物理九年级全册第二十章 能源、材料与社会综合与测试练习题

这是一份物理九年级全册第二十章 能源、材料与社会综合与测试练习题，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于信息传递的说法正确的是( )
A．在电话线中传递的信号是声信号
B．手机是利用电磁波来传递信息的
C．收听广播时，收音机的扬声器把电磁波转化为播音员的声音
D．光纤通信是利用激光传递信息的，所以铺设光缆时不能让光缆弯曲
2．北斗卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠( )
A．声波 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
3．下列说法正确的是( )
A．电磁波的频率越高，传播的速度就越大
B．电磁波可以在真空中传播
C．手机间通话靠超声波传递
D．微波不具有能量
4．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示，蓝牙通信的电磁波( )

A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中传播速度为340 m/s
D．在真空中传播速度比手机通信的电磁波小
5．关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是( )
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．太阳能和核能都属于可再生能源
C．各种电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
6．下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是( )
A．燃气电站 B．风电站 C．水电站 D．太阳能电站
7．我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力应用于航空母舰的技术。关于核动力航母，下列说法正确的是( )
A．航母使用的核能属于可再生能源
B．航母核反应堆里发生的是核聚变
C．航母核反应堆中发生的链式反应是可控的
D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
8．下列关于太阳能的说法错误的是( )
A．太阳能是一次能源
B．太阳能是由核聚变产生的
C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主
D．太阳能是可再生能源
9．下列关于信息、能源和材料的说法正确的是( )
A．太阳能、水能、天然气是可再生能源
B．手机用无线Wi­Fi信号上网是利用电磁波传递信息
C．电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
D．现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的
10．纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是( )
A．洗衣机内壁 B．耐腐蚀容器
C．计算机存储器 D．高性能防弹背心
二、填空题(每空1分，共16分)
11．2020年6月23日，北斗导航系统的第55颗卫星发射成功，实现全球组网，卫星利用________传递信息，能为全球提供导航服务。导航卫星上多处使用电动机，第一台电动机的发明者，也是电磁感应现象的发现者，他是英国著名物理学家________。
12．汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过__________ 来传递信息，其在真空中的传播速度为__________m/s；如图所示的是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是________________信号。
13．纳米是________的单位。纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的________(填“延展性”或“磁性”)。LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管，它是用________ 材料制成的。
14．2020年6月，“张北柔性直流电网”成功组网，这项工程是北京2022年冬奥会重点配套工程，投运后，北京冬奥会场馆将100%使用绿色清洁电能。假如你是这项工程的设计师，你会选择将________能等可再生能源转化为电能，将来若能在输送电能等方面采用________材料，由于没有电阻，就可以大大降低电流的热效应引起的电能损耗。
15．利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，如图所示的为“并联混合动力型汽车”的原理图，这种汽车在制动减速时，电动机的飞轮与汽车轮子摩擦，电动机作为发电机使用，把动能转化成了________能，实现了对电池的充电。混合动力型汽车节约了汽油，减少了尾气排放，是节约能源的一种可行的办法。
16．能源家族中，有煤、石油、风能、水能、核能、太阳能等，属于不可再生能源的有____________；电可以使电动机转动，同时产生________散失在空气中，但这些能量无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有________性。
17．目前，人类利用核能发电的主要方式是____________(填“核裂变”或“核聚变”)。随着科技的发展，人类________(填“会”或“不会”)制造出永动机。
三、实验探究题(18题14分，19题8分，共22分)
18．(1)图中________图表示电话话筒的原理图，________图表示电话听筒的原理图。

(2)为了探究电话话筒的原理，做如下实验：
①将电源、碳粒话筒、电流表串联起来，用手摇动碳粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明碳粒话筒受到振动后，电阻值____________。
②用嘴对着话筒大声喊话，可以观察到电流表示数发生变化。声音越大时电路中的电流越强，说明电流随着________的变化而变化。
以上实验说明____________________________________________________。
(3)将图丙所示元件连接成可以传递信息的电路。
19．二极管由于具有单向导电性，在现实生活中具有极其广泛的应用。图甲所示是我们经常见到的发光二极管，发光二极管简称为LED，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示应用于电子大屏幕等设施。
某同学设计了如图乙、丙所示的实验电路，进行实验，探究半导体二极管的单向导电性。在二极管的两极做好标记，分别用A、B表示。
实验步骤：
(1)如图乙所示，闭合开关，让电流从二极管的A端流进，从B端流出，观察灯泡的发光情况；
(2)如图丙所示，闭合开关，让电流从二极管的B端流进，从A端流出，观察灯泡的发光情况。
实验结论：
(1)如图乙所示，灯泡不发光，说明此时的二极管______________。
(2)如图丙所示，灯泡发光，说明此时二极管______________。
(3)综合(1)(2)的结论，可说明二极管的导电性能与通过二极管的__________________有关，即二极管具有________________性。
四、综合应用题(20题8分，21题12分，22题12分，共32分)
20．阅读《超导体》，回答下列问题。
超导体
1911年，荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现，将水银冷却到－268.98 ℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于材料的这种特殊导电性能，昂内斯称其为超导态。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年的诺贝尔奖。
科学家在研究过程中，将一个铅制的圆环，放入温度低于Tc＝－265.97 ℃的空间，利用电磁感应使环内产生感应电流。结果发现，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内电流一直没有减小；当温度上升到高于Tc时，圆环由超导状态变成正常状态，感应电流立刻消失，这就是著名的昂内斯持久电流实验。
物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度)，这种物质才会有超导性。目前该项目还不能在日常生活和生产中普遍应用。
请回答下列问题：
(1)超导现象是指导体在温度降低到足够低时，有些材料的________变为零的现象。
(2)“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后，感应电流立刻消失，这个过程中电能转化成了__________能。
(3)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________(填“电熨斗”“电动车”或“白炽灯”)。
(4)若输电导线处于超导状态，能减少导线上的能量损失。此判断的依据是________________________________________________________________。
21．为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。根据你所学知识回答下列问题。
(1)太阳能是在太阳内部氢原子核发生________ (填“聚变”或“裂变”)时释放的能量；太阳能属于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能。这种瓦片是通过______________(填“光电转化”“光热转化”或“光化转化”)方式直接利用太阳能的。
(3)太阳能热水器利用真空热水管给水加热，右图是某太阳能热水器，它接收太阳能的面积为3 m2，每平方米面积上1 h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106 J，该热水器仅能把接收太阳能的42%转化为水的内能，若光照6 h可以使热水器内初温为15 ℃、质量为100 kg的水温度升高到多少摄氏度？[c水＝4.2×10 3 J/(kg·℃)]
22．水电站是水能利用的主要形式之一。有一处水利工程，在河流上修建了115 m高的拦河大坝，如图所示，年平均水流的体积为3×1010 m3，该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运。在发电方面，年平均发电总量为6×109 kW·h。
现安装水轮发电机20台，每台水轮发电机装机容量(即发电功率)为9.26×104 kW。(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)求年平均水流所受的重力；
(2)若上、下游水位差为100 m，求年平均水流做的总功及转化为电能的效率；
(3)若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有多少台发电机在工作？
答案
一、1.B 2.D
3．B 【点拨】电磁波在真空中的速度为3.0×108 m/s，与频率无关，故A错误。电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故B正确。手机是现代人们常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用电磁波传递信息的，故C错误。微波可以传递信息，具有能量，故D错误。
4．B 5.B 6.A
7．C 【点拨】航母核反应堆是利用核裂变释放的核能来发电的，不是可再生能源，故A、B错误。航母核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确。核废料对环境污染是很严重的，故D错误。
8．C 9.B 10.C
二、11.电磁波；法拉第
12．电磁波；3.0×108；射频
13．长度；延展性；半导体
14．太阳(合理即可)；超导
15．电 【点拨】混合动力型汽车制动时，由于要克服摩擦做功，所以汽车的一部分动能转化为内能，而另一部分动能通过发电机转化为电能。
16．煤、石油、核能；内能；方向
17．核裂变；不会
三、18.解：(1)乙；甲
(2)①发生变化 ②声音(或电阻)；话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声信号转化为电信号
(3)如图所示。
19．(1)不导电 (2)导电 (3)电流方向；单向导电
四、20.(1)电阻 (2)内
(3)电动车
(4)根据焦耳定律Q＝I2Rt，当R＝0时，Q＝0
21．解：(1)聚变；可再生
(2)光电转化
(3)由题意可得，热水器中水吸收的热量为
Q吸＝2.5×106 J/(m2·h)×3 m2×6 h×42%＝1.89×107 J；因为Q吸＝c水mΔt，所以水升高的温度为
Δt＝eq \f(Q吸,c水 m)＝eq \f(1.89×107 J,4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg)＝45 ℃，
水最后的温度t＝t初＋Δt＝15 ℃＋45 ℃＝60 ℃。
22．解：(1)年平均水流所受的重力G＝mg＝ρ水Vg＝1.0×103 kg/m3×3×1010 m3×10 N/kg＝3×1014 N。
(2)年平均水流做的总功为
W＝Gh＝3×1014 N×100 m＝3×1016 J，
年平均发电总量为
W电＝6×109 kW·h＝6×109×3.6×106 J＝2.16×1016 J，
转化为电能的效率为
η＝eq \f(W电,W)×100%＝eq \f(2.16×1016 J,3×1016 J)×100%＝72%。
(3)若每台发电机平均年发电时间为180天，则每天发电量为W电′＝eq \f(6×109 kW·h,180)＝eq \f(1,3)×108 kW·h，
每台水轮发电机发电量为
W电″＝Pt＝9.26×104 kW×24 h＝2.2 224×106 kW·h，
需要发电机的数量n＝eq \f(\f(1,3)×108 kW·h,2.2 224×106 kW·h)≈15台。