公里。

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。

以下对氢燃料电池的叙述符合事实的是（）
A．其能量转换过程是：化学能→内能→电能
B．氢气和氧气的化学能全部转化为电能
C．氢燃料电池使用的能源是不可再生能源
D．氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
5、课堂上，小李老师将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子，然后用力不断扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生，对于该实验现象判断正确的是（）
A．扭转瓶身时，其能量转化与汽油机的做功冲程相同
B．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大
C．盖子飞出时，其能量转化与汽油机的压缩冲程相同
D．盖子飞出时，内白雾的产生说明瓶内气体内能增大
6、如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（）
A．小球越跳越低，说明小球在此过程中能量不守恒
B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C．小球最终会静止，这说明小球具有的机械能凭空消失了
D．所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律
7、关于能量的说法，正确的是（）
A．由于自然界中有可再生能源，而且能量守恒，所以没有必要节约能源
B．核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中发生的是核聚变
C．太阳能热水器是将太阳能转化为电能的装置
D．能量的转移和转化有方向性的，是不可逆的
8、2021年5月15日，天问一号巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（）
A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源
B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的
C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变
D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小
9、课堂上，小李老师将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子，然后用力不断扭转瓶身，突然盖子飞出去了，伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生，对于该实验现象判断正确的是（）
A．扭转瓶身时，其能量转化与汽油机的做功冲程相同
B．扭转瓶身时，瓶内气体温度升高，内能增大
C．盖子飞出时，其能量转化与汽油机的压缩冲程相同
D．盖子飞出时，内白雾的产生说明瓶内气体内能增大
10、如图所示，陈老师带领同学们利用饮料瓶设计了很多奇妙的物理实验，下列说法正确的是
（）
A．小车在喷水时能够向前运动，是利用了力的相互作用
B．按动电火花发生器点燃瓶内酒精，锥形纸筒即刻飞出，此过程是将电能转化为机械能
C．水从开口矿泉水瓶的小孔喷出，水面降低，水喷出的距离变短，是因为瓶内气压变小
D．用力挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”下沉，是因为“浮沉子”只受重力作用
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、如图所示是世博园周边安装的智慧灯杆，它除照明外，还增加了充电、视频监控等功能。

在用充电桩给新能源汽车电池充电时，电能将转化为能，电能属于（填“一次”或“二次”）能源；视频监控镜头能将物距在（填“u＞2f”或“2f＞u＞f”）范围内的场景录制
成影像。

2、轿车已经广泛进入家庭，其发动机的做功冲程是将 能转化为机械能；使用水作为发动机的冷却液，是利用水的 （选填“密度"、“比热容"或“流动性"）大的属性；若以汽车为参照物，座位上的乘客是 （选填“运动"或“静止"）的。

3、太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。

太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。

小明家的太阳能热水器装水50L ，这些水升高2℃所吸收的热量是 J 。

[水的比热
容为 ()34.210J/kg ?C ⨯⋅ ，密度为 331.010kg/m ⨯ ]
4、重为 G 的小球以速度为 0m/s 释放，下落的小球先后经过 A 、B 、C 三点位置如图所示， 小球在 AB 过程中，动能 ，重力势能 （两空选填“增加”“不变”或“减少”）；小球在 BC 段受到弹力的作用，方向为 （选填“竖直向上”、“竖直向下”）；落到 C 点时速度为 0m/s ，小球在 BC 段的重力势能 ，弹性势能 （两空选填“增加”“不变”或“减少”）。

5、汽车刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的 能，使汽车的速度减小，直至停止。

这些能量在转化过程中，能量的总量保持 。

三、简答题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、水是生命之源，地球上水的储量虽然很多，但是淡水资源非常紧张，仅占全球总水量的百分之二点七，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。

请你就生活中如何做到节约用水提出两条合理建议。

2、现在你身边正在使用的能源中哪些是一次能源，哪些是二次能源．（请各举出三个例子．）
3、美国匹兹堡大学设计了一个热量收集系统，该系统将学生和教师释放的热能、电灯、厨房以及从窗外射入的阳光等所产生的热量，统统收集到一个中央设备中，再由地下的管道重新分散．据说，此系统在寒冷的冬季，可以供学校的10座大楼取暖之用．其实，这一系统完全可以具有双重用途，即使在炎热的夏季，还可以当做制冷设备使用，从而使大楼中的环境非常舒适．通过上面的消息，你还可以联想到周围环境中或大自然中可以利用的其他能源吗？
4、煤，是火力发电的主要能源．如图12所示是一火力发电厂的外景照片，我省就有很多座这样的火电厂，我们使用的电能就是从这里输送到千家万户的．请你谈谈这张照片让你产生的联想．
5、如图所示，足够高的粗糙水平桌面上静止一木块，轻质无弹性细线的一端系在木块上，另一端绕过定滑轮挂有托盘。

往托盘中添加砝码后，木块向右做加速运动，在木块运动一段时间的过程中，请判断木块增加的动能E，与砝码重力做的功W的大小关系，并通过完整分析阐述理由。

（不计托盘质量，空气阻力，线与滑轮间的摩擦）
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差（即较好的隔热性）的属性，这样能减小火星车的质量，当外界温度过高或过低时，还能使火星车内部维持一个适宜的温度，A与实际相符，不符合题意；
B．太阳能帆板可以将太阳能转化为电能储存起来，B与实际相符，不符合题意；
C．着陆器在临近火星表面悬停时，其运动状态没有发生改变，则它受到的力一定是平衡力，C与实际相符，不符合题意；
D．着陆器下降至着陆点的过程中，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变小，则重力势能变小，机械能也变小，D与实际不相符，符合题意。

故答案为：D。

【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。

2、【答案】B
【解析】【解答】天然气是化石能源，属于不可再生能源，同时天然气可以从自然界直接获取是一次能源。

故答案为：B。

【分析】天然气是不可再生能源，是一次能源。

3、【答案】D
【解析】【解答】A．电动机的工件原理是：通过导线在磁场中要受到力的作用，A不符合题意；
B．内置的1500mAh 容量电池充电时将电能转换成了化学能，B不符合题意；
C．杯底的橡胶吸盘是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强的，C不符合题意；
D．磨砂材质的杯盖设计，在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加。

4、【答案】D
【解析】【解答】A．氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其能量转换过程是：化学能→电能，A不符合事实；
B．任何两种能源的转化都不能达到百分之一百，在转化的过程中会有能源的损耗，B不符合事实；
C．氢燃料电池使用的能源是氢气和氧气，氢气和氧气是可再生能源，C不符合事实；
D．氢燃料电池使用的能源是氢气和氧气，氢气和氧气发生化学反应之后产生水，不会污染环境，因此氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染，D符合事实。

故答案为：D。

【分析】氢燃料燃烧时，对环境污染小；氢燃料电池将氢气和氧气的化学能直接转换成电能。

5、【答案】B
【解析】【解答】A．扭转瓶身时，压缩气体，对气体做功，其能量转化是与汽油机的压缩冲程相同，A选项错误；
B．扭转瓶身时，压缩气体，对气体做功，气体的温度升高，内能增大,B选项错误；
C．盖子飞出时，气体对外做功，其能量转化与汽油机的做功冲程相同，C选项错误；
D．盖子飞出时，气体对外做功，温度降低，瓶内的白雾的产生是因为瓶内气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化形成的，D选项错误。

故答案为：B。

【分析】压缩物体的体积时，机械能转化为内能；内能对外做功时，内能转化为机械能。

6、【答案】D
【解析】【解答】A．小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，A不符合题意；
B．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，所以小球的机械能总量会减小，B不符合题意；
C．小球最终会静止，机械能转化为内能，不会凭空消失，C不符合题意；
D．由能量守恒定律可知，能量转化的过程，遵循能量守恒定律，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。

能量转化的过程，遵循能量守恒定律。

7、【答案】D
【解析】【解答】A．虽然能量是守恒的，但并不是所有的能量都能直接被人类利用，而且能量的转化具有方向性，因此我们必须要节约能源，A不符合题意；
B．核电站是利用可控制的核裂变发电的，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆中发生的是核裂变，B不符合题意；
C．太阳能热水器在使用时，将太阳能转化为内能，C不符合题意；
D．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，能量的转化和能量的转移都是有方向性的，是不可逆的，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式，克服摩擦力，做功机械能转化成内能，能量的转移和转化具有方向性。

8、【答案】D
【解析】【解答】A．太阳能是取之不尽用之不竭的，是可再生能源，A不符合题意；
B．真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播，所以，环绕器通过电磁波将信息传回地面控制中心，B不符合题意；
CD．巡视器在减速着陆时，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，即机械能减小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】（1）可再生能源：能源消耗以后，短时间内能获取的能源为可再生能源，太阳能是取之不尽用之不竭的；
（2）太空中是真空，只有电磁波才能在真空传播；
（3）机械能等于动能加势能，动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和温度有关。

9、【答案】B
【解析】【解答】A．扭转瓶身时，压缩气体，对气体做功，其能量转化是与汽油机的压缩冲程相同，A选项错误；
B．扭转瓶身时，压缩气体，对气体做功，气体的温度升高，内能增大,B选项错误；
C．盖子飞出时，气体对外做功，其能量转化与汽油机的做功冲程相同，C选项错误；
D．盖子飞出时，气体对外做功，温度降低，瓶内的白雾的产生是因为瓶内气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化形成的，D选项错误。

故答案为：B。

【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。

10、【答案】A
【解析】【解答】A．小车在喷水时，瓶子给水一个向后的力，物体间力的作用是相互的，水给瓶子一个向前的力推动瓶子向前运动，A符合题意；
B．点燃瓶内酒精，酒精燃烧产生大量的燃气，燃气对外做功，推动锥形纸筒向上运动，酒精燃气的内能转化为纸筒的机械能，B不符合题意；
C．水从开口矿泉水瓶的小孔喷出，水面降低，水的密度不变，水的深度变小，水产生的压强变小，水喷出的距离变短，这是液体压强变化的结果，C不符合题意；
D．用力挤压矿泉水瓶子，瓶内气体压强变大，进入浮沉子中的水增加，重力大于浮力，浮沉子下沉，此时浮沉子受到浮力和重力作用，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】力的作用是相互的，能使物体获得动力；燃料燃烧将化学能转化为内能；液体密度一定时，液体压强和深度有关；浸入液体中的物体受到重力和浮力的作用。

二、填空题
1、【答案】化学；二次；u＞2f
【解析】【解答】解：（1）用充电桩给新能源汽车电池充电时，电能将转化为化学能；（2）电能需要消耗一次能源得到，属于二次能源。

（3）视频监控镜头能在u＞2f范围内成倒立、缩小的实像。

故答案为：化学；二次；u＞2f。

【分析】能量是守恒的，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式；当物距u>2f 时，像距f<v<2f ，成倒立、缩小的实像，应用为照相机、摄像机。

2、【答案】内能；比热容；静止
【解析】【解答】做功冲程是将汽油的内能转化为机械能。

由于水的比热容的较大，升高相同温度会吸收更多热量，常用作冷却液。

座位上的乘客与汽车的位置没有发生改变，则以汽车为参照物，座位上的乘客是静止的。

【分析】汽车的做功冲程是将内能转化为机械能，由于水的比热容较大，常作冷却剂；物体间没有位置变化时，相对是静止的。

3、【答案】可再生；54.210J ⨯
【解析】【解答】可再生能源是可以源源不断地从自然界获得的能源，所以太阳能是可再生能源。

小明家的太阳能热水器装水体积是 350L 0.05m = ，水的密度为 331.010kg/m ⨯ ，这些水的质量是
3331.010kg/m 0.05m 50kg m V ρ==⨯⨯=
这些水的质量是50kg ；
水的比热容为 ()34.210J/kg ?C ⨯⋅ ，这些水的质量是50kg ，这些水升高2℃，根据比热容的公式
Q cm t =∆ 可知，这些水吸收的热量是 ()354.210J/kg ?C 50kg 2 4.210J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯℃ 这些水升高2℃所吸收的热量是 54.210J ⨯ 。

【分析】太阳能是可再生资源；根据密度和体积的乘积计算质量；利用物体的比热容、质量和温度差，可以计算物体吸收的热量。

4、【答案】增加；减少；竖直向上；减少；增加
【解析】【解答】重为 G 的小球以速度为 0m/s 释放，此时动能为零，下落的小球先后经过 A 、B 、C 三点位置如图所示，小球在 AB 过程中受到向下的重力作用，高度下降，重力势能转化为动能，动能增加、重力势能减少；小球在 BC 段受到竖直向上的弹力的作用；落到 C 点时速度为 0m/s ，动能为零，小球在 BC 段的重力势能继续减少，动能减小，转化为弹性势能，即弹性势能增加。

【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有
重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；发生形变的弹性体具有弹性势能，弹性形变越大，弹性势能就越大。

5、【答案】内能；不变
【解析】【解答】汽车在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。

【分析】摩擦过程中，机械能转化为内能；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。

三、简答题
1、【答案】用水完毕后关紧水龙头；使用节水型洁具
【解析】【分析】生活上我们应该采取节约用水的方法有：用水完毕后关紧水龙头；一水多用（用淘米水浇花、用洗衣水冲厕等）；使用节水型洁具等.
2、【答案】解：一次能源是指直接获得就可以利用的能源；而二次能源是由一次能源转化来的．
故本题答案为：一次能源：太阳能，风能，地热能．二次能源：电能，燃烧天然气的热能，使用石油获得的能源．
【解析】【分析】要解答本题需掌握：一次能源和二次能源的定义．
3、【答案】答：早操时同学们跑步的动能；家中做饭时散发的内能；河水的动能；风能等都可以设法利用．
【解析】【分析】我们周围有煤燃烧释放的内能，人运动时的动能，大自然中有河水的动能，风能，地热能等等．
4、【答案】解：煤是不可再生能源，大量消耗电能，实际就是在消耗着地球留给人类的珍贵资源，我们每个人都要责无旁贷地节约用电，每省一度电，也就为保护我们的家园做出一份贡献．
【解析】【分析】火力发电要消耗煤炭资源，会对空气造成污染，我们要养成节能减排的好习惯．
5、【答案】根据题意知道，在往托盘中加砝码后，木块和砝码都会做加速运动，而且木块在桌面上运动时，需要克服摩擦力做功，所以，砝码重力做的功转化为木块和砝码的动能、及由于摩擦产生的内能，所以木块增加的动能E小于砝码重力做的功W。

【解析】【分析】能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形
式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变.。