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第二十章 能源、材料与社会
章末复习
慢
近
少
电码
贝尔
话筒
键盘
听筒
电流
赫兹(Hz)
λν
紫外线
红外线
抗干扰
信息容量大
远距离
卫星通信
微波通信
移动通信
计算机网络
转化
转移
保持不变
方向
长期提供
核聚变
核裂变
核聚变
不容易导电
导体
绝缘体
单向导电
1～100nm
考点一 电磁波与现代通信
1.(2022·山东烟台)2022年4月16日，“神舟十三号”载人飞船完成既定任务，顺利返回地球。在空间站执行任务过程中，烟台籍航天员王亚平为全国的同学们进行了两次精彩的太空授课，授课过程中信息的传递主要依靠( )
A．空气 B．超声波
C．次声波 D．电磁波
D
2．(2022·湖北宜昌)关于汽车上的信息传递，下列说法正确的是( )
A．收音机利用电磁波接收信息
B．导航仪利用超声波与卫星传递信息
C．倒车雷达利用电磁波获取信息
D．车灯发出的可见光不属于电磁波
A
3．(2022·四川内江)电磁波在真空中的传播速度为________m/s。下图是部分电磁波谱，在如图所示的五种电磁波中，频率最高的电磁波是________。
3×108
γ射线
考点二 能量与能源
4．(2022·江苏宿迁)我国科学技术迅猛发展，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成绩。下列说法正确的是( )
A．我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的
B．“神舟十四号”飞船上的新型硅光电池板主要将电能转化为太阳能
C．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此，我们不需要节约能源
D．现在我国已建成的核电站主要是利用核聚变释放的能量，核能属于可再生能源
A
5．(2022·福建)2022年5月30日，我国首座潮光互补型光伏电站并网发电，通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”。发电站分别把太阳能和月亮潮汐能转化为______，太阳能和潮汐能都属于________能源。
电能
可再生
考点三 材料的开发和利用
6．(2020·福建)下列材料中，通常情况下属于导体的是( )
A．塑料 B．玻璃
C．橡胶 D．钢铁
7．(2022·福建)国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量，因为碳纤维材料具有较小的( )
A．弹性 B．密度
C．硬度 D．导热性
D
B
以核反应堆为动力源设计的潜艇，称为核动力潜艇，简称核潜艇。核动力装置的核心是反应堆，堆芯核燃料铀-235的裂变反应产生高热，加热第一回路的高压水，经过蒸汽发生器，把第二回路的水加热成蒸汽，推动蒸汽轮机运转，通过传动装置带动螺旋桨，从而推动核潜艇前进。这样的反应堆称为压水堆，是核潜艇使用的主要堆型。除了核反应堆以外，核潜艇上还备有蓄电池、柴油发电机、主变流机等作为应急动力装置。
请查阅资料，调查核潜艇动力装置获取动力过程中的能量转化情况。(共12张PPT)
第二十章 能源、材料与社会
第一节 能量的转化与守恒
知识点一 能量及其转移和转化
1．下列现象中属于能量转移的是( )
A．古人钻木取火
B．热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开
C．用热水袋取暖
D．太阳能电池充电
C
2．人们在实际生活中使用下列设备时，所涉及的能量转化正确的是( )
A．用天然气灶炒菜，电能转化为内能
B．电梯运行过程中，机械能转化为电能
C．用太阳能电池板充电，太阳能转化为电能
D．秋千向下摆动的过程中，动能转化为重力势能
C
3．2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。下列说法正确的是( )
A．火箭发射前内能为零
B．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能
C．火箭燃料的化学能全部转化为飞船的机械能
D．火箭加速升空的过程中机械能增加
D
知识点二 能量守恒定律
4．(2022·四川自贡)关于能量守恒定律，下列说法正确的是( )
A．能量可以凭空消失
B．能量可以凭空产生
C．能量在转化和转移过程中，总量保持不变
D．热机在工作过程中不遵循能量守恒定律
C
5．现代电动汽车为了节能，很多都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的______能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了______________。
机械
能量守恒定律
知识点三 能量转化与转移的方向性
6．下列实例能表示能量转化或转移具有“方向性”的是( )
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
C．动能和重力势能可以相互转化
D．热量能自发地从高温物体向低温物体传递，却不能自发地从低温物体向高温物体传递
D
7．燃油汽车的动力机械是内燃机。当汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧燃油把______能转化为燃气的内能，然后通过做功冲程把____能转化为汽车的______能。运动的汽车制动时，由于摩擦的存在，一部分动能转化为轮胎、地面和空气的____能，这些消耗的能量不能再用来驱动汽车，由此可见，能量的转化和转移具有______性。
化学
内
机械
内
方向
8．右图是设想中的“永动机”，其工作原理如下：高处的水从A口流出时，水流冲击叶片转动，叶片的转动带动B处的砂轮转动，打磨刀片，同时带动C处的抽水机工作，将低处的水抽到高处从D口流出，从而实现循环工作。在该“永动机”工作的过程中，下列说法正确的是( )
A．水流冲击叶片转动，把机械能转化为内能
D
B．砂轮打磨刀片时，刀片和砂轮的温度都升高，说明“永动机”工作时创造了能量
C．相同时间内，A、D两口流出水的质量相等
D．这款“永动机”违背了能量守恒定律
9．用两块铜片、热电偶、电动机(带风扇)组成一个电路，铜片1插在90 ℃的热水中，铜片2放在空气中，如图所示，30 s左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。温差发电的实质是____能转化为____能。利用这套装置，最终热水的内能______(填“能”或“不能”)全部转化为风扇的机械能。温差发电______(填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
内
电
不能
遵循
10．上图为航空母舰上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2 s内达到起飞速度。蒸汽弹射装置的气缸内充满高温、高压的气体，在弹射飞机时，高温、高压的气体快速向外推动活塞______，气缸内气体的温度______。我国最新航母“福建舰”采用了更先进的电磁弹射技术，电磁弹射把____能转化为机械能。
做功
降低
电
11. (2022·山东威海)为了定量研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小明利用如图所示的装置进行实验。重物A在下落1 m的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中0.5 kg的水温度升高了0.2 ℃，则水的内能增加了_____J；经过多次实验，发现重物A的机械能减少量总是稍大于水的内能增加量，为了使此装置的机械能更多地转化为水的内能，你建议小明采取的措施是___________________________
__________________________________________。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
420
减少热量散失、保温、减小滑
轮轮轴间的摩擦、用轻质的绳子等(合理即可)(共16张PPT)
第二十章 能源、材料与社会
第二节 能源的开发和利用
第三节 材料的开发和利用
知识点一 能源的开发和利用
1．以下列出了各种形式的能源：①煤、②太阳能、③风能、④电能、⑤地热能、⑥石油、⑦核能、⑧天然气、⑨潮汐能。在这些能源中，属于一次能源的是__________________，属于可再生能源的是__________。
①②③⑤⑥⑦⑧⑨
②③⑤⑨
2．推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是( )
A．实行垃圾分类回收利用
B．出行时尽量选择驾驶私家车
C．就餐时使用一次性餐具
D．大力发展火力发电
A
3．如图所示，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是( )
A．太阳能汽车在行驶过程中不需要克服阻力做功
B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能
D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为机械能
C
4．新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型托卡马克装置的设计、建造、运行技术，中国离“人造太阳”的梦想又近了一步。下列关于核能的说法正确的是( )
A．目前我国的核电站是利用核裂变链式反应释放的能量发电的
B．“中国环流器二号M”与核电站都利用了核聚变
C．人类目前使用的核能属于可再生能源
D．核能是二次能源
A
5．中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类，如图所示，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是( )
A．煤、沼气
B．太阳能、风能
C．水能、天然气
D．石油、核能
B
知识点二 材料的开发和利用
6．第24届冬奥会火炬外壳由碳纤维复合材料制成，其质量约为同体积钢的四分之一，强度为钢的7～9倍。火炬采用氢作为燃料，燃烧时温度能达到800 ℃，但外壳温度却不高。关于这种碳纤维复合材料的特性，下列说法正确的是( )
A．密度大 B．硬度小
C．导热性好 D．耐高温
D
7．能源、信息和新材料是当今社会十分关注的课题，下列说法正确的是( )
A．半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种特殊材料
B．超导状态下的石墨烯电阻极大
C．航空器材采用的是高密度、低强度的合金材料
D．核潜艇是利用原子核发生聚变释放的能量来获取动力的
A
8．利用超导体__________的特性，可以实现用细导线来输送强电流。许多奥运场馆为了节能而采用LED(发光二极管)照明，LED(发光二极管)主要是由________(填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
电阻为零
半导体
9．如图所示，碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管表现出良好的导电性，也有良好的导热性，被巨大的压力压扁后，撤去压力，碳纳米管能立即恢复原状。根据上述信息判断，利用碳纳米管可以制作( )
A．高铁的减震装置
B．火箭外壳
C．电线的外皮
D．消防服外套
A
10．关于能源、环境保护及能量守恒定律，下列说法正确的是( )
A．可燃冰、石油都属于可再生能源
B．废旧电池可以随意丢弃
C．用电动汽车替代燃油汽车，可以减少二氧化碳的排放
D．随着时代的进步，永动机是可以造出的
C
11．核电站不排放温室气体，对低碳经济贡献很大，但如果出现安全事故，会造成巨大的破坏。实际上，人类在关注能源安全的同时，也在努力开发清洁、安全的新能源。
(1)图甲是核电站的发电流程图，在核电站的发电过程中，能量的转化顺序是______→内能→________→电能。
核能
机械能
(2)上海世博会大量使用了太阳能LED照明技术，如图乙所示。太阳能LED照明装置主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。太阳能是______(填“一次”或“二次”)能源，清洁无污染。LED是一种发光二极管，有电流通过时能够发光，可以把电能直接转化为光能，这样可以有效地提高能源使用的______。
一次
效率
12．如图所示，将苹果、发光二极管接入电路，闭合开关后发光二极管发光。
(1)苹果电池工作时，把______能转化为____能；发光二极管工作时，把____能转化为____能。
化学
电
电
光
(2)在括号中标出水果电池的正极和负极，并在外电路的导线上标出电流的方向。
(3)把原来发光的发光二极管两脚对调后再接入电路，开关闭合后发现发光二极管________(填“发光”或“不发光”)。该现象说明发光二极管具有____________，因此可以用来判断电流的方向。
不发光
单向导电性
