沪科版九年级全册第二十章 能源、材料与社会综合与测试精品课时训练

这是一份沪科版九年级全册第二十章 能源、材料与社会综合与测试精品课时训练，文件包含30能源材料与社会解析版doc、30能源材料与社会原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。

考点一：能源的分类
1.按照能源在自然界形成的方式，可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然形成和现成存在的能源，如：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能等。二次能源是指由一次能源经过人为加工转换而成的能源，如：焦碳、煤气、汽油、煤油、电等。
2.一次能源中又可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以从自然界里源源不断得到的能源。不可再生能源是指一次性消耗，就不可在短时期内从自然界得到补充的能源。
3.按照一次能源使用的状况，可以分为常规能源和新能源两种。 核能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等能源，新近才开始利用，叫做新能源．(按照能源来源可以分为四类：①太阳能②原子核能③地热能④潮汐能，前3种实质上都属于原子核能。)
4.清洁能源与非清洁能源: 清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源.如:太阳能、水能、风能等.非清洁能源是指对环境有污染或污染很大的能源.如:煤、石油、天然气等化石燃料.
考点二：核能
1.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为核裂变反应，简称裂变．原子核裂变时放出巨大的能量和中子．
2.链式反应:铀核裂变时，同时放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他铀核裂变，有可使裂变反应不断进行下去．这种反应叫做链式反应．
链式反应，如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的．
3.核电站---把核能转化为电能的发电设备叫做核电站．
核能发电原理:核电站主要由原子反应堆、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的．反应堆工作时，核燃料裂变释放出的核能转变为热能，使反应堆的温度升高．为了控制反应堆的温度，使它能正常工作，需要用水、液体金属钠或空气等流体作冷却剂，在反应堆内外循环流动，不断地带走热能．这就是反应堆的冷却系统，它同时可以用来输出热能．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．
4.核能发电的前景:
核电站消耗的“燃料”很少．一座一百万千瓦的核电站，每年只消耗30吨浓缩铀，而同样功率的火力发电站，每年却要消耗250万吨煤．核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，核能将成为21世纪的主要能源之一．核电站的建设必须采用可靠的保护措施，以保证电站的安全运行，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染．
5.核聚变：
轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为核聚变反应，简称聚变．聚变又称为热核反应．
目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸，它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度，从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应．
氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的热核反应原理设计制造的炸弹，利用原子弹爆炸产生的高温，使聚变。
考点三：太阳能、能源革命与可持续发展
1.太阳能特点：
（1）温度高: 表面温度6000 ℃,内核温度1.5×107 ℃.
（2）能量大: 每三天向地球辐射的能量相当于地球上蕴藏的所有化石燃料能量的总和,约是全世界全年消耗总能量的1.5倍。
（3）目前直接应用太阳能的方式主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热；加一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。
（4）优点:分布广,获取方便,不会造成污染,是人类未来的理想能源.
2.能源革命与可持续发展
未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证多数人可以使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
例题演练
一．选择题（共18小题）
1．关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
C．一个物体做了功，说明这个物体具有能
D．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
【解答】解：A、由能量的概念可知，一个物体能够做功，就说这个物体具有能量，简称能，故A正确；
B、一个物体做了功，说明原来具有能量，但做功后不一定还具有能，故B错误；
C、物体能量多可以做更多的功，但一个物体已做的功越多，不能说明这个物体具有的能越多，故C错误；
D、一用线悬挂着的小球，没有做功，但它有一定的高度，所以具有重力势能，故D错误。
故选：A。
2．2021年10月16日，长征二号F遥十三运载火箭，成功将神舟十三号载人飞船送入预定轨道。从能量转化的角度看，火箭发射过程与图中所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（ ）
A．内能﹣﹣机械能﹣﹣化学能B．内能﹣﹣化学能﹣﹣机械能
C．化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能D．机械能﹣﹣内能﹣﹣化学能
【解答】解：如图实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，试管内的水通过热传递的方式吸收热量，获得内能；塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，所以能量转化形式为化学能﹣﹣内能﹣﹣机械能；
火箭发射时，燃料燃烧将化学能转化为内能，火箭升空是利用内能做功，将内能转化为机械能，二者能量转化形式非常相似。
故选：C。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．使用电熨斗时，是将电能转化为内能
B．使用电风扇时，是将机械能转化为电能
C．风力发电机工作时，是将电能转化为机械能
D．给电池充电时，是将化学能转化电能
【解答】解：A、使用电熨斗时，电流通过电热丝将电熨斗加热，是将电能转化为内能，故A正确。
B、电风扇是利用电动机工作，是将电能转化为扇叶的机械能，不是机械能转化为电能，故B错误。
C、风力发电机工作时，利用风力带动发电机的转子而发电，是机械能转化为电能的过程，故C错误。
D、给电池充电时，是将电能以化学能的形式储存起来，属于电能转化为化学能，故D错误。
故选：A。
4．下列对生活中一些现象的解释正确的是（ ）
A．热机排出的尾气没有内能
B．热传递改变物体内能，是不同形式能量的相互转化
C．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变
D．用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高分子无规则运动越缓慢
【解答】解：A、一切物体都具有内能，所以热机排出的尾气也具有内能，故A错误；
B、热传递是不同物体间的内能相互转移而不是转化，故B错误；
C、能量在转化和转移的过程中总会有损耗，例如电动机的工作原理就是电能转化为机械能，但是因为机械之间存在摩擦，摩擦生热，所以有一部分电能转化为内能，而这部分的能量转化是我们不需要的，所以可以称这部分能量损耗了。但能量的总量总保持不变，故C正确；
D、用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高分子无规则运动越剧烈，故D错误。
故选：C。
5．关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机发电时，将电能转化为机械能
B．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能
C．在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能
D．电热水器给水加热时，效率可以达到100%
【解答】解：A、风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，故A错误；
B、植物吸收太阳光进行光合作用，是通过光合作用将光能转化为化学能，故B正确；
C、酒精燃烧时，化学能减少，内能增加，故是将化学能转化为内能的过程，故C错误；
D、电热水器给水加热时，一定存在能量的损失，其效率不可能达到100%，故D错误。
故选：B。
6．玩具车上主要部件为电动机，由两节干电池供电。当玩具车正常行驶时，电动机转动，通过电动机线圈的电流为0.3A。若玩具车遇到障碍物电动机停止转动，通过电动机线圈的电流为3A。当玩具车正常行驶时，电动机的工作效率约为（ ）
A．90.0%B．66.7%C．33.3%D．10.0%
【解答】解：当加上3V电压时，电动机转动，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能：电动机转轴卡住时是纯电阻电路，电流为3A，
则电动机线圈的电阻为：R＝＝，正常工作时发热功率P热＝I′2R＝（0.3A）2＝0.03A•U，正常工作时的总功率P总＝UI＝0.3A•U；根据能量关系：P有＝P总﹣P热＝UI＝0.3A•U﹣0.03A•U；效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝90%.
故选：A。
7．以下的能源属于二次能源的是（ ）
A．潮汐能，地热能B．风能和水能
C．电能D．太阳能
【解答】解：潮汐能、地热能、风能、水能、太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源；电能无法从自然界直接获取，是二次能源。
故选：C。
8．下列能源中，属于清洁能源的是（ ）
A．天然气B．水能C．石油D．煤炭
【解答】解：
A、天然气作为气体燃料，虽然比较洁净，但燃烧时也产生一些空气污染物，故A不符合题意；
B、水能在使用时，不会对环境造成污染，故属于清洁能源，故B符合题意；
C、石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，故C不符合题意；
D、煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，故D不符合题意。
故选：B。
9．下列有关信息和能源的说法中，正确的是（ ）
A．目前核电站都是利用核聚变反应来利用核能的
B．水能、风能、太阳能、地热能、天然气都属于可再生能源
C．我国的“北斗”卫星导航定位系统是利用超声波进行定位和导航的
D．能量的转移和转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源
【解答】解：A、核电站都是利用核裂变反应来利用核能的，故A错误；
B、水能、风能、太阳能、地热能、天然气中，水能、风能、太阳能、地热能属于可再生能源，故B错误；
C、我国的“北斗”卫星导航定位系统是利用电磁波进行定位和导航的，故C错误；
D、能量的转移和转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D正确。
故选：D。
10．被称为“蓝天白煤”的风能是一种取之不尽、用之不竭的能源，目前已经广泛应用于海上风力发电、空中风力发电和陆上风力发电。以下能源中，与风能同属于可再生能源的是（ ）
A．石油B．太阳能C．天然气D．铀矿
【解答】解：A、石油属于不可再生能源，故A不符合题意；
B、太阳能都是可再生能源，故B符合题意；
C、天然气属于不可再生能源，故C不符合题意；
D、铀矿属于不可再生能源，故D不符合题意。
故选：B。
11．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（ ）
A．可控的裂变B．不可控的裂变
C．可控的聚变D．不可控的聚变
【解答】解：核裂变的链式反应加以控制就可以使核能平稳释放，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，核电站就是利用核反应堆提供能量的。
故选：A。
12．科技自立自强是国家发展的战略支撑，华为麒麟950芯片是华为有自主知识产权的芯片，制造芯片的主要材料是（ ）
A．导体B．半导体C．绝缘体D．超导体
【解答】解：芯片主要是由半导体材料制成的。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
13．各类电子设备都离不开芯片，组成芯片的主要物质是（ ）
A．铜B．铝C．硅D．银
【解答】解：组成芯片的主要物质是硅。
故选：C。
14．日前，我国科学家首次通过实验发现二维极限下的单层Bi﹣2212具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性。你认为超导材料最适合用来做（ ）
A．保险丝B．电炉丝C．白炽灯丝D．输电导线
【解答】解：A、保险丝是由电阻率大熔点低的材料来制成的，故A不符合题意。
B、电炉丝是由电阻率大熔点高的材料制成的，故B不符合题意。
C、白炽灯丝是由电阻率大熔点高的钨丝制成的，故C不符合题意。
D、输电导线是由电阻率小的材料制成的，如果输电导线电阻大，产生的电热多，电损太大，所以采用超导材料无电能的损失，故D符合题意。
故选：D。
15．超导材料，是指具有在一定的条件下，电阻变为零的性质的材料，将在人们的生产和生活中得到越来越广泛的应用。学习物理后，小明想知道超导材料适合用来（ ）
A．制作电炉的电炉丝B．作为远距离输电的导线
C．制作白炽灯泡的灯丝D．制作电热毯的电阻丝
【解答】解：A、电炉丝将电能转化为内能，需要放热。故A错误；
B、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B正确；
C、灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，需要放热。故C错误；
D、电热毯的电阻丝需要提供热量，需要放热。故D错误。
故选：B。
16．当温度降到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫超导体。当电流通过超导体时不发热，故超导体的应用具有十分诱人的前景，假如科学家已研制出室温下的超导体，你准备用它来制作（ ）
A．输电导线B．白炽灯泡的灯丝
C．电炉的电热丝D．滑动变阻器中的电阻丝
【解答】解：假如科学家已研制出常温下就能使用的超导体，利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，也可以做电动机线圈等。
所有利用电流热效应工作的电阻都不能用超导体制作。BC是利用电流热效应工作的；D中的滑动变阻器是依靠改变电阻线连入电路中的长度来改变电阻大小的，故A符合题意。
故选：A。
17．“银纳米线”的直径在10﹣200nm之间，除了具有银的相关属性之外，还具有优异的导电性、透光性和耐曲挠性（可反复折叠不留折痕），被视为新的透明电极材料。关于这种材料说法正确的是（ ）
A．“银纳米线”最大直径为2×10﹣8m
B．“银纳米线”可用于制作折叠屏手机
C．“银纳米线”不能用来制做导线
D．“银纳米线”的硬度很大
【解答】解：A、“银纳米线”的最大直径为200nm＝200×10﹣9m＝2×10﹣7m，故A错误；
B、“银纳米线”具有优异的耐曲挠性，反复折叠不留折痕，所以可应用于制作手机折叠屏，故B正确；
C、银具有良好的导电性，利用这种材料制成导线可以减小电能的损耗，故C错误；
D、“银纳米线”具有耐曲挠性（可反复折叠不留折痕），则“银纳米线”的硬度不大，故D错误。
故选：B。
18．“纳米纸”油水不沾，细菌在纳米纸表面也无法停留。则下列说法正确的是（ ）
A．组成“纳米纸”的分子间没有间隙
B．油分子与“纳米纸”分子间有斥力没有引力
C．与“纳米纸”接触的细菌分子不再继续做无规则运动
D．纳米（nm）和米（m）都是长度单位，且 1nm＝10﹣9m
【解答】解；A、因分子之间斥力的存在，构成地球上物质的分子之间都会存在一定的空隙，纳米材料也不例外，故A错误；
B、分子间的引力与斥力同时存在，油分子与纳米纸分子的距离很近，所以两种分子之间既存在引力，也存在斥力，故B错误；
C、细菌是由大量分子组成的，它虽然很小，但是它的运动仍是宏观运动，而不是分子的无规则运动，故C错误；
D、纳米（nm）和米（m）都是长度单位，且 1nm＝10﹣9m，故D正确。
故选：D。
二．实验探究题（共1小题）
19．小涛家的酒精灯炉（如图甲）与实验室装置（如图乙）的酒精灯相同：
（1）关于酒精灯炉，请完成以下图内容：① 化学 ，② cmΔt 。
（2）热效率可表示为：η＝ ×100% （用字母表示）
（3）现两装置装有初温，质量相等的水，小涛想知道哪个装置的热效率会更高，请帮他设计实验并对可能出现的结果进行分析：
①需要增加测量器材：电子天平、 温度计 。
②实验步骤：③结论分析： 条件相同时，由于散失的热量多，热效率低 。
【解答】解：（1）酒精燃烧后化学能转化为内能。水的吸热公式为Q＝cm△t。
（2）热效率可表示为：η＝×100%
（3）现两装置装有初温，质量相等的水，小涛想知道哪个装置的热效率会更高，请帮他设计实验并对可能出现的结果进行分析：
①需要增加测量器材：电子天平、温度计。
②实验步骤：③结论分析：相同条件下，由于乙散失的热量多，热效率低。
故答案为：
（1）化学；cm△t。
（2）×100%.
（3）
①温度计。
③由于散失的热量多，热效率低。