第二十章《能源與能量守恒定律》單元檢測-2023-2024學年九年級下冊物理（滬粵版）

第二十章《能源與能量守恒定律》單元測試試卷滿分：100分時間：90分鐘題型選擇題填空題實驗題計算題題號1781415171820分值21282823一、單選題（每小題3分，共21分）1．如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）A．小球彈起的高度越來越小，說明在此過程中能量不守恒B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的機械能總量是保持不變的C．在小球的運動中是通過做功的方式使內能增加D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的熱量會減少【答案】C【解析】A．由題圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，所以小球的機械能減少；機械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機械能轉化成了部分內能，但能量的總量是守恒的，故A錯誤；BC．在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉化成了內能，所以小球的機械能總量會減小，且通過做功的方式使內能增加，故B錯誤，C正確；D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的內能會增加，熱量是一個過程量，不能說熱量減少，故D錯誤。故選C。2．下列說法正確的是（）A．能量即不會憑空消滅，也不會憑空產生B．固體之間不能發(fā)生擴散現(xiàn)象C．新能源汽車實現(xiàn)了“零排放”，其效率已達到了100%D．塑料吸盤能牢牢地吸附在玻璃上，能說明分子間存在著引力【答案】A【解析】A．根據(jù)能量守恒定律，能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，能量只會從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體上，在轉移和轉化的過程中，能的總量是不變的，故A正確；B．固體之間可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，例如把磨得很光滑的鉛片和金片緊壓在一起，在室溫下放置5年后再將它們切開，可以看到它們相互滲入約1mm深，故B錯誤；C．“零排放”是指新能源汽車不排放二氧化碳，其工作過程中仍然存在能量損失，機械效率不可能達到100%，故C錯誤；D．塑料吸盤吸附在玻璃上不容易掉落，是由于吸盤內空氣排干凈，在大氣壓強的作用下牢牢地吸附在玻璃上，不能說明分子間存在著引力，故D錯誤。故選A。3．下列關于能量的相關說法正確的是（

）A．物體的溫度越高，含有的熱量越多B．“摩擦生熱”說明能量可以從無到有被創(chuàng)造出來C．熱量有可能從內能小的物體向內能大的物體轉移D．能量的總量保持不變，所以可以造出永動機【答案】C【解析】A．熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故A錯誤；B．摩擦生熱是克服摩擦做功，機械能轉化為內能，不是能量的創(chuàng)造，故B錯誤；C．熱傳遞的方向是由高溫物體向低溫物體，因此熱量有可能從內能小的物體向內能大的物體轉移，故C正確；D．永動機違背了能量守恒定律，故D錯誤。故選C。4．關于下列圖中各種生活中的現(xiàn)象，說法不正確的是（

）A．如圖，用水作為冷卻劑，是因為水的比熱容比較大B．如圖，用溫度計測體溫時，是利用熱傳遞來改變物體內能C．如圖，隨著時代的發(fā)展，永動機會被制造出來D．如圖，水果電池B接線柱是電源正極【答案】C【解析】A．用水作為冷卻劑，是因為水的比熱容比較大，根據(jù)可知，水和其它物質相比升高相同的溫度，水吸熱多，故A正確，不符合題意；B．用溫度計測體溫時，體溫計吸收熱量，是利用熱傳遞來改變物體內能，故B正確，不符合題意；C．永動機是不可能實現(xiàn)的，違背了能量守恒定律，故C錯誤，符合題意；D．電壓表指針正向偏轉，說明電流從電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出，即電壓表的正接線柱與電源的正極相連接，由圖知B與電壓表的正接線柱連接，因此B為正極，故D正確，不符合題意。故選C。5．為了方便研究“水沸騰時溫度變化的特點”，小丹在老師的幫助下安全改裝了一個玻璃電熱水壺（去蓋，如圖所示），把水加熱至沸騰，并能保持水的沸騰狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．水沸騰時產生大量氣泡，氣泡內主要是加熱產生的空氣B．水沸騰時，圖中溫度計的示數(shù)就是水沸騰的準確溫度C．水沸騰時，水面出現(xiàn)“白氣”是由于水的汽化形成的D．實驗過程中，電子加熱器將電能轉化為內能【答案】D【解析】A．水沸騰時，水的內部和外部同時發(fā)生劇烈的汽化現(xiàn)象，所以會產生大量的水蒸氣，所以氣泡里的主要成分是水蒸氣；故A錯誤；B．題圖中溫度計的玻璃泡接觸到玻璃電熱水壺的底部，會導致測量到的溫度值不準確，所以圖中溫度計的示數(shù)就不是水沸騰的準確溫度；故B錯誤；C．“白氣”是由水蒸氣遇冷液化形成的；故C錯誤；D．電加熱器加熱水，通電后電加熱器將電能轉化為內能，水吸收熱量，溫度升高；故D正確。故選D。6．下列說法中正確的是（）A．冬天對著手哈氣，手變暖是機械能轉化為內能B．用酒精燈給水加熱，是機械能轉化為內能C．高速行駛的汽車爆胎是很危險的，從能量角度來看，是機械能與內能的相互轉化D．滑冰時，冰刀與冰之間相互摩擦，出現(xiàn)一道痕跡，是內能轉化為機械能【答案】C【解析】A．冬天對著手哈氣，手變暖是通過熱傳遞改變內能，故屬于能量的轉移，故A錯誤；B．用酒精燈給水加熱，是通過熱傳遞改變內能，故屬于能量的轉移，故B錯誤；C．高速行駛的汽車，輪胎與地面相互摩擦，通過做功的方式改變內能，將機械能轉化為內能，汽車爆胎內能增大，溫度升高，容易發(fā)生爆胎，故C正確；D．滑冰時，冰刀與冰之間相互摩擦，通過做功的方式改變內能，將機械能轉化為內能，故D錯誤。故選C。7．下列關于能量的轉化與守恒的相關描述，不正確的是（

）A．各種能量之間在一定條件下可以相互轉化B．永動機是不可以制成的C．熱量只能自發(fā)的從內能大的物體傳遞給內能小的D．由于能量的轉移與轉化具有方向性，我們需要節(jié)約能源【答案】C【解析】A．自然界各種能量之間可以相互轉化，故A正確，不符合題意；B．永動機違背了能量守恒定律，永動機是不可能制造出來的，故B正確，不符合題意；C．發(fā)生熱傳遞時，熱量總是自發(fā)從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，物體的內能與質量、溫度和狀態(tài)有關，內能大的物體溫度不一定高，故C錯誤，符合題意；D．能量雖然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，能量的轉移與轉化具有方向性，所以要節(jié)約資源，故D正確，不符合題意。故選C。二、填空題（每空2分，共28分）8．橫州市六景風力發(fā)電廠，“吹”的是風，“發(fā)”的是電，在整個發(fā)電過程中，能的轉化情況如下：風能轉化為風車的能，再通過發(fā)電機轉化為能?！敬鸢浮繖C械能電【解析】[1][2]風車發(fā)電過程中，風力吹動風車轉動，風能轉化為風車的機械能，風車帶動發(fā)電機轉動，再通過發(fā)電機將機械能轉化為電能。9．為了實現(xiàn)中國2030年前“碳達峰”，新疆的達坂城號稱“百里風區(qū)”風力發(fā)電站可以將風能轉化為能從而減少CO2的排放。在轉化過程中，能的總量（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮侩姴蛔儭窘馕觥縖1]風力發(fā)電時將風能轉化為電能。[2]根據(jù)能量守恒定律可知，能量在轉化和轉移的過程中能的總量不變。10．水是生命之源，我們在生活中要養(yǎng)成節(jié)約用水的良好習慣，還要積極行動起來防治水污染，如：不使用含磷的洗衣粉，等。水污染的罪魁禍首主要是工業(yè)固體廢物，生活垃圾、工業(yè)廢水和?！敬鸢浮可钗鬯窘馕觥克廴痉绞桨ǎ核蜻^度養(yǎng)殖，垃圾倒入溪、湖、江水中，使用含磷的洗衣粉，有毒化學藥品不收集處理，工業(yè)、生活污水不經過處理后排放等。11．2023年10月26日11時14分，搭載神州十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，搭載載人飛船的火箭在加速升空的過程中，機械能，能量（兩空都填“守恒”或“不守恒”）?！敬鸢浮坎皇睾闶睾恪窘馕觥縖1][2]火箭在加速升空的過程中，質量不變、速度增大，動能增大；高度增大、重力勢能增大，所以機械能增大，即機械能不守恒；對于能量轉化和和轉移的全部過程來講，遵循能量守恒定律，因此，總能量是守恒的。12．新研究發(fā)現(xiàn)水生微生物有復雜的光能轉換機制。植物通過進行光合作用會生成高能量的三磷酸腺苷分子，將光能轉化為新陳代謝可利用的能?！敬鸢浮炕瘜W【解析】綠色植物的光合作用是在葉綠體里利用光能把二氧化碳和水合成有機物，釋放氧氣，同時把光能轉變成化學能儲存在合成的有機物中的過程。13．如圖是生活中常用的插線板。某次閉合開關后，指示燈不發(fā)光，連在該插線板的電水壺還正常工作，說明指示燈發(fā)生路，由此可知，各組插孔與指示燈是聯(lián)的。電水壺在工作過程中將能轉化為能?！敬鸢浮繑嗖㈦妰取窘馕觥縖1][2]各組插孔與指示燈是并聯(lián)的，因為當插孔沒有連接上其他用電器，而開關閉合時，指示燈是可以亮的，說明各組插孔與指示燈是獨立工作的，互不影響，某次閉合開關后，指示燈不發(fā)光，連在該插線板的電水壺還正常工作，說明指示燈發(fā)生斷路，不可能短路，否則整個電路被短路，沒有電流流過電水壺。[3][4]電水壺在工作過程中，消耗電能，壺中水的溫度升高，水的內能增大，電水壺是把電能轉化為內能。14．如圖所示，是蕩秋千的簡化模型，擺球從A點由靜止釋放，擺球蕩起的高度越來越低，這一過程擺球的能轉化為內能，（選填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律?！敬鸢浮繖C械遵循【解析】[1]考慮空氣和摩擦阻力時，一部分機械能會轉化為內能，機械能總和會減少。[2]根據(jù)能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變，可知該過程遵循能量守恒定律。三、實驗題（每空2分，共28分）15．某同學利用實驗室的器材探究“物體對外做功，內能改變”，如圖所示。將燒瓶內裝有少量的水，用塞子塞緊，并用氣筒往瓶內打氣，瓶內壓強大到一定程度時，瓶塞就會跳起來，且瓶內出現(xiàn)白霧。（1）本實驗中“物體對外做功”中的“物體”指的是；（2）瓶塞跳起時，發(fā)生的能量轉化是能轉化為能；（3）能說明以上能量轉化的實驗現(xiàn)象分別對應為：和?！敬鸢浮科績葰怏w瓶內氣體的內能塞子的機械瓶內出現(xiàn)白霧瓶塞跳起來【解析】（1）[1]本實驗需要觀察瓶塞跳起的瞬間瓶內出現(xiàn)的現(xiàn)象，因為瓶內氣體對塞子做功，內能減少，溫度降低，瓶內的水蒸氣液化形成霧，本實驗中“物體對外做功”中的“物體”指的是瓶內氣體。（2）[2][3]當瓶內氣體沖開瓶塞時，塞子飛出，瓶內氣體對塞子做功，內能減少，瓶內氣體內能轉化為塞子的機械能。（3）[4][5]用氣簡往瓶內打氣，活塞對空氣做功，內能增大瓶內壓強增大；因為瓶內氣體對塞子做功，內能減少，溫度降低，瓶內的水蒸氣液化形成霧，瓶內出現(xiàn)白霧。當瓶內氣體沖開瓶塞時，可以觀察到瓶塞跳起來，內能轉化為塞子機械能。16．如圖所示是小明星期天回萬榮老家看望奶奶時，沿途看到的家鄉(xiāng)光伏用電情況，光伏發(fā)電發(fā)展迅速，其中核心部件是光電板，愛動腦的小明猜想光電板吸收太陽能的多少，可能與光照時間有關。為了驗證猜想，他借來三個相同的光電板并分別接在相同的放完電的蓄電池上，然后將這些光電板從當天上午十點開始，正對太陽光照射不同的時間，再分別讓這些蓄電池為相同的小燈泡供電，直到小燈泡熄滅，記錄小燈泡的發(fā)光時間。（1）實驗時是通過比較來比較光電板吸收太陽能的多少的。（2）為了方便記錄與分析數(shù)據(jù)，請你幫小明在下面虛線框內設計出符合題意的表格：（3）根據(jù)生活經驗，請你猜想，光電板吸收太陽能多少還可能與有關?！敬鸢浮啃襞莅l(fā)光時間實驗序號光照時間/min小燈泡的發(fā)光時間/min123太陽光的照射強度【解析】（1）[1]實驗中應用轉換法，通過小燈泡發(fā)光時間來反映光電板吸收太陽能多少。（2）[2]要驗證光電板吸收太陽能的多少與光照時間的關系，需要控制其他條件相同，改變光照時間，實驗中通過小燈泡發(fā)光時間反應光電板吸收太陽能的多少，故需要觀察小燈泡的發(fā)光時間，表格中應有“”光照時間/min”和“小燈泡的發(fā)光時間/min”兩欄，如圖所示：實驗序號光照時間/min小燈泡的發(fā)光時間/min123（3）[3]太陽光的光照強度越大，單位時間內光電板接收的太陽能越多，能夠吸收的太陽能也就越多，所以光電板吸收太陽能的多少還可能與太陽光的照射強度有關。17．如圖所示實驗和設想。（1）圖甲中，兩個底面平整、干凈的鉛柱壓緊后，下面可吊起一個重物，說明鉛柱的分子間存在力；除這種力外，分子間還存在力；（2）圖乙所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，迅速下壓活塞后，玻璃筒內的空氣溫度，硝化棉的內能（選填“增加”或“減少”）；（3）圖丙是一種設想中的永動機。從能量守恒的角度可知它（選填“能”或“不能”）一直工作下去，因為能量（選填“會”或“不會”）憑空產生?！敬鸢浮恳馍咴黾硬荒懿粫窘馕觥浚?）[1][2]分子間存在相互作用的引力和斥力，兩個底面削平的鉛柱緊壓在一起，下面吊一個重物也不能把它們拉開，說明分子之間存在相互作用的引力。（2）[3][4]活塞迅速壓下去時，活塞對氣體做功，使氣體的內能增大，溫度升高，硝化棉吸收熱量，內能變大，溫度升高，達到硝化棉的著火點，因此硝化棉燃燒起來。（3）[5][6]根據(jù)能量守恒定律可知，能量不會憑空產生，設想中的永動機不能一直工作下去，因為抽水器在工作過程中，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，根據(jù)能量守恒定律，最后會停止工作。四、計算題（18題7分，19題8分，20題8分，共23分）18．太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之一、某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2103J的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中質量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃。求：（1）熱水器中的水吸收的熱量Q吸；［水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)］（2）熱水器的效率；（3）若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少kg煤氣？（煤氣的熱值q=4.2107J/kg，假設煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收）【答案】（1）8.4×106J；（2）40%；（3）0.2kg【解析】解：（1）熱水器中的水吸收的熱量Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃20℃)=8.4×106J（2）熱水器5小時內接收到的太陽能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J熱水器的效率（3）煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，水吸收的熱量Q放=Q吸=8.4×106J由Q=mq可知完全燃燒煤氣的質量答：（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；（2）熱水器的效率為40%；（3）完全燃燒煤氣的質量為0.2kg。19．太陽能熱水器深受廣大用戶的青睞，如圖所示是某品牌太陽能熱水器。（1）與其他形式的能量相比，太陽能具有哪些優(yōu)點?（寫出兩點即可）（2）若此太陽能熱水器中裝有140kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到60°C，已知水的比熱容c=4.2×103J/(kg?°C)，求熱水器中的水所吸收的熱量。（3）如果水吸收的熱量用燃氣爐中的天然氣來提供，假設天然氣完全燃燒放出的熱量的92%被水吸收，那么需要完全燃燒多少m3的天然氣?

（已知天然氣的熱值q=8.4×107J/m3，計算結果保留兩位小數(shù)）【答案】（1）太陽能優(yōu)點是：節(jié)能、環(huán)保、經濟、方便等；（2）2.94×107J；（3）0.38m3【解析】解：（1）太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源，它取之不盡用之不竭，是一種新型的能源，越來越被廣泛利用。與其它形式的能量相比，太陽能節(jié)能、環(huán)保、經濟、方便。（2）由Q吸=cmΔt可得，水吸收的熱量為（3）由題意知，天然氣完全燃燒放出的熱量的92%被水吸