2022年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(含答案详解)

1、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、关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（） A将势能转化为动能B将内能转化为机械能C将机械能转化为化学能D

2、主要目的是通过热传递改变物体的内能2、2021年2月4日晚，北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行。活动现场，北京2022年冬奥会火炬“飞扬”也正式发布亮相。火炬由银色和红色两种配色构成，采用氢作为燃料，外壳由重量轻、耐高温的碳纤维材料制成。下列说法正确的是（）A火炬红色部分可以吸收红光B火炬的氢燃料属于可再生能源C碳纤维材料可以增大火炬的密度D握紧火炬时，手对火炬的压强增大3、天气越来越炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（） A小风扇的工作原理是电磁感应B小风扇工作时，将机械能转化为电能C小风扇充电时，将化学能转化为电能D小风扇的效率不

3、可能达到100%4、下列关于物质、能源、信息和材料的说法正确的是（） A原子由原子核和核外电子组成，中子带正电，电子带负电B太阳能和柴草都是可再生能源C同步卫星是利用光纤通信D电压表指针转动与发电机转动原理相同5、关于能源和能量，下列说法正确的是（）A太阳能、风能、核能都是可再生能源B核电站中发生的是不可控制的核裂变C根据能量守恒定律可知，对能源的利用率可以达到 100%D能量的转化和转移具有方向性，但能量的总量会不变6、太阳帆在宇宙飞船上的安装运用，让电影流浪地球中飞船持续航行成为可能。研究发现1.25 m2 的太阳帆正对着太阳时，会受到太阳光的压力约为1N，推动飞船前进。推进阶段，飞船的太

4、阳帆正对太阳的面积为5 m2；在1小时内前进100km。 下列分析正确的是（） A推进阶段，太阳帆相对于飞船是静止的B太阳能属于一种不可再生能源C产生太阳能的实质是核裂变D1小时内太阳光对飞船做的机械功1 J7、下面关于功与能量说法正确的是（） A功率小的机械做功少，机械效率也低B汽车刹车过程中由于与地面摩擦而损耗的能量，不能再次收集用来驱动汽车，是因为能量的转化与转移具有方向性C热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体D燃料燃烧越充分，热值就越大8、关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（） A风力发电机发电时，将机械能转化为电能B电热水器给水加热时，效率可以达到100%C在酒精燃烧放热的过

5、程中，内能转化为化学能D生物质能、化石能、潮汐能、风能属于可再生能源9、如图所示是一辆长达30 m的无轨电动列车，它外观采用流线型结构。与燃料汽车相比，列车电动机工作时产生的噪声比内燃机小很多；与有轨电车相比，它拐弯更灵活。下列关于无轨电动列车的说法不正确的是() A行驶时噪声小，是在声源处减弱了噪声B灵活拐弯时，无轨列车的运动状态不改变C电动列车是将电能转化为机械能D电动列车取代燃料汽车可减少对大气的污染10、下列关于能源的说法，正确的是（） A风能是不可再生能源B太阳能、水能是一次能源C人类已建成的核电站是利用核聚变发电的D太阳的惊人能量来自内部的核裂变第卷（非选择题 70分）二、填空题（

6、5小题，每小题4分，共计20分）1、太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。一太阳能热水器储水容器的容量为50L，阳光照射2h，水温从20上升至40，若用酒精将这些水加热至相同的温度，需要燃烧 kg酒精。假设酒精完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，酒精的热值为3.0107J/kg，水的比热容为4.2103J/（kg），水=1.0103kg/m3，g取10N/kg2、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。3、为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，

7、新能源汽车的核心部件是电动机，它的原理是 在磁场中受力转动，工作时将 能转化为机械能。4、汽油机的一个工作循环可分为四个冲程，其中，做功冲程将 能转化为机械能。紧接其后的 冲程会排放有害废气，造成环境污染。 5、当人们行走或者奔跑时将有一部分的机械能浪费在鞋底的磨损上，如图甲所示的动力鞋垫是一种将机械能转化为电能的装置，可以在不经意之间将人体动能转变为电能，图 所示的实验装置能解释动力鞋垫的工作原理；生产、生活实际中与此原理相同的应用还有 。三、实验探究（5小题，每小题10分，共计50分）1、如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾（1）水沸腾后会出现的现象是 这个过程中，燃料的

8、能转化为 能，又通过做功，把 能转化为 能（2）观察实验装置发现试管外面装有金属网，这个金属网的作用是 2、如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住，加热使水沸腾。（1）水沸腾后有什么现象发生？ 。 （2）塞子被冲出的过程中，能量是如何转化的 ？3、下表是某品牌汽车驾驶守则中的部分安全距离表格 刹车前的车速v（km/h）反应距离L（m）刹车距离s （m）停车距离x（m）40101020601522.537.580A= 40 1203090120其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离停车距离x为反应距离与刹车距离之和刹车

9、距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一图中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象实验表明，一般家用小排量汽车的耗油量为每百公里7L10L，而刹车过程中汽车的耗油量会有明显增加，因此在车辆较多的路面上应减速慢行，尽量减少刹车的次数（1）汽油属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源 （2）一汽车在某次行驶中，消耗燃油0.63kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为 J，这些热量可以使 kg的水温升高60（燃油的热值q=4.6107J/kg，水的比热容为c=4.2103J/kg） （3）若驾驶员的反应时间（即汽车行驶反应距离L的过程中所经

10、历的时间）一定，则表格中A的数据应为 （4）图中 （选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好，你判断的依据是 （5）汽车保持恒定功率80kw在平直路面行驶时，其所受阻力大小为4000N，则汽车匀速行驶时的速度为v= km/h，根据表格中的数据可推断，这一速度所对应的安全停车距离应为 m 4、（1）在“探究树荫下光斑”的综合实践活动中，小华在研究距离的大小对光斑形状的影响时，用开有边长为1cm的菱形孔的卡片甲对着太阳，当卡片距地面15cm时，光斑呈 形；将卡片逐渐远离地面时，光斑逐渐变暗，到1m以上时，光斑逐渐呈 形（2）如图是小滨同学探究“水的沸腾”的实验：安装实验器材时，小滨应按照 （选填“自上

11、而下”或“自下而上”）的顺序进行；热量由酒精灯的火焰传递给烧杯中的水，但不会反过来传递，这说明热量的传递具有 性；安装好器材开始实验后，小滨的操作如图所示，请指出小滨的错误之处： ；实验表明水沸腾过程中需要继续吸热，但温度不变但小宇提出疑问：曾看见端上桌子的砂锅里的汤没有火加热仍沸腾，请你解释原因： 5、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

12、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时间（min）010203040150180泡沫塑料组水温（）90746560572120棉絮组水温（）907055？332020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，

13、水温下降得较快根据这一特点，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下列图象中能表示其温度T随时间t变化关系的 .-参考答案-一、单选题1、【答案】B【解析】ABC在热机的压缩冲程中，是机械能转化为内能的，在做功冲程中是内能转化机械能的，AC不符合题意，B符合题意；D热机的主要目的是通过做功的方式改变内能的，D不符合题意；故答案为：B。【分析】热机是将内能转化为机械能的装置。2、【答案】D【解析】A由于不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，物体只反射与自身颜色相同的色光，所以火炬红色部分反射红色光，A不符合题意；B火炬的氢燃料使用后

14、不能从自然界自动获得，属于不可再生能源，B不符合题意；C根据 可知，在体积相同时，火炬的质量小，说明碳纤维材料的密度小，C不符合题意；D握紧火炬时，手对火炬的压力增大，是在压力一定时，通过增大压力来增大压强的，D符合题意。故答案为：D。【分析】物体的颜色是它反射的色光；氢气是不不可再生能源；受力面积一定时，增大压力，可以增大压强。3、【答案】D【解析】A小风扇的工作是电动机带动风扇转动，原理是通电导线在磁场中受力的作用，A不符合题意；B小风扇工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，B不符合题意；C小风扇充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，C不符合题意；D任何机械的效率都不能达到100%，小风扇

15、的效率也不可能达到100%，D符合题意。故答案为：D。【分析】电路的基本结构包含电源、用电器、开关和导线，开关控制电路的通断，电源提供电能，消耗自身的化学能，将化学能转化为电能，用电器消耗电能转化为其他形式的能，例如灯泡将电能转化为内能和光能，电风扇将电能转化为机械能，结合题目分析求解即可。4、【答案】B【解析】A原子由原子核和核外电子组成，中子不带正电，电子带负电，A不符合题意；B太阳能和柴草都是取之不尽用之不竭的，是可再生能源，B符合题意；C同步卫星是利用电磁波通信的，C不符合题意；D电压表指针转动与电动机转动原理相同，D不符合题意。故答案为：B。【分析】原子由原子核和核外电子组成，中子不

16、带正电；太阳能和柴草都是可再生能源；卫星是利用电磁波通信。5、【答案】D【解析】A太阳能、风能可以长期提供或再生，属于可再生能源；核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源；B核电站是利用可控核裂变反应进行发电的；C由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可能达到100%；D由能量守恒定律知，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为另一种形式的能，能量的总量保持不变故答案为：D【分析】可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳能等。核能不属于可再生能源。核电站是在核反应

17、堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能。由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可以达到100%。不管是能量在转化还是能量的转移的过程中，都遵守能量守恒定律。6、【答案】A【解析】A推进阶段，太阳帆相对于飞船的位置没有发生变化，所以太阳帆相对于飞船是静止的，A符合题意；B太阳能可从自然界源源不断的获得，属于一种可再生能源，B不符合题意；C太阳能实质上是太阳内部发生核聚变释放出的能量，C不符合题意；D飞船的太阳帆正对太阳的面积为5 m2，受到太阳光的压力F= 1小时内太阳光对飞船做的机械功 D不符合题意。故答案为：A。【分析】描述物体的运动状态，需要事

18、先选取参照物，如果物体相对于参照物位置发生了改变，那么物体就是运动的，如果物体相对于参照物位置没有发生改变，那么物体就是静止的。7、【答案】B【解析】A功率表示做功的快慢，功率小不代表做功少，功率、功和机械效率没有直接关系，A不符合题意；B汽车刹车与地面摩擦损耗的能量由汽车的机械能转化为内能，因为能量的转化与转移具有方向性，所以转化为内能后，无法再次收集利用，B符合题意；C热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，C不符合题意；D热值是物质本身的属性，燃料燃烧是否充分与热值大小无关，D不符合题意。故答案为：B。【分析】功率表示做功的快慢，机械效率和功率无关；能量的转化与转移具有方向性；热量总是

19、从温度高的物体传递给温度低的物体；热值是物质本身的属性，燃料燃烧是否充分与热值大小无关。8、【答案】A【解析】A风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，A符合题意；B电热水器给水加热时，不可避免地要向外散热，效率不可能达到100%，B不符合题意；C在酒精燃烧放热的过程中，通过燃烧将化学能转化为内能，C不符合题意；D生物质能、潮汐能、风能属于可再生能源，化石能使用后短期内不能得到补充，属于不可再生能源，D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。9、【答案】B【解析

20、】A.无轨电动列车行驶时噪声小，是因为电动机工作时声音小，是在声源处减弱了噪声，A正确，不符合题意；B.无轨电动列车灵活拐弯时，无轨列车的运动方向在变化，则它的运动状态在改变，B错误，符合题意；C.电动列车是消耗电能得到动能，则电动列车工作时将电能转化为机械能，C正确，不符合题意；D.电动车消耗的是电能，使用电能时清洁无污染，而燃料汽车工作时排出的废气会带来对大气的污染，所以，电动车取代燃料汽车可减少对大气的污染，D正确，不符合题意。故答案为：B。【分析】本题主要是通过生活中的无轨电车考查了电动机的能量转化、物体运动状态的改变、减弱噪声的途径以及电动车的优点，虽然属于综合题，但是难度不大。10

21、、【答案】B【解析】A风能是可以从自然界中源源不断的得到的能源，故是可再生能源，A不符合题意；B太阳能、水能可以直接从自然界获得，它们属于一次能源，B符合题意；C核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，C不符合题意；D太阳的惊人能量来自内部的核聚变，D不符合题意。故答案为：B。【分析】能源可分为一次能源和二次能源。一次能源指的是：可以从自然界直接获取的能源；二次能源指的是：必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源。二、填空题1、【答案】可再生；0.28【解析】 太阳能取之不尽用之不竭，且无污染，属于可再生能源。 储水容器的容量为50L，因此水的质量为水温从20上升至40吸收的热量为

22、酒精完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，因此所以需要燃烧酒精的质量为【分析】可再生能源是可以从自然界中源源不断地得到的能源；利用公式m=V计算出水的质量，再利用热量公式Q吸=cm（t-t0）计算出水吸收的热量；根据吸收热量的小球求出酒精完全燃烧放出的热量，根据热量公式Q放=mq计算出酒精的质量。2、【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

23、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。3、【答案】通电线圈；电【解析】电动机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力的作用而转动，此过程将电能转化为机械能。故答案为：通电线圈；电。【分析】处在磁场中的通电线圈会受到力的作用，在此作用下会转动起来。电动机能将电能转化为机械能。4、【答案】化学；排气【解析】汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化成机械能；紧接其后的排气冲程会将废气排入大气，造成环境污染。【分析】汽油机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中压缩冲程

24、将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化成机械能。5、【答案】乙；发电机【解析】将动能转化为电能的过程是电磁感应，图乙是电磁感应现象，在生活中，将机械能转化为电能的装置有发动机。故答案为：乙；发动机。【分析】根据能量变化过程判断相应装置，发动机可以把机械能转化为电能。三、实验探究1、【答案】（1）水蒸气会把橡皮塞冲出；化学；内；内；机械（2）保障人身安全【解析】【解答】解：（1）在试管中装些水，用橡皮塞塞住加热使水沸腾在这个过程中，能量的转化是：燃料的化学能转化为内能，通过热传递，传给水，水升温，内能增加，水的内能转化为塞子的机械能，将塞子冲开（2）试管外面装有金属网是防止试管破裂伤人故答案为：

25、（1）水蒸气会把橡皮塞冲出，化学，内，内，机械（2）保障人身安全【分析】要解答本题需掌握：当物体对外做功时，内能转化为机械能，以及能量的转化同时提醒学生注意人身安全2、【答案】（1）软木塞被冲出 ; 管口出现“白气”（2）内能转化为机械能【解析】【解答】（1）水沸腾后 , 水蒸气推动软木塞做功 , 软木塞被冲出 , 水蒸气的内能减小 , 温度降低 , 水蒸气液化成小水滴 , 管口出现“白气”;（2）塞子被冲出的过程中 , 消耗内能 , 产生机械能 , 即水蒸气的内能转化为塞子的机械能。故答案为：（1）软木塞被冲出 ; 管口出现“白气”; （2）内能转化为机械能。【分析】做功可以改变物体的内能

26、: 对物体做功 , 物体的内能增加；物体对外做功，内能会减少 , 转化为机械能 ;3、【答案】（1）不可再生（2）2.898107；115（3）20（4）乙；相同的速度，乙的刹车距离小（5）72；50.4【解析】【解答】解：（1）汽油是一种化石能源，故在短期内无法再生，故是不可再生能源；（2）消耗燃油0.63kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为Q=mq=0.63kg4.6107J/kg=2.898107 J 这些热量全部被水吸收，据Q吸=cmt知，m= = =115kg（3）由表格中第二行的数据可知：停车距离=反应距离+刹车距离，所以第二行的停车距离为15m+22.5m=37.5m，因为反应距

27、离=行驶速度反应时间，已知：v1=40Km/h，s1=0.01km，所以，反应时间t= = =0.00025h，同一人，不同速度下的“反应时间”是相同的，即反应时间t相等，v3=80km/h，所以，S3=v3t3=80km/h0.00025h=0.02km=20m，第三行的停车距离=反应距离+刹车距离=20m+40m=60m（4）分析图象不难看出，乙车的刹车性能好，因为相同的速度，乙的刹车距离小；（5）P=FV，故V= = =20m/s=72km/h；故其反应距离是S=vt=72km/h0.00025h=0.018km=18m；据 = ，故s=32.4m，故停车距离=32.4m+18m=50.

28、4m故答案为：（1）不可再生；（2）2.898107； 115；（3）20；（4）乙； 相同的速度，乙的刹车距离小；（5）72；50.4【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源（2）知道耗油的质量和油的热值，故利用热量公式计算即可得出此时所释放的热量；同时知道水吸收的热量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式可求水的质量（3）根据由表格中的数据可知：停车距离=反应距离+刹车距离，反应距离=行驶速

29、度反应时间，即可完成表格（4）分析速度路程图象，找出相同速度的情况下，刹车距离小的即可（5）根据P=Fv，就会算出该车的运行速度即可；然后再据速度和反应时间可计算出反应距离，而后据相邻速度的比值的平方恰好是刹车距离的比值计算出刹车距离，即可得出此时的安全停车距离4、【答案】（1）菱形；圆形（2）自下而上；方向；读数时视线没有和温度计液面相平；砂锅的温度高于汤的温度，汤能从砂锅里继续吸热【解析】【解答】（1）在阳光下卡片水平放在离地面15cm处，地面上的光斑是棱形，该棱形是卡片上的棱形孔经沿直线传播的光形成的影子；将卡片远离地面，太阳经卡片上的孔成像，形成圆形光斑，即小孔成像；（2）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行；热量自发地只能由高温物体传递到低温物体，不能自发地由低温物体传到高温物体，这说明能量在转化或转移时具有方向性；读数的时候视线要与液柱的上表面保持相平，而图中读取温度计示数时，视线没有与液柱上表面保持相平