2020-2021学年沪科版九年级物理下册第二十章《能源、材料与社会》达标检测卷（含答案）

第二十章达标检测卷
一、选择题(每题3分，共36分)
1．下列能源中，属于可再生能源的是(　　)
A．风能
B．石油
C．煤炭
D．天然气
2．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
3．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
4．利用焚烧垃圾来发电，此过程中的能量如何转化(　　)
A．化学能—内能—电能
B．太阳能—内能—电能
C．核能—内能—电能
D．电能—太阳能—内能
5．下列行为中属于节约用电的是(　　)
A．离开教室随手关灯
B．用电水壶烧水时不盖盖子
C．白天总是用灯光代替自然光照明
D．夏天，房间里长时间没人时空调还一直开着
6．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
7．为做好平昌冬奥闭幕式“北京8分钟”演员的防寒工作，主创团队采用了石墨烯智能发热服饰，确保演员穿着轻薄的演出服时不被冻伤，而且可以保证动作足够舒展，穿着舒适。下列相关分析不合理的是(　　)
A．石墨烯材料保温性能好
B．石墨烯是一种超导材料
C．石墨烯材料韧性好，超轻薄
D．石墨烯服饰材料质地柔软，硬度小
8．在密闭的房间里有一个开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将会(　　)
A．升高
B．降低
C．不变
D．无法确定
9．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
10．下列关于水能的说法，正确的是(　　)
A．水能是可再生能源
B．利用水能发电不会破坏生态环境，所以要尽可能多地修建水力发电站
C．水力发电是将水的内能转化为电能
D．水能比电能更方便输送和转化
11．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
12．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
二、填空题(每空1分，共19分)
13．在电视台的天气预报中，常看到吐鲁番和达坂城的天气常常为图示的符号。从气象条件和能源利用的角度看，吐鲁番有丰富的________能资源，达坂城有丰富的________能资源。
14．“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今后理想能源的是________；目前核电站一般利用的是________(填“核聚变”或“核裂变”)时产生的能量。
15．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____________(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。
16．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。
17．能量守恒定律告诉我们：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，在这些变化过程中，能量的总量__________。实验还表明：能量的转移和转化具有________性。
18．在能源的开发和利用中，太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的能源。在太阳内部进行着大规模的聚变，其释放的能量以电磁波的形式辐射出来。地球每年所接收的太阳能有6×1017
kW·h。
(1)太阳内部发生聚变时释放的是哪种能量？答：________________。
(2)物体内能改变的方式有两种，“辐射”属于其中的_______，另一种是_______。
(3)地球每年所接收的太阳能为________J。
三、实验与探究题(每空2分，共24分)
19．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________、____________、________。(请写出三种)
(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。
20．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。
四、综合应用题(每题7分，共21分)
21．潮汐能是一种可再生的清洁能源。潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝，形成水库，如图所示，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，海水经过通道均可推动发电机组发电。有一所电站，发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能，平均功率达到1.8×104
kW。该电站在某次涨潮前水库的水量为106
m3，涨潮后水库的水量为7×106
m3，并达到最高水位20
m。涨潮过程中水流经过通道的平均流量(单位时间内通过的水的体积)Q为3×106
m3/h，海水密度为1.03×103
kg/m3，那么在这次涨潮中：(g取10
N/kg)
(1)水库底部所受海水的压强最大是多少？
(2)水流推动发电机组持续发电多长时间？
(3)水流对发电机组做了多少功？
22．当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8
℃、100
L水加热到38
℃。请解答：[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103
kg/m3]
(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源。
(2)热水器中水的质量是多少？
(3)在此过程中，水吸收了多少热量？
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107
J，则该热水器的效率是多少？
23．请根据所提供的数据进行计算，并回答以下问题：
社会发展到今天，能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种新能源，以维持人类社会的持续发展。
可控核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”，反应后的生成物是无放射性污染的氦。
据媒体报道：1
L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300
L汽油完全燃烧所释放的热量。
(1)若汽油的密度为0.7×103
kg/m3，300
L汽油的质量是多少？(1
L＝1×10－3
m3)
(2)若汽油的热值为4.6×107
J/kg，300
L汽油完全燃烧能释放多少热量？
(3)从1.49×102
L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时可以产生1.44×1012
J的热量，若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是200
W的电视机正常工作多少小时？
(4)阅读了上述材料和数据后，你一定有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识。
答案
一、1．A　2．D　3．B　4．A　5．A
6．A　点拨：核泄漏会带来放射性污染。
7．B　点拨：石墨烯智能保温服与石墨烯是否是超导材料无关。
8．A　点拨：冰箱的原理是利用工作物质的汽化与液化，从冰箱内吸热，在冰箱外放热，从而使冰箱内的温度降低。如果将冰箱门打开，由于冰箱通电时，一部分电能转化为内能，因此房内温度会上升。
9．A　点拨：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。
10．A　点拨：水能可以很快再生，属于可再生能源，A正确；建造水电站可能对周围的生态环境造成影响，所以要慎重建造，B错误；水力发电是把水的机械能转化为电能，C错误；水能远不如电能方便输送和转化，所以要把水能转变成电能，D错误。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11．B　点拨：核反应堆是利用核裂变释放能量的，核能是不可再生能源，属于一次能源。
12．C　点拨：电磁波的传播不需要介质。
二、13．太阳；风　14．太阳能；核裂变
15．长度；延展性；半导体
16．单向；正；负；放大
17．转化；转移；保持不变；方向
18．(1)核能　(2)热传递；做功　(3)2.16×1024
点拨：(3)E＝6×1017×3.6×106
J＝2.16×1024
J。
三、19．(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
20．(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
四、21．解：(1)p＝ρ海gh＝1.03×103
kg/m3×10
N/kg×20
m＝2.06×105
Pa。
(2)水的体积V＝V1＝V0＝7×106
m3－106
m3＝6×106
m3，
t＝＝＝2
h。
(3)W＝Pt＝1.8×104
kW×2
h＝3.6×104
kW·h，η＝，
W水＝＝＝1.8×105
kW·h＝6.48×1011
J。
22．解：(1)一次
(2)太阳能热水器中水的体积：
V＝100
L＝100
dm3＝0.1
m3，
水的质量：m＝ρV＝1.0×103
kg/m3×0.1
m3＝100
kg。
(3)在此过程中，水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103
J/(kg·℃)×
100
kg×(38
℃－8
℃)＝1.26×107
J。
(4)该热水器的效率：
η＝＝＝30%。
23．解：(1)汽油的质量m＝ρV＝0.7×103
kg/m3×300×10－3
m3＝210
kg。
(2)热量Q放＝mq＝210
kg×4.6×107
J/kg＝9.66×109
J。
(3)时间t＝＝＝3.6×109
s＝106
h。
(4)示例：可以缓解我国能源紧张的状况。