第二十章 能源、材料与社会
一、单选题
1.???下列关于能量的说法,正确的是( )
A.?电水壶工作时,将内能转化为电能
B.?用锯条锯木头时锯条发热,锯条的内能增加,木板的内能减少
C.?“神十”飞船加速升空时,它的动能增加,机械能不变
D.?金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的
2.???下列说法中错误的是( )
A.?能量守恒定律只适用于物体内能的变化
B.?只要有能的转化和转移,就一定遵守能量守恒定律
C.?能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的重要理论依据
D.?任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中,消耗多少某种形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能的总量是保持不变的
3.???下面所列电池或电站中,能把光能转换成电能的是( )
A.?干电池?????????????????????????
B.?太阳能电池?????????????????????????
C.?核电站?????????????????????????
D.?水电站
4.???下列关于能量转化、转移现象的说法,错误的是( )
A.?电池充电,电能转化为化学能????????????????????????????????????????
B.?电动机工作,电能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?用热水袋取暖,能量发生了转移????????????????????????????????????????
D.?暖瓶塞被热气弹开,机械能转化为内能
5.???对于下列现象中能量转化情况的说法正确的是( )
A.?滑冰时,冰刀和冰之间相互摩擦,出现一道痕迹,是内能转化为机械能
B.?洗澡时,用毛巾擦背,感觉后背热,是机械能转化为内能
C.?用电热水壶烧水,壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动,是电能转化为内能,内能再转化为机械能
D.?用电动机带动砂轮转动,在砂轮上磨刀,有火星飞出,是电能转化为机械能,机械能再转化为内能
6.???关于能量下列说法正确的是( )
A.?在日光的照射下身体会变暖,是光能转化为内能????????????????????????????????????????
B.?在原子核发生聚变时会吸收巨大的能量????????????????????????????????????????
C.?热机工作时将机械能转化为内能????????????????????????????????????????
D.?维持水处于沸腾状态不需要供给能量
7.???下列现象与对应的能量转化错误的是( )
A.?火车过后,铁轨发热是机械能转化为内能????????????????????????????????????????
B.?电熨斗通电发热是内能转化为电能????????????????????????????????????????
C.?太阳光使黑塑料袋内水发热是光能转化为内能????????????????????????????????????????
D.?生石灰加水发热是化学能转化为内能
8.???有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件,当对它挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象称为压电效应。一种燃气打火机,就是应用了该元件的压电效应制成的。只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷片就会产生10kV~20kV的高压,形成火花放电,从而点燃可燃气体。在上述过程中,压电陶瓷片完成的能量转化是( )
A.?化学能转化为电能?????????????????????????
B.?内能转化为电能?????????????????????????
C.?光能转化为内能?????????????????????????
D.?机械能转化为电能
9.???出行是人们工作、生活必不可少的环节。出行的交通工具多种多样,使用的能源形式各不相同。其中,电动自行车所消耗的能量类型是( )
A.?核能?????????????????????????
B.?电能?????????????????????????
C.?太阳能?????????????????????????
D.?化学能
10.???从下列各图(甲、乙、丙、丁)中得到的信息,正确的是( )
A.?图甲说明物体所受的重力跟它的质量的倒数成正比????????????????????????????????????????
B.?图乙表示物体静止不动????????????????????????????????????????
C.?图丙告诉我们某导体的电阻值是不变的????????????????????????????????????????
D.?图丁警示我们:半个多世纪以来人类能源消耗急剧增长
11.???下列说法中正确的是( )
A.?电水壶工作时,将内能转化为电能????????????????????????????????????????
B.?电动机工作只把电能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?电灯工作时,将电能转化为内能和光能????????????????????????????????????????
D.?干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
12.???下列说法错误的是( )
A.?电池充电,电能转化为化学能????????????????????????????????????????
B.?汽油机做功过程中,内能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?用热水袋取暖,内能发生了转移????????????????????????????????????????
D.?暖瓶塞被热气弹开,机械能转化为内能
13.???下列关于能量的转化和守恒的说法,正确的是( )
A.?因为能量是守恒的,所以不存在能源危机
B.?人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
C.?任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳
D.?轻绳一端固定在天花板上,另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程中的能量不守恒
14.???近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东效民巷,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里,这种能量转化和储存的方式是( )
A.?太阳能转化为内能,再转化为电能????????????????????????????????????????
B.?太阳能转化为内能,再转化为化学能????????????????????????????????????????
C.?太阳能转化为电能,再转化为内能????????????????????????????????????????
D.?太阳能转化为电能,再转化为化学能
15.???2010年诺贝尔物理学奖授予英国两位科学家,他们研究的石墨烯是只有一个原子厚度的碳纳米新型材料,该材料属性奇特,其中还具有良好的导电性。则下列说法错误的是( )
A.?研究和生产石墨烯需要纳米技术????????????????????????????????????????
B.?纳米技术是微观范围内的科学技术????????????????????????????????????????
C.?石墨烯虽然是非金属但可以作为导体使用????????????????????????????????????????
D.?石墨烯是超导体材料
16.???纳米技术是现代科学技术的前沿,在国际上备受重视。有关纳米科学技术说法不正确的是( )
A.?纳米科学技术是纳米尺度内(0.1nm~100nm)的科学技术,研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子
B.?“分子人”表明人类可以操纵原子、分子技术
C.?纳米科学技术将会应用在电子、通讯、医疗及制造业等各个领域
D.?分子间的距离通常是1nm~9nm
17.???超导是科学世界中最奇妙的现象之一,超导态中材料电阻为零。当超导体处于超导态时,下列科学原理、定律、应用对超导体仍适用的是( )
A.?电磁铁?????????????????????????
B.?短路时保险丝熔断?????????????????????????
C.?欧姆定律?????????????????????????
D.?焦耳定律
18.???假如科学家研制出常温下的超导体,你认为它可作为下面哪种用途( )
A.?白炽灯的灯丝?????????????????????????
B.?电炉丝?????????????????????????
C.?远距离输电线?????????????????????????
D.?滑动变阻器的电阻丝
19.???下列对能量转化描述不正确的是( )
A.?子弹打入墙壁过程中机械能转化为内能????????????????????????????????????????
B.?电动自行车前进,机械能转化为电能????????????????????????????????????????
C.?坠落的流星,机械能转化为内能????????????????????????????????????????
D.?内燃机工作,化学能转化为内能,又转化为机械能
20.???在下列能源中,属于不可再生能源的是( )
A.?风能?????????????????????????
B.?水能?????????????????????????
C.?石油?????????????????????????
D.?太阳能
二、多选题
21.???新能源汽车已经成为我国汽车工业发展的方向,我国自主生产的新能源汽车已经成功出口到英国。某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下,蓄电池为电动机供电,由电动机提供动力;当需要较大动力时,由汽油发动机和电动机共同提供动力;当汽车制动减速时,电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况,以下分析正确的是( )
A.?汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能????????????????????????????????????????
B.?电动机在提供动力时把电能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?发电机为蓄电池充电把电能转化为化学能????????????????????????????????????????
D.?制动减速发电的过程中把内能转化为电能
22.???下列说法中错误的有( )
A.?电动机工件作时将机械能转化为电能????????????????????????????????????????
B.?蓄电池供电时将电能转化为化学能????????????????????????????????????????
C.?电热水器烧水时将电能转化为内能????????????????????????????????????????
D.?热机是把机械能转化为内能的机器
23.???下列关于能量转化的一些说法,正确的是( )
A.?燃料燃烧时发热,化学能转化为内能????????????????????????????????????????
B.?水轮机带动发电机发电,电能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为内能????????????????????????????????????????
D.?太阳能电池把太阳能转化为电能
24.???下列对能量转化的描述正确的是( )
A.?蓄电池充电:电能一化学能????????????????????????????????????????
B.?发电机工作:电能一机械能????????????????????????????????????????
C.?萤火虫发光:生物质能一光能????????????????????????????????????????
D.?内燃机工作:化学能一内能一机械能
25.???关于能量转化,下列说法中正确的是( )
A.?电风扇工作时,大部分电能转化为机械能????????????????????????????????????????
B.?风力发电机发电时,电能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?壶中水沸腾时,壶盖不停地跳动,内能转化为机械能????????????????????????????????????????
D.?用砂轮磨刀时,刀的温度升高了,机械能转化为内能
26.???下面有关能量转化和守恒的说法中正确的是( )
A.?我们在使用能量的过程,就是能量的转化和转移的过程????????????????????????????????????????
B.?能量守恒定律只有在忽略摩擦和空气阻力时才成立????????????????????????????????????????
C.?热传递的实质是能量的转移????????????????????????????????????????
D.?热机在做功冲程将机械能转化成了内能
27.???下列关于能量转化的一些说法,正确的是( )
A.?燃料燃烧时发热,化学能转化为内能????????????????????????????????????????
B.?水轮机带动发电机发电,电能转化为机械能????????????????????????????????????????
C.?植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为内能????????????????????????????????????????
D.?太阳能电池把太阳能转化为电能
28.???关于超导材料,下列说法中正确的是( )
A.?超导材料的电阻为零????????????????????????????????????????
B.?超导材料就是最先进的半导体材料????????????????????????????????????????
C.?用超导材料输电,在线路上没有电能损耗????????????????????????????????????????
D.?超导材料的应用目前还在试验中
三、填空题
29.???太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中,属于不可再生能源的是______。
30.???写出下列过程中的能量的转化情况:
(1)水轮机带动发电机发电:______能转化为______能。
(2)植物吸收太阳光进行光合作用:光能转化为______能。
31.???发光二极管的特性具有______,可以判断电流的______。
32.??纳米陶瓷作为高新科技应用广泛。贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点,采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质,能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙,不玷污,易清洁,纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为现代人奉献的又一杰作。
(1)“神舟七号”飞船发射升空过程中,与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷且有______的特点。
(2)纳米(nm)是1m的十亿分之一,糖分子的直径约为1nm=______m。
(3)纳米陶瓷刀的耐磨性好,是因为它的______高。
(4)如图所示是陶瓷纳米刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中能反映纳米陶瓷刀特点的是曲线______(填表示曲线的字母)。
33.???各种能量在______可以相互转化。在能量转移、转化的过程中,能量的总量______。这个规律称为______。
34.???为了节能减排,很多地方采用了太阳能交通信号灯,这种灯能将太阳能最终转化为______能贮存起来,供交通信号灯夜间或阴雨天使用。根据能量的转化和守恒定律可知,能量在转化或转移的过程中,其总量______。电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有______。
35.???太阳能是一种清洁能源。某太阳能热水器每天能使200kg的水温度升高30℃,那么这些水吸收的热量为______J,相当于完全燃烧______m3的天然气放出的热量。[天然气的热值取7×107J/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)]。
36.???在铝、铜、硅、塑料等材料中,用于制作半导体材料的是______,发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有______导电的性质;20世纪初,科学家发现,铝在-271.76℃以下时,电阻就变成了零,这种现象称为______现象。
37.???实现其他信息转换成______的器件,叫做传感器。
38.???植物光合作用将光能转化为______能;太阳能发电站将光能转化为______能;太阳能热水器将光能转化为______能。
四、简答题
39.???乌市城区和郊区的成千上万台大大小小的锅炉,便同时炉火升腾,每年都要烧掉800万吨煤炭,向天空排放出6万多吨烟尘,9万多吨二氧化硫…分摊到首府200万市民,每人可得到3公斤烟尘、4.5公斤二氧化硫等来自空中的“礼物”,再加上近万辆出租车、公交车排出的尾气…,为此市政府和环保部门付出了很大的努力,出台了许多政策,假如你是环保小卫士,你会提出哪些合理的建议改善这种状况?还首府一片蓝天。(至少答三种)
40.???有一品牌的电动自行车做广告“没电也能跑”,随车电瓶能让车走起来,走起来后自带发电机能发电,并且自动充入电瓶,使电瓶保持充足的电力,有了电就能走,能走就发电,从而循环工作,请用物理知识说明能不能一直走下去。
五、综合题
41.???纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛。贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质。能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁。纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为现代人奉献的又一杰作。
(1)“神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有______的特点。
(2)纳米陶瓷刀______(选填“能”或“不能”)被磁化。它的耐磨性好,是因为它的______高。
(3)如图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线______(填字母)。
42.???阅读《超导体》,回答下列问题。超导体??? 金属导体在传导电流的过程中对电流也有一定的阻碍作用,称为电阻。1911年,荷兰科学家昂尼斯意外地发现,将水银冷却到-268.98℃时,水银的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性能,昂尼斯称其为超导态。昂尼斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。
??? 科学家将一个铅制的圆环,放入温度低于Tc=-265.97℃的空间,利用电磁感应使环内产生感应电流。结果发现,从1954年3月16日始,到1956年9月5日止,在两年半的时间内电流一直没有减小;当温度上升到高于Tc时,圆环由超导状态变成正常状态,感应电流立刻消失。这就是著名的昂尼斯持久电流实验。
??? 当物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,低温环境的要求使得超导体很难在日常生活生产中应用。近几十年来,各国科学家一直在努力寻找能够在更高的温度下工作的超导材料,称为高温超导体。1986年高温超导体的研究取得了重大的突破,在全球掀起了一股“超导热”,全世界范围展开了一场寻找临界温度更高的超导材料的竞赛,记录在短短一年里被数次刷新。中国科学家们在此期间也取得了重大突破,研究水平位于世界前列。高温超导体的巨大突破,以液氮代替液氦作超导制冷剂获得超导体,液氮制冷机的效率高、价格低廉、制冷设备简单。液氮制冷技术为超导技术的实际应用展开了广阔的前景,被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。
请回答下列问题:
(1)“昂尼斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后,感应电流立刻消失,这个过程中电能转化成了______能。
(2)假如电熨斗内部的电热丝、电动车内电动机的线圈、白炽灯的灯丝都处于超导状态,其中仍能正常工作且减少了能量损失的是______。(选填“电熨斗”、“电动车”或“白炽灯”)
(3)高温超导体使用液氮冷却,是利用了液氮的______较低的特点。
A.熔点B.沸点C.热值D.比热容
43.???有些元素如硅、锗等的导电性能介于金属和非金属之间,常称作半导体材料,其导电能力比铜、铁等金属的要______?(选填“强”或“弱”).某些物质在温度很低时,电阻变为零,这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导体,它可以在下列哪种情境中得到应用______?(选填序号).①用作电吹风的电热丝??②用作白炽灯的灯丝??③用作输电线缆。
第二十章 能源、材料与社会
【答案】
1.??D???????2.??A???????3.??B???????4.??D???????5.??B???????
6.??A???????7.??B???????8.??D???????9.??B???????10.??D???????
11.??C???????12.??D???????13.??C???????14.??D???????15.??D???????
16.??D???????17.??A???????18.??C???????19.??B???????20.??C???????
21.??ABC???????22.??ABD???????23.??AD???????24.??ACD???????25.??ACD???????
26.??AC???????27.??AD???????28.??ACD???????
29.??天然气???????
30.??机械 ? 电 ? 化学 ????????
31.??单向导电性 ? 方向 ????????
32.??耐高温 ? 10-9 ? 硬度 ? c ????????
33.??一定条件下 ? 保持不变 ? 能的转化和守恒定律 ????????
34.??化学 ? 保持不变 ? 方向性 ????????
35.??2.52×107 ? 0.36 ????????
36.??硅 ? 单向 ? 超导 ????????
37.??电信号???????
38.??化学 ? 电 ? 内 ????????
39.??答:(1)工业区远离居民区;
(2)改造锅炉,使燃料充分燃烧;
(3)用无轨电车代替公交车。???????
40.??答:随车电瓶能让车走起来,走起来后自带发电机能发电,并且自动充入电瓶,使电瓶保持充足的电力,有了电后,电能转化成了机械能,同时有一部分电能在克服摩擦力时损失掉了;对于转化的机械能又有一部分变成电能,另一部分克服摩擦力变成了车的内能;所以所转化的电能一定会小于原来的机械能,故最终该电动车是一定会停下来的,永动机是不可能造成的。???????
41.??耐高温 ? 不能 ? 硬度 ? c ????????
42.??内 ? 电动车 ? B ????????
43.??弱 ? ③ ????????
【解析】
1.??
解:A、电水壶工作时,消耗电能,产生内能,故是电能转化为内能的过程,故A错误;
B、用锯条锯木头时锯条发热,是克服摩擦做功,将机械能转化为锯条和木板的内能,所以锯条和木板的内能都增加,故B错误;
C、“神十”飞船加速升空时,速度增大,高度增加,机械能增大,故C错误;
D、金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,是发生了热传递,这说明内能是可以转移的,故D正确。
故选:D。
此题考查了能量转化的判断、动能和势能的理解、热传递的理解等知识点,是一道综合题。
2.??
解:A、能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化,这句话是错误的,因为该定律适用于任何能量的变化,故A错误。
B、只要有能的转化和转移,就一定遵守能量守恒定律,故B正确。
C、能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器,我们可以利用它为人类服务,故C正确。
D、任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中,消耗了多少某种形式的能量,就能得到多少其它形式的能量,而能的总量保持不变。故D正确。
故选:A。
能量既不会消灭也不会创生,它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体,在能的转化或转移的过程中,能的总量保持不变。
该题考查的是对能的转化和守恒定律的理解,它是一种普遍的规律。
3.??
解:A、干电池将化学能转化为电能,故A不符合题意;
B、太阳能电池可以直接将光能转化为电能,故B符合题意;
C、核电站将核能转化为电能,故C不符合题意;
D、水电站将水的机械能转化为电能,故D不符合题意。
故选:B。
明确电池的构造,同时分析其内部非静静电力的类型,从而明确电池是将什么形式的能转化为电能的。
电池是利用非静电力对电荷做功而将其他式的能转化为电能的,在学习中要注意各种电荷消耗了哪种形式的能来转化为电能的。
4.??
解:A、电池充电,消耗了电能,得到了化学能,因此将电能转化为化学能;故A正确;
B、电动机工作,消耗了电能,得到了机械能,因此将电能转化为机械能;故B正确;
C、用热水袋取暖,是通过热传递方式改变物体的内能,即能量发生了转移,故C正确;
D、暖瓶塞被热气弹开,消耗了内能,得到了机械能,因此将内能转化为机械能;故D错误。
故选:D。
能量的转化,主要是看哪种能量减少了,哪种能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。能量的转移发生在热传递过程中。
此题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及能量转移的判断。
5.??
解:A、滑冰时,冰刀与冰之间相互摩擦,将机械能转化为内能,冰面内能增加,温度升高,故冰熔化出现一道痕迹,故A错误;
B、洗澡时,用毛巾擦背,克服摩擦做功,将机械能转化为了后背的内能,即后背内能增加,温度升高,故B正确;
C、壶中水沸腾时产生大量的蒸汽推动壶盖跳动,是水的内能能转化为壶盖的动能,故C错误;
D、砂轮磨刀时迸出火星,是摩擦生热,是机械能转化为内能,故D错误。
故选:B。
在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
本题考查了学生对能量转化的认识,属于基础知识的考查。内能与机械能的转化主要表现在做功改变物体的内能上,内能增大的是机械能转化为内能,内能减少的是内能转化为机械能,而内能的变化主要体现在温度的变化上。
6.??
解:
A、在日光的照射下身体会变暖,是人从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,是光能转化为内能,故A正确。
B、在原子核发生聚变时会放出巨大的能量,故B错误;
C、热机是把内能转化为机械能的装置,故C错误;
D、水沸腾时温度不变,但沸腾时还需要吸收热量,故D错误。
故选:A。
(1)太阳能的利用方式:一是利用太阳能给物质加热,把太阳能转化为内能;二是利用光电转换装置,把太阳能转化为电能;三是植物光合作用转化为化学能;
(2)原子核在发生改变的过程中有时会释放出巨大的能量,这种能量叫核能,又叫原子能;
(3)热机是把内能转化为机械能的装置;
(4)沸腾的条件:达到沸点、继续吸热。
本题考查学生对太阳能利用的了解,核能相关的物理知识,热机工作过程中能量的转化,沸腾的条件,是一道综合性题目。
7.??
解:A、火车过后,铁轨发热是由于克服摩擦做功产生的热量,因此将机械能转化为了内能,故A正确;
B、电熨斗通电发热是将电能转化为了内能,故B错误;
C、太阳光使黑塑料袋内水发热是将光能转化为内能,故C正确;
D、生石灰加水发热,是通过化学反应得到了内能,即将化学能转化为内能,故D正确。
故选:B。
能量的转化,主要是看哪种能量减少了,哪种能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。能量的转移发生在热传递过程中。
此题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及能量转移的判断。
8.??
解:由题意,当对“压电陶瓷”的电子元件挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,根据能量转化的关系可知,在挤压或拉伸的过程中,要消耗机械能对它做功,同时产生电能,所以该能量转化的过程为机械能转化为电能。故D正确。
故选:D。
该压电效应中,用手指一压,消耗了机械能,然后就产生电能,由此分析即可。
该题考查能量的转化与守恒,在分析能量的转化时,要注意消耗的能量是什么种类,产生的能量是什么种类。
9.??
解:
电动自行车行驶时,是将电能转化为机械能;
故选:B。
核能是通过核裂变或核聚变提供的能量;电能是有电流通过产生的能量;太阳能是由太阳光提供的能量;化学能是通过化学变化提供的能量。
本题考查能源的分类,重点是理解不同能量的实质。
10.??
解:A、横坐标表示质量,纵坐标表示重力,由图象知重力跟质量成正比,不合题意。
B、图乙表示物体运动的速度随时间的变化情况,图象中可以看出,时间改变但速度不变,说明物体在做匀速运动,不合题意。
C、图丙表示导体两端的电压与电流的变化关系,根据欧姆定律二者的比值就是导体的电阻,因为图中曲线不是一条直线,因此说明电阻值是变化的,不合题意。
D、图丁表示能耗随时间的变化关系,从曲线的趋势看,人类能耗在急剧增长,符合题意。
故选:D。
读取坐标图首先要明确横纵坐标所表示的内容是什么,再通过曲线来分析它们之间的变化关系,最终得出相应的结论。
此题主要考查了对曲线坐标图的分析,因此明确坐标的表示内容,并学会结合相关知识分析曲线的变化规律,才是解决本题的关键。
11.??
解:A、电水壶工作时,消耗电能,得到内能,所以是将电能转化为内能。故A错误;
B、电动机工作时,消耗电能,得到机械能和部分内能,所以是将电能转化为机械能和内能。故B错误;
C、电灯工作时,消耗电能,得到光能和部分内能,所以是将电能转化为光能和内能。故C正确;
D、干电池给灯泡供电时,消耗化学能,得到电能,所以是将化学能转化为电能。故D错误。
故选:C。
判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳。例如电饭锅、电暖气等都是将电能转化为内能;电动机类将电能转化为机械能。
12.??
解:A、电池充电时,将电能转化为了化学能,故A正确;
B、汽油机的做功冲程中,将燃气的内能转化为活塞运动的机械能,故B正确;
C、用热水袋取暖,热量从热水袋转移到人身上,即内能发生了转移,故C正确;
D、暖瓶塞被热气弹开,是热气的内能转化为了瓶塞的机械能,故D错误。
故选:D。
能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加。分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例,明确转化过程中能量的变化情况,可做出判断。
分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例,明确转化过程中能量的变化情况,可做出判断。
13.??
解:A、燃料的燃烧得产生的能量才能利用,而燃料一旦消耗完,不能得到补充,因此能源存在危机;故A错误。
B、能量是不能凭空产生的,此说法违背了能量守恒定律,故B错误;
C、能量既不能凭空产生也不能凭空消失,任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,故C正确;
D、在转化的过程中能的总量保持不变,能量是守恒的,故D错误。
故选:C。
①判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能。
②能量既不能凭空产生也不能凭空消失,总是由一种能量转化为另一种能量,在转化的过程中能的总量保持不变。
此题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及对能的守恒的理解。
14.??
【分析】
本题考查了学生对能量的转化和转移的掌握情况,太阳能电池板能量转化的过程要分成发电和储存电能两部分分析。
照明时,太阳能转化成电能,电能再转化成光能;不照明时,太阳能转化成电能,电能再转化成化学能,储存在蓄电池里。
【解答】
太阳能电池板把太阳能转化成电能,它还能把多余的能量储存在蓄电池里,是指把多余的电能转化成化学能储存在蓄电池里,故D正确,ABC错误。
故选D。
15.??
解:
A、石墨烯是只有一个原子厚度的碳纳米新型材料,所以研究和生产石墨烯需要纳米技术。此选项正确;
B、纳米技术是微观范围内的科学技术。此选项正确;
C、石墨烯具有良好的导电性,所以可以作为导体使用。此选项正确;
D、超导是超低温度下出现的现象,石墨烯在常温下就具有良好的导电性,但不是超导体材料。此选项错误。
故选:D。
对材料仔细阅读,将每个选项与题目中的信息进行比对,确定符合题意的选项。
本题主要考查学生获取信息,筛选信息结合已有知识分析、解决问题的能力。
16.??
解:
A、由教材知识可知,纳米科学技术是纳米尺度内(0.1nm--100nm)科学技术,研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子,故A正确;
B、“分子人”表明人类可以操纵原子、分子技术,故B正确;
C、纳米材料除了基本单元的尺度小以外,在力、热、声、光、电灯方面都表现出需多特殊的性能;在电子通信方面,制造存储器、显示器、传感器等,使器材尺寸小,运行速度快;在医疗方面,制造纳米结构药物以及生物传感器,研究生物膜和DNA的精细结构;在制造业方面,可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机等,故C正确;
D、1nm=10-9m,分子的直径约为10-10m=0.1nm;
而分子间的距离一般不超过分子直径的10倍,即不超过0.1nm×10=1nm,故D错误。
故选:D。
根据原子的组成、纳米技术、分子间的作用力,分子间距,纳米材料的应用以及发展前景,进行解答。
本题主要考查学生对:纳米技术在生产、生活中的应用的了解和掌握,是一道基础题。
17.??
解:假如常温下就能使用超导体,适合制作人们不需要电热的地方,如:输电导线、电磁铁、电动机和发电机线圈等,保险丝、欧姆定律、焦耳定律都是用电流的热效应工作的,电阻为零无法将电能转化为内能,因此不能用超导体制作。
故选:A。
本题考查超导现象的应用,生活中不需要电热的地方可以用超导材料,而需要电热的地方不能用超导材料。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在电厂发电、输送电力、贮存电力等方面若能采用超导材料,就可以大降低由于电阻引起的电能损耗。
18.??
解:超导体电阻为0,灯丝、电炉丝和变阻器都是利用电流热效应工作的,它不能使用超导体。远距离输电中的输电导线与电流的热效应无关,可以使用超导体。
故选:C。
超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
利用超导体进行远距离输电,在输电过程中不会由于电流流过导体产生焦耳热而损失电能,可以减少电能的损失,具有很大的优越性。
19.??
解:A、子弹打入墙壁过程中机械能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B、电动自行车前进,电能转化为机械能,故B错误,符合题意;
C、坠落的流星,机械能转化为内能,故C正确,不符合题意;
D、内燃机工作,化学能转化为内能,又转化为机械能,故D正确,不符合题意。
故选:B。
内能与机械能的转化主要表现在做功改变物体的内能上,内能增大的是机械能转化为内能,内能减少的是内能转化为机械能,而内能的变化主要体现在温度的变化上。
在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
20.??
解:
风能、水能和太阳能可以长期提供,可以再生,所以它们都是可再生能源;
石油是化石能源一旦消耗就很难再生,所以它是不可再生能源,故C符合题意。
故选:C。
像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源;而像煤、石油、天然气和铀矿这类化石或矿物能源,一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源。
本题考查学生对不可再生能源特点的了解情况,要知道常见的可再生资源。
21.??
解:
A、汽油发动机做功冲程是利用内能来做功的冲程,把内能转化为机械能。此选项正确;
B、电动机在提供动力时把电能转化为机械能。此选项正确;
C、发电机为蓄电池充电时,蓄电池发生化学反应,将电能转化为化学能。此选项正确;
D、当汽车制动减速时,电动机还可以作为发电机为蓄电池充电,将机械能转化为电能。此选项错误。
故选:ABC。
(1)汽油机利用内能来做功的冲程是做功冲程,它是将内能转化为机械能的;
(2)电动机消耗电能得到机械能,将电能转化为机械能;
(3)发电机为蓄电池充电时,蓄电池发生化学反应,将电能转化为化学能储存在蓄电池中;
(4)制动减速发电的过程是将电动机作为发电机来使用的,将机械能转化为电能。
此题主要考查的是学生对汽油机和发动机、发电机工作过程中能量转化情况的了解和掌握,基础性题目。
22.??
解:A、电动机工作,消耗了电能,得到了机械能,因此将电能转化为机械能;说法不正确;符合题意;
B、蓄电池供电时,消耗了化学能,得到了电能,因此将化学能转化为电能;说法不正确;符合题意;
C、电热水器烧水时,消耗了电能,得到了内能,将电能转化为内能;说法正确,不合题意;
D、热机是把内能转化为机械能,说法部正确,符合题意。
故选:ABD。
能量的转化,主要是看哪种能量减少了,哪种能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。能量的转移发生在热传递过程中。
此题考查的是我们对于能量转化现象的分析能力以及能量转移的判断。
23.??
解:
A、燃料燃烧时发热,消耗燃料的化学能,获得了内能,是将化学能转化为内能的过程,故A正确;
B、水电站里水轮机带动发电机发电,消耗水轮机的机械能,产生电能,是将机械能转化为电能的过程,故B错误;
C、植物吸收太阳光进行光合作用,消耗光能,变成植物内部的化学能,是将光能转化为化学能的过程,故C错误;
D、太阳能电池接收太阳能,获得了电能,即把太阳能转化为电能,故D正确;
故选:AD。
自然界中存在不同形式的能量,各种不同的能量可以相互转化,同种能量也可在不同物体间进行转移,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
分析清楚上述过程中,消耗了哪种形式的能,进而又产生了哪种形式的能是解决该题的关键。
24.??
解:A、给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A正确;
B、发电机工作:机械能一电能,故B错误;
C、萤火虫发光:生物质能一光能,故C正确;
D、内燃机工作时,燃料的化学能转化为内能,内能转化为机械能,故D正确;
故选:ACD。
判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
题通过四个实例考查了能量的转化,在做这类题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少了,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳。
25.??
解:A、电风扇工作时,消耗电能产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程,故该选项正确;
B、风力发电,即消耗风能产生电能,故是将风能转化为电能的装置,故该选项错误意;
C、水沸腾时将壶盖顶起,即水蒸气对壶盖做功,其自身的内能减小,即消耗了内能,产生了机械能,故是将内能转化为机械能的过程,故该选项正确;
D、在砂轮磨刀时,刀克服摩擦力做功,故是将机械能转化为内能的过程,故该选项错误。
故选:ACD。
在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
在自然界中,能量转化的现象很多,但需要通过一些器械装置或在一定条件下。 能量的转化也是有规律可循的,例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。
26.??
解:A、我们在使用能量的过程,就是能量的转化和转移的过程,热传递提能量的转移,做功则是能量的转化,故A正确;
B、只有机械能的守恒是在忽略摩擦和空气阻力时才成立,而能量的总量则始终是守恒的,故B错误;
C、热传递的实质是能量的转移,即能量从一个物体转移到另一个物体,故C正确;
D、热机在做功冲程将燃料燃烧释放的内能转化成了机械能,故D错误。
故选:AC。
自然界中能量是守恒的,我们使用能量的过程,其实是能量的转化和转移过程。热传递提能量的转移,做功则是能量的转化。
本题考查了有关能量的转化和守恒的相关说法,深入理解相关概念与原理,才能准确做出判断。
27.??
解:A、燃料燃烧时发热,消耗燃料内部的化学能,产生内能,故是将化学能转化为内能的过程,故A正确;
B、水电站里水轮机带动发电机发电,消耗水轮机的机械能,产生电能,故是将机械能转化为电能的过程,故B错误;
C、植物吸收太阳光进行光合作用,消耗光能,变成植物内部的化学能,故是将光能转化为化学能的过程,故C错误;
D、太阳能电池把太阳能转化为电能,故D正确;
故选:AD。
自然界中存在不同形式的能量,各种不同的能量可以相互转化,同种能量也可在不同物体间进行转移,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
分析清楚上述过程中,消耗了哪种形式的能,进而又产生了哪种形式的能是解决该题的关键。
28.??
解:A、超导材料是一种电阻为零的材料,故A正确;
B、超导材料是电阻为零的材料,而半导体材料的导电性能介于导体和半导体之间,它们没有联系,故B错误;
C、用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,故C正确;
D、超导材料的应用目前还在试验中,技术还不成熟,故D正确。
故选:ACD。
超导材料是一种电阻为零的材料。超导体的电阻为0,不会放热,所以电能无法转化为内能
本题主要考查学生对超导现象及超导材料的特点的认识和了解,是一道基础题。
29.??
解:在太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮汐能中,天然气是在短期内不能从自然界得到补充的能源,属于不可再生能源;而太阳能、水能、地热能、风能、潮汐能是可以在自然界里源源不断地得到的能源,属于可再生能源。
故答案为:天然气。
能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
本题主要考查了对自然界中能源的了解与分类,属于基础题目。
30.??
解:
(1)转动的水轮机具有机械能,水轮机带动发电机发电时,将机械能转化为电能;
(2)植物吸收太阳光进行光合作用,将光能转化为化学能储存在植物体内。
故答案为:(1)机械;电;(2)化学。
判断能量的转化,我们主要看它要消耗什么能量,得到什么能量,总是消耗的能量转化为得到的能量。
能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键,例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能,该类题目比较简单,要掌握做题的思路与方法。
31.??
解:发光二极管具有单向导电性;只能让电流从其正极流入负极流出,反方向则是断路,所以能判断电流的方向。
故答案为:单向导电性;方向。
二极管具有单向导电性,据此分析回答。
本题考查二极管的单向导电性,是基础题。
32.??
解:(1)神舟七号”飞船外的整流罩表面与空气高速摩擦时,会呈炽热状态,这个过程整流罩表面的内能增大,
因为纳米陶瓷耐高温的特点,“神舟七号”飞船与空气摩擦所产生的热量达不到陶瓷的熔点,所以飞船舱不至于被烧毁。
(2)糖分子的直径约为1nm=10-9m。
(3)由材料可知:纳米陶瓷刀的耐磨性好,硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍。
(4)观察图象知:在磨损时间相同的情况下,曲线c所显示的磨损程度小,这与纳米陶瓷刀的耐磨性好相符合。
故答案是:(1)耐高温;(2)10-9;(3)硬度;(4)c。
(1)由于飞船与空气摩擦呈炽热状态时都不会烧毁,所以联系题目中的“有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点”分析即可判断出此时所用到的纳米陶瓷所具有的特点;
(2)根据长度的单位换算:1nm=10-9??m;
(3)据原题中的“完全无磁性”即能判断出纳米陶瓷刀能否被磁化,据题目中“硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍”即可判断其耐磨性好的原因;
(3)由于原题中提到“纳米陶瓷刀的耐磨性好”,所以只需在相同的时间的情况下,分析哪一曲线的磨损程度最小即为该种材料所制的刀。
本题考查了学生对新能源、高新科技材料的开发和利用方面的认识,物理知识在科技方面的应用,以及学生的阅读理解能力,是近几年中考中的热点问题。
33.??
解:根据能量守恒定律的定义:各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的,能量互相转换时其量值不变,表明能量是不能被创造或消灭的。
故答案为:一定条件;保持不变;能的转化和守恒定律。
根据能量守恒的定义进行分析解答。
考查了能量守恒定律的知识点,要求学生牢固掌握。
34.??
解:太阳能交通信号灯的主要结构是太阳能电池,它能将太阳能转化为化学能贮存起来。
能量在转化或转移的过程中,其总量保持不变。电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有方向性。
故答案为:化学;保持不变;方向性。
太阳能电池是把太阳能转化成化学能进行储存的;
能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变,但能量在转化中具有方向性。
能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的,但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的。
35.??
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×30℃
=2.52×107J;
(2)由题知,Q吸=Q放,
∵Q放=qv,
∴需要天然气的体积:
v=0.36m3。
故答案为:2.52×107;0.36。
(1)知道水的质量、水的比热容、温度升高的度数,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)由题知,Q吸=Q放,再利用燃料完全燃烧放热公式求需要天然气的体积。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,因条件已给出,难度不大,属于基础题目。
36.??
解:(1)在铝、铜、硅、塑料等材料中,铝、铜属于导体;塑料属于绝缘体;硅是半导体。由半导体材料制成的二极管具有单向导电性。
(2)铝在-271.76℃以下时,它的阻值会变为零,发生超导现象;
故答案为:硅;单向;超导。
(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,导体和绝缘体没有绝对的界限,导体性能介于二者之间的是半导体。二极管的特点就是单向导电性,利用的主要材料就是半导体。
(2)当降到一定温度时,导体的电阻能够变为零;
此题考查了半导体材料和半导体元件的特性,超导现象的理解和掌握,是一道基础题。
37.??
解:物理传感器应用的是物理效应,比如光电效应、磁电效应等,能将被测信号量的微小变化转换成电信号。
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
38.??
解:
绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能,储存在植物体内;
太阳能发电站将光能转化为电能;
太阳能热水器内的水从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,是将光能转化为内能。
故答案为:化学;电;内。
太阳能的利用方式:一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热,把太阳能转化为内能;二是利用光电转换装置,把太阳能转化为电能;三是植物光合作用转化为化学能。
本题考查学生对太阳能利用的了解,学好知识,积极开发新能源,为解决能源危机出力。
39.??
现在空气污染很严重,所以我们要采取措施减小废气的排放,加大环保力度。
加强环保理念,给自然减小污染,实际就是给人类造福。
40.??
据能量的转化和守恒定律的内容分析即可判断;
知道能量的转化和守恒定律,并能正确的理解是解决该题的关键。
41.??
解:(1)因为纳米陶瓷耐高温的特点,“神舟七号”飞船与空气摩擦所产生的热量达不到陶瓷的熔点,所以飞船舱不至于被烧毁。
(2)由材料可知:采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,完全无磁性;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍。
(3)观察图象知:在磨损时间相同的情况下,曲线c所显示的磨损程度小,这与纳米陶瓷刀的耐磨性好相符合。
故答案为:(1)耐高温;(2)不能;硬度;(3)c。
(1)由于飞船与空气摩擦呈炽热状态时都不会烧毁,所以联系题目中的“有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点”分析即可判断出此时所用到的纳米陶瓷所具有的特点;
(2)据原题中的“完全无磁性”即能判断出纳米陶瓷刀能否被磁化,据题目中“硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍”即可判断其耐磨性好的原因;
(3)由于原题中提到“纳米陶瓷刀的耐磨性好”,所以只需在相同的时间的情况下,分析哪一曲线的磨损程度最小即为该种材料所制的刀。
本题考查了学生对新能源、高新科技材料的开发和利用方面的认识,物理知识在科技方面的应用,以及学生的阅读理解能力。是近几年中考中的热点问题。
42.??
解:
(1)“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后,导体具有电阻,电流通过导体的电阻时产生热量,这个过程中电能转化成内能;
(2)电熨斗和白炽灯是利用电流的热效应工作的,假如电熨斗内部的电热丝和白炽灯的灯丝都处于超导状态(超导体的电阻为零),则电熨斗和白炽灯不能发热,即不能工作;
而电动机不是利用电流的热效应工作的,若电动车内电动机的线圈处于超导状态,电动机能工作且能减少因发热而损失的电能,所以电动车仍能正常工作且减少了能量损失;
(3)高温超导体使用液氮冷却,是利用了液氮的沸点较低的特点,在很低的温度下可以沸腾,从金属导体上吸收热量,使金属的温度降低,达到超导的目的,故B正确。
故答案为:(1)内;(3)电动车;(3)B。
(1)导体具有电阻,电流通过导体的电阻时产生热量,此过程中电能转化成内能;
(2)电热器是根据电流的热效应制成的,超导体的电阻为零,电热器不能工作,电动机能工作且减少了能量损失;
(3)液氮的沸点低,沸腾时要吸热。
本题主要考查学生对超导现象以及超导材料应用的了解和掌握,超导体的电阻为零,不会放热,所以电能无法转化为内能,可以用于远距离输电。
43.??
解:(1)半导体的导电能力比金属导体的导电能力弱。
(2)超导体电阻是零,所以超导体不会将电能转化成内能,不会放热。利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。正因为超导体无法将电能转化为内能,所以用于发电、做输送电力的线路是非常好的材料,可以大大降低电能的损耗。
故答案为:弱;③。
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
(2)超导体的电阻为零,利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作,但可用于发电、做输送电力的线路。
此题考查了半导体的导电性能及对超导体的理解,属于识记的内容,比较简单。半导体和超导体是不同的,要注意区分。