初中物理滬科版九年級全冊第二十章能源材料與社會本章復(fù)習(xí)與測試

第二十章能源、材料與社會達標(biāo)測試卷一、選擇題(每題3分,共30分)1.在常溫干燥的情況下,下列餐具屬于導(dǎo)體的是()A.塑料筷子 B.陶瓷碗 C.不銹鋼勺 D.玻璃果盤2.“”是指大氣中直徑小于或等于微米的顆粒物,吸入人體后會對人造成危害。我們國家現(xiàn)在已經(jīng)開始對進行檢測,防止空氣污染。下列能源中廣泛使用會造成空氣污染的是()A.太陽能 B.風(fēng)能 C.水能 D.煤炭3.環(huán)保太陽能公廁已在部分城市投入使用,其頂部是大面積太陽能電池板,它所轉(zhuǎn)換及貯存的能量可滿足廁所內(nèi)所需要的電力供應(yīng),經(jīng)連續(xù)三天充分日照后,可供無日照情況下使用一周。這種能量的轉(zhuǎn)換和貯存形式是()A.太陽能—內(nèi)能—電能 B.太陽能—化學(xué)能—電能C.太陽能—電能—化學(xué)能—電能 D.太陽能—化學(xué)能—光能4.下列實例與所利用的物質(zhì)屬性不相符的是()A.電線線芯用銅制成是因為銅的導(dǎo)電性好B.被毛皮摩擦過的塑料尺能吸引碎紙屑是因為塑料尺有磁性C.水壺的把手用膠木制成是因為膠木的導(dǎo)熱性差D.劃玻璃的刀刃用金剛石制成是因為金剛石的硬度大5.高壓輸電網(wǎng)中的鐵架與導(dǎo)線之間必須用絕緣材料連接,由于長期暴露在室外,要求這種材料的性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定。下列材料最適合的是()A.鋁合金 B.干木頭 C.橡膠 D.陶瓷6.對于超導(dǎo)材料,下列說法中不正確的是()A.超導(dǎo)材料在一定條件下的電阻為零B.超導(dǎo)材料可以用來制造電爐絲C.利用超導(dǎo)材料輸電,在輸電線路上沒有電能損耗D.超導(dǎo)材料的應(yīng)用目前還在實驗中7.關(guān)于能源、能量,下列說法不正確的是()A.能源是人類物質(zhì)生活、社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)B.太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿仁悄壳罢谂ρ芯?、開發(fā)的新能源C.根據(jù)能量守恒定律,能量不會消滅,但可以創(chuàng)造D.電風(fēng)扇工作時,主要將電能轉(zhuǎn)化為機械能8.悉尼科技大學(xué)的研究小組研發(fā)了一種獨特的復(fù)合材料——石墨紙,如圖所示,其成分以石墨為主,薄如紙張,比鋼要堅硬10倍且輕巧,還可以回收再利用,未來應(yīng)用非常廣泛,下列說法錯誤的是()A.與同體積的鋼相比,石墨紙的質(zhì)量較小B.與鋼相比,石墨紙的硬度較大C.石墨紙是一種環(huán)保材料D.石墨紙是絕緣體,不易導(dǎo)電9.關(guān)于納米材料,下列說法正確的是()①納米材料可大大提高材料的強度和硬度;②納米材料可提高材料的磁性;③納米材料能制作高貯存密度的量子磁盤;④納米機器人“醫(yī)生”能進入人體殺死癌細胞;⑤納米是長度單位。A.①②③④⑤ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②③④10.如圖所示,水平放置的導(dǎo)體圓環(huán)的正上方有一條形磁鐵,讓條形磁鐵由靜止開始自由下落,從導(dǎo)線環(huán)中間穿過,不計空氣的阻力,下列說法正確的是()A.磁鐵下落過程中,重力做功都轉(zhuǎn)化為圓環(huán)的電能B.磁鐵下落過程中,勢能全部轉(zhuǎn)化為動能,機械能守恒C.磁鐵下落過程中,機械能的減少等于圓環(huán)內(nèi)電能的增加D.磁鐵穿過圓環(huán)的過程中,環(huán)內(nèi)電流方向不改變二、填空題(每空1分,共15分)11.手機已經(jīng)成為人們必備的通訊工具。它是通過傳遞信息的。隨著手機充電技術(shù)的不斷發(fā)展,無線充電、太陽能充電等先進技術(shù)逐步走入我們

日常生活之中。如圖是一款手機無線充電實物圖,在給手機充電的過程中,電能轉(zhuǎn)化為__________能。人類是在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中利用能量,而能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有__________的,因此可利用的能源是有限的。

12.核能是一種新能源,核裂變是產(chǎn)生核能的一種方式,另一種核反應(yīng)方式是__________;半導(dǎo)體二極管具有__________導(dǎo)電性;若用超導(dǎo)體輸電,優(yōu)點是可以實現(xiàn)輸電過程中__________電能損失。

13.近年來,某市大力推廣使用乙醇汽油(乙醇俗稱酒精),城區(qū)的大氣環(huán)境得到了明顯改善。乙醇汽油是由10%的乙醇與90%的汽油混合而成。(1)乙醇汽油燃燒過程是__________能轉(zhuǎn)化為__________能的過程;(2)按照能源分類,由于乙醇是由植物釀造而成,所以乙醇屬于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。

14.風(fēng)能既清潔又安全,作為__________(填“可再生”或“不可再生”)能源是未來理想能源之一,風(fēng)能發(fā)電是風(fēng)能利用的一個重要方面,風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是__________。

15.如圖所示,一個紙風(fēng)車放在點燃的酒精燈火焰上方,風(fēng)車會轉(zhuǎn)動起來。在整個過程中是由酒精的__________能最終轉(zhuǎn)化為風(fēng)車的__________能。16.太陽能路燈的燈桿頂端有太陽能電池板,它能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并向燈桿下方的蓄電池充電,供夜晚路燈照明,若在一段時間內(nèi),太陽光輻射到該太陽能電池板的能量為×107J,這與完全燃燒__________kg的煤放出的熱量相當(dāng);這些能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后,可供功率為35W的路燈工作60h,那么該太陽能路燈的能量轉(zhuǎn)化效率是__________%。(煤的熱值為×107J/kg)

三、解答題(17、19每題4分、18、20每題10分,共28分)17.各種形式的能在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如圖已給出了兩個實例,請你補充其余兩個。18.如圖所示是太陽能熱電站的原理圖,看圖回答下列問題:(1)反射鏡的作用是____________________;太陽能熱電站發(fā)電受天氣影響,陰雨天時,發(fā)電的功率將減小,圖中能夠保證陰天還能發(fā)電的裝置是__________;

(2)從集熱器到汽輪發(fā)電機,發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是__________;

(3)與火力發(fā)電站相比,太陽能熱電站的優(yōu)點是__________,缺點是__________。

19.人類對能源的需求越來越大,世界能源危機日益突出。如何充分利用和開發(fā)新能源,實現(xiàn)低碳減排,已成為世界各國共同關(guān)注的問題。6月5日是世界環(huán)境日,2023年我國的主題是“同呼吸、共奮斗”。旨在傳遞建設(shè)美麗中國,人人有責(zé)的信息。目前,我國在開發(fā)、利用太陽能方面發(fā)展最快、最具潛力。(1)你認為利用太陽能有哪些好處?。

(2)太陽能路燈已成為許多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村一道靚麗的風(fēng)景線(如圖所示)。太陽能路燈的太陽能電池板一般是由晶體態(tài)硅制成的,它能直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能,其主要材料是()A.磁性材料 B.納米材料 C.半導(dǎo)體 D.超導(dǎo)體20.結(jié)合圖閱讀以下材料,回答問題?；旌蟿恿π推?yán)脙煞N或兩種以上能源的汽車稱為混合動力型汽車,通常指的是利用汽油和電池的汽車。該類型汽車,一般有一臺質(zhì)量較小且較為經(jīng)濟的汽油發(fā)動機與電動機。汽油發(fā)動機可以滿足大多數(shù)情況下行駛的需要,當(dāng)需要更多的動力時,可以再由電動機提供,電動機由能重復(fù)充電的蓄電池供電。有一種類型的混合動力型汽車,稱為“并聯(lián)混合動力型汽車”(如圖所示)。該車的汽油發(fā)動機和電動機通過同一個變速器與車輪相連。何時使用汽油發(fā)動機,何時使用電動機,何時兩者同時使用由內(nèi)置電腦確定。這類汽車除了油箱里的汽油之外,不再需要外界其他能源。與電動汽車不同,你不需要將混合動力型汽車的蓄電池接到電源插座上去充電。普通汽車在制動時,汽車的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。該類型汽車在制動時,電動機作為發(fā)電機使用,把汽車的一部分動能轉(zhuǎn)化為電能,實現(xiàn)了對電池的充電。(1)混合動力型汽車與普通汽車相比,具有哪些優(yōu)點(寫出兩點)_________。

(2)并聯(lián)混合動力型汽車在制動時,汽車的動能轉(zhuǎn)化為___________和_________。

(3)并聯(lián)混合動力型汽車以速度v勻速行駛時,若汽油發(fā)動機與電動機同時提供動力,功率分別為P1、P2,則此時該車受的阻力F=_________。四、實驗探究題(9分)21.低碳排放,保護地球是當(dāng)今世界的主題,2023年上海世博會企業(yè)館內(nèi)圍繞這一主題發(fā)明的低碳環(huán)保產(chǎn)品琳瑯滿目,太陽電池就是其中的一種,它能夠?qū)⑻柲苤苯愚D(zhuǎn)化為電能,從而實現(xiàn)碳的零排放。(1)太陽能屬于_________(填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)有心的小強猜想太陽電池發(fā)電量可能與太陽光照強度、接收太陽光照的面積及接收太陽光照的時間有關(guān),究竟有什么關(guān)系呢?為此他進行了如下探究:探究設(shè)計:用太陽電池給手機電池充電。所需器材:相同型號的太陽電池4個,相同型號的手機電池4塊(電池電量已耗完),硬紙板1張,手表1塊。實驗步驟:a.用太陽電池在陽光充足光照強的地方給手機電池充滿電,用時5h;b.在與a同一光照強度的地方用另一個太陽電池給另一塊手機電池充電3h,未能充滿;c.在與a同一光照強度的地方用硬紙板蓋住第三個太陽電池接收面的一半,再給第三塊手機電池充電5h,未能充滿;d.用第四個太陽電池在背陰處給第四塊手機電池充電5h,未能充滿。根據(jù)小強的探究,請回答:①比較步驟_________可以得出:光照強度及接收光照時間相同時,太陽電池發(fā)電量隨接收光照面積增大而增大。

②比較步驟a和d,可以得出_________。五、計算題(每題9分,共18分)22.在一次研究性學(xué)習(xí)活動中,某課外活動興趣小組對街上行駛的電動自行車和摩托車做了一個調(diào)查。下表中所列的是某品牌電動自行車和摩托車的部分技術(shù)參數(shù):電動自行車摩托車最高車速≤20km/h最高車速≤90km/h一次充電耗電量kW·h一次加油量10L一次充電連續(xù)行駛里程50km一次加油連續(xù)行駛里程400km電動機效率75%發(fā)動機效率30%最大騎行噪聲≤62dB行駛噪聲≥90dB(1)與摩托車相比,電動自行車有哪些優(yōu)勢?(說出兩個方面)(2)假設(shè)給電動自行車的蓄電池充電時,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為蓄電池的化學(xué)能。那么,電動自行車每行駛1km電動機平均做的有用功大約是多少?當(dāng)自行車以最高車速勻速行駛時,電動機的有用功率大約是多大?(3)摩托車每行駛1km大約要消耗多少能量?(汽油的密度:×103kg/m3;汽油的熱值:×107J/kg;g取10N/kg)23.汽車發(fā)動機效率η是指發(fā)動機牽引汽車前進所做的功與汽油完全燃燒產(chǎn)生內(nèi)能的比值。一輛小汽車在高速公路上勻速行駛200km,所用時間是2h,消耗汽油14L(汽油完全燃燒),若此汽車汽油發(fā)動機的效率η是25%,汽油密度ρ汽油=×103kg/m3,汽油熱值q汽油=×107J/kg。(1)求該汽車在高速公路上行駛這段時間內(nèi)的牽引力和牽引力功率的大小。(2)汽車駛出高速公路后,進入某國道,如圖為此國道某直線路段的一處測速儀,測速儀內(nèi)有能發(fā)射和接收超聲波的傳感器。在汽車以某一速度v遠離測速儀某段距離L=64m時,測速儀發(fā)出超聲波經(jīng)汽車反射后接收到超聲波信號的時間為s。已知此路段限速為80km/h,超聲波的速度為340m/s。試計算并說明汽車在此路段是否超速?參考答案一、解析：塑料、陶瓷、玻璃是絕緣體,鋼鐵是導(dǎo)體。解析：太陽能、風(fēng)能和水能都屬于潔凈的能源,在利用時不會對大氣造成污染,用煤炭作為燃料會產(chǎn)生黑煙,會產(chǎn)生大量微小顆粒物,會增加污染。解析：太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,在蓄電池內(nèi)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,對外供電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。解析：被毛皮摩擦過的塑料尺能吸引碎紙屑,是因為帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì),不是因為塑料尺有磁性。解析：鋁合金是導(dǎo)體,干木頭、橡膠是絕緣體,但不穩(wěn)定,因此它們都不符合要求;陶瓷既是絕緣體,又穩(wěn)定,符合要求。解析：超導(dǎo)材料在一定條件下電阻為零,A正確;電爐絲有電阻時才會發(fā)生電流的熱效應(yīng),因此電爐絲不能用電阻為零的超導(dǎo)材料,B錯誤;利用超導(dǎo)材料輸電,在輸電線路上不會因發(fā)熱而損耗電能,因此C正確;目前,人們發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料要求的溫度很低,實際應(yīng)用局限性很大,超導(dǎo)材料的應(yīng)用目前主要還在實驗中,因此D正確。解析：從題意知石墨紙比鋼堅硬且輕巧,說明其硬度大,密度小,體積相同時質(zhì)量小;石墨紙可以回收再利用,說明是一種環(huán)保材料,石墨是導(dǎo)體,能夠?qū)щ?因此只有D說法錯誤。解析：當(dāng)條形磁鐵從導(dǎo)線環(huán)中穿過時,根據(jù)運動和靜止的相對性,可認為磁鐵不動而線圈在磁場中做切割磁感線運動,因而導(dǎo)線環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由于磁鐵一直穿過,改變了磁感線方向,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向發(fā)生了改變。在該實驗中,磁鐵穿過圓環(huán)運動而消耗了機械能,轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線環(huán)中的電能,所以只有C正確。二、11.電磁波;化學(xué);方向解析：手機既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺。在你講話的時候,它用電磁波把信息發(fā)射到空中,同時它又能在空中捕獲電磁波。在給手機充電的過程中,消耗電能,產(chǎn)生化學(xué)能,所以是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。冬天,火爐把自己的內(nèi)能傳遞給房間里的空氣,供人們?nèi)∨?到了春天,不能把這些內(nèi)能重新收集起來,來年再用,說明能量的轉(zhuǎn)移有方向性。12.核聚變;單向;無13.(1)化學(xué);內(nèi)(2)可再生解析：乙醇汽油燃燒過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;由于乙醇是由植物釀造而成,消耗后可以在短時間內(nèi)得到補充,因此乙醇屬于可再生能源。14.可再生;電磁感應(yīng)解析：風(fēng)能是一種很清潔的可再生能源,資源豐富,無污染;風(fēng)力發(fā)電將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的,是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。15.化學(xué);機械(或動)解析：酒精燃燒,化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,火焰上方空氣加熱后體積膨脹,根據(jù)ρ=m/V,可知空氣密度變小,會向上運動,流動的空氣吹動風(fēng)車轉(zhuǎn)動,使風(fēng)車得到動能,因此是酒精的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化成了風(fēng)車的機械能(或動能)。解析：需要完全燃燒煤的質(zhì)量為:m=Wq=2.7×107J3.0×107J/kg=kg;功率為35W的路燈工作60h消耗的電能為:W'=Pt=35W×60×3600s=×10三、17.發(fā)電機;熱機18.(1)改變光的傳播方向,使太陽光集中到集熱器上;儲熱器(2)內(nèi)能→機械能→電能(3)能源持久、無污染;效率低、功率不穩(wěn)定、受天氣影響大19.(1)無污染、環(huán)保、可再生(或取之不盡、用之不竭)(2)C解析：(1)太陽能是目前大力推廣的可再生能源,具有無污染、環(huán)保及可再生等特點;(2)太陽能電池板材料采用了晶體態(tài)硅半導(dǎo)體材料,它能直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。20.(1)節(jié)約汽油、行駛費用低、尾氣排放少、噪聲小等(2)電能;內(nèi)能(3)P四、21.(1)可再生(2)①a、c;②接收光照面積及接收光照時間相同時,太陽電池發(fā)電量隨光照強度的減弱而減小(增強而增大)解析：(1)太陽是靠核聚變源源不斷地釋放能量,太陽能是可再生能源;(2)由題意知,猜想中影響太陽電池發(fā)電量的因素有三個,所以在實驗探究的過程中要采用控制變量法,在實驗步驟中,a與c是采用了光照強度和光