【考点突破】沪科版九年级物理第二十章《能源、材料与社会》期中期末素养提升专项训练（有答案）

第二十章 《能源、材料与社会》素养提升训练
1.(23-24九年级·辽宁辽阳期末考试题)唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”,前一句生动形象地表明黄河储藏着大量的_____能,后一句表明长江具有大量的____能。
2.(2020年山东济南中考题)人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为【 】
A．内能 B．机械能
C．电能 D．化学能
3.(2023年江苏镇江中考题)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
4.（2023年广州中考题）某太阳能路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是【 】
A.甲是“电能” B.乙是“太阳能” C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
【考点1答案】1. 重力势 动 2. A 3. A 4. C
1.（23-24九年级· 葫芦岛期末考试题）下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是【 】
A.冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和 B.植物吸收太阳光进行光合作用
C.摩擦生热 D.水电站里水轮机带动发电机发电
2.（2022年湖南益阳中考题）下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是【 】
A．燃料燃烧时发热 B．用热水袋取暖
C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面
3.（2023年山东聊城中考题）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是【 】
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
4.（2023年山东东营中考题）2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的___________能转化为内能，然后再转化为卫星的___________能。
5.（2024年湖南中考题）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是【 】
A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体
B. 钻木取火，是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
【考点2答案】1. A 2. B 3. D 4. 化学 机械 5. C
1.（2022年四川自贡中考题）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，能量的总量保持不变
D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
2.（2021年贵州遵义中考题）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是【 】
A. 装置所具有的机械能始终不变
B. 如果没有能量补充，装置最终会停下来
C. 根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D. 装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
3.(23-24九年级·陕西商南期末考试题)关于能量守恒定律,下列说法中正确的是【 】
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.能量守恒定律只适用于能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律,永动机是不存在的
4.(23-24九年级·广西防城港期中考试题)根据能量守恒定律可知,下列说法正确的是【 】
A.随着科技的发展,永动机是可能制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能,但照射到宇宙的能量就消失了
C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”的想法是违背能量守恒定律的
D.有种“全自动”手表,不上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量也可以无条件产生
【考点3答案】1. B 2. B 3. D 4. C
1.（2023年山东济南中考题）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的_________转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有_________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
2.（2024年山东济宁中考题）小球在摆动过程中（如图所示），由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为______，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有_______性。
3.（2024年江西中考题）某同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺很烫手，这是通过__________的方式改变物体的内能，在这种内能改变的过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移，说明能量在转移过程中具有 性。
4.（23-24九年级·石家庄期末考试题）如图所示，目前有一种备受关注的喷气飞行背包，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包燃料为汽油，汽油燃烧将_______转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中，散失的内能无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有________。
【考点4答案】1. 内能 方向性 2. 内能 方向性 3. 热传递 方向 4.化学 方向性
1.（2024年广东广州中考题）了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是【 】
A. 煤炭、沼气 B. 石油、潮汐能
C. 风能、水能 D. 柴薪、天然气
2.（2024年江苏盐城中考题）“立式大风车”是一种由风力驱动使轮轴旋转的机械。下列与大风车所用能源同属于可再生能源的是【 】
A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭
3.（2023年山东威海中考题）威海依山傍海，能源发展区位优势明显，境内有多种类型的发电站，其中利用不可再生能源发电的是【 】
A.分布式光伏电站 B.高温气冷堆核电站
C.潮汐发电站 D.风力发电站
4．（2021年湖南郴州中考题）下列有关能源的说法正确的是【 】
A．核能是可再生能源 B．化石能源只要合理利用就不会产生污染
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源
D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
5.（2024年湖南中考题）传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃油的化石能源属于 再生能源。为节能减排，新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图，电动汽车充电，是将电能转化为 能储存起来。
【考点5答案】1. C 2. A 3. B 4. D 5. 不可 化学
1.（2024年江苏苏州中考题）我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是【 】
A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电
2.（2024年山东烟台中考题）节约资源和保护环境是我国的基本国策，2024年5月13日至19日为全国节能宣传周，主题是“绿色转型，节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是【 】
A．重复使用节能环保购物袋，减少使用一次性用品
B．短距离上下楼不乘电梯，尽量减少电梯使用
C．公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D．手机充完电后，不必拔下充电器
3．（2015年江苏连云港中考题）图示为某市空气中PM2.5的来源分布图。PM2.5是指直径小于等于2.5μm的颗粒物，其在空气中浓度越高，就代表空气污染越严重。为减少PM2.5排放量，改善空气质量，下列措施不可取的是【 】
A.植树造林，增大城市绿地面积 B.开发使用太阳能、核能等新能源
C.加大火力发电投入，扩大火力发电规模
D.推行城市公共自行车系统，打造绿色交通
4.（2024年河北中考题）风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北一雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，它实际上来源于 能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达107W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作 min产生的电能，相当于200kg焦炭完全燃烧放出的热量。焦炭的热值为3.0×107J/kg.
【考点6答案】1. A 2. D 3. C 4.可再生 太阳 10
1.（2024年山东烟台中考题）核能是一种 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
2.（2023年湖北武汉中考题）太阳是人类能源的宝库。下列说法正确的是【 】
A．能量的转化和转移是有方向性、不可逆的
B．太阳能是太阳内部氢原子核发生裂变释放的能量
C．太阳能是未来的理想能源之一，是不可再生能源
D．中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为化学能
3.（2024年广东中考题）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生_______（选填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能。太阳能属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能的1个优点：_________________。
4. （2024年甘肃临夏中考题）科技改变生活，创新驱动发展。下列科技与生活的实例说法正确的是【 】
A. 新能源汽车中用到的“氢能、太阳能、压缩天然气”等能源，均属于不可再生能源
B. 新能源汽车中的纯电动汽车工作过程中将电能全部转化为机械能
C. 华龙一号核电站利用核裂变产生的能量发电
D. 临夏州清洁能源发展步伐不断加快，垃圾焚烧电站将电能转化为化学能
5.（2022年四川成都中考题）新能源的开发和利用在中国发展势头强劲，是东方巨龙腾飞的助推器，如图是我国生产的某品牌氢动力汽车。关于新能源，下列说法不正确的是【 】
A．核燃料、氢燃料和天然气都属于新能源
B．核电站利用核裂变释放的能量来发电
C．氢燃料发动机将化学能转化为机械能
D．新能源的开发可以有效缓解能源危机
【考点7答案】1. 不可再生 核裂变 核聚变 2. A 3. 聚变 可再生 清洁无污染（或取之不尽，用之不竭；或可再生 ） 4.C 5. A
1.（2024年山东威海中考题）“长安一片月，万户捣衣声。”如图为唐代张萱《捣练图》的部分截图，图中仕女用熨斗来熨烫布匹，你认为熨斗手柄的材料可能是【 】
A. 陶瓷 B. 铁 C. 木材 D. 铜
2.(2022年贵州贵阳中考题)数千年来，寻找和开发新材料造福社会是人类的核心追求之一。半导体材料的应用促进科技日新月异的发展，这意味着人类已经步入了【 】
A.石器时代 B.青铜器时代 C.铁器时代 D.“硅器”时代
3．（2024年山东济宁中考题）关于材料、能源和信息，下列说法不正确的是【 】
A．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝
B．太阳是人类能源的宝库，内部每时每刻都发生着剧烈的核反应
C．作为信息存储介质，竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D．光纤是传输光信号的器件，其抗干扰能力强，能减少信号衰减
4.（2023年陕西中考题）镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”，其密度仅有钢铁的四分之一，还具有强度高、导电性好、耐腐蚀等特性。下列物体不适合用该材料制作的是【 】
A．自行车的车架 B．平板电脑外壳
C．起重机配重 D．仪器中的电子元件
5.(2023年甘肃兰州中考题)关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是【 】
A．岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B．制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C．用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D．汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
【考点8答案】1. C 2. D 3. A 4. C 5. A
1.（2023年河南中考题）为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是【 】
A．橡胶 B．塑料 C．硅 D．铁
2.(2021年浙江湖州中考题)2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在【 】
A．电热毯 B．电动汽车动力系统 C．电热水壶 D．充电暖手宝
3.(2022年湖北宜昌中考题)下列有关材料的说法中正确的是【 】
A．光敏电阻是由绝缘材料制成的
B．我国J20战斗机上的新型材料具有高强度、低密度的特性
C．取暖器的发热电阻用超导材料制作可以提高效率
D．保险丝的材料具有电阻小、熔点高的特点
4.(2023年湖北宜昌中考题)下列有关材料的说法错误的是【 】
A．家庭电路中保险丝的导电性比导线好
B．LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的
C．撑杆跳高时使用的撑杆具有强度高、弹性好的特点
D．密度非常小、隔热性非常好的气凝胶可以用来做航天服
【考点9答案】1. D 2. B 3. B 4. A
1.（2019年山东济南中考题）华为Mate20系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺麒麟980芯片，“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”，实现了性能与能效提升的新突破。计算机芯片、智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升，都得益于一种新型材料的研发。这种新型材料是【 】
A．超导材料 B．磁性材料 C．纳米材料 D．半导体材料
2.（2019年海南中考题）我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0．此现象中石墨烯是【 】
A．超导体 B．导体 C．半导体 D．绝缘体
3.（2023年江苏无锡中考题）太空中的温度能达到﹣270℃左右，我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料，将这种材料制成我们可以穿着的衣服，与同款羽绒服相比，质量可以减轻40%，保暖性可以提高30%，且机洗后不易变形。关于该材料的特性，以下说法中错误的是【 】
A．密度大 B．弹性好 C．耐低温 D．隔热性好
4.新材料是相对于传统材料而言的。新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用。下列关于新材料的描述错误的是【 】
A.超导材料、半导体材料、纳米材料都属于新材料
B.超导材料可以应用于任何用电器并使其效率提高
C.纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料
D.半导体材料广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
【考点10答案】1. C 2. A 3. A 4. B
1.【科学思维】（22-23九年级·河北石家庄二十二中期末考试题）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用于航空母舰的技术。下列说法正确的是【 】
A.航母使用的核能属于可再生能源
B.航母核反应堆发生核聚变反应,为航母提供能量
C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
2.【科学思维】（2024年山东济南中考题）如图所示,某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池板和遮阳伞,可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后,就可以收集其运动数据。下列说法正确的是【 】
A.“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源
B.太阳能电池板主要是由半导体材料制成的
C.锂电池在供电过程中将电能转化为化学能
D.手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据
3.【创新思维】（2022年新疆中考题）张北柔性直流电网工程不仅满足了北京冬奥会100%的清洁电力需求，还点亮了京城的万家灯火。
（1）该工程全部利用张家口地区的大规模风能、太阳能等 　 （选填“可再生”或“不可再生”）能源发电，保障了北京冬奥会场馆100%的绿色电力供应。电能输送到北京后，通过换流站为运动员居住的房间和北京部分家庭提供 　 （选填“直流”或“交流”）电。该工程为了保障供电的“柔性”，在承德丰宁修建了世界上最大的抽水蓄能电站，电力富余时，通过 　 （选填“发电机”或“电动机”）将水抽到高处，电力短缺时，利用水力发电保障电网的稳定性。
（2）北京冬奥会人工造雪所需的电能全部由该工程提供。北京首钢大跳台赛道的人工雪为密度较大的冰状雪，这有利于　 　（选填“增大”或“减小”）运动员与赛道间的摩擦力。
4.【物理观念】（2024年云南中考题）20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢 基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
（1）实现超导现象的方式有低温和 。
（2）极低温度下，原子实与自由电子的 都趋于消失，通电时自由电子在导体中通行无阻，发生低温超导现象。
（3）超高的压力限制了 的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。
（4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于 引发的电能损耗。
【素养提升答案】 1. C 2. A B D 3.（1）可再生 交流 电动机 （2）减小 4.（1）高压 （2）热运动 （3）原子实 （4） 电阻