最新试题教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术综合测试试卷(含答案详解)

教科版九年级物理下册第十一章物理学与能源技术综合测试
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．能量的转移是有方向性的，而能量的转化是没有方向性的
B．发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”，说明声音具有能量
C．鹰在滑翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力
D．根据电磁波在真空中的传播速度公式c = λf，可以推断频率越高的电磁波，波长越短
2、关于原子核和核能，下列说法正确的是（）
A．原子由原子核和中子组成
B．现有核电站利用的是重核裂变
C．氢弹爆炸时的链式反应是可控的
D．核能和太阳能、风能、水能一样，都是可再生能源
3、下列关于能量转化的说法，正确的是（）
A．目前有些新能源汽车，实现了“零排放”，效率可达100%
B．水壶里水沸腾壶盖跳动时机械能转化为内能
C．提高热机效率是节能问题的核心
D．将塑料笔杆在头发上摩擦起电是把电能转化为机械能
4、如图是小明对一些知识的分类和举例，其中正确的是（）
A．
B．
C．
D．
5、2021年5月29日20时55分，货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射，并在8小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。

则下列说法中错误的是（）
A．用氢作燃料，是因为氢的热值大
B．“天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能
C．火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的
D．“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，两者的动能均为0
6、我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。

下列说法中正确的是
（）
A．废旧电池可以随意丢弃
B．太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能
C．太阳能是不可再生能源
D．积极利用绿地和湖泊加快城市建设
7、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
8、下列有关热机的说法中不正确的是（）
A．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性
C．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
D．热机的大量使用会造成环境污染
9、人类进入电气化时代的重要标志是大规模使用电能。

电能无法从自然界直接获取，它通常通过发
电机由其他形式的能转化而来，最终通过各种用电器转化为其他形式的能。

电能的生产、输送和利用，极大地促进了经济社会发展和人类文明的进步。

下列四幅图片中，利用核能发电的是（）
A．B．
C．D．
10、如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，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，则（）
A．小轮滚动过程中支持力对其做功
B．正常运行时，小轮的速度一直不变
C．正常运行时，小轮的机械能一直守恒
D．正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能
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、太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。

蓄电池充电时将电能转化为能。

若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J，这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯正常工作50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是。

2、天然气是一种清洁燃料，我市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油。

天然气是
（填“可再生”或“不可再生”）能源，已知天然气的热值为7×107J/m3，某汽车消耗2L天然气所释放的热量为J（假设天然气完全燃烧），汽车用水做冷却剂，是因为水的较大。

3、在试管中装些水，加热使水沸腾，在这个过程中，燃料的能转化为能，如图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。

车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将能转化为电能；车轮的轮毂其实是四个风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为能，充入自身电池储存起来。

4、如图所示，水沸腾一段时间以后，塞子被管内水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的
能；汽油机工作过程的冲程与这一能量转化是一致的。

5、能量是与有关的物理量，它不仅可以从一个地方到另一个地方，不同形式的能量还可以相互转化。

三、简答题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭点火发射。

火箭在上升过程中，其头部表面温度将会急剧升高，请你用所学物理知识解释这是为什么？
2、如图是一种设想中的“永动机”，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作．这种“永动机”真的能永动吗？请你用学过的物理知识进行分析说明．
3、厦门市新能源公交车同时装备有柴油机和电动力两种动力源，因此运行中可根据实际运行情况灵活调控动力系统．车辆处于起步加速阶段，用的是纯电驱动；当车速大于22km/h时，则油、电并用；当减速或刹车时，系统进行能量回收，循环充电．该混合动力汽车，比传统内燃机汽车平均百公里油耗降低30%以上，污染物排放下降60%以上．请根据上文内容，找出某个物理过程或现象，分析物理量的变化和能量的转化．
例：过程：新能源公交车减速时，系统进行能量回收．
分析：新能源公交车减速时，速度减小，动能变小；动能转化为电能．
4、“座落在广东省深圳市龙岗区的大亚湾核电基地，是中国目前在运行核电装机容量最大的核电基地．拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期两座核电站共四台百万千瓦级压水堆核电机组，年发电能力近300亿千瓦时．其中，大亚湾核电站所生产的电力70%输往香港，约占香港社会用电总量的四分之一，30%输往南方电网；岭澳核电站一期所生产的电力全部输往南方电网．”在这则报道当中提及到哪两个物理概念？
5、在我国的农村，多数都用燃烧柴薪来获取能量．如农作物秸秆可用来烧水做饭，也可粉碎后投入沼气池，使之转化为沼气，用沼气来做饭，后者燃烧效果好，污染又小，请用学过的知识解释其中的道理．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】【解答】A．能量的转化和转移都具有方向性，A错误，符合题意；
B．声既能传递信息，又能传递能量，发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”，说明声可以
传递能量，B正确，不符合题意；
C．鹰在滑翔时，翅膀上方空气流速大于下方，流速大的地方压强小、流速小的地方压强大，所以翅膀上方的压强小于下方，从而形成了升力，C正确，不符合题意；
D．根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λf，因为c一定，故λ与f成反比，即频率越高的电磁波，波长越短，D正确，不符合题意。

故答案为：A。

【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。

2、【答案】B
【解析】【解答】A．原子由原子核和电子组成，A不符合题意；
B．重核裂变的过程是可控的，现有核电站利用的是重核裂变进行发电，B符合题意；
C．氢弹爆炸时发生的是核聚变，过程是不可控的，C不符合题意。

D．太阳能、风能、水能都是可再生能源，核能消耗后短期内无法得到补充，是不可再生能源，D不符合题意。

故答案为：B。

【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。

3、【答案】C
【解析】【解答】A．任何机器都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，A不符合题意；
B．水壶里水沸腾壶盖跳动时水的内能转化为壶盖跳动的机械能，B不符合题意；
C．热机效率越高能源的转化率就越高，就越节能，C符合题意；
D．摩擦起电的实质是将机械能转化为电能和内能，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】减少能量损失，可以有效提高热机效率。

4、【答案】A
【解析】【解答】A．矫正近视眼用凹透镜，矫正远视眼用凸透镜，A符合题意；
B．石油在地球上的储量是有限的，消耗后短期内不可能再生，属不可再生能源，风能是可再生能源，B不符合题意；
C．电子带负电，中子不带电，C不符合题意；
D．玻璃、石蜡是非晶体，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的，像成在视网膜的前方，应该佩戴凹透镜进行校正；
远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的，像成在视网膜的后方，应该佩戴凸透镜进行校正。

5、【答案】D
【解析】【解答】A．氢相比其它常规燃料，热值更大，较适合做飞船的燃料，A正确，不符合题意；
B．太阳能板是一种将太阳能转化为电能的装置，B正确，不符合题意；
C．火箭向下喷气，根据力的作用是相互的可知，气会对火箭一个向上的力，C正确，不符合题意；
D．“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，它们都一直在运动，所以两者都存在动能，D错误，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。

6、【答案】B
【解析】【解答】A．废旧电池随意丢弃会污染环境，A不符合题意；
B．太阳能热水器把太阳能转化为水的内能，太阳能电池把太阳能转化为电能，B符合题意；
C．太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，C不符合题意；
D．绿地和湖泊是生态系统的一部分，不能为了城市建设而减少绿地和湖泊，D不符合题意。

故答案为：B。

【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，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。

7、【答案】C
【解析】【解答】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。

8、【答案】A
【解析】【解答】A.用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率，增大热机功率不能增大热机的效率，A错误，符合题意；
B.为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热大的特性，B正确，不符合题意；
C.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，C正确，不符合题意；
D.热机的使用，使人类对化石能源的依赖很强，现在大气污染的主要途径就是利用化石能源，D正确，不符合题意.
故答案为：A
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。

9、【答案】D
【解析】【解答】A ．图中是风力发电，是将风能转化为电能，A 不符合题意；
B ．图中是水力发电，是将水能转化为电能，B 不符合题意；
C ．图中是太阳能发电，是将太阳能转化为电能，C 不符合题意；
D ．图中是核电站，是将核能转化为电能，D 符合题意。

故答案为：D 。

【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】D
【解析】【解答】A ．小轮滚动过程中支持力的方向始终和运动方向垂直，所以支持力不做功，A 不符合题意；
B ．正常运行时，小轮到达最高点将原路返回，此时速度为0，所以小轮的速度是变化的，B 不符合题意；
C ．机械能守恒是指只有重力或者弹力做功时，动能和势能相互转化，总量不变；小轮滚动过程中，需要消耗电能，电能转化为机械能，C 不符合题意；
D ．关掉电源后，小轮逐渐停下来，说明正常运行时，由于摩擦的存在，小轮在运动过程中机械能不断减小，需要消耗电能转化为机械能作为补充，才能使机械能不变，每次到达相同的最高位置，所以，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能，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。

二、填空题
1、【答案】电；化学；30%
【解析】【解答】太阳能路灯的灯杆顶端的太阳能电池板，利用光电效应，将太阳能转化为电能。

蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来。

使用太阳能路灯的有用能量 635W 503600s 6.310J W Pt ==⨯⨯=⨯电
太阳光辐射到该太阳能电池板的能量（总能量）为 72.110J W =⨯总 ，该太阳能路灯的能量转化效率
676.310J 100%100%30%2.110J
W W η⨯=⨯=⨯=⨯电总 该太阳能路灯的能量转化效率30%。

【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；电能除以总功即为转化效率。

2、【答案】不可再生；1.4×105；比热容
【解析】【解答】解：（1）天然气会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以天然气属于不可再生能源；（2）消耗2L 天然气所释放的热量：Q ＝qV ＝7×107J/m 3×2×10﹣3m 3＝1.4×105J ；（3）汽车发动机工作时产生大量热量，这些热量如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高。

故答案为：不可再生；1.4×105；比热容。

【分析】天然气是不可再生的，利用体积和热值的乘积计算燃料放出的热量，比热容越大，吸热能力越强。

3、【答案】化学；内；光；电
【解析】【解答】在试管中装些水，在加热的过程中，燃料的化学能转化内能，这些内能传递给试管中的水。

高效光电转换器，它可将光能转化为电能。

风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为电能，充入自身电池储存起来。

【分析】燃料燃料时，将化学能转化为内能；电转换器将光能转化为电能；风力发电机，将风能转化为电能。

4、【答案】机械；做功
【解析】【解答】水沸腾一段时间以后，塞子被管内水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机工作过程的做功冲程中将内能转化为机械能，与这一能量转化一致。

【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。

5、【答案】运动；转移
【解析】【解答】机械能是能量的一种，与物体的机械运动有关。

能量可以从一个地方转移到另一个地方。

【分析】机械能是与物体的机械运动有关；能量可以从一个地方转移到另一个地方，也可以从一种形式转化为另一种形式。

三、简答题
1、【答案】因为火箭在上升过程中，要克服空气摩擦阻力做功，机械能转化为内能使火箭头部表面的温度将会急剧升高。

【解析】【分析】运动的物体在克服空气阻力时消耗能量，机械能转化为内能，内能增大，温度升高。

2、【答案】答：此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，根本不会“永动下去”．
【解析】【分析】在机械能转化的过程中，总会有一部分能量以热的形式向四周扩散，成为无用的能量，所以抽水机的机械能会逐渐减小．
3、【答案】解：据题目可知，
过程：“车辆处于起步加速阶段，用的是纯电驱动”；分析：该过程是利用电动机工作的，即是将电能转化为机械能的过程；
过程：“该混合动力汽车，比传统内燃机汽车平均百公里油耗降低30%以上，污染物排放下降60%以上”；分析：使用该汽车可以有效的节约化石能源，减少空气的污染．
故答案为：
过程：“车辆处于起步加速阶段，用的是纯电驱动”；
分析：该过程是利用电动机工作的，即是将电能转化为机械能的过程
【解析】【分析】据题目中的信息，结合所学的物理知识分析即可判断
4、【答案】解：
核能又称原子能．原子能发电的工厂是利用核能的裂变释放的能量来发电的，故又称核电站；
装机容量对于发电厂来说是指电厂总的发电功率．
【解析】【分析】（1）核能又称原子能，是原子核发生裂变释放的能量，核电站就是利用核能来发电的；
（2）明确装机容量是指该系统实际安装的发电机的额定容量．
5、【答案】解：燃烧秸秆将化学能转化为内能，在转化过程中我们利用了柴薪的能量，燃烧沼气时，也是同样的道理．二者的区别是燃烧秸秆时能量利用率低，一是燃烧不充分，二是烟气带走大部分热量，并造成较严重的空气污染．用沼气时，炉具更先进，且烟气带走的热量小、污染小．
【解析】【分析】解答本题应掌握：秸杆等农作物燃烧时产生化学反应消耗了化学能而增加了周围环境的内能，同时放出二氧化碳、一氧化碳及粉尘，还有就是烟气带走大部分热量，并造成较严重的空气污染．。