沪科版第二十章 能源、材料与社会综合与测试随堂练习题

这是一份沪科版第二十章 能源、材料与社会综合与测试随堂练习题，共22页。

一．选择题（每题3分，共30分）


1．（2017•黄冈模拟）关于材料、信息和能源，下列说法不正确的是（ ）


A．可用超导材料做电饭锅的发热元件


B．手机上网是使用电磁波传输数字信号


C．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同


D．风能是一次能源，核能是不可再生能源


【考点】45：超导体的作用；D2：电磁波的传播；K2：能源的分类．


【难度】中等


【分析】（1）超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的；


（2）电磁波可以在真空中传播，手机无线上网是利用电磁波传递信息；


（3）不同的电磁波在真空或空气中的传播速度是相同的；


（4）直接从自然界获得而不需要加工转化，它们都属于一次能源；能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源．


【解答】解：


A、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能用来制作电饭锅的发热体，故A错误；


B、手机无线上网是利用电磁波传递数字信息的，故B正确；


C、无线电波和可见光都是电磁波，它们在真空中传播速度是相同的，故C正确；


D、风能属于一次能源，核能是不可再生能源，故D正确．


故选A．


【点评】本题涉及的知识点较多，但难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题．


2．（2017•嵊州市模拟）下列关于能量转化的说法正确的是（ ）


A．用电器通电工作时，将其它形式的能转化为电能


B．降落伞匀速下降过程中，势能减少，机械能也减少


C．细胞通过有氧呼吸获得能量，说明能量可以创生


D．汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能


【考点】E2：能量的相互转化．


【难度中等


【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量．


【解答】解：A、用电器通电工作时，消耗电能，得到不同形式的能，所以此过程中电能转化为其它形式的能量．故A错误；


B、降落伞匀速下降过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度减小，所以重力势能减小，故机械能减小．故B正确；


C、细胞通过有氧呼吸获得能量，是其它能量转化为细胞的化学能，但不是能量可以创生．故C错误；


D、汽油机压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，使燃料混合物内能增加，所以是机械能转化为内能．故D错误．


故选B．


【点评】能量转化的过程必定有一种能量减少，另一种能量增加．分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能


3．（2017•郯城县一模）如图所示是一种家用挂烫机，接通斯安苑后水槽中的水被加热，形成的水蒸气通过弯管导气管喷头喷出，快速除去服装上的褶皱，使用方便．下列关于挂烫机的说法中不正确的是（ ）





A．挂烫机工作时将电能转化为内能


B．采用三脚插头，是为了防止漏电时发生触电事故


C．使用时手应远离喷头，是防止水汽化时将手烫伤


D．清洁内部水垢时，应断开电源开关


【考点】E2：能量的相互转化；1M：液化及液化现象；IT：插座的构造与工作方式；IV：安全用电原则．


【难度】中等


【分析】（1）电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能；


（2）有金属外壳的用电器，其外壳要接地，所以应使用三脚插头；


（3）水蒸气液化时会放热，过热的水蒸气会将人烫伤；


（4）在于清洁用电器时，应断开开关进行操作，以防造成触电事故．


【解答】解：A、挂烫机工作时把电能转化为内能．故A正确；


B、有金属外壳的用电器，其外壳要接地，所以它的电源线必须使用三脚插头，以保证使用安全．故B正确；


C、高温的水蒸气液化时会放出大量的热，可能会将手烫伤，而不是汽化放热．故C错误；


D、根据安全用电的常识可知，清洁内部水垢时，应断开电源开关．故D正确．


故选C．


【点评】本题以一种家用的挂烫机为考查对象，考查了能量的转化、液化放热现象、安全用电常识等，有一定综合性，但与实际生活联系密切，值得我们关注．


4．（2017•海淀区二模）关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（ ）


A．能量在转化或转移的过程中，可以不遵守能量守恒定量


B．核电站是利用核能进行发电的


C．风能、化石能源都是可再生能源


D．根据能量守恒定量可知，对能源的利用率可以达到100%


【考点】E3：能量守恒定律；K2：能源的分类．


【难度】易


【分析】（1）不管是能量在转化还是能量的转移的过程中，都遵守能量守恒定律；


（2）核电站是利用核能进行发电的；


（3）化石能源是不可再生的能源；


（4）由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可以达到100%；


【解答】解：A、不管是能量在转化还是能量的转移的过程中，都遵守能量守恒定律，故A错误；


B、核电站是利用核能进行发电的，故B正确；


C、化石能源是不可再生的能源；故C错误；


D、由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可以达到100%，故D错误；


故选B．


【点评】此题考查了能量的转移、转化和利用率等知识点，是一道综合题．


5．（2017•瑶海区三模）如图为麻省理工大学课堂演示情景，教授将一个质量为15.5千克的摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有碰到他的下巴，教授的一句“物理生效了，我还活着”让人回味悠长，下列关于此实验说法正确的是（ ）





A．摆球在摆动过程中机械能保持不变


B．摆球摆动过程中机械能不断减小


C．摆球摆动过程中内能转化为机械能


D．此过程不符合能量守恒定律


【考点】E4：能量转化与守恒观点的应用．


【难度】易


【分析】球摆动过程中，由于空气摩擦，机械能转化为内能；任何能量的转化都符合能量的转化和守恒定律．


【解答】解：


摆球在摆动过程中部分机械能因和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变，故B正确．


故选B．


【点评】机械能不守恒并不表示能的总量不守恒，这是我们应该特别注意的．机械能虽然有时候减少了，但也是转化成了其他形式的能量．


6．（2017•碑林区校级三模）下列四组相关连线的内容中，完全正确的是（ ）


A．工作时的能量转化


B．物理问题研究及科学方法


C．物理量和单位


D．生活现象与物理知识


【考点】E5：能量的转化和转移；2Q：物理学方法；2S：物理量的单位及单位换算；8B：连通器原理；8J：大气压的综合应用；AI：平面镜的应用．


【难度】中等


【分析】（1）判断能量的转化主要是看消耗了什么能量，产生了什么能量，消耗的能量转化为产生的能量；


（2）物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，不同的物理问题研究时选择合适的科学方法对实验探究起很大作用；


（3）根据国际单位制中、生活中常用物理量的单位及符号规定判断；


（4）根据流体压强根流速的关系、平面镜成像以及连通器的原理进行分析解答．


【解答】解：


A、干电池供电时将自身的化学能转化为电能；太阳能热水器是吸收太阳能，转化为水的内能；发电机工作时，将机械能转化为电能；故A错误；


B、曹冲称象时，他把船上的大象换成成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重，利用了等效替代法；


将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒，这利用了模型法；


研究电流跟电压、电阻的关系的实验，因可变因素较多，应采取控制变量法；故B错误；


C、功的国际单位是焦耳，不是千瓦；功率的国际单位是瓦特，常用的单位是千瓦，不是千瓦时；热量是热传递过程中转移内能的多少，其单位是焦耳，故C错误；


D、飞机的机翼上凸下平，利用了气体压强与流速的关系获得升力；夜间行车，若驾驶室内开灯，容易在前面的玻璃上成像，属于平面镜成像，给司机造成错觉，影响行车的安全；茶壶是利用连通器原理工作的；故D正确．


故选D．


【点评】这种类型的题目，考查的知识面广泛，学生容易出错，必须对学过的知识点掌握扎实，才能够解答好此类题目．


7．（2017•怀柔区一模）关于能源的利用和节能，下面说法正确的是（ ）


A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%


B．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关


C．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失了


D．由于能量既不能消灭，也不会创生，所以节约能源的意义不大


【考点】E7：能量的转化与转移的方向性；KH：能源的利用和对环境的危害．


【难度】易


【分析】据能量的转化和守恒定律分析即可，知道能量在利用过程中都会有一部分能源未被利用而损失掉，因此能源的利用率都会低于100%，所以应该大力发展科技，提高能源的利用率．


【解答】解：A、能量在利用过程中，会有一部分能源未被利用而损失掉，因此能源的利用率都会低于100%，故A错误；


B、加强发展科技，提高能源的利用率，会更多的节约能源，故B错误；


C、据能量的转化和转移可知，在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉，故C正确；


D、虽然能量既不能消灭，也不会创生，但能量的转移和转化是具有方向性的，故要节约能源，故D错误．


故选C．


【点评】增强节能意识，充分认识节约能源的重要性，有利于社会的可持续发展．


8．（2017•平房区一模）下列说法正确的是（ ）


A．煤和石油都是新能源


B．声波和电磁波都能够传递信息


C．煤气和天然气是可再生能源


D．电磁波、声波都可以在真空中传播


【考点】K1：能源；92：声音的传播条件；D2：电磁波的传播．


【难度】中等


【分析】（1）新能源：新近才开始使用的能源，如核能、太阳能、地热能、潮汐能；


（2）电磁波、声音都能传递信息和能量；


（3）短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；


（4）声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播．


【解答】解：


A、煤、石油都是常规能源，故A错误；


B、电磁波、声音都能传递信息和能量，故B正确；


C、煤气、天然气是埋藏在地下的动植物体经过亿万年的时间的形成的，短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源，故C错误；


D、声音的传播需要介质，在真空中不能传播，而电磁波可在真空中传播，故D错误．


故选B．


【点评】本题主要考查学生对能源的分类、电磁波传播的条件以及声音传播的条件的理解和掌握，声波与电磁波都是波，都具有波的性质，但两者的产生不同、传播不同．


9．（2017•槐荫区一模）下列能源属于可再生能源的是（ ）


A．石油B．核能C．天然气D．风能


【考点】K2：能源的分类．


【难度】易


【分析】从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源．人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源．


【解答】解：


A、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；


B、核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B不符合题意；


C、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意；


D、风能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故D符合题意．


故选D．


【点评】本题难度不大，了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键．


10．（2017•泰兴市校级二模）关于能源，下列说法正确的是（ ）


A．核能和风能都是不可再生能源


B．太阳能和天然气都属于新的清洁能源


C．能量耗散不遵循能量守恒定律


D．今天我们开采化石能源实际上就是开采亿万年前地球接收到的太阳能


【考点】K2：能源的分类．


【难度】易


【分析】（1）能够从自然界源源不断获得可以重复利用的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断获得，不能重复利用的能源是不可再生能源；


（2）对环境没有污染（或污染很小）的能源称为清洁能源，太阳能、风能、水能属于清洁能源；


（3）能量是守恒的，但我们能直接应用的能源却是有限的；


（4）太阳能是一种可再生能源．且太阳能在使用时，不会对环境造成污染．


【解答】解：A、风能是可再生能源，核能是不可再生能源，故A错误；


B、太阳能属于清洁能源，天然气属于化石燃料，是不可再生能源，且不属于清洁能源，故B错误；


C、能量耗散同样遵循能量守恒定律，但能量耗散导致能量品质降低；故C错误；


D、地球50亿年积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉，故D正确．


故选D．


【点评】本题考查了能源的分类、核能的获得等，知道各种能源的概念，认真分析即可正确解题．


二、填空题（每空2分，共48分）


11．（2017•沂水县一模）高效节能的LED灯，其核心元件发光二极管的主要材料是 半导体 ，假如电熨斗内部的电热丝、电动车内电动机的线圈、白炽灯的灯丝都处于超导状态，其中仍能正常工作且减少了能量损失的是 电动车 （选填“电熨斗”、“电动车”或“白炽灯”）．


【考点】42：半导体的特点．


【难度】易


【分析】（1）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．


（2）假设导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，利用电流的热效应工作的家用电器将不能工作．


【解答】解：制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．


白炽灯灯丝、电熨斗都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，白炽灯不能发光，电熨斗不能熨衣服．导体有电阻时，电动机工作，电能转化为机械能和内能，假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，效率更高更好．


故答案为：半导体；电动车．


【点评】假设导体没有电阻，利用电流热效应工作的电器都不能工作，利用电流的磁效应和效应工作的用电器不受影响．


12．（2017•平邑县校级模拟）页岩气是一种藏身于页岩层或泥岩层中的非常规燃料（主要成分是含量在90%以上的甲烷），它正在成为搅动世界能源市场的力量．有报道称，这种被国际能源界称之为“博弈改变者”的气体，或将成为挤垮石油的“大杀器”．请你利用所学知识回答下列问题．


（1）由材料可知，页岩气是一种 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它的主要成分和三大化石燃料中的 天然气 相同．


（2）若用页岩气进行发电时，若想减小电能运输过程中的损耗，则应尽量选择电阻较 小 （选填“小”或“大”）的导体做电线．


【考点】K2：能源的分类；J3：电功的计算．


【难度】易


【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；天然气的主要成分是甲烷；


（2）根据焦耳定律可知，为了降低导线上电能的损失，因此选择电阻比较小的导线．


【解答】解：


（1）页岩气不可能在短期内从自然界得到补充，都属于不可再生能源；天然气的主要成分是甲烷，页岩气主要成分是含量在90%以上的甲烷；


（2）在输电电流一定的情况下，由公式Q=I2Rt知，输电导线电阻R越小，输电功率损失越小，所以要减小电能运输过程中的损耗，则应尽量选择电阻较小的导体做电线．


故答案为：（1）不可再生；天然气；（2）小．


【点评】本题考查了能源的分类和焦耳定律的应用，属于综合性题目．


13．（2017•营口二模）我国陈能宽是中国核武器事业奠基人之一，中国“两弹一星”功勋奖章获得者．2016年5月27日因病在京逝世，享年94岁，陈能宽参与研究的核能属于 不可 （选填“可”或“不可”）再生能源，现在人们利用可控核能的途径是 核裂变 ．远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活．例如：地面卫星控制中心是利


用 电磁波 向“嫦娥三号”传递指令的；倒车雷达利用 超声波 来判断到障碍物的距离；家用电视遥控器是靠 红外线 实现对电视机的控制的．（选填“电磁波”、“超声波”、“紫外线”、“红外线”、“可见光”）


【考点】K2：能源的分类；9E：超声波与次声波；AT：红外线；D2：电磁波的传播；K7：核裂变．


【难度】易


【分析】（1）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；


（2）核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；


（3）电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播；


（4）声音既能传递信息，又能传递能量，所以倒车雷达就是利用超声波的回声定位原理工作的；


（5）红外线的热效应强、穿透力强；紫外线的化学效应强．


【解答】解：


（1）核能不可能在短期内从自然界得到补充，都属于不可再生能源；


（2）核反应堆是利用原子核发生裂变释放能量来工作的，核反应堆中发生的是可控链式反应；


（3）电磁波可以在真空中传播，所以地面控制卫星是通过电磁波传递信息的；


（4）倒车雷达是利用回声定位的原理工作的，所以用的是超声波；


（5）遥控器是靠红外线控制电视的，因为其穿透力比较强．


故答案为：不可；核裂变；电磁波；超声波；红外线．


【点评】本题考查了能源的分类、核能利用的形式、电磁波、声波、可见光、不可见光的应用，属于综合性题目．


14．（2017•路南区一模）图是某地区风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成．


（1）风能是清洁的、 可再生 （填“可再生“或“不可再生“）能源．


（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用 电磁感应 原理，实现机械能转化为电能．


（3）制造风力发电机组塔架使用的主要是金属材料，下列各项中属于金属材料的是 AD （选填字母）


A．不锈钢 B．有机玻璃 C．四氧化三铁 D．铜线．





【考点】K2：能源的分类；CS：发电机的构造和原理．


【难度】易


【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）风力发电是把机械能转化为电能，应用电磁感应原理；


（3）根据金属的特点进行分析解答．


【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；


（3）A、不锈钢是合金属于金属材料，故A符合题意；


B、有机玻璃是非金属，故B不符合题意；


C、四氧化三铁是铁的氧化物，是非金属材料，故C不符合题意；


D、铜线是金属材料，故D符合题意．


故答案为：（1）可再生；（2）电磁感应；（3）AD．


【点评】本题考查了能源的分类、发电机的原理以及材料的分类，考查学生对新事物的分析、判断能力，最近几年中考中出现的频率较高，并且有一定的难度．


15．（2017•振兴区校级二模）现在很多城市公交车开始采用气、电混合动力．例如我市302路公交．这种车用天然气和电能作为能源，与用柴油作为能源的101路公交车相比，减少了尾气的排放，有利于对环境的保护．在分别使用这几种能源的公交车中，属于二次能源的是 电能和柴油 ；天然气属于 不可再生 能源（选填“可再生”或“不可再生”）．我们乘坐公交车时，看到窗外的树木不断的向后退，这是以 车窗 为参照物（选填“地面”或“车窗”）．站立的乘客在公交车行驶的过程中要抓紧扶手，这是为了防止刹车时，由于人具有 惯性 而跌倒，对人体造成伤害．


【考点】K2：能源的分类；52：参照物及其选择；6L：惯性．


【难度】易


【分析】（1）从自然界直接获取没有经过加工转换的能源是一次能源；由一次能源经过加工转换得到的能源是二次能源；


（2）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；


（3）运动与静止是相对的，判断物体是否运动首先要选择参照物，选择参照物时通常不能以被研究的物体自身作为参照物，窗外的树木向后退，则是以树木之外的物体作为参照物；


（4）物体具有的保持运动状态不变的性质，叫惯性，一切物体都具有惯性．


【解答】解：


（1）电能一般都是通过火力发电或水力发电等方式转化过来的，属于二次能源，柴油是从石油中提炼出来的，属于二次能源；


（2）天然气是动植物体经过亿万年的时间形成的，是不可再生能源；


（3）以车窗为参照物，窗外的树木相对参照物来说，与参照物的距离越来越远，所以树木向后退；


（4）站立在行驶的公交车上的乘客原来和车一起向前运动，紧急刹车时，车由运动突然变成静止，而乘客由于具有惯性，继续向前运动，容易摔倒，抓紧扶手是为了防止惯性带来的危害．


故答案为：电能和柴油；不可再生；车窗； 惯性．


【点评】本题主要是考查学生对能源分类、参照物的选择以及惯性的理解和掌握，这是中考的热点．


6．（2017•营口模拟）原子弹和核电站都是利用链式反应释放的能量，两者的本质区别是：核电站发生的链式反应是 可控 （可控/不可控）的；太阳能是 一次 （一次/二次）能源，它是内部氢原子核发生 聚变 （裂变/聚变）释放出的核能．


【考点】K4：核能；K8：太阳能．


【难度】易


【分析】（1）核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应．太阳内部为核聚变，而核电站应用了重核的裂变；


（2）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源．


【解答】解：


原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器；而核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的．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；


太阳能是从自然界直接获取的能源，故是一次能源，它是在太阳内部，通过氢原子核发生聚变而释放出的核能的．


故答案为：可控；一次；聚变．


【点评】解答本题的关键是要理解有关核的知识：核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，聚变主要应用在氢弹上．


17．（2017•建昌县二模）朝核问题是有关东北亚的安全问题，原子弹利用 裂变 （聚变或裂变）释放大量能量，核能是 不可再生 （可再生或不可再生）能源，而核反应堆是可控的，核反应堆是把核能转化为蒸汽的 内能 ，核废料仍然具有放射性，如何处理核废料？ 一般深埋荒无人烟的地方 ．





【考点】K4：核能；KN：处理核废料的常用办法．


【难度】易


【分析】（1）原子核的链式反应在可控制的核反应堆中进行，就可和平利用核能发电，若不加控制，就会发生原子弹爆炸；


（2）能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源；


（3）核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能；


（4）核废料具有放射性，现在处理核废料的方法是把它深埋在人烟稀少的地方．


【解答】解：


（1）原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器，而用人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理；．


（2）核能不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源；


（3）核反应堆工作时，将铀核裂变释放的核能转化为蒸汽的内能，然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的内能转化为涡轮机的机械能，并带动发电机发电，使机械能转化成能，供人们使用；


（4）核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，现在何处理核废料的方法一般埋在人烟稀少的地方深埋．


故答案为：裂变；不可再生；内能；一般深埋荒无人烟的地方．


【点评】本题考查了原子弹的原理和核电站的原理的区别、能源的分类以及核废料的处理方法，属于综合性题目．


18．（2017•永嘉县二模）中科院的“人造太阳”EAST物理实验获重大突破，实验中首次实现持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，为目前世界最长，其原理如图．


（1）“人造太阳”获得核能的方式是 核聚变 ．


（2）1950年苏联人提出“人造太阳”解决人类能源问题，20世纪80年代美、法等国发起ITER（国际热核聚变实验堆）计划，中国后来成为参与国之一．这场“追梦旅程”从上世纪50年代开始已经进行了半个多世纪，使其真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能至少还需要几十年．下列四位同学的观点支持继续进行这项研究的是 AB ．（可多选）








【考点】K4：核能；KD：能源革命．


【难度】难


【分析】（1）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中，聚变主要应用在氢弹上；


（2）人造小太阳是利用核聚变反应产生核能的，其反应要在超高温、超高压的条件下进行，由两个较小的氢原子核结合成较重的氦原子核，同时放出能量，在反应过程中生成物为水，故对环境污染小；同时原材料也极易找到；


【解答】解：


（1）“人造太阳”获得核能的方式是核聚变．


（2）A、人造小太阳是利用核聚变反应产生核能的，其反应要在超高温、超高压的条件下进行，由两个较小的氢原子核结合成较重的氦原子核，同时放出能量，在反应过程中生成物为水，故对环境污染小，同时原材料也极易找到，故A观点支持继续进行这项研究．


B、人造太阳发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳，说法正确，但这个观点，支持继续进行这项研究．


C、虽然人造太阳需要利用多种能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大，但各国科学家都在研究，故C观点不支持继续进行这项研究．


D、核聚变原料来自氢元素家族的氘和氚，在特定条件下发生碰撞，聚合成个头稍大的氦元素．这个过程比铀元素裂变产生的能量还要大得多，而产物只有无毒无放射性的氦气，没有棘手的高放射性废物需要处理，原料的丰富程度也是铀矿储量难以企及的．太阳就是利用这样的反应哺育了地球四五十亿年．很遗憾，我们现在的科技水平还远远驾驭不了这种能量，故D观点不支持继续进行这项研究．


故选AB．


【点评】对于这类科普性的题目，要严格根据题意分析处理，不可盲目乱猜．


三、实验探究题（19题8分，共8分）


19．（2017•无锡一模）阅读下面短文，回答问题：


PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的．


PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛．


（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图甲为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 100 ℃．


（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻 变大 ，功率 变小 ，使其温度 降低 （以上均填变化情况）；反之，也能自动调节．因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能．


（3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响．请帮他将图乙所示的电路连接完整．


【考点】43：半导体的作用．


【难度】中等


【分析】（1）PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”．


（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，分析图象即可得出结论；


（3）根据学习材料提供的内容，和对居里点温度理解，及电阻对电功率的影响连接电路；


【解答】解：（1）PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”．根据图象可知居里点温度为 100℃．


（2）根据图象，温度高于165℃，电阻值则随温度的升高而增大，根据公式P=可知，功率减小；功率减小后，温度会降低．


（3）如图所示：当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响．





故答案为：（1）100；（2）变大；变小；降低；（3）如图所示．


【点评】本题考查了电磁继电器的有关问题，主要是考查学生对题目所给信息的理解和电路的连接，难点是电路图的连接．


四、解答题（20题7分，21题7分，共14分）


20．（2017•广东模拟）阅读短文，回答问题：


路灯自动控制电路光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成．物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为坎德拉（cd），某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示．


生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2．开关S2的状态由R2两端的电压决定．光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭．当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开．已知，控制电路的电源电压为6V．


（1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是 C


A．铜 B．塑料 C．硅 D．碳


（2）分析表格中的数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 15 Ω．


（3）根据表格中的数据，在坐标图2上描点并作出电阻与光强关系的图象．


（4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 30 cd．


（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可）





【考点】42：半导体的特点．


【难度】中等


【分析】（1）根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．


（2）由表中数据知光敏电阻R与光强E的积是定值300，据此可得出空格中的电阻的大小．


（3）根据表格中的数据作出图线，根据图象得特点得到的实验结论．


（4）根据欧姆定律求出定值电阻R1的值，再根据R2两端电压为2V时，求出此时的电阻，然后根据RE=300，求出此时的光照强度．


（5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，光敏电阻不更换，可以增加R1的阻值．


【解答】解：（1）常见的半导体有硅、锗等，铜、碳属于导体；塑料属于绝缘体，故选C；


（2）由表知光敏电阻阻值R与关照强度E的乘积是定值300，即RE=300，所以R==15Ω；


（3）根据描点法作出图象，如图所示．





（4）当光强降为15cd时，R2两端的电压刚好升至3V．此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开．R2两端的电压为3V时，R2=20Ω，由于电源的电压为6V，根据欧姆定律可知R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣3V=3V，可知R1=20Ω．当R2两端电压为2V时，R1两端的电压为4V，根据串联电路中电流处处相等可知，=得，R2=•R1=×20Ω=10Ω


再根据RE=300，得光照强度E==30cd


（5）光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电压比较大，当光敏电压两端的电压3V时，路灯打开，为了节约能源，使路灯更晚一些打开，我们可以增加R1的阻值，根据欧姆定律可知，当R2两端电压为3V时，光照强度小于15cd，达到节能的效果．


故答案为：（1）C；（2）15；（3）见上图；（4）30；（5）增大R1的阻值．


【点评】此题是一个信息题，考查了学生描点法作图象的能力，同时考查了根据实验数据得出结论，并应用结论解决问题的能力．


21．（2017•潍坊一模）阅读短文，回答问题


太阳能飞机


2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）从阿联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行．将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划．


“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．它的翼展达到72m，比波音747﹣8型的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度；而质量仅有2300kg，跟一辆中型轿车相差无几．它的起飞速度为46km/h，最大速度约140km/h．


“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135µm厚的单晶硅薄膜太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力．


“阳光动力2号”白天会爬升到8500m的高度以避开气流并最大化利用太阳能，此时的温度急剧升高，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少．


（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．“极轻”的物理含义是 密度极小 ．


（2）“阳光动力2号”吸收 太阳 能转化为电能，电能再转化为飞机需要的其他形式能．


（3）在狭小的机舱内，两名瑞士飞行员将轮流驾驶，每次连续飞行5个昼夜，速度按80km/h计算，每次连续飞行的距离是 9600 km．


（4）“阳光动力2号”从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐 增加 ．





【考点】K9：太阳能的利用．


【难度】中等


【分析】（1）一定体积的物体，密度越小质量越小；


（2）太阳能飞行器主要以太阳能为动力，工作过程中将太阳能转化为电能；


（3）已知飞机飞行速度和时间，可以得到每次连续飞行的距离；


（4）在质量一定时，物体上升高度越大，重力势能越大．


【解答】解：


（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．“极轻”表示体积一定时，材料的质量非常小，也就是密度很小．所以物理含义是密度极小；


（2）“阳光动力2号”吸收太阳能转化为电能，电能再转化为飞机需要的其他形式的能量；


（3）因为v=，


所以每次连续飞行的距离是s=vt=80km/h×120h=9600km；


（4）在白天，“阳光动力2号”会爬升到8500m的高度，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低高度．此过程质量不变，但所处高度变化，所以从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐增加．


故答案为：（1）密度极小；（2）太阳；（3）9600；（4）增加．


【点评】此题属于材料阅读题，考查了密度的物理意义、太阳能的利用、速度变形公式的应用及重力势能的影响因素，体现了物理规律与社会生活的密切联系．





光强（cd）
5
10
15
20
25
R2的阻值（Ω）
60
30
20
12