学年九年级物理全册 第二十章 能源材料与社会习题 新版沪科版.docx
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学年九年级物理全册第二十章能源材料与社会习题新版沪科版
第二十章能源、材料与社会
一、单选题
1.下列现象中有悖文明的做法是（ ）
A. 将秤砣内部用密度小的材料填充
B. 用黄金制作首饰
C. 将纳米技术应用于生活之中
D. 用铝这种轻质材料制造飞机
2.2017年，共享单车风靡郑州，如图是街头的摩拜单车．单车车锁内有一张手机卡，开锁时车锁、手机和服务器通过微信交换信息．下列描述不正确的是（ ）
A. 打开车锁是通过超声波来完成信息交换的
B. 蜂窝轮胎可以减轻轮胎重量
C. 二代摩拜单车车筐内的太阳能电池板把太阳能转化为电能
D. 单车轮毂内侧涂有反光涂层，增强安全性
3.LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是一种发光二极管．二极管不同于其它电子元件的特点是（ ）
A. 具有放大作用性 B. 具有导电性 C. 具有单性导电性 D. 具有较大的弹性
4.下列四种能源，在使用中对环境影响最小的是（ ）
A. 水力发电 B. 煤 C. 柴薪 D. 石油
5.关于能源、材料，下列说法不正确的是（ ）
A. 航空器材采用的是低强度、高密度的合金材料
B. 目前的核电站是利用核裂变释放出来的能量来发电的
C. 超导材料可用做高压输电线
D. 太阳能是一种既无污染又取之不尽的新能源
6.如图是我国首辆月球车“玉兔号”在月球表面上工作时的情形．它由2013年12月2日1时30分发射的“嫦娥三号”探测器送往月球．下列有关“玉兔号”的说法中错误的是（ ）
A. “玉兔号”携带的太阳能电池板在工作时把太阳能转化为电能
B. “玉兔号”和绕月卫星之间的联系是通过声音来实现的
C. “玉兔号”有6只宽大的车轮是为了减小对月面的压强
D. “玉兔号”的车轮上都有多条凸起的棱是为了增大车轮和月面间的摩擦力
7.下列说法正确的是 （ ）
A. 原子核由质子和电子组成
B. 原子、原子核、电子是按物体尺度由小到大的顺序排列的
C. 核能是再生能源
D. 目前，核电站利用核裂变产生的能量发电
8.自然界中存在着多种人类所需的能源．在下列几组能源中．属于可再生能源的一组是（ ）
A. 水能、石油、核燃料
B. 风能、水能、太阳能
C. 煤炭、潮汐能、电能
D. 风能、地热能、天然气
9.今年上海世博会上，以“城市让生活更美好”为主题，全方位展示了当今世界的科学发展和技术进步，以下与物理有关的叙述正确的是（ ）
A. 高碳动力设备（内燃机）的工作效率均高于电动机
B. 电瓶车内的电动机是利用电磁感应原理工作的
C. 太阳能电池的发电原理是把太阳能转变为化学能
D. 大量使用氢能源可以降低“温室效应”的程度
10.下列说法中错误的是（ ）
A.
验钞机发出的“光”是紫外线
B.
炒菜时如果油锅起火应立即向锅内倒入冷水来灭火
C.
木棒捶打使衣服突然运动起来，污渍由于惯性脱离衣服
D.
地球上的各种能量都是来自太阳辐射，可以互相转化
二、多选题
11.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法错误的是（ ）
A. 图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B. 图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C. 图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D. 图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
12.下列说法正确的是（ ）
A. 用燃气灶加热食物的过程中，是利用做功的方法增加食物的内能
B. 燃气灶中燃气燃烧时放出了热量，所以能的总量增加
C. 高压锅利用了水的沸点随气压的增大而升高的原理
D. 北方冬天的“暖气”输送，用水做介质，是因为水具有比热容大的特点
三、填空题
13.二极管在社会各领域应用广泛，如图所示，二极管的________（填“左”、“右”）为正极，小满在学习了二极管的相关知识后，将二极管与电流表串联起来（如图所示），对电流表起保护作用，这是利用了二极管的________特性．
14.香港一家健身馆，地面装有压电材料，利用健身者对地面的压力产生电能，为室内照明供电，压电材料是将 ________能转化为电能的装置．健身馆门口安装的监控摄像头，它能实时记录门口的情况．摄像镜头相当于一个凸透镜，所摄景物通过镜头成的是倒立、 ________的实像．
四、计算题
15.由于地球和月球、太阳相互产生的能量，一日两次，日称潮，夜称汐．世界上潮汐能蕴藏量为10亿kW，我国为1.1亿kW．我国东南沿海某海湾经测量面积为1.0×107m2时，涨潮时水深为20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水位降至18m．假如利用此水坝建成潮沙水力发电站，水的势能变为电能的效率是10%，每天有2次涨潮，问该电站一天能发的电能是多少焦？
（g=10N/kg）
五、解答题
16.如图是核电站发电过程的示意图．请简单说明发电全过程中的能量转换顺序．
六、实验探究题
17.学习了机械能的转化和守恒之后，教师让学生考察日常生活中有关的能量转化现象，并从中发现问题．小明说：
有资料显示，气象站要每日放飞探空气球，气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升，它们的机械能增加了，这份增加的机械能是什么能量转化而来的呢？
（1）接着小军补充说：
前几天我买了一个氢气球，不小心氢气球飞上了天，在氢气球上升的过程中，机械能增加了，这份增加的机械能是由什么能量转化而来的呢？
在激烈的讨论下，首先大家排除了由空气的内能转化而来．理由是
________ ．
（2）那么增加的机械能究竟是什么能量转化而来的呢？
老师做了以下实验，引导学生分析思考：
液体和气体很多时候具有相似的性质，我们不妨先看看木块在水中上浮的情况．
实验发现，当撤去对木块的压力时，由于________ ，木块上浮．木块升高了，机械能增加了，而这时，会有一部分水下去填补木块原来占据的位置，此外，当物体最终漂浮后，水面有所下降，所以水的重力势能________ （选填“增加”或“减少”）了！
（3）假设气球在空气中上升和木块在水中上浮原理是相同的，你能解释小明小军提出的问题了吗？
请试着分析一下________ ．
七、综合题
18.我市地处沿海，风力资源极为丰富，随着各项大型风力发电项目的建设，我市将成为广东省知名风力发电基地．如图甲是某地风力发电的外景．风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成．请回答下列问题：
（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源
（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度________ （选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成；叶片性状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同而产生________ 差，使风叶旋转
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用________ 原理，把机械能转化为电能
（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象可以知道，当风速在V1到V2之间时，风速越大，发电机组的电功率________
（5）请你根据图象判断，台风来临时，能否给风力发电带来最大的经济效益？
________ （选填“能”或“不能”）
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、将秤砣内部用密度小的材料填充，在秤砣体积一定时，由m=ρV可知，秤砣的质量偏小，根据杠杆平衡条件可知，平衡时秤砣离提纽的距离会增大，所以称得物体的质量偏大，这属于“短斤少两”的不文明行为，有悖文明的做法；故A符合题意；B、黄金有金属光泽，因此可以用黄金做首饰；B不符合题意；
C、纳米材料除了基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电灯方面都表现出需多特殊的性能．因此纳米技术将应用于生活之中；C不符合题意；
D、飞机的体积一定，由m=ρV可知，材料的密度越小，飞机的质量越小．由G=mg可得出，质量小则重力小．D不符合题意．
故选A．
【分析】
（1）杆秤为费力杠杆，利用较小的秤砣称量较重的物体，利用杠杆平衡的条件分析；
（2）黄金具有金属光泽，价值又昂贵；（3）根据纳米材料的应用以及发展前景可知；（4）由公式m=ρV可知，当体积一定时，质量与密度成正比．
2.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、打开车锁是通过电磁波来完成信息交换的，故A错误；
B、蜂窝轮胎可以减小轮胎的体积，根据m=ρV可知，可以减轻轮胎重量，故B正确；
C、摩拜单车车筐内的太阳能电池板可以把太阳能转化为电能储存起来，故C正确；
D、摩拜单车前后车轮轮毂内侧有反光涂层，大大增大了光的反射面，能使周围的人看见，增大了安全性，故D正确．
故选A．
【分析】
（1）电磁波可以传递信息；
（2）根据密度的公式分析；（3）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；（4）光的反射是一种光学现象，指的是光在传播到不同介质中时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质的现象．
3.【答案】C
【解析】【解答】解：
二极管的导电性能很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极，具有单向导电性．故选C．
【分析】二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．
4.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、水力发电消耗可再生能源，环保节能．A正确；B、煤是不可再生能源，燃烧会造成大气污染．B错误；
C、柴薪燃烧会放出很多烟，造成大气污染．C错误；
D、石油是不可再生能源，燃烧会造成大气污染．D错误；
故选：
A．
【分析】水力发电是环保节能，对环境影响最小，煤、柴薪、石油使用会对环境造成污染．
5.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、航空器在太空中时，舱外是真空，舱内有空气，内外压强差大，故需要硬度大的材料，使它不容易变形；又因为要想使航空器材需升空容易，必须减小航空器材质量，在体积一定的情况下，减小密度．故A错误；B、核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的．故B正确．
C、当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性．由于超导体的电阻为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源．故C正确．
D、太阳能属于一次能源，是一种既无污染又取之不尽的新能源．故D正确．
故选A．
【分析】①航空器材需要硬度大的材料制成，这样在内外压强差作用下，才不容易变形，同时航空器材需要升空，应选用轻些的材料制成，这样升空才容易，因此材料的密度也应小一些．②核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．
③超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，也就避免了内能的损耗，适合做输电线路．④太阳能可以直接被人类获取，属于一次能源，太阳能是清洁能源，不会产生任何污染．
6.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置，所以A正确，不符合题意；
B、声音的传播需要介质，而太空中是真空，所以不能通过声音来传递信息，故B是错误的，符合题意；
C、6只宽大的车轮，可以增大与月面的接触面积，从而减小“玉兔号”对月面的压强，故C正确，不符合题意；
D、车轮上的凸起可以增大车轮的粗糙程度，增大与月面间的摩擦力，故D正确，不符合题意；
故选B．
【分析】①太阳能电池是把太阳能转化为电能的；
②声音不能再真空中传播；
③压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
④摩擦力的大小和压力的大小以及接触面的粗糙程度有关．
7.【答案】D
【解析】【分析】原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，据此也可以判断它们的大小；
核电站是利用核能来发电的，核能来自于放射性的物质铀，铀在自然界中有储量是一定的．
【解答】A、原子核由质子和中子组成，所以说法错误；
B、原子、原子核、电子是按尺度由大到小顺序排列的，所以说法错误；
C、产生核能的燃料在自然界中的确储量是一定是，因此核能属于不可再生能源，所以说法错误；
D、核电站是通过可控的核裂变产生的能量来发电，是正确的．
故选D．
8.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、石油、核燃料是不可再生能源，故该选项错误；
B、风能、水能、太阳能都是可再生能源，故该选项正确；
C、煤炭是不可再生能源、电能是二次能源，不能从自然界得到补充，故该选项错误；
D、天然气是不可再生能源，故该选项错误；
故选B．
【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．
9.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、高碳动力设备（内燃机）的工作效率要低于电动机，故该选项说法不正确；
B、电瓶车内的电动机是利用磁场对电流作用的原理工作的，该选项说法不正确；
C、太阳能电池的发电原理是把太阳能转变成电能，该选项说法正确；
D、大量使用氢能源，不仅不能降低“温室效应”，相反获得氢能的过程会向大气中排放大量的二氧化碳，故该选项说法不正确．
故选C．
【分析】
（1）内燃机是燃料在气缸内燃烧的热机，一般情况下内燃机由于燃烧产生的废气带走一部分能量，导致效率较低；
（2）发电机是利用电磁感应原理制成的，电动机是利用了磁场对电流作用的原理工作的；
（3）太阳能电池的光伏板是由非晶态硅制成的，它能把太阳能直接转化为电能；
（4）尽管氢燃料电池本身不会像内燃机那样向大气中排放二氧化碳，但由于氢的存在方式具有特殊性，制造氢燃料电池的过程仍然无法避免污染．目前制造氢的工艺主要有两种，一种是从天然气中提取氢，这个过程本身仍然会向大气中排放大量的二氧化碳，另一种是通过电解工艺从水中提取氢，由于这个过程需要大量的能源，如果这些能源来自于哪些靠矿物质燃料发电的电厂，这个过程依然是非常污染和不洁净的．
10.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、验钞机发出的“光”是紫外线，能使钞票中的荧光物质发光，该选项说法正确，不符合题意；B、油在炒菜锅内因温度过高着火，应盖上锅盖或放上菜，不能倒水，该选项说法不正确，符合题意；
C、木棒捶打使衣服突然运动起来，污渍由于惯性仍要保持原来静止的状态，因此会脱离衣服，该选项说法正确，不符合题意；
D、地球上的各种能量都是来自太阳辐射，各种能量在一定条件下可以相互转化，该选项说法正确，不符合题意．
故选B．
【分析】
（1）紫外线具有化学作用强、生理作用强、荧光效应强的特点，主要应用是杀菌消毒和验钞．
（2）锅里的油起火，应该采取的最佳灭火措施是用锅盖盖，使火隔绝氧气而熄灭．（3）物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，任何物体都具有惯性．（4）除了地热能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，这是“广义太阳能”．
二、多选题
11.【答案】C,D
【解析】【解答】解：
A、绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，故A正确；
B、太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能，故B正确；
C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能，再转化为光能，故C错误；
D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能再转化为机械能，故D错误．
故选：
CD
【分析】从能的转化方向、转化形式分析解答此题．
12.【答案】CD
【解析】【解答】解：
A、用燃气灶加热食物的过程中，食物从燃气灶的火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，故A错误；
B、燃料燃烧时放出了热量，化学能转化成了内能，但是能的总量保持不变，故B错误；
C、高压锅密封性强，在使用时锅内气压会逐渐增大，水的沸点也就随着升高，锅内的食物容易熟，故C正确；
D、北方冬天的“暖气”输送，用水做介质，是因为水的比热容较大，在相同条件下放热较多，故D正确．
故选CD．
【分析】
（1）内能的改变方式有两种，分别是做功和热传递；
（2）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另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中其总量不变；（3）液体的沸点与其上方的气压有关，气压越大沸点越高；（4）水的比热容较大，在相同条件下吸热和放热都较多．
三、填空题
13.【答案】左；单向导电
【解析】【解答】在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出．如图当电流从较长的接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光，说明引脚较长的左端为正极；
二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性，把它和电流表串联起来，能够防止电流表因正负接线柱接反而损坏，从而对电流表起到保护作用．
故答案为：
左；单向导电．
14.【答案】机械；缩小
【解析】【解答】解：
利用健身者对地面的压力产生电能，为室内照明供电，说明压电材料是将机械能转化成了电能
摄像头的镜头是一个凸透镜，门口安装的监控摄像头，它能实时记录门口的情况，即物体在凸透镜的二倍焦距以外，所成的是一个倒立、缩小的实像，且像在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间；
故答案为：
机械；．
【分析】
（1）从压电材料的性能：
压电材料在压力作用下表面会产生电能，为室内照明提供电压；
（2）摄像头的镜头是一个凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像．
四、计算题
15.【答案】解：
一次海湾内水减少的重力：
G=mg=ρVg=ρS△hg=1.0×103kg/m3×1.0×107m2×（20m﹣18m）×10N/kg=2×1011N，
每天有2次退潮，水的重心下降的高度为2m×
=1m，则一天中水的重力势能减少量：
W=2G△h=2×2×1011N×1m=4×1011J，
水的势能变为电能：
W电=ηW=10%×4×1011J=4×1010J．
【解析】【分析】已知海湾的面积和水涨潮退潮时的深度，可求减少的水的体积，根据公式m=ρV可求减少水的质量，还知道产生的水位差，根据公式W=Gh可求产生的势能，根据转化效率求出电站一天能发的电能．
五、解答题
16.【答案】答：
据分析可知，核电站发电过程是：
核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能；
【解析】【分析】核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电．
六、实验探究题
17.【答案】
（1） 气球上升过程中，和空气摩擦，内能增加，所以增加的机械能不是由内能转化而来
（2） 所受浮力大于自身重力 ； 减少
（3） 来自于下降空气的机械能
【解析】【解答】解：
（1）在氢气球上升的过程中，由于克服空气摩擦，其内能增加；所以氢气球的机械能的增加不是内能转化来的；
（2）当撤去对木块的压力时，由于浮力大于重力，所以木块会上浮．
木块升高了，机械能增加了，最后漂浮在水面，木块排开水的体积减少，所以水面下降，水的重力势能减少；
（3）与木块在水中上升相似，氢气球在空气中上升，其机械能增加，气球上升后，周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺，所以空气下降，其机能减小．
故答案为：
（1）气球上升过程中，和空气摩擦，内能增加，所以增加的机械能不是由内能转化而来；
（2）所受浮力大于自身重力；减少；
（3）来自于下降空气的机械能．
【分析】
（1）在能量的转化中，减少的能量转化为增加的能．由此分析气球上升不是由内能转化而来的；
（2）当物体受到浮力大于重力时物体上浮，物体上浮排开液体的体积减少，由此分析液体的机械能的变化；
（3）类比木块在水中上升，分析气球在空气中上升的过程，分析气球机械能增加的能量如何转化而来的．
七、综合题
18.【答案】
（1）可再生
（2）小；向上的压力
（3）电磁感应
（4）增大
（5）不能
【解析】【解答】解：
（1）风能可以在自然界中源源不断的得到，风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源．
（2））①风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延长使用寿命，便于安装等；
②由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，由于叶片两面空气流速不同而产生向上的压力差，使风叶旋转；
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象．
（4）由丙图可以知道，当风速在V1到V2之间时，风速越大，发电机组的电功率增大；
（5）由丙图可以知道，风速过大，机组不会产生电能，台风来临时，不能给风力发电带来最大的经济效益．
故答案为：
（1）可再生；
（2）小；向上的压力；（3）电磁感应；（4）增大；（5）不能
【分析】
（1）风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源．
（2））①风机叶片材料质量轻减小阻力易于转动，强度高防止变形，耐磨损增加使用寿命，密度小可以减小质量，硬度大增加使用寿命；
②叶片上面弧形，下面平面，风经过叶片时，分析叶片上下空气流速，根据流速越大压强越小，分析压强大小，分析受力情况．
（3）风力发电是把机械能转化为电能，应用电磁感应原理．
（4）由图象丙进行分析，风速比较小时和风速比较大时，不会产生风能，在一定范围内电功率随风速增大而增大，在一定范围内，风速增大，电功率不变
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