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沪科版九年级全一册物理
第二十章 能源、材料与社会
一、填空题
1．2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。
2．太阳内部发生剧烈的 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应，从而辐射出巨大的光和热；太阳风暴发生时，干扰 （选填“声波”或“电磁波”）而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
3．华为手机越来越受到国内外用户的青睐，华为手机的散热材料是石墨烯晶体，石墨烯 （选填“有”成“没有”）固定的熔点，用石墨烯做散热材料是因为它具有优良的 （选填“导热”或“导电”）性能。华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A，小明断开家里所有电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW·h）”字样的电能表转了21转，则充电消耗的电能为 kW·h。
4． 核电站用来发电的核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； 其反应堆冷却系统破坏后，救援人员不断从空中和地面向反应堆注水，进行冷却，这种方法利用了水的 较大的特性。
5．2021年9月21日，我国大亚湾核电站已实现安全运营10000天，累计供电超3800亿度，等效减排效应相当于种植近90万公顷森林。核电站是利用反应堆发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
6．2023年4月12日21时，有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置，成功实现了403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。要实现“超强磁场”就必须有“超大电流”，一般导体由于存在电阻难以实现，最理想的导体材料是 材料，中国“环流器”是我国探索受控核 的重要装置。
7．人类所需能量绝大部分都直接或间接地来自太阳，太阳能是 （选填“可”或“不可”）再生能源；太阳能电池板中的硅属于 （选填“半导体”或“超导”）材料。
8．大量的研究表明，自然界的能量是守恒的，科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律，即：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而能的总量保持不变。
二、单选题
9．核电站是将核能转变成电能的设施，原理如图所示。在反应堆内发生反应产生大量的热，冷却剂将反应堆中的热量带入蒸汽发生器，并将热量传给其工作介质——水，然后主循环泵把冷却剂输送回反应堆循环使用。蒸汽发生器的水受热蒸发形成水蒸气，水蒸气进入汽轮机内膨胀做功，随后冷凝成凝结水，重新返回蒸汽发生器。下列说法正确的是（ ）
A．反应堆中发生核裂变的放热反应又称为热核反应
B．水蒸气在汽轮机内通过做功的方式减小内能
C．图中装置5的工作原理是电流的磁效应
D．核能是一种典型的二次能源
10．2023年初，西部地区“华龙一号”核电机组并网发电成功，以下说法正确的是（ ）
A．核电站利用核聚变方式产生的能量来发电
B．核电站发电时直接将核能转换成电能
C．核能也称原子能，是一次能源
D．核能发电会因为排放二氧化碳而加重地球温室效应现象
11．2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在返回地面的过程中，在距离地面大约100公里左右时，进入大气层，加速下落，返回舱周围被火焰包围，看上去像一团火球，如图。对于这个过程的分析，正确的是（ ）
A．返回舱的重力势能全部转化为动能
B．返回舱外壳的熔点很低
C．返回舱返回过程能量不守恒
D．返回舱通过做功的方式增加了内能
12．关于新材料在生产生活的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．手机芯片的主要材料是超导体
B．普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能
C．半导体材料制成的太阳能电池板，主要是将太阳能转化为内能
D．记忆合金制成的输电导线，可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费
13．废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后，最适合做电工钳柄外套的是（ ）
A．废铜 B．废铁 C．废橡胶 D．废纸壳
14．即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（ ）
A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能
15．人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图甲是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能
C．右图中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果
D．流水通过水轮后，其机械能减小
16．2022年底，攀枝花首批氢能公交车投入运行。下列能源跟氢能一样属于二次能源的是（ ）
A．风能 B．电能 C．水能 D．太阳能
17．下列能源中属于不可再生能源的是（ ）
A．风能 B．太阳能 C．水能 D．核能
18．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放能量
B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．半导体是制成芯片的主要材料之一
D．太阳能、核能和天然气都属于可再生能源
三、多选题
19．近些年我们“老家河南”建了大量风力发电站（如图所示），助力“中原出彩”，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源
B．按照能源分类，电能属于一次能源也属于可再生能源
C．风力发电机的工作原理和动圈式话筒的工作原理相同
D．风力发电机的工作原理和扬声器的工作原理相同
20．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。如图所示，当风、光发电盘大用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法中正确的是（ ）
A．光伏发电是将光能转化为化学能
B．风力发电是将风能转化为电能
C．电机抽水是将电能转化为机械能
D．放水发电是将水能转化为电能
21．北京是唯一举行了夏季与冬季奥运会的城市，在2022年北京冬奥会火炬传递中，火炬质量是同体积钢的，是用硬度比钢的硬度大8倍左右的碳纤维复合材料制成，火炬用氢做燃料，燃烧时温度约为，运动员手握火炬一点不感到烫手，关于碳纤维材料的性质，下列说法正确的是（ ）
A．密度大 B．硬度大 C．导热性好 D．耐高温
22．截至2023年2月2日，郑州公交宇通燃料电池车型累计运营里程超过3000万公里。关于氢能源公交车，下列说法正确的是（ ）
A．氢能和电能都属于一次能源
B．车载新型复合高压氢气瓶的内胎为铝合金，外绕浸树脂的高强度炭纤维，所以其自重比老式的钢瓶轻很多
C．氢燃料电池将化学能直接转化成电能，能量转化的效率可达100%
D．这些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，方便对公交车进行管理调度
23．关于材料、能源及通信技术的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．核能和太阳能都属于可再生能源
B．倒车雷达是利用超声波来判断障碍物的距离的
C．光纤是通过光的折射原理进行信息传递的
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
24．社会的发展离不开能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．电能属于一次能源
B．垃圾分类有利于环境保护和节约能源
C．电热器的发热管若用超导材料，效率会更高
D．北斗卫星导航系统、无人机是利用电磁波进行定位、导航和控制的
25．如图所示的某品牌混动版全球首款“太阳能动力”量产汽车首发上市。混动汽车是电动机和发动机联合工作。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是不可再生能源
B．车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能
C．车辆行驶使轮胎发热，是通过做功的方式使其内能增加的
D．太阳能汽车动力系统与内燃机工作原理完全相同
26．如图所示为我国第二代核电站发电的流程图，以下说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．核反应堆是通过可控核聚变反应释放核能的设备
C．核电站的发电机工作原理是电磁感应现象
D．若核电站核原料泄露会对人及其他生物造成伤害
27．动车组列车在进站前需要减速，通常是先断开电动机的电源，但电动机的转子（线圈）会随车轮一起继续转动，从而产生电流，将电能储存到蓄电设备中。列车减速行驶一段距离后再进行机械刹车。在列车减速进站过程中，下列说法正确的是（ ）
A．列车的惯性越来越小
B．转子转动产生电流的原理是电磁感应
C．列车的机械能转化为内能和电能
D．列车车窗所受内外气体的压强差变小
28．关于能源、新材料及信息传递的说法中，正确的是（ ）
A．超导体材料可以用来制作输电线
B．铀矿是可再生能源
C．光导纤维里传递信息的载体是激光
D．飞船尽可能采用强度高、密度大，性能优良的新材料制作
四、综合题
29．阅读短文，回答问题。
光伏发电
我国光伏发电总量位居世界第一、光伏发电使用的太阳能电池板是利用导体的光电效应将光能直接转化为电能。
太阳能电池板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，用不完的电可以通过并网光伏发电系统输送到异地。与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网光伏发电系统，其结构如图乙所示。
该系统包括太阳能电池板阵列、DC/DC连接器、DC/AC逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能电池板是利用半导体的 效应发电的半导体器件；工作时将 能转化为电能；
（2）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成频率为 Hz的交流电才能被我国居民使用；
（3）若太阳能电池的光电转化效率是12%，某地的年太阳辐射为，的太阳能电池板方阵每年转化生成电能 J，合 kW·h；
（4）请用自己的话简单描述并网发电系统的灵活性： 。
30．阅读材料；完成下列问题。
天问一号
2021年5月15日，中国火星探测任务“天问一号”的火星车“祝融号”确认成功着陆在火星表面。“天问一号”探测器是由一架轨道飞行器和一辆火星车（如图所示）构成，探测器的成功发射、持续飞行以及后续的环绕、着陆和巡视，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。中国开展并持续推进深空探测，对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%、火星表面g约为3.7N/kg。火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为－55℃，从冬天的－133℃到夏日白天的将近27℃。温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa，比地球上的1%还小。
（1）“天问一号”的火星车祝融号着陆过程中，相对于火星表面是 （选填“静止”或“运动”）的；
（2）“天问一号”利用太阳能维持它的持续工作，太阳能是 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）；
（3）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 （选填“长”或“短”）。
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第二十章 能源、材料与社会
一、填空题
1．2022年12月，全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组、引领世界水电的超级工程——白鹤滩水电站（如图）全部机组投产发电，成为仅次于三峡水电站的全球第二大水电站和清洁能源生产基地。所谓水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成 的工厂；水电站发电所用的能源——水的机械能属于 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。
【答案】 电能 可再生能源
【解析】发电机工作时将机械能转化成电能，水电站，就是把水的机械能（简称“水能”）转化成电能的工厂。
水能可以源源不断地获得，水电站发电所用的能源——水的机械能属于可再生能源。
2．太阳内部发生剧烈的 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应，从而辐射出巨大的光和热；太阳风暴发生时，干扰 （选填“声波”或“电磁波”）而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
【答案】 核聚变 电磁波
【解析】太阳能是太阳内部发生剧烈的核聚变反应，从而辐射大量的热量，是不可控的。
广播、电视、移动通信都是靠电磁波传递信息的，故太阳风暴发生时，干扰电磁波而给卫星中继通信和地面通信带来很大影响。
3．华为手机越来越受到国内外用户的青睐，华为手机的散热材料是石墨烯晶体，石墨烯 （选填“有”成“没有”）固定的熔点，用石墨烯做散热材料是因为它具有优良的 （选填“导热”或“导电”）性能。华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A，小明断开家里所有电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW·h）”字样的电能表转了21转，则充电消耗的电能为 kW·h。
【答案】 有 导热 0.007
【解析】石墨烯是晶体，因此有固定的熔点；用石墨烯做散热材料是因为它具有优良的导热性能，可迅速将热量向外散发。
3000revs/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过3000转，则电能表转了21转，充电消耗的电能
4． 核电站用来发电的核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； 其反应堆冷却系统破坏后，救援人员不断从空中和地面向反应堆注水，进行冷却，这种方法利用了水的 较大的特性。
【答案】 不可再生 比热容
【解析】核燃料消耗掉以后短时期不能补充，因此核能属于不可再生能源。
救援人员不断从空中和地面向反应堆注水进行冷却，是利用了水的比热容较大，吸热能力较强的特性。
5．2021年9月21日，我国大亚湾核电站已实现安全运营10000天，累计供电超3800亿度，等效减排效应相当于种植近90万公顷森林。核电站是利用反应堆发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电的，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】 核裂变 不可再生
【解析】核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，核电站是利用反应堆发生可控制的核裂变来提供能量发电的。
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。
6．2023年4月12日21时，有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置，成功实现了403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。要实现“超强磁场”就必须有“超大电流”，一般导体由于存在电阻难以实现，最理想的导体材料是 材料，中国“环流器”是我国探索受控核 的重要装置。
【答案】 超导 聚变
【解析】要实现“超强磁场”就必须有“超大电流”，一般导体由于存在电阻难以实现，超导材料处于超导态时电阻为零，根据欧姆定律，在电压一定时，可以获得“超大电流”，所以，最理想的导体材料是超导材料。
中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置，使在此极端条件失去电子的氢原子核，克服原子核间很强的静电排斥力而靠得足够近，聚合成质量较大的原子核并释放出一定的能量。
7．人类所需能量绝大部分都直接或间接地来自太阳，太阳能是 （选填“可”或“不可”）再生能源；太阳能电池板中的硅属于 （选填“半导体”或“超导”）材料。
【答案】 可 半导体
【解析】太阳能可以长期从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。
半导体材料有硅、锗、砷化镓等。太阳能电池板中的硅属于半导体材料。
8．大量的研究表明，自然界的能量是守恒的，科学家们将研究的结果概括为能量守恒定律，即：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而能的总量保持不变。
【答案】 转化 转移
【解析】能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。
二、单选题
9．核电站是将核能转变成电能的设施，原理如图所示。在反应堆内发生反应产生大量的热，冷却剂将反应堆中的热量带入蒸汽发生器，并将热量传给其工作介质——水，然后主循环泵把冷却剂输送回反应堆循环使用。蒸汽发生器的水受热蒸发形成水蒸气，水蒸气进入汽轮机内膨胀做功，随后冷凝成凝结水，重新返回蒸汽发生器。下列说法正确的是（ ）
A．反应堆中发生核裂变的放热反应又称为热核反应
B．水蒸气在汽轮机内通过做功的方式减小内能
C．图中装置5的工作原理是电流的磁效应
D．核能是一种典型的二次能源
【答案】B
【解析】A．在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，这种反应称为链式反应，不属于热核反应，故A错误；
B．改变物体内能的两种方法：做功、热传递；水蒸气在汽轮机内通过做功的方式减小内能，故B正确；
C．图中装置5是发电机，工作原理是电磁感应原理，故C错误；
D．核能是一次能源，核电站是利用可控的核裂变来工作的，故D错误。
故选B。
10．2023年初，西部地区“华龙一号”核电机组并网发电成功，以下说法正确的是（ ）
A．核电站利用核聚变方式产生的能量来发电
B．核电站发电时直接将核能转换成电能
C．核能也称原子能，是一次能源
D．核能发电会因为排放二氧化碳而加重地球温室效应现象
【答案】C
【解析】A．目前为止，人类能和平利用的核能只有核裂变，核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故A错误；
B．核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，故B错误；
C．核能可以从自然界中直接获取，属于一次能源，故C正确；
D．核能发电不会因为排放二氧化碳而加重地球温室效应现象，故D错误。
故选C。
11．2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在返回地面的过程中，在距离地面大约100公里左右时，进入大气层，加速下落，返回舱周围被火焰包围，看上去像一团火球，如图。对于这个过程的分析，正确的是（ ）
A．返回舱的重力势能全部转化为动能
B．返回舱外壳的熔点很低
C．返回舱返回过程能量不守恒
D．返回舱通过做功的方式增加了内能
【答案】D
【解析】A．返回舱返回的过程中克服摩擦做功，重力势能转化为动能和内能，故A错误；
B．返回舱外壳由新材料制成，具有熔点高、耐腐蚀、隔热性好的特点，故B错误；
C．能量既不会创生，也不会消灭，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另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。返回舱返回过程能量守恒，故C错误；
D．改变内能的方式有两个：做功和热传递；返回舱返回的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式增加了内能，故D正确。
故选D。
12．关于新材料在生产生活的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．手机芯片的主要材料是超导体
B．普通领带的表面经过纳米技术处理后，会有很强的自洁性能
C．半导体材料制成的太阳能电池板，主要是将太阳能转化为内能
D．记忆合金制成的输电导线，可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费
【答案】B
【解析】A．手机芯片的主要材料是半导体，故A错误；
B．普通领带的表面经过纳米技术处理后，不易沾水，也不易沾油，有很强的自洁性能，故B正确；
C．半导体材料制成的太阳能电池板，主要是将太阳能转化为电能，故C错误；
D．记忆合金制成的输电导线，也会有电阻，同样会产生热量，故不可以避免因输电线上产生热量而造成能源的浪费，故D错误。
故选B。
13．废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后，最适合做电工钳柄外套的是（ ）
A．废铜 B．废铁 C．废橡胶 D．废纸壳
【答案】C
【解析】ABC．适合作为电工螺丝刀手柄材料的是绝缘体，废铁、废铜是导体，橡胶是绝缘体，故AB不符合题意，C符合题意；
D．废纸壳在受力的情况下容易变形而遭到破坏，不耐用，而且遇到明火容易被引燃，所以不适合用来做电工钳柄外套，故D不符合题意。
故选C。
14．即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（ ）
A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能
【答案】A
【解析】蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15．人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图甲是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ）
A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能
C．右图中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果
D．流水通过水轮后，其机械能减小
【答案】B
【解析】A．根据能量转化可知，甲、乙两图的水轮是将水能转化成水轮动能的装置，故A正确，不符合题意；
B．流水冲击水轮，带动发电机发电，由于不可避免要克服摩擦做功，因此减少的水能不能全部转化为发电机产生的电能，即减少的水能不等于发电机产生的电能，故B错误，符合题意；
C．拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的重力势能，使得水下落时可以获得更多的动能，故C正确，不符合题意；
D．流水通过水轮后，由于有部分机械能转化为水轮的动能，因此其机械能减小，故D正确，不符合题意。
故选B。
16．2022年底，攀枝花首批氢能公交车投入运行。下列能源跟氢能一样属于二次能源的是（ ）
A．风能 B．电能 C．水能 D．太阳能
【答案】B
【解析】A．风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故A不符合题意；
B．电能是由一次能源经过加工而获得的能源，是二次能源，故B符合题意；
C．太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故C不符合题意；
D．水能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故D不符合题意。
故选B。
17．下列能源中属于不可再生能源的是（ ）
A．风能 B．太阳能 C．水能 D．核能
【答案】D
【解析】风能、水能、太阳能都可以从自然界中源源不断地获得，所以它们都是可再生能源。核能一旦消耗就很难再生，短时间内不能得到补充，所以它是不可再生能源。
故选D。
18．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放能量
B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．半导体是制成芯片的主要材料之一
D．太阳能、核能和天然气都属于可再生能源
【答案】C
【解析】A．目前核电站是利用核裂变释放的能量来工作的，故A错误；
B．电磁波在空气中的传播速度与光速相同，为3×108m/s，故B错误；
C．半导体是制成芯片的主要材料之一，故C正确；
D．太阳能属于可再生能源；核能、天然气属于不可再生能源，故D错误；
故选C。
三、多选题
19．近些年我们“老家河南”建了大量风力发电站（如图所示），助力“中原出彩”，关于风力发电，下列说法正确的是（ ）
A．按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源
B．按照能源分类，电能属于一次能源也属于可再生能源
C．风力发电机的工作原理和动圈式话筒的工作原理相同
D．风力发电机的工作原理和扬声器的工作原理相同
【答案】AC
【解析】一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，不可再生能源是指短时间内无法再生的能源。
A．按照能源分类，风能属于一次能源也属于可再生能源，故A正确；
B．按照能源分类，电能属于二次能源也属于可再生能源，故B错误；
C．风力发电机和动圈式话筒是利用电磁感应来工作的，原理相同，故C正确；
D．电动机和扬声器的工作原理相同，都是通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故D错误。
故选AC。
20．配套千万千瓦级风、光电基地，河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存，在用电高峰时放水发电。如图所示，当风、光发电盘大用不完时，电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）；当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法中正确的是（ ）
A．光伏发电是将光能转化为化学能
B．风力发电是将风能转化为电能
C．电机抽水是将电能转化为机械能
D．放水发电是将水能转化为电能
【答案】BCD
【解析】A．光伏发电是将光能转化为电能，故A错误﹔
B．风力发电是将风能（风的机械能）转化为电能，故B正确；
C．电机抽水是将电能转化为水的机械能，故C正确；
D．放水发电是将水能（水的机械能）转化为电能，故D正确。
故选BCD。
21．北京是唯一举行了夏季与冬季奥运会的城市，在2022年北京冬奥会火炬传递中，火炬质量是同体积钢的，是用硬度比钢的硬度大8倍左右的碳纤维复合材料制成，火炬用氢做燃料，燃烧时温度约为，运动员手握火炬一点不感到烫手，关于碳纤维材料的性质，下列说法正确的是（ ）
A．密度大 B．硬度大 C．导热性好 D．耐高温
【答案】BD
【解析】A．由题意知，体积相同时，火炬的质量是钢的，据知，火炬的密度是钢的，所以碳纤维材料的密度较小，故A错误；
B．碳纤维材料的硬度是钢的8倍左右，硬度较大，故B正确；
CD．氢燃料燃烧时温度约为800摄氏度，火炬一点都不烫手，说明火炬耐高温且隔热性好，故C错误，D正确。
故选BD。
22．截至2023年2月2日，郑州公交宇通燃料电池车型累计运营里程超过3000万公里。关于氢能源公交车，下列说法正确的是（ ）
A．氢能和电能都属于一次能源
B．车载新型复合高压氢气瓶的内胎为铝合金，外绕浸树脂的高强度炭纤维，所以其自重比老式的钢瓶轻很多
C．氢燃料电池将化学能直接转化成电能，能量转化的效率可达100%
D．这些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，方便对公交车进行管理调度
【答案】BD
【解析】A．氢能和电能无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，故氢能和电能是二次能源，故A错误；
B．铝合金和高强度炭纤维密度很小，根据密度公式，在体积相等的情况下，车载新型复合高压氢气瓶的内胎为铝合金，外绕浸树脂的高强度炭纤维，所以其自重比老式的钢瓶轻很多，故B正确；
C．由于有不可避免的损耗，氢燃料电池将化学能直接转化成电能，能量转化的效率不可能达100%，故C错误；
D．些公交车安装了北斗导航定位系统，利用电磁波进行信息传递，故D正确。
故选BD。
23．关于材料、能源及通信技术的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．核能和太阳能都属于可再生能源
B．倒车雷达是利用超声波来判断障碍物的距离的
C．光纤是通过光的折射原理进行信息传递的
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
【答案】BD
【解析】A．核能不属于可再生能源，太阳能是可再生能源。故A错误；
B．倒车雷达是通过发射超声波，再接收超声波，利用回声定位的原理来判断障碍物的距离，故B正确；
C．光纤是通过光的反射原理进行信息传递的，故C错误；
D．如果用超导材料作为输电线，超导线电阻为零，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，故D正确。
故选BD。
24．社会的发展离不开能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．电能属于一次能源
B．垃圾分类有利于环境保护和节约能源
C．电热器的发热管若用超导材料，效率会更高
D．北斗卫星导航系统、无人机是利用电磁波进行定位、导航和控制的
【答案】BD
【解析】A．电能属于二次能源，故A错误；
B．垃圾分类可将可回收垃圾进行回收再加工，有利于环境保护和节约能源，故B正确；
C．超导材料在一定条件下电阻为0，通电后不会发热，因此超导材料不适用于电热器的发热管，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统、无人机在进行定位、导航和控制时，主要是利用电磁波传递信息的，故D正确。
故选BD。
25．如图所示的某品牌混动版全球首款“太阳能动力”量产汽车首发上市。混动汽车是电动机和发动机联合工作。下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是不可再生能源
B．车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能
C．车辆行驶使轮胎发热，是通过做功的方式使其内能增加的
D．太阳能汽车动力系统与内燃机工作原理完全相同
【答案】BC
【解析】A．太阳能可以源源不断从自然界得到，是可再生能源，故A错误；
B．根据能量转化可知，太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，故B正确；
C．车轮在地面上摩擦，克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此轮胎发热是通过做功的方法使其内能增加的，故C正确；
D．太阳能汽车动力系统是将电能转化为机械能；内燃机是将内能转化为机械能，二者的原理不同，故D错误。
故选BC。
26．如图所示为我国第二代核电站发电的流程图，以下说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．核反应堆是通过可控核聚变反应释放核能的设备
C．核电站的发电机工作原理是电磁感应现象
D．若核电站核原料泄露会对人及其他生物造成伤害
【答案】CD
【解析】A．核能消耗后短时间内不可再生是不可再生能源，故A错误；
B．到目前为止人类能可控的核能利用是核裂变，核电站利用可控的核裂变释放的核能来发电，故B错误；
C．发电机的工作原理的电磁感应现象，将机械能转化为电能，故C正确；
D．核废料有放射性，发生核泄漏时，会对环境造成污染，对人及其他生物造成伤害，故D正确。
故选CD。
27．动车组列车在进站前需要减速，通常是先断开电动机的电源，但电动机的转子（线圈）会随车轮一起继续转动，从而产生电流，将电能储存到蓄电设备中。列车减速行驶一段距离后再进行机械刹车。在列车减速进站过程中，下列说法正确的是（ ）
A．列车的惯性越来越小
B．转子转动产生电流的原理是电磁感应
C．列车的机械能转化为内能和电能
D．列车车窗所受内外气体的压强差变小
【答案】BCD
【解析】A．惯性是物体本身的一种性质，惯性大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误；
B．转子转动产生电流，是导体切割磁感线产生感应电流，所以发电机是根据电磁感应原理制成的，故B正确；
C．机械刹车时，消耗车自身的机械能，产生内能，故是将机械能转化为内能的过程，电动机的转子随车轮一起继续转动，产生电流，所以是将机械能转化为电能，故C正确；
D．由于列车车速变小，则列车车窗外空气流速变小，压强逐渐变大，所以所受内外气体的压强差变小，故D正确。
故选BCD。
28．关于能源、新材料及信息传递的说法中，正确的是（ ）
A．超导体材料可以用来制作输电线
B．铀矿是可再生能源
C．光导纤维里传递信息的载体是激光
D．飞船尽可能采用强度高、密度大，性能优良的新材料制作
【答案】AC
【解析】A．超导材料的电阻为零，在电流通过时不会发热，用来制作输电线可以减少能源在输送过程中的消耗，故A正确；
B．铀矿是短期内不能从自然界得到补充的能源，是不可再生能源，故B错误；
C．光导纤维里传递信息的载体是激光，激光在光导纤维中不断进行反射，传输信息，故C正确；
D．飞船采用密度小的材料才能在体积一定的情况下，尽可能地减小质量，以适应其工作的要求，故D错误。
故选AC。
四、综合题
29．阅读短文，回答问题。
光伏发电
我国光伏发电总量位居世界第一、光伏发电使用的太阳能电池板是利用导体的光电效应将光能直接转化为电能。
太阳能电池板输出的是直流电，不能够直接被居民使用，需用逆变器将直流电转换为交流电，用不完的电可以通过并网光伏发电系统输送到异地。与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网光伏发电系统，其结构如图乙所示。
该系统包括太阳能电池板阵列、DC/DC连接器、DC/AC逆变器、交流负载、变压器等部件。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池板阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
（1）太阳能电池板是利用半导体的 效应发电的半导体器件；工作时将 能转化为电能；
（2）太阳能电池板输出的是直流电，需要利用逆变器转换成频率为 Hz的交流电才能被我国居民使用；
（3）若太阳能电池的光电转化效率是12%，某地的年太阳辐射为，的太阳能电池板方阵每年转化生成电能 J，合 kW·h；
（4）请用自己的话简单描述并网发电系统的灵活性： 。
【答案】 光电 太阳能 50 3.6×1011 1×105 见解析
【解析】（1）太阳能发电所使用的太阳能电池板，是利用半导体的光电效应将太阳能直接转化为电能。
（2）太阳能电池板输出的是直流电，根据图丙可知，需要利用逆变器转换成频率为
（3）500m2的太阳能电池板方阵每年转化生成电能为
（4）光伏并网发电系统的灵活性：既可以向电网输电，也可以向电网借电。
30．阅读材料；完成下列问题。
天问一号
2021年5月15日，中国火星探测任务“天问一号”的火星车“祝融号”确认成功着陆在火星表面。“天问一号”探测器是由一架轨道飞行器和一辆火星车（如图所示）构成，探测器的成功发射、持续飞行以及后续的环绕、着陆和巡视，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。中国开展并持续推进深空探测，对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%、火星表面g约为3.7N/kg。火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为－55℃，从冬天的－133℃到夏日白天的将近27℃。温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa，比地球上的1%还小。
（1）“天问一号”的火星车祝融号着陆过程中，相对于火星表面是 （选填“静止”或“运动”）的；
（2）“天问一号”利用太阳能维持它的持续工作，太阳能是 （选填“可再生能源”或“不可再生能源”）；
（3）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 （选填“长”或“短”）。
【答案】 运动 可再生能源 长
【解析】（1）“天问一号”的火星车祝融号着陆过程中，相对于火星表面位置发生改变，所以是运动的。
（2）太阳能可以在自然环境中源源不断的获得，所以属于可再生能源。
（3）火星表面g约为3.7N/kg，相同物体在火星表面受到的重力小于在地球表面受到的重力，而自由放置在水平面的物体对接触面的压力大小等于重力，所以物体与火星表面的压力小，物体受到的摩擦力小，在火星上滑行的距离会比地球上长。
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