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    沪科版物理 九年级全一册 第20章能源、材料与社会单元测试卷(有答案)
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    初中物理沪科版九年级全册第二十章 能源、材料与社会综合与测试单元测试课时练习

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    这是一份初中物理沪科版九年级全册第二十章 能源、材料与社会综合与测试单元测试课时练习,共6页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验与简答题,综合题等内容,欢迎下载使用。



    一、选择题(每小题3分,共24分)
    1.(2018·武汉)关于能量和能源,下列说法错误的是C
    A.电能必须通过消耗一次能源才能得到,是二次能源
    B.我们今天使用的煤、石油、天然气,都是化石能源
    C.能量的转化和转移有时是有方向性的
    D.自然界的能量是守恒的,它既不能创生,也不能消灭
    2.关于导体、半导体和绝缘体,下列说法正确的是C
    A.导体能导电,但不能带电 B.半导体不能导电,但可以作为其他材料使用
    C.绝缘体不能导电,但能带电 D.绝缘体不能导电,也不能带电
    3.在下列各种现象中,既发生能量的转化又发生能量转移的是B
    A.将热水和冷水混合在一起,变成温水 B.用打气筒给轮胎打气时,气筒壁会发热
    C.一杯热茶慢慢变凉 D.冬天用嘴呵气,使冰凉的双手变暖
    4.(2019·郴州)现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析正确的是A
    A.机械能转化为电能,再转化为光能 B.电能转化为机械能,再转化为光能
    C.机械能转化为光能,再转化为电能 D.光能转化为机械能,再转化为电能
    5.(2018·河北)“山青水绿、天蓝地净”要靠我们大家共同创造和维护。下列做法与此相违背的是C
    A.参与植树造林,扩大植被面积 B.改进污水处理技术,减少水体污染
    C.节日燃放烟花爆竹,增加喜庆气氛 D.使用新型可降解塑料,减少白色污染
    6.(2019·淄博)如图是一款太阳能LED灯,下列相关说法错误的是D
    A.LED灯是由半导体材料制成的
    B.LED灯可以把太阳能转化为电能
    C.太阳能是可再生能源
    D.太阳能是太阳内部发生核裂变释放的能量
    7.(2019·内江)关于核聚变,下列说法正确的是A
    A.原子核必须在超高温下才能发生聚变 B.任何两个原子核都可以发生聚变
    C.原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 D.目前人类已经建成核电站,利用核聚变发电
    8.(2019·资阳模拟)如图所示,下列有关能源及能源的转化的说法中错误的是B
    A.太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能
    B.太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车动能
    C.乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的
    D.汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性
    二、填空题(每空2分,共26分)
    9.(2019·连云港模拟)电动机将电能转化为其他形式的能。电能可以使电灯发光,同时产生的内能散失到空气中,但这些内能却无法自动地转化为电能,这说明能量的转化或转移是有方向性的。
    10.我国自行研制的动车采用了许多节能方法,其中之一为“再生制动”。在车速从200 km/h减到90 km/h(合为25 m/s)的过程中,不采用机械刹车,而是关闭电源,由于动车具有惯性仍将继续行驶,带动电机逆向发电,把动车组的机械能转化为电能输入电网。
    11.(2019·怀化)日前核电站利用核裂变(填“核裂变”或“核聚变”)获得核能。太阳是人类能源的宝库,获得太阳能的方式有三种,分别是:①光热转换:②光电转换;③光化转换。其中太阳能热水器是通过方式①获得内能(填题中的序号)。
    12.(2018·宜昌)把很多二极管、三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路,其中二极管、三极管是用半导体材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用超导(或超导体)材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题,就可以实现电子设备的微型化。
    13.(2018·海南)今年3月23日,科学家在海南琼北成功完成了第一口干热岩钻井。干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种可再生(填“可再生”或“不可再生”)清洁能源。为建设美丽、生态海南,我省鼓励使用电动汽车,电动汽车在行驶中将电能主要转化为机械能。
    14.如图所示,该图是上海世博会中国馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将太阳能转化为电能;车轮的轮毂其实是四个风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为电能,充入自身电池储存起来。同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。与传统汽车相比,叶子车的优点是节约煤、石油等常规能源,减少了环境污染(写出一点即可)。
    三、实验与简答题(第15题7分,第16题6分,第17题4分,第18题5分,共22分)
    15.下图是煤的形成示意图,看图回答问题。
    (1)古代植物通过光合作用将太阳能转化为生物体的化学能存储起来。因此,煤燃烧释放出的能量最初来自太阳能。
    (2)在植物泥炭褐煤煤的漫长过程中,形成煤的物质受到的压力越来越大,物质的密度越来越大。
    (3)推测:与褐煤相比,煤的热值较大。
    (4)有关煤的形成,你还有什么想法?
    煤的形成需要漫长过程,短期不能得到补充,要合理开发提高利用率。(合理即可)
    16.下列是能量转化过程图,请将下列框架图补充完整。
    17.科技馆里有一种“水车”,其结构如图所示,叶片是由高分子聚合材料制成,特点是:在常温下,叶片是平直的;在高温下,其叶片是向一侧弯曲的。当把水车的下半部分放进热水中时,水车可以不停地转动起来,有人说这种“水车”是永动机,因为它没有外部动力也能转动,事实是这样的吗?试加以说明。
    答:事实不是这样,当“水车”的叶片浸在热水中时,由于温度升高叶片会向一侧迅速弯曲,给热水一个推力,根据力的作用是相互的,所以热水会对叶片施加一个反作用力,使水车旋转起来,当叶片转出水面时,温度下降,叶片又恢复成平直状态。这个过程不断地进行就会使水车不停地转动。该“水车”不是永动机,从能量的转化角度看,它是将内能转化为机械能的装置,热水在推动叶片运动做功时,要消耗水的内能,水的温度会逐渐降低,如果不及时补充能量,当水温降至一定程度时,“水车”就会停止转动。
    18.21世纪新科技领域中,纳米技术正日益受到各国科学家的关注,回答下列问题:
    (1)纳米技术指在原子和分子水平上制造机械装置,目前这一技术尚处于幼年期,纳米是长度单位,1 nm等于10-9m,纳米科学与技术是研究结构尺寸在0.1~100 nm范围内材料的性质和应用。
    (2)纳米科技是21世纪的新科技,将激光束的宽度聚焦到纳米范围内,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除,这是利用了激光的C
    A.单色性 B.方向性 C.高能量 D.粒子性
    (3)纳米技术专家已制造出直径只有0.076 mm的电动机和只有分子那么大但却有运动臂的机械装置,试说明纳米技术对人类生产和生活的主要作用。
    答:利用纳米技术制造纳米机器人,可以在人体动脉中自行推进,发现动脉中的病灶,以及对脑血管中血栓、脑血管中阻塞可自行进行直接疏通修复等,也可制成纳米陶瓷作为发动机气缸等。
    四、综合题(第19题5分,第20题7分,第21题6分,共18分)
    19.(2018·潍坊)阅读短文,回答问题。
    北京8分钟
    2018年平昌冬奥会闭幕式上,“北京8分钟”表演惊艳全世界,同时宣告冬奥会进入北京时间。短短8分钟的表演却蕴涵着大量的“中国智慧”和“中国制造”。
    如图所示,闭幕式上,演员穿着目前国内最大尺寸的熊猫木偶道具进行轮滑表演,给人留下了深刻印象。为达到最佳表演效果,需要严格控制道具的质量。初选材料做出来的熊猫木偶道具约为40 kg,为减小道具的质量,制作团队在原有工艺的基础上不断改良和创新,经过反复对比和测试,最终确定用铝合金管材和碳纤维条作为制作材料,最终版的熊猫木偶道具质量仅为10 kg。
    装载着大屏幕的机器人与轮滑舞者进行了互动表演。为体现冰雪主题,大屏幕也使用了新技术,让它们看起来像是用冰雪制成的“冰屏”,每块“冰屏”长3 m。为保证“冰屏”具有较强的抗风能力,“冰屏”的整个结构非常精密,卡槽与屏幕之间的距离达到微米级。经过风洞测试,每块“冰屏”都能承受15 m/s的风速。目前我国的“冰屏”技术已处于世界领先水平。
    舞台上要求演员衣服轻薄,动作舒展流畅。由于现场气温低至-3 ℃,为做好演员的防寒保暖工作,科研人员研制出了超薄保暖服。超薄保暖服采用了超级新型纳米材料——石墨烯发热膜。演员上场前,需先对服饰内的电池进行充电。充电完成后,石墨烯发热膜保暖服可在-20 ℃的环境中发热4小时,确保了演员穿着舒适和演出成功。
    (1)熊猫木偶道具选用铝合金管材和碳纤维条作为制作材料,除了考虑材料的强度和韧性外,还因为这些材料密度(或同体积的情况下质量)较小。
    (2)演员在地面上做曲线运动时,受到的力是非平衡力(填“平衡力”或“非平衡力)。
    (3)在对“冰屏”进行抗风能力的风洞测试中,让屏幕正对风的方向,若增大风速,风对屏幕产生的压强变大(填“变小”“变大”或“不变”)。
    (4)在给保暖服内的电池充电时,电能转化为化学能;保暖服通电发热是通过做功(填“热传递”或“做功”)的方式增加保暖服的内能的。
    20.洛阳市将在宜阳县建设两个风力发电站。根据规划,这两个风力发电站将建起48座高70 m以上的风塔,两个项目建成后可实现年发电量约2亿千瓦·时,每年二氧化碳减排约20万吨。
    (1)风能是可再生(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,发电机利用电磁感应原理,实现机械能转化为电能。
    (3)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量。
    eq \a\vs4\al()
    当风速为5 m/s时,这台风机工作1 s所产生的电能可供1只“220 V 100 W”电灯正常工作10 s,求风机发电的效率。
    解:根据表中数据可得W总=10 000 J,由P=eq \f(W,t)得,W有=Pt=100 W×10 s=1 000 J,η=eq \f(W有用,W总)×100%=eq \f(1 000 J,10 000 J)×100%=10%。
    21.某品牌太阳能汽车如图所示,通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能;玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活。
    (1)若该车身的材料要求强度高且轻便,则表中最理想的材料是碳纤维。
    (2)如图所示的太阳能汽车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8 m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1 kW/m2,在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压U=120 V,并对车上的电动机提供I=10 A的电流,求:太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
    解:太阳能电池的面板接收到太阳能的功率P太=P0S=1×103 W/m2×8 m2=8 000 W,转化为太阳能汽车的电功率P电=UI=120 V×10 A=1 200 W,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率η=eq \f(P电,P太)×100%=eq \f(1 200 W,8 000 W)=15%。
    平均风速/(m·s-1)
    5
    10
    15
    20
    1 s内获得的能量/(×104 J)
    1
    8
    27
    64
    材料
    锰钢
    铝合金
    钛合金
    碳纤维
    性能(强度)

    较弱
    较强

    密度/(kg·m-3)
    7.9×103
    3.0×103
    4.5×103
    1.6×103
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