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教科版九年级下册 第十一章《能源与可持续发展》单元测试 基础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．“能量”单位的命名，是为了纪念科学家（　　）
A．安培 B．伏特 C．欧姆 D．焦耳
2．某太阳能路灯工作的能量流程图如下，对图中能量形式的判断正确的是（　　）
A．甲是“化学能” B．乙是“电能”
C．丙是“内能” D．丁是“机械能”
3．如图所示，是一种新型节能路灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．关于节能灯的设计解释合理的是（　　）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学
4．新能源电动车逐渐进入千家万户，电动汽车和内燃机汽车的相同点在于它们都能将其他形式的能转化为（　　）
A．光能 B．电能 C．内能 D．机械能
5．关于能量的转化与守恒定律，下列说法正确的是（　　）
A．能量可以凭空消失
B．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
C．因为能量守恒，所以“永动机”可以制成
D．能量在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
6．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变
B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加
D．能量的转化和转移没有方向性
7．如图所示，下列关于用电器工作时的能量转化说法错误的是(　　).
A． B．
C． D．
8．下列关于核能及其利用，说法正确的是（　　）
A．任何两个原子核都可以发生聚变
B．目前人类已建立核电站，利用核聚变发电
C．在核电站中，发生的是可以控制的链式反应
D．在核电站中，厚重的保护层，是为了避免核燃料从内部逸出
9．新时代我国在科技领域取得了举世瞩目的成就，下列有关说法正确的是（　　）
A．“华龙一号”核电站，利用的是核聚变获得核能
B．“天和号”核心舱升入太空后，通过超声波与地面联系
C．“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量变大
D．“奋斗者号”潜水器下潜时，受到的液体压强变大
10．要实现“绿水青山”，节能减排势在必行。关于能源、能量及其转化，下列说法中正确的是（　　）
A．能量在转化和转移的过程中，能的总量越来越少
B．“零排放”的纯电动车能量转化效率可达100%
C．氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
D．节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率
二、多选题（每题3分，共9分）
11．关于能量的转化，下列说法正确的是（　　）
A．干电池供电时，将电能转化为化学能
B．电热水器给水加热时，电能转化为内能
C．风力发电机发电时，电能转化为机械能
D．酒精燃烧放热过程中，化学能转化为内能
12．关于物体内能，下列说法正确的是（　　）
A．同一物体温度升高，它的内能一定增加
B．温度相等的水和酒精内能相同
C．温度为的物体没有内能
D．物体内能增加，不一定是吸收了热量
13．下列说法中正确的是（　　）
A．通常内燃机的效率比蒸汽机的效率高
B．热机的效率越高，所做的有用功就越多
C．科技不断进步，永动机必将能够制造出来
D．在一定条件下，不同形式的能量可以相互转化
三、填空题（每空2分，共16分）
14．太阳能　 　（选填“是”或“不是”）一种可再生能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，如图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为　 　能。
15． 广西壮族“三月三”期间，人们通过点燃篝火庆祝节日，篝火燃烧时，能量转化是　 　能转化为内能和光能；篝火旁的人们感到温暖，是通过　 　的方式改变内能。
16．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有　 　。在能量转化和转移的过程中，能量的总量　 　。
17．如图所示是离手后的篮球在空中的部分运动轨迹。若B点和D点等高，且B点速度大于D点速度，则整个过程篮球的机械能　 　（选填“守恒”或“不守恒”），　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
四、实验探究题（每空2分，共16分）
18．图甲是道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成、它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙.该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，开关S打到b处，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，开关S打到c处，蓄电池为LED 灯供电照明.
（1）图乙中，开关S打到b处，“铅酸蓄电池”在电路中相当于　 　；开关S打到c处，“铅酸蓄电池”在电路中相当于　 　(以上均选填“电源”或“用电器”).
（2）图丙中流程②是蓄电池给LED 灯供电过程，蓄电池的能量转化过程是蓄电池的　 　能转化为　 　能.
（3）某兴趣小组想探究太阳能电池板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，为此他们提出了如下猜想：
猜想1：与太阳能电池板的面积有关；
猜想2：与太阳能电池板的光照时间有关；
猜想3：与太阳能电池板的颜色有关.
根据以上猜想，他们把不同大小、涂有不同颜色的太阳能电池板正对太阳光照射不同的时间，然后再分别让它们对规格相同的小灯泡供电直到小灯泡熄灭(过程中电路及小灯泡完好无故障)，并记录小灯泡发光时间于下表中：
序号 太阳能电池板的面积(m2) 光照时间(min) 太阳能电池板表面所涂颜色 小灯泡发光时间(s)
1 0.1 10 黑色。 180
2 0.1 10 绿色 120
3 0.1 10 白色 30
4 0.2 10 黑色 360
5 0.3 10 黑色 540
6 0.1 20 黑色 360
7 0.1 30 黑色 540
①要验证猜想1，需要分析表中 　 　(填表中的序号)三组数据；
②分析表中1、6、7三组数据， 可以验证猜想　 　(选填“1”，“2”或“3”)是正确的。
③分析表中数据还可得到：太阳能电池板表面涂层用 　 　色最好；
（4）小组同学提出了一个疑问：如果该地因天气原因光照时间较短，但仍想使太阳能电池板达到足够的发电量，请提出你的解决办法(写出一种即可)：　 　
五、计算题（共7分）
19．在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小英同学记录了自己家电能表在11月末和12月末的示数，如图所示；某次实践中她在爸爸的协助下关闭家中其他用电器，只让电热水壶工作烧水，观察到电能表的指示灯在1min时间内闪烁32次时，刚好将0.5kg水从20℃加热到50℃。求：
（1）小英同学家12月消耗的电能；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的加热效率。[水的比热容]
六、综合题（每空2分，共12分）
20．华为2023年9月上市的“mate60Pro”不仅采用超大容量电池，还采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半以上，极大方便了人们的使用，其电池的部分参数如表。
电池名称 锂离子聚合物电池
电压 3.7V
容量 5000mA h
（1）给电池充电的过程中，充电器温度升高，电能转换化学能效率　 　100%（选填“大于”“小于”或“等于”），在这个过程中能量总量是　 　的（选填“守恒”或“不守恒”）；
（2）参数中的电池“容量”，是由电流与　 　（选填“时间”或“电压”）乘积所得，“mate60Pro”手机电池充满一次电可以存储电能　 　J；
（3）小明家有一个标有“66W”字样的超级快速充电器，他认为充电过程功率应该不是保持全程66W，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示，则第8分钟时充电功率为　 　W，前20分钟充电消耗的电能是　 　J（不考虑电能损耗）。
七、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题：
“兆瓦闪充”技术
2025年3月17日，某国产品牌新能源汽车技术发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。发布会正式推出全球首个量产乘用车“全域千伏高压架构”并同步发布“闪充电池”实现全维度突破，首次将乘用车的电池、电机、电源和空调系统等核心部件全部升级至 1000 V高压架构，成为全球首个量产的“全域千伏高压”平台。
“兆瓦闪充”技术实现了全球量产最大充电电功率1000 kW，它支持最高充电电压达到 1000 V，带来“1秒 2公里”的惊人最高峰值充电速度，与燃油车加油效率相当。
同时，规划将在全国范围内建设4000个以上的“兆瓦闪充站”以方便电车充电。大大解决了电车用户关于续航短等问题的担忧，正式开启充电功率的“兆瓦时代”。
（1）新能源汽车的电池在充电过程中，主要是把电能转化成　 　能。
（2）“兆瓦闪充站”最高充电电压达到1000V，则最高输出电流为　 　A。
（3）全液冷“兆瓦闪充”技术为了提高冷却效果，液冷冷却液应该选用　 　的液体。
（4）兆瓦闪充技术可以有效解决新能源汽车电池充电时间长的问题，充电桩利用此技术进行充电时应选择较　 　（粗/细）的导线，以保证用电安全。
（5）新能源汽车使用“兆瓦闪充”技术充电，若按宣传的充电“1秒 2公里”，每公里只需花费 0.15元，则该充电桩的计费为　 　元/kW h。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】能量的存在形式
【解析】【解答】能量的单位是焦耳，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】焦耳是能量、热量、功的单位。
2．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】图像中，通过太阳能电池，将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池转化为化学能；晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能为路灯提供能量，路灯工作时，将电能转化为光能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】太阳能电池将太阳能转化为电能；为蓄电池充电，电能转化为化学能；蓄电池放电时，化学能转化为电能；灯泡发光，电能转化为光能。
3．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.太阳能电池收把太阳能转化为电能，故A正确；
BC.小风扇是将风能转化为电能，是用来发电的，故BC错误；
D.蓄电池放电时，把化学能转化电能，故D错误。
应选A。
【分析】根据有关能量转化的知识对太阳能路灯进行分析判断。
4．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】电动汽车是将电能转化为机械能， 内燃机则将内能转化为机械能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】根据能量转化和转移的知识分析。
5．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，总量守恒，是能量守恒定律，故A错误；
B．能量守恒定律适用于任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故B错误；
C．“永动机”违背了能量守恒定律，不可以制成，故C错误；
D．一个物体能量增加，必然别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
故选D。
【分析】能量在转移和转化过程中，总量是守恒的，是能量守恒定律。
6．【答案】A
【知识点】能量守恒定律；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】A、这是能量守恒定律的核心内容，能量不会凭空产生或消失，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，总量始终不变，正确。
B、违背了能量守恒定律，能量总量不会减少，只是可利用的能量会因耗散而减少。错误。
C、同样违背了能量守恒定律，能量总量不会增加，错误。
D、能量的转化和转移具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，而不能反向进行，错误。所以，正确选项是 A。
故答案为：A。
【分析】1、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另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
2、能量转化与转移的方向性
能量的转化和转移具有方向性，并非所有形式的能量都能被有效利用，可利用的能量会逐渐减少，这也是能源危机的本质原因。
7．【答案】A
【知识点】能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】A、洗衣机工作时，产生机械能，电能转化为机械能，A错误，符合题意；
B、电风扇工作时，风扇转动，电能转化为机械能，B正确，不符合题意；
C、白炽灯发光时，将电能转化为内能和光能，C正确，不符合题意；
D、电熨斗工作时，产生内能，电能转化为内能，D正确，B不符合题意。
故选A。
【分析】用电器消耗电能，结合产生的能量，判断能量转化方向。
8．【答案】C
【知识点】核聚变；核裂变
【解析】【解答】A．自然界中，最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任何两个原子核都可以发生聚变，故A错误；
BC．目前人类已建立核电站，其核心设备是核反应堆，是通过可控裂变链式反应释放的能量发电，故B错误，故C正确；
D．在核电站中，厚重的保护层，是为了避免核辐射，故D错误。
故选C。
【分析】核聚变的材料是氢的同位素；核电站利用核裂变释放能量，且是可控的链式反应；厚重的保护层，防止核辐射。
9．【答案】D
【知识点】质量及其特性；核裂变；液体压强计算公式的应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．核电机利用的是核裂变释放能量，故A错误；
B．“天和号”与地面通过电磁波联系，故B错误；
C．嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量不变，故C错误；
D．“奋斗者号”潜水器下潜时，深度变大，根据P=ρgh可知液体压强变大，故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同。
2、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式。
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
10．【答案】D
【知识点】能量守恒定律；能源与可持续发展
【解析】【解答】A．能量在转化和转移的过程中，能量保持守恒；即能总量保持不变，故A错误；
B．电能在转化为机械能的同时要克服摩擦做功，需要消耗一部分能量，所以纯电动车能量转化效率不可能达100%故B错误；
C．氢燃料发动机能够将化学能转化为机械能，同时要克服摩擦做功，所以化学能没有全部转化为机械能，故C错误；
D．节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率，故D正确。
故选D。
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、能量的转化效率不可能为100%，原因为要克服摩擦做功，会有额外功。
11．【答案】B,D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据生活经验可知，干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能；电热水器给水加热时，消耗电能转化为水的内能；风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能；酒精燃烧时，是将化学能转化为内能的过程，故BD正确，而AC错误。
故选BD。
【分析】根据能量转化的知识分析判断。
12．【答案】A,D
【知识点】内能的概念；温度、热量与内能的关系；能量的存在形式
【解析】【解答】A、温度的升高，物体热运动加剧，内能增加，A正确
B、 内能和物质的种类、质量、温度有关，温度相等的水和酒精内能不相同 ，B错误
C、温度即使为0℃，甚至为负数，均有内能，C错误
D、 物体内能增加，不一定是吸收了热量 还可能是做功，D正确
综上选AD
【分析】内能、温度和热量的关系中只有温度的改变会导致内能的改变，据此识别A；
内能和物质的种类、质量、温度有关，据此识别B，C；
温度为0℃时，内能不为0，C错误；物体内能增加的方式为热传递和做功，据此识别D
13．【答案】A,D
【知识点】热机的效率；能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A、内燃机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此内燃机的效率比蒸汽机更高，故A正确；
B、热机的效率越高，但总功不确定，因此所做的有用功不一定多，故B错误；
C、永动机是不消耗能量而能永远对外做功的机器，根据能量守恒定律表明，永动机是不可能制成的，故C错误；
D、自然界中存在不同形式的能量，在一定条件下各种不同形式的能量间可以相互转化，故D正确。
故选：AD。
【分析】（1）不同的热机效率不同，蒸汽机最低；
（2）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
（3）根据能量守恒定律分析回答；
（4）自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，同种能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
14．【答案】是；电
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】（1）太阳能取之不尽，用之不竭，可以源源不断地从自然界中获得，是一种可再生能源。
（2） 低碳化未来汽车顶部装有高效光电转换器，可将太阳能转化为电能，供用电器使用。
【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；
（2）根据能量转化的知识解答。
15．【答案】化学；热传递
【知识点】热传递改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】篝火燃烧时，获得内能，化学能能转化为内能和光能；篝火旁的人们感到温暖，是热量从篝火传向人，是通过热传递的方式改变内能。
【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；物体间温度不同，通过热传递改变内能。
16．【答案】方向性；保持不变
【知识点】能量守恒定律；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】生物航煤燃烧时化学能转化为内能，但内能无法自发变回化学能，这说明能量的转化具有方向性。
根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，其总量是保持不变的。
故答案为：方向性；保持不变。
【分析】1、能量转化的方向性
能量可以从一种形式转化为另一种形式，但这个过程通常是不可逆的，例如内能无法自发地全部转化为化学能而不引起其他变化。
2、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另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
17．【答案】不守恒；守恒
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】据图可知，BD等高，且B的速度大于D的速度，所以B的动能大于D，重力势能相等，机械能等于动能和势能之和，所以B的机械能大于D，所以在上升过程中，机械能不守恒，根据能量守恒定律可知，能量守恒。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
18．【答案】（1）用电器；电源
（2）化学；电
（3）1、4、5；2；黑
（4）适量增大电池板的面积，将电池板的颜色更改为黑色
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1） 开关S打到b处， 太阳能电池板在电路中充电，此时蓄电池消耗电能属于用电器，开关接C，此时铅蓄电池提供电能属于电源；
（2）蓄电池供电过程的能量转化为化学能转化为电能；
（3） 要验证 太阳能电池板吸收太阳能的多少 于面积的关系，则变量为电池板的面积，其余因素保持相同，所以选择1、4、5；1、6、7试验的变量为光照时间，所以验证的是猜想2；据表格分析可知，电池板使用黑色，放电时间最长；
(4)适当增加面积，将电池板颜色更改为黑色可以使得电池板达到足够的发电量。
【分析】1、完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。
2、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
19．【答案】（1）解：由图可知，小英同学家12月消耗的电能为
（2）解：电热水壶1min消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
（3）解：0.5kg水从20℃加热到50℃，水所吸收的热量为
热水器烧水时的效率为
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电能表参数的理解；电功率的计算；能量的利用效率
【解析】 【分析】（1）由电能表的参数和电能表的转数可求小英同学家12月消耗的电能；
（2）该电能表上标有1600imp/（kW h），表示电能表的指示灯每闪烁1600次用电1kW h.这样可算出电能表的指示灯闪烁32次时消耗的电能，然后根据公式可求实际功率；
（3）根据已知条件，根据Q=cmΔt求出水吸收的热量； 电磁灶烧水的效率等于水吸收的热量与电磁灶消耗电能的比值。
（1）由图可知，小英同学家12月消耗的电能为
（2）电热水壶1min消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
（3）0.5kg水从20℃加热到50℃，水所吸收的热量为
热水器烧水时的效率为
20．【答案】小于；守恒；时间；6.66×104；44；4.62×104
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。（1）给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能转化为化学能。但是在给电池充电的过程中，充电器温度升高，说明充电器的内能增加，即有一部分电能转化为内能，则电能转换化学能效率小于100％，而这个过程中能量总量是保持不变的，即能量是守恒的。
（2）已知电池的容量是“5000mA h”，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。手机电池充满一次电可以存储电能
（3）由U～t图像知，前20min的充电电压为11V，前20min内，0~5min的充电电流为6A，5~10min的充电电流为4A，10~20min的充电电流为2A，由可得，第8分钟时充电功率
前20min充电消耗的电能
【分析】（1）充电器温度升高时，电能转化为内能；能量在转移和转化的过程中总量保持不变；
（2）电池的容量是电流与时间的乘积；利用W=UIt计算储存的电能；
（3）根据对应时间对应的电压和电流，利用P=UI计算电功率；利用W=UIt计算出每一段时间消耗的电能，从而得出前20分钟消耗的电能。
21．【答案】（1）化学
（2）1000
（3）比热容大
（4）粗
（5）1.08
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；电功率的计算；水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】（1）电池在充电过程，将电能转化为化学能；
（2）电压为1000V，电功率为1000kW，所以电流；
（3） 提高冷却效果 ，则应该使用比热容大的液体作为冷却液；
（4）材料的横截面积越小，电阻越大，长时间充电产生的热量越多，所以应该选择粗电线；
（5）充电1s的电能Q=1000kW×=，花费的价格为0.3元，所以单价为。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
2、比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
3、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
4、电功的计算：公式为W=Pt。
1 / 1教科版九年级下册 第十一章《能源与可持续发展》单元测试 基础卷
一、选择题（每题3分，共30分）
1．“能量”单位的命名，是为了纪念科学家（　　）
A．安培 B．伏特 C．欧姆 D．焦耳
【答案】D
【知识点】能量的存在形式
【解析】【解答】能量的单位是焦耳，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】焦耳是能量、热量、功的单位。
2．某太阳能路灯工作的能量流程图如下，对图中能量形式的判断正确的是（　　）
A．甲是“化学能” B．乙是“电能”
C．丙是“内能” D．丁是“机械能”
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】图像中，通过太阳能电池，将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池转化为化学能；晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能为路灯提供能量，路灯工作时，将电能转化为光能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】太阳能电池将太阳能转化为电能；为蓄电池充电，电能转化为化学能；蓄电池放电时，化学能转化为电能；灯泡发光，电能转化为光能。
3．如图所示，是一种新型节能路灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．关于节能灯的设计解释合理的是（　　）
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】A.太阳能电池收把太阳能转化为电能，故A正确；
BC.小风扇是将风能转化为电能，是用来发电的，故BC错误；
D.蓄电池放电时，把化学能转化电能，故D错误。
应选A。
【分析】根据有关能量转化的知识对太阳能路灯进行分析判断。
4．新能源电动车逐渐进入千家万户，电动汽车和内燃机汽车的相同点在于它们都能将其他形式的能转化为（　　）
A．光能 B．电能 C．内能 D．机械能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】电动汽车是将电能转化为机械能， 内燃机则将内能转化为机械能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】根据能量转化和转移的知识分析。
5．关于能量的转化与守恒定律，下列说法正确的是（　　）
A．能量可以凭空消失
B．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
C．因为能量守恒，所以“永动机”可以制成
D．能量在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A．能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，总量守恒，是能量守恒定律，故A错误；
B．能量守恒定律适用于任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故B错误；
C．“永动机”违背了能量守恒定律，不可以制成，故C错误；
D．一个物体能量增加，必然别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
故选D。
【分析】能量在转移和转化过程中，总量是守恒的，是能量守恒定律。
6．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变
B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加
D．能量的转化和转移没有方向性
【答案】A
【知识点】能量守恒定律；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】A、这是能量守恒定律的核心内容，能量不会凭空产生或消失，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，总量始终不变，正确。
B、违背了能量守恒定律，能量总量不会减少，只是可利用的能量会因耗散而减少。错误。
C、同样违背了能量守恒定律，能量总量不会增加，错误。
D、能量的转化和转移具有方向性，例如热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，而不能反向进行，错误。所以，正确选项是 A。
故答案为：A。
【分析】1、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另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
2、能量转化与转移的方向性
能量的转化和转移具有方向性，并非所有形式的能量都能被有效利用，可利用的能量会逐渐减少，这也是能源危机的本质原因。
7．如图所示，下列关于用电器工作时的能量转化说法错误的是(　　).
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】A、洗衣机工作时，产生机械能，电能转化为机械能，A错误，符合题意；
B、电风扇工作时，风扇转动，电能转化为机械能，B正确，不符合题意；
C、白炽灯发光时，将电能转化为内能和光能，C正确，不符合题意；
D、电熨斗工作时，产生内能，电能转化为内能，D正确，B不符合题意。
故选A。
【分析】用电器消耗电能，结合产生的能量，判断能量转化方向。
8．下列关于核能及其利用，说法正确的是（　　）
A．任何两个原子核都可以发生聚变
B．目前人类已建立核电站，利用核聚变发电
C．在核电站中，发生的是可以控制的链式反应
D．在核电站中，厚重的保护层，是为了避免核燃料从内部逸出
【答案】C
【知识点】核聚变；核裂变
【解析】【解答】A．自然界中，最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任何两个原子核都可以发生聚变，故A错误；
BC．目前人类已建立核电站，其核心设备是核反应堆，是通过可控裂变链式反应释放的能量发电，故B错误，故C正确；
D．在核电站中，厚重的保护层，是为了避免核辐射，故D错误。
故选C。
【分析】核聚变的材料是氢的同位素；核电站利用核裂变释放能量，且是可控的链式反应；厚重的保护层，防止核辐射。
9．新时代我国在科技领域取得了举世瞩目的成就，下列有关说法正确的是（　　）
A．“华龙一号”核电站，利用的是核聚变获得核能
B．“天和号”核心舱升入太空后，通过超声波与地面联系
C．“嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量变大
D．“奋斗者号”潜水器下潜时，受到的液体压强变大
【答案】D
【知识点】质量及其特性；核裂变；液体压强计算公式的应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．核电机利用的是核裂变释放能量，故A错误；
B．“天和号”与地面通过电磁波联系，故B错误；
C．嫦娥五号”采集的月球样品带回地球后，质量不变，故C错误；
D．“奋斗者号”潜水器下潜时，深度变大，根据P=ρgh可知液体压强变大，故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同。
2、核聚变：主要为太阳能的放能方式，核裂变主要是链式反应的放能方式。
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
10．要实现“绿水青山”，节能减排势在必行。关于能源、能量及其转化，下列说法中正确的是（　　）
A．能量在转化和转移的过程中，能的总量越来越少
B．“零排放”的纯电动车能量转化效率可达100%
C．氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能
D．节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率
【答案】D
【知识点】能量守恒定律；能源与可持续发展
【解析】【解答】A．能量在转化和转移的过程中，能量保持守恒；即能总量保持不变，故A错误；
B．电能在转化为机械能的同时要克服摩擦做功，需要消耗一部分能量，所以纯电动车能量转化效率不可能达100%故B错误；
C．氢燃料发动机能够将化学能转化为机械能，同时要克服摩擦做功，所以化学能没有全部转化为机械能，故C错误；
D．节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率，故D正确。
故选D。
【分析】1、能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
2、能量的转化效率不可能为100%，原因为要克服摩擦做功，会有额外功。
二、多选题（每题3分，共9分）
11．关于能量的转化，下列说法正确的是（　　）
A．干电池供电时，将电能转化为化学能
B．电热水器给水加热时，电能转化为内能
C．风力发电机发电时，电能转化为机械能
D．酒精燃烧放热过程中，化学能转化为内能
【答案】B,D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据生活经验可知，干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能；电热水器给水加热时，消耗电能转化为水的内能；风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能；酒精燃烧时，是将化学能转化为内能的过程，故BD正确，而AC错误。
故选BD。
【分析】根据能量转化的知识分析判断。
12．关于物体内能，下列说法正确的是（　　）
A．同一物体温度升高，它的内能一定增加
B．温度相等的水和酒精内能相同
C．温度为的物体没有内能
D．物体内能增加，不一定是吸收了热量
【答案】A,D
【知识点】内能的概念；温度、热量与内能的关系；能量的存在形式
【解析】【解答】A、温度的升高，物体热运动加剧，内能增加，A正确
B、 内能和物质的种类、质量、温度有关，温度相等的水和酒精内能不相同 ，B错误
C、温度即使为0℃，甚至为负数，均有内能，C错误
D、 物体内能增加，不一定是吸收了热量 还可能是做功，D正确
综上选AD
【分析】内能、温度和热量的关系中只有温度的改变会导致内能的改变，据此识别A；
内能和物质的种类、质量、温度有关，据此识别B，C；
温度为0℃时，内能不为0，C错误；物体内能增加的方式为热传递和做功，据此识别D
13．下列说法中正确的是（　　）
A．通常内燃机的效率比蒸汽机的效率高
B．热机的效率越高，所做的有用功就越多
C．科技不断进步，永动机必将能够制造出来
D．在一定条件下，不同形式的能量可以相互转化
【答案】A,D
【知识点】热机的效率；能量的转化或转移；能量守恒定律
【解析】【解答】A、内燃机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此内燃机的效率比蒸汽机更高，故A正确；
B、热机的效率越高，但总功不确定，因此所做的有用功不一定多，故B错误；
C、永动机是不消耗能量而能永远对外做功的机器，根据能量守恒定律表明，永动机是不可能制成的，故C错误；
D、自然界中存在不同形式的能量，在一定条件下各种不同形式的能量间可以相互转化，故D正确。
故选：AD。
【分析】（1）不同的热机效率不同，蒸汽机最低；
（2）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
（3）根据能量守恒定律分析回答；
（4）自然界中存在不同形式的能量，各种不同的能量可以相互转化，同种能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
三、填空题（每空2分，共16分）
14．太阳能　 　（选填“是”或“不是”）一种可再生能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，如图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为　 　能。
【答案】是；电
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】（1）太阳能取之不尽，用之不竭，可以源源不断地从自然界中获得，是一种可再生能源。
（2） 低碳化未来汽车顶部装有高效光电转换器，可将太阳能转化为电能，供用电器使用。
【分析】（1）可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源；
（2）根据能量转化的知识解答。
15． 广西壮族“三月三”期间，人们通过点燃篝火庆祝节日，篝火燃烧时，能量转化是　 　能转化为内能和光能；篝火旁的人们感到温暖，是通过　 　的方式改变内能。
【答案】化学；热传递
【知识点】热传递改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】篝火燃烧时，获得内能，化学能能转化为内能和光能；篝火旁的人们感到温暖，是热量从篝火传向人，是通过热传递的方式改变内能。
【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；物体间温度不同，通过热传递改变内能。
16．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有　 　。在能量转化和转移的过程中，能量的总量　 　。
【答案】方向性；保持不变
【知识点】能量守恒定律；能量转化和转移的方向性
【解析】【解答】生物航煤燃烧时化学能转化为内能，但内能无法自发变回化学能，这说明能量的转化具有方向性。
根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，其总量是保持不变的。
故答案为：方向性；保持不变。
【分析】1、能量转化的方向性
能量可以从一种形式转化为另一种形式，但这个过程通常是不可逆的，例如内能无法自发地全部转化为化学能而不引起其他变化。
2、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另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
17．如图所示是离手后的篮球在空中的部分运动轨迹。若B点和D点等高，且B点速度大于D点速度，则整个过程篮球的机械能　 　（选填“守恒”或“不守恒”），　 　（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】不守恒；守恒
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】据图可知，BD等高，且B的速度大于D的速度，所以B的动能大于D，重力势能相等，机械能等于动能和势能之和，所以B的机械能大于D，所以在上升过程中，机械能不守恒，根据能量守恒定律可知，能量守恒。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
能量守恒：能量在转化或者转移过程中，能量不会消失也不会凭空产生，即遵循能量守恒。
四、实验探究题（每空2分，共16分）
18．图甲是道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成、它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙.该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，开关S打到b处，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，开关S打到c处，蓄电池为LED 灯供电照明.
（1）图乙中，开关S打到b处，“铅酸蓄电池”在电路中相当于　 　；开关S打到c处，“铅酸蓄电池”在电路中相当于　 　(以上均选填“电源”或“用电器”).
（2）图丙中流程②是蓄电池给LED 灯供电过程，蓄电池的能量转化过程是蓄电池的　 　能转化为　 　能.
（3）某兴趣小组想探究太阳能电池板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，为此他们提出了如下猜想：
猜想1：与太阳能电池板的面积有关；
猜想2：与太阳能电池板的光照时间有关；
猜想3：与太阳能电池板的颜色有关.
根据以上猜想，他们把不同大小、涂有不同颜色的太阳能电池板正对太阳光照射不同的时间，然后再分别让它们对规格相同的小灯泡供电直到小灯泡熄灭(过程中电路及小灯泡完好无故障)，并记录小灯泡发光时间于下表中：
序号 太阳能电池板的面积(m2) 光照时间(min) 太阳能电池板表面所涂颜色 小灯泡发光时间(s)
1 0.1 10 黑色。 180
2 0.1 10 绿色 120
3 0.1 10 白色 30
4 0.2 10 黑色 360
5 0.3 10 黑色 540
6 0.1 20 黑色 360
7 0.1 30 黑色 540
①要验证猜想1，需要分析表中 　 　(填表中的序号)三组数据；
②分析表中1、6、7三组数据， 可以验证猜想　 　(选填“1”，“2”或“3”)是正确的。
③分析表中数据还可得到：太阳能电池板表面涂层用 　 　色最好；
（4）小组同学提出了一个疑问：如果该地因天气原因光照时间较短，但仍想使太阳能电池板达到足够的发电量，请提出你的解决办法(写出一种即可)：　 　
【答案】（1）用电器；电源
（2）化学；电
（3）1、4、5；2；黑
（4）适量增大电池板的面积，将电池板的颜色更改为黑色
【知识点】能量的转化或转移；电路的构成及电路图；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1） 开关S打到b处， 太阳能电池板在电路中充电，此时蓄电池消耗电能属于用电器，开关接C，此时铅蓄电池提供电能属于电源；
（2）蓄电池供电过程的能量转化为化学能转化为电能；
（3） 要验证 太阳能电池板吸收太阳能的多少 于面积的关系，则变量为电池板的面积，其余因素保持相同，所以选择1、4、5；1、6、7试验的变量为光照时间，所以验证的是猜想2；据表格分析可知，电池板使用黑色，放电时间最长；
(4)适当增加面积，将电池板颜色更改为黑色可以使得电池板达到足够的发电量。
【分析】1、完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。
2、控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
五、计算题（共7分）
19．在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小英同学记录了自己家电能表在11月末和12月末的示数，如图所示；某次实践中她在爸爸的协助下关闭家中其他用电器，只让电热水壶工作烧水，观察到电能表的指示灯在1min时间内闪烁32次时，刚好将0.5kg水从20℃加热到50℃。求：
（1）小英同学家12月消耗的电能；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的加热效率。[水的比热容]
【答案】（1）解：由图可知，小英同学家12月消耗的电能为
（2）解：电热水壶1min消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
（3）解：0.5kg水从20℃加热到50℃，水所吸收的热量为
热水器烧水时的效率为
【知识点】比热容的定义及其计算公式；电能表参数的理解；电功率的计算；能量的利用效率
【解析】 【分析】（1）由电能表的参数和电能表的转数可求小英同学家12月消耗的电能；
（2）该电能表上标有1600imp/（kW h），表示电能表的指示灯每闪烁1600次用电1kW h.这样可算出电能表的指示灯闪烁32次时消耗的电能，然后根据公式可求实际功率；
（3）根据已知条件，根据Q=cmΔt求出水吸收的热量； 电磁灶烧水的效率等于水吸收的热量与电磁灶消耗电能的比值。
（1）由图可知，小英同学家12月消耗的电能为
（2）电热水壶1min消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
（3）0.5kg水从20℃加热到50℃，水所吸收的热量为
热水器烧水时的效率为
六、综合题（每空2分，共12分）
20．华为2023年9月上市的“mate60Pro”不仅采用超大容量电池，还采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半以上，极大方便了人们的使用，其电池的部分参数如表。
电池名称 锂离子聚合物电池
电压 3.7V
容量 5000mA h
（1）给电池充电的过程中，充电器温度升高，电能转换化学能效率　 　100%（选填“大于”“小于”或“等于”），在这个过程中能量总量是　 　的（选填“守恒”或“不守恒”）；
（2）参数中的电池“容量”，是由电流与　 　（选填“时间”或“电压”）乘积所得，“mate60Pro”手机电池充满一次电可以存储电能　 　J；
（3）小明家有一个标有“66W”字样的超级快速充电器，他认为充电过程功率应该不是保持全程66W，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示，则第8分钟时充电功率为　 　W，前20分钟充电消耗的电能是　 　J（不考虑电能损耗）。
【答案】小于；守恒；时间；6.66×104；44；4.62×104
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。（1）给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能转化为化学能。但是在给电池充电的过程中，充电器温度升高，说明充电器的内能增加，即有一部分电能转化为内能，则电能转换化学能效率小于100％，而这个过程中能量总量是保持不变的，即能量是守恒的。
（2）已知电池的容量是“5000mA h”，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。手机电池充满一次电可以存储电能
（3）由U～t图像知，前20min的充电电压为11V，前20min内，0~5min的充电电流为6A，5~10min的充电电流为4A，10~20min的充电电流为2A，由可得，第8分钟时充电功率
前20min充电消耗的电能
【分析】（1）充电器温度升高时，电能转化为内能；能量在转移和转化的过程中总量保持不变；
（2）电池的容量是电流与时间的乘积；利用W=UIt计算储存的电能；
（3）根据对应时间对应的电压和电流，利用P=UI计算电功率；利用W=UIt计算出每一段时间消耗的电能，从而得出前20分钟消耗的电能。
七、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题：
“兆瓦闪充”技术
2025年3月17日，某国产品牌新能源汽车技术发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。发布会正式推出全球首个量产乘用车“全域千伏高压架构”并同步发布“闪充电池”实现全维度突破，首次将乘用车的电池、电机、电源和空调系统等核心部件全部升级至 1000 V高压架构，成为全球首个量产的“全域千伏高压”平台。
“兆瓦闪充”技术实现了全球量产最大充电电功率1000 kW，它支持最高充电电压达到 1000 V，带来“1秒 2公里”的惊人最高峰值充电速度，与燃油车加油效率相当。
同时，规划将在全国范围内建设4000个以上的“兆瓦闪充站”以方便电车充电。大大解决了电车用户关于续航短等问题的担忧，正式开启充电功率的“兆瓦时代”。
（1）新能源汽车的电池在充电过程中，主要是把电能转化成　 　能。
（2）“兆瓦闪充站”最高充电电压达到1000V，则最高输出电流为　 　A。
（3）全液冷“兆瓦闪充”技术为了提高冷却效果，液冷冷却液应该选用　 　的液体。
（4）兆瓦闪充技术可以有效解决新能源汽车电池充电时间长的问题，充电桩利用此技术进行充电时应选择较　 　（粗/细）的导线，以保证用电安全。
（5）新能源汽车使用“兆瓦闪充”技术充电，若按宣传的充电“1秒 2公里”，每公里只需花费 0.15元，则该充电桩的计费为　 　元/kW h。
【答案】（1）化学
（2）1000
（3）比热容大
（4）粗
（5）1.08
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；电功率的计算；水的比热容的特点及其应用
【解析】【解答】（1）电池在充电过程，将电能转化为化学能；
（2）电压为1000V，电功率为1000kW，所以电流；
（3） 提高冷却效果 ，则应该使用比热容大的液体作为冷却液；
（4）材料的横截面积越小，电阻越大，长时间充电产生的热量越多，所以应该选择粗电线；
（5）充电1s的电能Q=1000kW×=，花费的价格为0.3元，所以单价为。
【分析】1、电功率的计算：公式为P=UI；
2、比热容的应用：水的比热容较大，用水做冷却剂；
3、电阻的影响因素： 当导体的材料和横截面积相同时，电阻的长度越长，导体的电阻越大 ；当导体的材料和长度相同时，电阻的横截面积越小，导体的电阻越大，欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式，并不具有物理含义进行选项判识。
4、电功的计算：公式为W=Pt。
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