参考答案
1. B
2. A 【解析】核泄漏会带来放射性污染。
3. D
4. C 【解析】电磁波的传播不需要介质。
5. A 【解析】能量在转化过程中是守恒的，但有些能源不能被人们所利用，因此能源并不是“取之不尽，用之不竭”的；植物的光合作用是将光能转化为化学能，储存在植物体内；为节约能源，我们应该从小养成“人走灯关”的好习惯；在能源的利用中，总会有一部分能量未被利用就损失了，但能的总量是不变的。
6. A 【解析】太阳能电池板将太阳能转化为电能；LED灯是由半导体材料制成的。
7. B
8. B 【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加。
9. B
10. D 【解析】水能可以从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源；发光二极管是半导体材料制成的；使用测电笔时，手要与笔尾金属体接触，否则测电笔无法正常工作；声音能够传递信息，所以工业上使用超声探伤仪能检查出金属零件内部的裂纹。
11. B
12. D 【解析】太阳能清洁环保无污染；太阳能从太阳传递到薄膜电池上有一定的效率，所以有能量损耗；薄膜太阳能电池将光能直接转化为电能；根据题目已知条件“1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10－3 kW·h的电能”进行单位换算得出以焦耳为单位的电能数值，6×10－3 kW·h=6×10－3×3.6×106J=2.16×104 J。
13. 长度 延展性 半导体
14. 单向 正 负 放大
15. 聚变 中子 6×1013 【解析】人类目前获取核能的方式有两种：一是重核裂变，二是轻核聚变，重核的裂变需要用中子来轰击原子核，发生链式反应，产生巨大的能量.根据题中提供的等量关系可知1kg铀全部裂变释放的能量至少为Q=mq=2×106 kg×3×107 J/kg=6×1013 J。
16. 机械 做功 比热容 【解析】当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，因此这一现象与做功冲程的能量转化相同。与其他液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好。
17. (1)化学 内 (2)电 内
18. (1)太阳能 风能 地热能 潮汐能(任选三种，合理即可)
(2)①干电池的使用 ②给蓄电池充电 (3)燃烧后生成水，无污染
19. (1)水的质量 (2)20 39 52 泡沫塑料的保温性能好 (3)降低相同的温度，观察所用时间的多少
20. (1)C (2)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管 (3) A
【解析】石墨烯的导热性好才能解决交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热难题；由于石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；有价值的问题是“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”其他的三个选项没有价值或价值很小，没有探究的必要。
21. 解：(1)一小时喷出水的体积V水＝150 m3，则喷出水的质量m＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×150 m3＝1.5×105 kg。水放出的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.5×105 kg×(90 ℃－50 ℃)＝2.52×1010 J。
沪科版物理九年级全册第二十章《能源、材料与社会》
检测卷（一）
时间：90分钟 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共36分)
1. 英国《自然》杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述。这表明，在新超导体研究领域，我国已取得了令人瞩目的成就。假如人们已研制出常温下的超导体，则可以用它制作( )
A. 家用保险丝 B. 远距离输电导线
C. 电炉的电阻丝 D. 白炽灯泡的灯丝
2. 化石能源是当今我国主要消耗的能源，下列说法正确的是( )
A. 核电站发生核泄漏会造成危害
B. 使用化石能源不会对环境造成破坏
C. 我国消耗的能源以可再生能源为主
D. 化石能源短期内可从自然界得到补充
3. 我国“天宫二号”空间实验室是我国自主研发的第一个真正意义上的空间实验室，据悉到2020年我国将建立自己的空间站。关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是( )
A. 风力发电机 B. 化学蓄电池
C. 柴油发电机 D. 太阳能电池
4. 关于信息、能源和材料，下列说法正确的是( )
A. 利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
B. 光伏电池和DVD光碟都应用了磁性材料
C. 光纤通信利用激光信号传递信息
D. 超导体主要应用于电饭锅、热水器和高压输电线
5. 下列说法不正确的是( )
A. 能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
B. 植物的光合作用是将光能转化为化学能
C. 为节约能源，我们应该从小养成“人走灯关”的好习惯
D. 在能源的利用中，总会有一部分能量未被利用就损失了
6. 如图所示是某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池板主要是靠白天阳光的照射而获得能量
B. 太阳能电池板将电能转化为内能
C. LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的
D. LED灯不发光时也有电流通过
7. 和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是( )
A. 核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量
B. 核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量
C. 核能是可再生能源
D. 核能是二次能源
8. 把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加.下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是( )
A. 是由水的内能转化来的
B. 是由水的重力势能转化来的
C. 是由乒乓球的内能转化来的
D. 是由乒乓球的化学能转化来的
9. 下列说法中错误的是( )
A. 验钞机发出的“光”是紫外线
B. 炒菜时如果油锅起火应倒入冷水来灭火
C. 木棒捶打使衣服突然运动起来，灰尘由于惯性脱离衣服
D. 地球上的各种能量大部分都是来自太阳辐射，可以相互转化
10. 下列判断正确的是( )
A. 我国水资源是有限的，所以水能是不可再生能源
B. 发光二极管主要是由超导材料做成的
C. 试电笔在使用时，试电笔上的任何金属都不要接触，否则会有触电危险
D. 工业上使用超声探伤仪能检查出金属零件内部的裂纹
11. 随着科技发展，各种现代技术不断得到运用。以下说法正确的是( )
A. 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌
B. WiFi无线上网是利用电磁波传输信号
C. 若用超导材料制作远距离输电导线，不能节约电能
D. 未来可能制造出不消耗能量却能不断对外做功的机器
12. 图示为一种新型薄膜太阳能电池，厚度只有几微米，可弯曲，1 g薄膜太阳能电池1 h可提供6×10－3 kW·h的电能，它可以贴在玻璃上，制成太阳能发电窗户，下列说法正确的是( )
A. 太阳能不是清洁能源
B. 太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失
C. 薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能
D. 1 g薄膜太阳能电池1 h可提供2.16×104 J的电能
二、填空题(每空2分，共32分)
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 (选填“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. 半导体二极管具有 导电性，即仅允许电流从 极流向 极，而不允许反方向流过，半导体三极管主要作用是用来 电信号。
15. 目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核 。1934年至1938年，科学家曾先后用 (选填“电子”“中子”或“质子”)轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。1 kg铀全部裂变释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量.如果煤的热值为3×107 J/kg，那么1 kg铀全部裂变释放的能量至少为
J。?
16. 如图所示的实验装置，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化为塞子的 能，这个能量转化过程与汽油机工作时 冲程的能量转化过程一样，汽油机工作过程中需要用水来冷却发动机以确保其正常工作，这是利用了水的 大的特点。?
17. 火山爆发、地震、雪崩、海啸、雷电都是目前人类无法控制的能量释放现象，这些灾害每年都给人类造成重大损失。
(1)发生火灾时，各种易燃物的 能转化为 能。
(2)雷电是自然界中发生的剧烈的放电现象。某次雷电时，在云层与一栋没有避雷装置的楼房到大地的路径上产生强大的电流，结果将这栋楼房击毁了一部分。雷电将这栋楼房击毁的过程中，是
能转化为 能。
三、综合题(第18题9分，第19题6分，第20题6分，共21分)
18. 目前，化石能源是人类生产、生活中使用的主要能源，随着全球能源使用量的增长，化石能源等不可再生能源将日趋枯竭。
世界各国人民的节能意识也日益增强(如图所示是我国节能标志)，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面进行着积极的努力。请回答：
(1)有待继续开发、利用的能源有 、 、 。(请答出三种)
(2)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化，请你分别举一例：
①由化学能转化为电能： 。
②由电能转化为化学能： 。
(3)氢气具有热值高且 的特点，因此被认为是最清洁的燃料。
19. 学习了“能量转移的方向性”后，小明和小芳设计实验研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏。他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。
(1)为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温度变化的其他因素，即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和 相同。
(2)按计划操作，他们实验时测得的数据如下：
时间t/min
0
10
20
30
40
…
150
180
泡沫塑料组水温T1/℃
80
64
55
50
41
…
21
20
棉絮组水温T2/℃
80
55
41
32
28
…
20
20
分析数据可知，他们实验时的室内温度是 ℃，经过40 min后，泡沫塑料包的烧瓶中水温降低了 ℃，而棉絮包的烧瓶中水温降低了 ℃，由此可以得出的实验结论是 。
(3)除了采用“相同时间内观察水降低的温度”来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用 的方法来比较这两种材料的保温性能。
20. 阅读短文，回答问题。
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯下面的哪种特性( )
A. 透光性好 B. 硬度大 C. 导热性好 D. 导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 ；?
(3)石墨烯是目前世界上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是下面的 ( )
A. 石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?
B. 如何提取石墨烯这种物质?
C. 石墨烯在生活中有什么用处?
D. 石墨烯为什么很薄?
四、解答题(11分)
21. 煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态的地热井，出水温度为90 ℃，出水流量为150 m3/h。ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为q＝4×107 J/m3，求：
(1)每小时流出的地热水温度降低到50 ℃所放出的热量。
(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？
