第二十章《能源与能量守恒定律》单元检测-2023-2024学年九年级下册物理（沪粤版）

第二十章《能源与能量守恒定律》单元测试试卷满分：100分时间：90分钟题型选择题填空题实验题计算题题号1781415171820分值21282823一、单选题（每小题3分，共21分）1．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（）A．小球弹起的高度越来越小，说明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．在小球的运动中是通过做功的方式使内能增加D．小球和地面之间发生撞击，所以小球的热量会减少【答案】C【解析】A．由题图可知，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，故A错误；BC．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，且通过做功的方式使内能增加，故B错误，C正确；D．小球和地面之间发生撞击，所以小球的内能会增加，热量是一个过程量，不能说热量减少，故D错误。故选C。2．下列说法正确的是（）A．能量即不会凭空消灭，也不会凭空产生B．固体之间不能发生扩散现象C．新能源汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100%D．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，能说明分子间存在着引力【答案】A【解析】A．根据能量守恒定律，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中，能的总量是不变的，故A正确；B．固体之间可以发生扩散现象，例如把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们相互渗入约1mm深，故B错误；C．“零排放”是指新能源汽车不排放二氧化碳，其工作过程中仍然存在能量损失，机械效率不可能达到100%，故C错误；D．塑料吸盘吸附在玻璃上不容易掉落，是由于吸盘内空气排干净，在大气压强的作用下牢牢地吸附在玻璃上，不能说明分子间存在着引力，故D错误。故选A。3．下列关于能量的相关说法正确的是（

）A．物体的温度越高，含有的热量越多B．“摩擦生热”说明能量可以从无到有被创造出来C．热量有可能从内能小的物体向内能大的物体转移D．能量的总量保持不变，所以可以造出永动机【答案】C【解析】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；B．摩擦生热是克服摩擦做功，机械能转化为内能，不是能量的创造，故B错误；C．热传递的方向是由高温物体向低温物体，因此热量有可能从内能小的物体向内能大的物体转移，故C正确；D．永动机违背了能量守恒定律，故D错误。故选C。4．关于下列图中各种生活中的现象，说法不正确的是（

）A．如图，用水作为冷却剂，是因为水的比热容比较大B．如图，用温度计测体温时，是利用热传递来改变物体内能C．如图，随着时代的发展，永动机会被制造出来D．如图，水果电池B接线柱是电源正极【答案】C【解析】A．用水作为冷却剂，是因为水的比热容比较大，根据可知，水和其它物质相比升高相同的温度，水吸热多，故A正确，不符合题意；B．用温度计测体温时，体温计吸收热量，是利用热传递来改变物体内能，故B正确，不符合题意；C．永动机是不可能实现的，违背了能量守恒定律，故C错误，符合题意；D．电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知B与电压表的正接线柱连接，因此B为正极，故D正确，不符合题意。故选C。5．为了方便研究“水沸腾时温度变化的特点”，小丹在老师的帮助下安全改装了一个玻璃电热水壶（去盖，如图所示），把水加热至沸腾，并能保持水的沸腾状态。下列说法正确的是（）A．水沸腾时产生大量气泡，气泡内主要是加热产生的空气B．水沸腾时，图中温度计的示数就是水沸腾的准确温度C．水沸腾时，水面出现“白气”是由于水的汽化形成的D．实验过程中，电子加热器将电能转化为内能【答案】D【解析】A．水沸腾时，水的内部和外部同时发生剧烈的汽化现象，所以会产生大量的水蒸气，所以气泡里的主要成分是水蒸气；故A错误；B．题图中温度计的玻璃泡接触到玻璃电热水壶的底部，会导致测量到的温度值不准确，所以图中温度计的示数就不是水沸腾的准确温度；故B错误；C．“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的；故C错误；D．电加热器加热水，通电后电加热器将电能转化为内能，水吸收热量，温度升高；故D正确。故选D。6．下列说法中正确的是（）A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能B．用酒精灯给水加热，是机械能转化为内能C．高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化D．滑冰时，冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹，是内能转化为机械能【答案】C【解析】A．冬天对着手哈气，手变暖是通过热传递改变内能，故属于能量的转移，故A错误；B．用酒精灯给水加热，是通过热传递改变内能，故属于能量的转移，故B错误；C．高速行驶的汽车，轮胎与地面相互摩擦，通过做功的方式改变内能，将机械能转化为内能，汽车爆胎内能增大，温度升高，容易发生爆胎，故C正确；D．滑冰时，冰刀与冰之间相互摩擦，通过做功的方式改变内能，将机械能转化为内能，故D错误。故选C。7．下列关于能量的转化与守恒的相关描述，不正确的是（

）A．各种能量之间在一定条件下可以相互转化B．永动机是不可以制成的C．热量只能自发的从内能大的物体传递给内能小的D．由于能量的转移与转化具有方向性，我们需要节约能源【答案】C【解析】A．自然界各种能量之间可以相互转化，故A正确，不符合题意；B．永动机违背了能量守恒定律，永动机是不可能制造出来的，故B正确，不符合题意；C．发生热传递时，热量总是自发从温度高的物体传递给温度低的物体，物体的内能与质量、温度和状态有关，内能大的物体温度不一定高，故C错误，符合题意；D．能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，能量的转移与转化具有方向性，所以要节约资源，故D正确，不符合题意。故选C。二、填空题（每空2分，共28分）8．横州市六景风力发电厂，“吹”的是风，“发”的是电，在整个发电过程中，能的转化情况如下：风能转化为风车的能，再通过发电机转化为能。【答案】机械能电【解析】[1][2]风车发电过程中，风力吹动风车转动，风能转化为风车的机械能，风车带动发电机转动，再通过发电机将机械能转化为电能。9．为了实现中国2030年前“碳达峰”，新疆的达坂城号称“百里风区”风力发电站可以将风能转化为能从而减少CO2的排放。在转化过程中，能的总量（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】电不变【解析】[1]风力发电时将风能转化为电能。[2]根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移的过程中能的总量不变。10．水是生命之源，我们在生活中要养成节约用水的良好习惯，还要积极行动起来防治水污染，如：不使用含磷的洗衣粉，等。水污染的罪魁祸首主要是工业固体废物，生活垃圾、工业废水和。【答案】生活污水【解析】水污染方式包括：水域过度养殖，垃圾倒入溪、湖、江水中，使用含磷的洗衣粉，有毒化学药品不收集处理，工业、生活污水不经过处理后排放等。11．2023年10月26日11时14分，搭载神州十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，搭载载人飞船的火箭在加速升空的过程中，机械能，能量（两空都填“守恒”或“不守恒”）。【答案】不守恒守恒【解析】[1][2]火箭在加速升空的过程中，质量不变、速度增大，动能增大；高度增大、重力势能增大，所以机械能增大，即机械能不守恒；对于能量转化和和转移的全部过程来讲，遵循能量守恒定律，因此，总能量是守恒的。12．新研究发现水生微生物有复杂的光能转换机制。植物通过进行光合作用会生成高能量的三磷酸腺苷分子，将光能转化为新陈代谢可利用的能。【答案】化学【解析】绿色植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。13．如图是生活中常用的插线板。某次闭合开关后，指示灯不发光，连在该插线板的电水壶还正常工作，说明指示灯发生路，由此可知，各组插孔与指示灯是联的。电水壶在工作过程中将能转化为能。【答案】断并电内【解析】[1][2]各组插孔与指示灯是并联的，因为当插孔没有连接上其他用电器，而开关闭合时，指示灯是可以亮的，说明各组插孔与指示灯是独立工作的，互不影响，某次闭合开关后，指示灯不发光，连在该插线板的电水壶还正常工作，说明指示灯发生断路，不可能短路，否则整个电路被短路，没有电流流过电水壶。[3][4]电水壶在工作过程中，消耗电能，壶中水的温度升高，水的内能增大，电水壶是把电能转化为内能。14．如图所示，是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，摆球荡起的高度越来越低，这一过程摆球的能转化为内能，（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。【答案】机械遵循【解析】[1]考虑空气和摩擦阻力时，一部分机械能会转化为内能，机械能总和会减少。[2]根据能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，可知该过程遵循能量守恒定律。三、实验题（每空2分，共28分）15．某同学利用实验室的器材探究“物体对外做功，内能改变”，如图所示。将烧瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，且瓶内出现白雾。（1）本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是；（2）瓶塞跳起时，发生的能量转化是能转化为能；（3）能说明以上能量转化的实验现象分别对应为：和。【答案】瓶内气体瓶内气体的内能塞子的机械瓶内出现白雾瓶塞跳起来【解析】（1）[1]本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，本实验中“物体对外做功”中的“物体”指的是瓶内气体。（2）[2][3]当瓶内气体冲开瓶塞时，塞子飞出，瓶内气体对塞子做功，内能减少，瓶内气体内能转化为塞子的机械能。（3）[4][5]用气简往瓶内打气，活塞对空气做功，内能增大瓶内压强增大；因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，瓶内出现白雾。当瓶内气体冲开瓶塞时，可以观察到瓶塞跳起来，内能转化为塞子机械能。16．如图所示是小明星期天回万荣老家看望奶奶时，沿途看到的家乡光伏用电情况，光伏发电发展迅速，其中核心部件是光电板，爱动脑的小明猜想光电板吸收太阳能的多少，可能与光照时间有关。为了验证猜想，他借来三个相同的光电板并分别接在相同的放完电的蓄电池上，然后将这些光电板从当天上午十点开始，正对太阳光照射不同的时间，再分别让这些蓄电池为相同的小灯泡供电，直到小灯泡熄灭，记录小灯泡的发光时间。（1）实验时是通过比较来比较光电板吸收太阳能的多少的。（2）为了方便记录与分析数据，请你帮小明在下面虚线框内设计出符合题意的表格：（3）根据生活经验，请你猜想，光电板吸收太阳能多少还可能与有关。【答案】小灯泡发光时间实验序号光照时间/min小灯泡的发光时间/min123太阳光的照射强度【解析】（1）[1]实验中应用转换法，通过小灯泡发光时间来反映光电板吸收太阳能多少。（2）[2]要验证光电板吸收太阳能的多少与光照时间的关系，需要控制其他条件相同，改变光照时间，实验中通过小灯泡发光时间反应光电板吸收太阳能的多少，故需要观察小灯泡的发光时间，表格中应有“”光照时间/min”和“小灯泡的发光时间/min”两栏，如图所示：实验序号光照时间/min小灯泡的发光时间/min123（3）[3]太阳光的光照强度越大，单位时间内光电板接收的太阳能越多，能够吸收的太阳能也就越多，所以光电板吸收太阳能的多少还可能与太阳光的照射强度有关。17．如图所示实验和设想。（1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物，说明铅柱的分子间存在力；除这种力外，分子间还存在力；（2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞后，玻璃筒内的空气温度，硝化棉的内能（选填“增加”或“减少”）；（3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它（选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量（选填“会”或“不会”）凭空产生。【答案】引斥升高增加不能不会【解析】（1）[1][2]分子间存在相互作用的引力和斥力，两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。（2）[3][4]活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，硝化棉吸收热量，内能变大，温度升高，达到硝化棉的着火点，因此硝化棉燃烧起来。（3）[5][6]根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作。四、计算题（18题7分，19题8分，20题8分，共23分）18．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一、某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2103J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；［水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)］（2）热水器的效率；（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少kg煤气？（煤气的热值q=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）【答案】（1）8.4×106J；（2）40%；（3）0.2kg【解析】解：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃20℃)=8.4×106J（2）热水器5小时内接收到的太阳能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J热水器的效率（3）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，水吸收的热量Q放=Q吸=8.4×106J由Q=mq可知完全燃烧煤气的质量答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；（2）热水器的效率为40%；（3）完全燃烧煤气的质量为0.2kg。19．太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是某品牌太阳能热水器。（1）与其他形式的能量相比，太阳能具有哪些优点?（写出两点即可）（2）若此太阳能热水器中装有140kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到60°C，已知水的比热容c=4.2×103J/(kg∙°C)，求热水器中的水所吸收的热量。（3）如果水吸收的热量用燃气炉中的天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量的92%被水吸收，那么需要完全燃烧多少m3的天然气?

（已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，计算结果保留两位小数）【答案】（1）太阳能优点是：节能、环保、经济、方便等；（2）2.94×107J；（3）0.38m3【解析】解：（1）太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，它取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，越来越被广泛利用。与其它形式的能量相比，太阳能节能、环保、经济、方便。（2）由Q吸=cmΔt可得，水吸收的热量为（3）由题意知，天然气完全燃烧放出的热量的92%被水吸