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    2017_2018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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    2017_2018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

    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=V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=V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=V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=V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】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核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的超导体的电阻为零,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】太阳能电池是把太阳能转化为电能的;声音不能再真空中传播;压力一定时,增大受力面积可以减小压强;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D8.【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=Vg=Shg=1.0×103kg/m3×1.0×107m2×(20m18m)×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=2Gh=2×2×1011N×1m=4×1011J,水的势能变为电能:W电=W=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=V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)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;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)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;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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