专题10能源与可持续发展(专题限时练)-2022-2023学年九年级物理全一册期中期末考点大串讲(人教版)(原卷版+解析)

2022-2023学年全一册专题限时练测试卷（人教版）九年级物理（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。2．测试范围：人教版九年级全一册：第二十二章能源与可持续发展。第Ⅰ卷一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。1．关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（）A．能量守恒定律只适用于能量的转化过程B．给手机充电时是将电能转化为化学能C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机2．下列说法正确的是（）A．柴油机的功率比汽油机的大B．在热机的工作过程中，将机械能转化为内能的是做功冲程C．柴油机在工作过程中吸入汽缸中的是油气混合物D．蓄电池充电的过程中，将化学能转化为电能3．创新小组的同学们在综合实践活动中，模拟设计了一种“波浪能量采集船”，如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有紧贴水面的浮标。当波浪使浮标上下浮动时工作臂就随之移动，产生了电能，并把它们储存到船上的大容量电池中。关于能量采集的过程，下列说法正确的是（

）第3题图第4题图第8题图第11题图A．能量采集的过程将电能转化为机械能B．能企采集的过程将化学能转化为电能C．能量采集船的工作原理是电磁感应D．能企采集船的工作原理与电动机的原理相同4．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和LED都发光，下列分析正确的是（

）A．在电源的外部，电流的方向是从电源负极经过用电器流向正极B．LED是由超导体材料制成的，具有单向导电性C．开关的底座是绝缘体D．电池在使用时，将电能转化为化学能5．下列能源中直接或间接来源于太阳能的是（）A．地热能 B．潮汐能 C．风能 D．核能6．下列说法错误的是（）A．冰熔化时吸热其内能增大，但温度保持不变B．海边昼夜温差变化比沙漠中小，原因是水的比热容比沙石的比热大C．白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为化学能D．热机的做功冲程是将内能转化为机械能7．下列说法正确的是（）A．持续恒定的电流能够产生电磁波B．太阳能和核能均属于不可再生能源C．核电站利用核能发电，核心设备反应堆中的裂变也称为热核反应D．手机用“WiFi”上网和手机电话通信都是利用了电磁波传递信息8．2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，中国空间站首次太空授课活动取得圆满成功。关于“天宫课堂”的物理知识，下列说法错误的是（）A．航天员跟地球上的同学们通过电磁波进行通信交流B．航天员在空间站中使用的电能是二次能源C．核能将来也会成为空间站的动力来源之一，核能属于可再生能源D．航天员用微波炉加热食物，使食物内能增大，温度升高9．下列说法错误的是（）A．若用超导体材料制造输电线可大大降低电能损耗B．丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑，说明分子间有引力C．现有的核电站都是利用核裂变释放能量的，核能是不可再生能源也是一次能源D．原子核由质子和中子构成，中子不带电10．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能、风能和石油都是可再生能源B．超导材料可用于电饭锅的发热元件C．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的D．能量的转化与转移具有方向性二、填空题。（每空1分，共22分）11．如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互____的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由_____（填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为______为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于二次能源。12．汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成______个工作循环，对外做功______次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出______J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）13．目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这是利用物体间_______。该背包每小时消耗5kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为_______J。汽油燃烧将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有________。（汽油的热值为q=4.6×107J/kg）。第13题图第14题图第17题图14．2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技。（1）图甲是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车，最高速度可达350km/h，一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为_______km。车上还有全球唯一高清移动演播室，利用_______传递信息；（2）图乙是北京冬奥会的高科技绿色环保场馆，场馆实现100%绿电，其电力支持通过河北张家口的光伏发电和风力发电实现，其中光伏发电是将___能转化为电能，该能源属于__（选填“可再生”或“不可再生”）能源。15．某汽车的四冲程汽油机的最大功率是92kW，每秒钟消耗5g汽油。（1）汽油是由石油提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”“不可再生”）能源。（2）当这辆汽车以最大功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶，则汽车所受的阻力是______N。此时该汽车的汽油机的效率是______（汽油的热值为4.6×107J/kg）。16．（1）超导现象是指在温度降低到足够低时，某些材料的电阻会突然变为零的现象。当电流通过超导体时，超导体两端电压为_____V。（2）电能是_____（选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有_____性。17．如图是北京冬奥会的高科技绿色环保场馆，场馆实现100%绿电，其电力支持通过河北张家口的光伏发电和风力发电实现，其中光伏发电是将太阳表面发生___________（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的光能转化为电能，该能源属于___________（“可再生”或“不可再生”）能源。三、实验探究题（每空2分，共18分）18．下面是用气球做的两个小实验，试回答相关问题：（1）如图甲，松开气球的口子，快速放气后会感到气球变凉，这是因为气体对外做功，内能_____；（2）如图乙，如果气球上的小圆点代表星系，气球膨胀过程中小圆点距离在扩大。此实验能否作为“宇宙在不断地膨胀”的证据？_____19．2022年2月22日11时54分，山西光伏发电输出创历史新高，光伏发电的核心部件是光电板。光电板吸收太阳能的多少是技术的关键，它与什么因素有关？小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、光电板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如表：序号光电板的面积（m2）光照时间（min）光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间（min）10.110黑色3020.120黑色6030.310黑色9040.110白色5（1）该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过_____反映；（2）由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是_____。由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用_____色较好；（3）你觉得光电板吸收太阳能的多少可能还与哪些因素有关？_____（写出一种即可）。20．在我们身边，有很多“器材”可以完成物理实验。例如：（1）借助塑料吸管和一枚图书钉，组成如图甲所示的简易装置，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近可自由转动的塑料细管一端，两者相互靠近，则塑料吸管_____（选填“一定”或“可能”）带电；（2）如图乙为某玩具小汽车，车顶为太阳能电池板，遮挡住车顶小车停止运动，说明车顶的装置可将_____能转化为电能；（3）如图丙，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若及时捡起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_____（选填“变高”、“变低”或“没有变化”）。四、计算题：本题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。21．(9分)小涵同学发现了某品牌新研制的太阳能汽车在景区接送游客。（1）车轮与地面的总接触面积为2×10-2m2，若该汽车对水平地面的压强是2.5×105Pa，求该车对地面的压力多大？（2）某次运送游客时，该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时该车的输出功率为800W。求：此过程中该车受到的阻力多大？牵引力所做的功多大？（3）请写出太阳能汽车的优点。（写一条）22．(12分)为落实中国对世界承诺的节能减排目标，加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划如图所示。太阳能电池板的参数如下表所示，其中光电转换效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。太阳能电池板平均输出功率200W电池板面积1.6m2光电转换效率10%（1）太阳能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）若中午时分，太阳能电池板单位面积上单位时间接收到的光能为2500J，则此时一块太阳能电池板输出电能的实际功率是多少？()（3）小明家的屋顶面积达到200m2，太阳能电池板依次相连平铺在屋顶，理论上他家屋顶日输出电能的平均功率为多大？()（4）用太阳能发电替代发电效率为40%的火力发电站，按照第3问中的条件，小明家一天（一天太阳能发电时间按8h计算）理论上可节约多少吨的煤？（煤的热值）()23．(9分)随着我国现代化进程加速，国家加大了对新能源汽车的推广力度。现有一辆质量为2t的国产品牌电动汽车，已知该车在水平公路上以20m/s匀速行驶5min，轮胎与地面总接触面积是0.04m2，行驶时受到的阻力是车重的0.03倍。（g＝10N/kg）求：(1)这辆汽车静止时对地面的压强；(2)在匀速行驶时电动汽车牵引力做功的功率；(3)说出新能源汽车的优点。2022-2023学年全一册专题限时练测试卷（人教版）专题十能源与可持续发展九年级物理·全解全析一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。1．关于能量的转化与守恒，下列说法中正确的是（）A．能量守恒定律只适用于能量的转化过程B．给手机充电时是将电能转化为化学能C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机【答案】B【解析】A．能量守恒定律也适用于能量转移的情形。故A错误；B．充电时，消耗电能，电池内部发生化学反应，是将电能转化为化学能。故B正确；C．摩擦生热没有创造热，是将机械能转化为内能，使物体温度升高。故C错误；D．能量的转化和转移是具有方向性的，不是所有的能量都可以利用。故D错误。故选B。2．下列说法正确的是（）A．柴油机的功率比汽油机的大B．在热机的工作过程中，将机械能转化为内能的是做功冲程C．柴油机在工作过程中吸入汽缸中的是油气混合物D．蓄电池充电的过程中，将化学能转化为电能【答案】A【解析】A．柴油机的燃料压缩比高于汽油机，因此一般情况下柴油机的效率高于汽油机，故A正确；B．在热机的工作过程中，根据能量转化，做功冲程将内能转化为机械能，故B错误；C．柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，汽油机在工作过程中吸入汽缸中的是油气混合物，故C错误；D．根据能量转化，蓄电池在充电过程中是将电能转化为化学能储存，故D错误。故选A。3．创新小组的同学们在综合实践活动中，模拟设计了一种“波浪能量采集船”，如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有紧贴水面的浮标。当波浪使浮标上下浮动时工作臂就随之移动，产生了电能，并把它们储存到船上的大容量电池中。关于能量采集的过程，下列说法正确的是（

）A．能量采集的过程将电能转化为机械能B．能企采集的过程将化学能转化为电能C．能量采集船的工作原理是电磁感应D．能企采集船的工作原理与电动机的原理相同【答案】C【解析】当波浪使浮标上下浮动时，工作臂就随之移动，产生了电能，这是电磁感应现象，与发电机的原理相同，此过程中机械能转化为电能，而电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和LED都发光，下列分析正确的是（

）A．在电源的外部，电流的方向是从电源负极经过用电器流向正极B．LED是由超导体材料制成的，具有单向导电性C．开关的底座是绝缘体D．电池在使用时，将电能转化为化学能【答案】C【解析】A．正电荷定向移动的方向规定为电流方向，在电源的外部，电流的方向是从正极流向负极，故A错误；B．是由半导体材料制成的，具有单向导电性，故B错误；C．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，开关的底座为了安全通常用绝缘体制成，故C正确；D．干电池在使用时，可以提供电能，属于电源，将化学能转化为电能，故D错误。故选C。5．下列能源中直接或间接来源于太阳能的是（）A．地热能 B．潮汐能 C．风能 D．核能【答案】C【解析】A．地热能是由地壳抽取的天然热能，故A不符合题意；B．潮汐能是指海面涨落过程中所获得的能量，故B不符合题意；C．风能的形成，依赖于太阳能，故C符合题意；D．核能是通过核反应从原子核释放的能量，故D不符合题意。故选C。6．下列说法错误的是（）A．冰熔化时吸热其内能增大，但温度保持不变B．海边昼夜温差变化比沙漠中小，原因是水的比热容比沙石的比热大C．白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为化学能D．热机的做功冲程是将内能转化为机械能【答案】C【解析】A．晶体在熔化的过程中吸收热量但温度不变，冰属于晶体，所以冰熔化时吸热其内能增大，但温度保持不变，故A正确，不符合题意；B．由于水的比热容大于沙石的比热容，在吸热或放热相同的情况下，水的温度变化要小于沙石温度的变化，所以会出现沿海地区同沙漠地区相比，昼夜温差小，故B正确，不符合题意；C．白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，故C错误，符合题意；D．在热机的做功冲程中，燃料燃烧生成高温高压的燃气，燃气推动活塞运动，活塞从而带动曲轴转动，使汽车获得动力，在此过程中，将内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。故选C。7．下列说法正确的是（）A．持续恒定的电流能够产生电磁波B．太阳能和核能均属于不可再生能源C．核电站利用核能发电，核心设备反应堆中的裂变也称为热核反应D．手机用“WiFi”上网和手机电话通信都是利用了电磁波传递信息【答案】D【解析】A．瞬间变化的电流能够产生电磁波，持续恒定的电流不能产生电磁波，故A错误；B．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；核能消耗后，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；C．核电站利用核能发电，核心设备反应堆中的裂变也称为链式反应，故C错误；D．手机拨打、接听电活或“WiFi”上网都是利用了电磁波传递信息，故D正确。故选D。8．2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，中国空间站首次太空授课活动取得圆满成功。关于“天宫课堂”的物理知识，下列说法错误的是（）A．航天员跟地球上的同学们通过电磁波进行通信交流B．航天员在空间站中使用的电能是二次能源C．核能将来也会成为空间站的动力来源之一，核能属于可再生能源D．航天员用微波炉加热食物，使食物内能增大，温度升高【答案】C【解析】A．太空是真空环境，真空不能传声，所以航天员跟地球上的同学们通过电磁波进行通信交流，故A正确，不符合题意；B．航天员在空间站中使用的电能是通过太阳能转化过来的，所以属于二次能源，故B正确，不符合题意；C．核电站中的反应堆是利用核裂变发电的，核能属于不可再生能源，故C错误，符合题意；D．微波是电磁波的一种，电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物的内能增加、温度升高，故D正确，不符合题意。故选C。9．下列说法错误的是（）A．若用超导体材料制造输电线可大大降低电能损耗B．丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑，说明分子间有引力C．现有的核电站都是利用核裂变释放能量的，核能是不可再生能源也是一次能源D．原子核由质子和中子构成，中子不带电【答案】B【解析】A．如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，故A正确，不符合题意；B．丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑，说明带电体具有吸引轻小物体的性质，故B错误，符合题意；C．核电站都是利用核裂变释放能量的，核能是不可再生能源也是一次能源，故C正确，不符合题意；D．原子由原子和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，中子不带电，故D正确，不符合题意。故选B。10．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能、风能和石油都是可再生能源B．超导材料可用于电饭锅的发热元件C．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的D．能量的转化与转移具有方向性【答案】D【解析】A．在自然界可以循环再生的能源是可再生能源，太阳能、风能是可再生能源；短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源是不可再生能源，石油是不可再生能源，故A错误；B．超导材料的电阻为零，根据可知，电流通过其时产生的热量是为零的，因此不可用于电饭锅的发热元件，故B错误；C．光纤通讯是利用激光来传递信息的，而不是依靠电磁波，故C错误；D．根据能量守恒定律可知，能量转化和转移过程是具有方向性，故D正确。故选D。二、填空题。（每空1分，共22分）11．如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互______的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为______为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于二次能源。【答案】

排斥

半导体

电能【解析】[1]磁悬浮列车为减小阻力，其原理是利用同名磁极相互排斥。[2]硅是一种半导体材料，硅光电池板是由半导体材料制成的。[3]高速飞行列车是靠电能提供动力的，所以硅光电池板，将光能转化为电能。12．汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成______个工作循环，对外做功______次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出______J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）【答案】

不可再生

600

600

9.2×107【解析】[1]汽油是一种化石能源，故在短期内无法再生，是不可再生能源。[2]汽油机飞轮的转速为20r/s，则在1min内转动的圈数是20×60=1200转因为四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，所以此时共完成冲程1200×2=2400个由于1个工作循环中包括4个冲程，所以完成工作循环[3]由于1个工作循环中对外做功1次，所以600个工作循环对外做功600次。[4]2kg汽油完全燃烧产生的热量为Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J13．目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这是利用物体间_______。该背包每小时消耗5kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为_______J。汽油燃烧将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有________。（汽油的热值为q=4.6×107J/kg）。【答案】

力的作用是相互的

2.3×108

方向性【解析】[1]背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，由于物体间力的作用是相互的，向后喷出的气体给人一个反作用力，从而使人获得飞行动力。[2]5kg汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J[3]因为能量的转移和转化具有方向性，所以部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功。14．2022年北京冬奥会向世界展示了中国的先进科技。（1）图甲是为了本届冬奥会修建的专属复兴号动车，最高速度可达350km/h，一辆以最高速度匀速行驶6min的动车通过的路程为_______km。车上还有全球唯一高清移动演播室，利用_______传递信息；（2）图乙是北京冬奥会的高科技绿色环保场馆，场馆实现100%绿电，其电力支持通过河北张家口的光伏发电和风力发电实现，其中光伏发电是将___________能转化为电能，该能源属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】

35

电磁波

太阳

可再生【解析】（1）[1]已知复兴号的最高速度为350km/h，运行的时间为6min=0.1h则这段时间内复兴号通过的路程为s=vt=350km/h×0.1h=35km[2]电磁波能够传递信息，目前移动设备的信息传递都是利用电磁波来进行的。（2）[3]光伏发电设备工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能。[4]太阳能可以源源不断地从自然界直接获取，所以它属于可再生能源。15．某汽车的四冲程汽油机的最大功率是92kW，每秒钟消耗5g汽油。（1）汽油是由石油提炼出来的，石油属于______（选填“可再生”“不可再生”）能源。（2）当这辆汽车以最大功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶，则汽车所受的阻力是______N。此时该汽车的汽油机的效率是______（汽油的热值为4.6×107J/kg）。【答案】

不可再生

3680

40%【解析】（1）[1]石油使用后在短期内不能得到恢复，因此石油是不可再生能源。（2）[2]汽车的速度为由公式可得，当这辆汽车以最大功率在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶，则汽车所受的牵引力为因为汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即汽车所受的阻力是[3]在1s时间内，汽车的汽油机做的有用功为汽油燃烧放出的热量为该汽车的汽油机的效率是16．（1）超导现象是指在温度降低到足够低时，某些材料的电阻会突然变为零的现象。当电流通过超导体时，超导体两端电压为_____V。（2）电能是_____（选填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生内能散失在空气中，但这些内能无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有_____性。【答案】

0

二次能源

方向【解析】（1）[1]超导体的电阻为零，根据串联电路的分压作用知道，超导体两端电压为零。（2）[2]电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源。[3]能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，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方向性。17．如图是北京冬奥会的高科技绿色环保场馆，场馆实现100%绿电，其电力支持通过河北张家口的光伏发电和风力发电实现，其中光伏发电是将太阳表面发生___________（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的光能转化为电能，该能源属于___________（“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】

核聚变

可再生【解析】[1]太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能，所以光伏发电是将太阳表面发生核聚变释放的光能转化为电能。[2]太阳能可以源源不断地从自然界直接获取，所以它属于可再生能源。三、实验探究题（每空2分，共18分）18．下面是用气球做的两个小实验，试回答相关问题：（1）如图甲，松开气球的口子，快速放气后会感到气球变凉，这是因为气体对外做功，内能_____；（2）如图乙，如果气球上的小圆点代表星系，气球膨胀过程中小圆点距离在扩大。此实验能否作为“宇宙在不断地膨胀”的证据？_____【答案】

减小

能【解析】（1）[1]如图甲，松开气球的口子，快速放气后会感到气球变凉，这是因为气体对外界做功，本身的内能减小，温度降低。（2）[2]如图乙，假设宇宙是一个正在膨胀的气球，而星系是气球表面上的点，气球上斑斑点点，随着气球被吹胀，球上的斑点各自远离而去；用膨胀的气球说明宇宙在膨胀，采用的是类比法。19．2022年2月22日11时54分，山西光伏发电输出创历史新高，光伏发电的核心部件是光电板。光电板吸收太阳能的多少是技术的关键，它与什么因素有关？小明猜想光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、光电板的颜色有关。根据以上猜想，小明设计实验方案，进行了实验探究，实验数据记录如表：序号光电板的面积（m2）光照时间（min）光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间（min）10.110黑色3020.120黑色6030.310黑色9040.110白色5（1）该实验中光电板吸收太阳能的多少是通过_____反映；（2）由表中1、3两组数据，可初步得到的结论是_____。由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用_____色较好；（3）你觉得光电板吸收太阳能的多少可能还与哪些因素有关？_____（写出一种即可）。【答案】

LED灯发光时间

在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多

黑

光照强度【解析】（1）[1]光电板吸收太阳能越多，LED灯的发光时间越长，所以光电板吸收太阳能的多少是通过LED灯发光时间反映的。（2）[2]由表中1、3两组数据可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多。[3]根据表中数据1、4可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好。（3）[4]光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光电板的材料等因素有关。20．在我们身边，有很多“器材”可以完成物理实验。例如：（1）借助塑料吸管和一枚图书钉，组成如图甲所示的简易装置，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近可自由转动的塑料细管一端，两者相互靠近，则塑料吸管_____（选填“一定”或“可能”）带电；（2）如图乙为某玩具小汽车，车顶为太阳能电池板，遮挡住车顶小车停止运动，说明车顶的装置可将_____能转化为电能；（3）如图丙，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若及时捡起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_____（选填“变高”、“变低”或“没有变化”）。【答案】

可能

太阳

变低【解析】（1）[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，让其靠近可自由转动的塑料细管一端，两者相互靠近，由带电体具有吸引轻小物体的性质和异种电荷相互吸引可知，塑料吸管可能带负电，也可能不带电。（2）[2]车顶的太阳能电池板，工作时可将太阳能转化为电能。（3）[3]气球内的气体向外喷出，气体对外做功，气体的内能转化为球的机械能，所以球内气体的内能减小，温度降低，导致喷气的嘴部温度下降。四、计算题：本题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。21．(9分)小涵同学发现了某品牌新研制的太阳能汽车在景区接送游客。（1）车轮与地面的总接触面积为2×10-2m2，若该汽车对水平地面的压强是2.5×105Pa，求该车对地面的压力多大？（2）某次运送游客时，该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时该车的输出功率为800W。求：此过程中该车受到的阻力多大？牵引力所做的功多大？（3）请写出太阳能汽车的优点。（写一条）【答案】（1）5×103N；（2）160N，5.76×105J；（3）节能、噪声小、无尾气【解析】解：（1）由得车对地面的压力（2）汽车速度由牵