章末檢測：第二十章 能源、材料與社會（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方第二十章能源、材料與社會單元測試一、單選題1．關(guān)于能量，下列說法正確的是（）A．能量是與物體運(yùn)動有關(guān)的物理量，所以靜止的物體沒有能量B．火力發(fā)電廠將煤炭燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能C．風(fēng)能、電能、核能等一切能量都來源于太陽D．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，因此能量的轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化沒有方向性【答案】B【解析】A．一切物體都具有內(nèi)能，靜止的物體也有內(nèi)能，故靜止的物體也有能量，故A錯(cuò)誤；B．自然界中的各種能量可以相互轉(zhuǎn)化的，且總量不變，火力發(fā)電廠就是將煤炭燃燒釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；C．風(fēng)能和核能屬于一次能源，直接從自然界獲得，而電能不屬于一次能源，通常是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來，風(fēng)能、電能、核能都與太陽無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中一部分能量不能被收集起來重新利用，能量轉(zhuǎn)化向減少的方向，因此能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化具有方向性，故D錯(cuò)誤。故選B。2．下列對能量轉(zhuǎn)化分析錯(cuò)誤的是（）A．水電站主要將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B．核電站主要將核能轉(zhuǎn)化為電能C．太陽能熱水器主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．燃料燃燒主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【答案】D【解析】A．水電站是將水流動的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為電能的，故A正確，不符合題意；B．核電站是將核裂變時(shí)釋放的能量最終轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，不符合題意；C．太陽能熱水器是吸收太陽能來加熱水的，是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確，不符合題意；D．燃料燃燒主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3．人和動物從食物中獲取的能量屬于（）A．熱能 B．貯存能 C．化學(xué)能 D．機(jī)械能【答案】C【解析】食物中的能量以化學(xué)能的方式貯存，在體內(nèi)通過分解食物釋放其化學(xué)能，一部分化學(xué)能，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。4．下列實(shí)例與能量轉(zhuǎn)化相對應(yīng)正確的是（）A．汽油燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．太陽能電池：太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．熱機(jī)中的做功沖程：利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．光滑斜面上的小球自由滾下：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】A【解析】A．汽油燃燒時(shí)，通過化學(xué)變化將自身的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；B．太陽能電池在工作時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯(cuò)誤；C．熱機(jī)中的做功沖程，高溫高壓氣體推動活塞向下運(yùn)動，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；D．光滑斜面上的小球自由滾下，因斜面沒有摩擦，機(jī)械能不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選A。5．使用下列哪種能源對環(huán)境污染最小（）A．煤 B．石油 C．天然氣 D．太陽能【答案】D【解析】A．煤燃燒時(shí)生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物質(zhì)，對環(huán)境污染不是最小，故A不符合題意；B．石油燃燒會產(chǎn)生碳?xì)浠衔?、氮的氧化物等，能污染環(huán)境，對環(huán)境污染不是最小，故B不符合題意；C．天然氣的主要成分是碳，燃燒時(shí)可能產(chǎn)生一氧化碳、含碳顆粒等煙塵，對環(huán)境污染不是最小，故C不符合題意；D．太陽能是清潔能源，對環(huán)境無污染，對環(huán)境污染最小，故D符合題意。故選D。6．下列關(guān)于能源的說法中正確的是（）A．煤、石油是當(dāng)今人類利用的主要能源，它們是可再生能源B．天然氣是一種清潔的能源，人類可以無盡地開發(fā)利用C．核電站發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程是：核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能D．熱傳遞改變物體的內(nèi)能是不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】A．煤、石油是當(dāng)今人類利用的主要能源，這些能源一旦使用后，在短期內(nèi)無法再生，故是不可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、生物能、地?zé)崮艿仁乔鍧嵞茉?，天然氣不是清潔能源，故B錯(cuò)誤；C．核電站發(fā)電的過程是先將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而后再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的，故C正確；D．熱傳遞改變物體的內(nèi)能的過程是能量的轉(zhuǎn)移過程，故D錯(cuò)誤。故選C。7．在聯(lián)合國峰會上我國提出了要提高非化石能源消費(fèi)比重的計(jì)劃，下列關(guān)于原子、能源和能量，說法錯(cuò)誤的是（）A．太陽能是“能源之母”，其能量來自于自身的核聚變B．化石能源是不可再生能源C．能量在轉(zhuǎn)化過程中一定遵守能量守恒定律D．原子核由質(zhì)子和電子組成【答案】D【解析】A．太陽釋放的能量主要來自于內(nèi)部發(fā)生的核聚變，向外釋放能量，故A正確，不符合題意；B．化石能源不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，所以是不可再生能源，故B正確，不符合題意；C．任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程中，消耗了多少某種形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的總量保持不變，即遵守能量守恒定律，故C正確，不符合題意；D．原子核由帶正電的質(zhì)子與不帶電的中子組成，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。8．下列關(guān)于能源和可持續(xù)發(fā)展的表述，正確的是（）A．太陽能、地?zé)崮?、核能都是可再生能源B．原子彈是根據(jù)可以控制的核聚變工作的C．為了保護(hù)環(huán)境，控制和消除大氣污染，應(yīng)禁止使用化石能源D．能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移都是有方向性的，人類所能利用的能源是有限的，需要節(jié)約能源【答案】D【解析】A．太陽能、地?zé)崮芸梢詮淖匀唤缭丛床粩嗟氐玫?，是可再生能源，核能使用后短時(shí)間內(nèi)不能得到補(bǔ)充，是不可再生能源，故A錯(cuò)誤；B．原子彈是根據(jù)可以控制的核裂變工作的，故B錯(cuò)誤；C．大量使用化石能源會造成大氣污染，因此應(yīng)該控制化石能源的開采和利用，不能禁止，故C錯(cuò)誤；D．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以我們需要節(jié)約能源，故D正確。故選D。9．倡導(dǎo)保護(hù)環(huán)境，國家鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車，下列相關(guān)說法正確的是（）A．電動汽車能快速充電，是因?yàn)槠潆姵啬芰哭D(zhuǎn)化效率高B．使用超導(dǎo)材料制作汽車電動機(jī)，可提高能量利用效率C．隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，新能源汽車的效率可達(dá)到D．太陽能、核能、風(fēng)能，都屬于可再生的清潔型新能源【答案】B【解析】A．電動汽車能快速充電主要是與電動汽車的充電功率有關(guān)，和電池沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．如果使用超導(dǎo)體材料制作汽車的電動機(jī)，超導(dǎo)體又稱為超導(dǎo)材料，是指在某一溫度下，電阻為零的導(dǎo)體。通過焦耳定律可得，如果導(dǎo)體的電阻為零，那么不論多長的時(shí)間或者多大的電流，超導(dǎo)體處都不會產(chǎn)生熱量，減少額外功的產(chǎn)生，從而提升能量的利用效率，故B正確；C．無論科學(xué)技術(shù)如何進(jìn)步，機(jī)械在做功時(shí)總是會產(chǎn)生額外功，所以新能源汽車的效率不可能達(dá)到，故C錯(cuò)誤；D．可再生能源包括太陽能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地?zé)崮艿?，它們在自然界可以循環(huán)再生，是取之不盡，用之不竭的能源，不需要人力參與便會自動再生，是相對于會窮盡的非再生能源的一種能源；清潔能源，即綠色能源，是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源，它包括核能和可再生能源。其中核能雖然是清潔能源，但是核能會消耗物質(zhì)，而且消耗的物質(zhì)并不能在自然界中循環(huán)再生，所以核能是不可再生能源，故D錯(cuò)誤。故選B。10．如圖所示是廣泛使用的“風(fēng)光互補(bǔ)”景觀節(jié)能燈，可以同時(shí)利用太陽能、風(fēng)能發(fā)電；它“頭頂”小風(fēng)扇，“肩扛”太陽能電池板。關(guān)于節(jié)能燈的設(shè)計(jì)解釋合理的是（）A．太陽能電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能B．小風(fēng)扇是用來給太陽能電池板散熱的C．小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．蓄電池在夜晚放電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】A【解析】A．太陽能電池板的作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來，故A符合題意；BC．小風(fēng)扇是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能，而不是用來給太陽能電池板散熱的，故BC不符合題意；D．蓄電池在夜晚放電時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D不符合題意。故選A。二、填空題11．電能是___________（填“一次能源”或“二次能源”），它可以使電動機(jī)轉(zhuǎn)動，同時(shí)產(chǎn)生___________能散失在空氣中?！敬鸢浮慷文茉磧?nèi)【解析】[1]電能是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的，屬于二次能源。[2]電流通過電動機(jī)，消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失在空氣中。12．為了緩解電力緊張，海南昌江推進(jìn)核電站的建設(shè)，核電站利用核能的途徑是可控制的核______（選填“裂變”或“聚變”），核能屬于______（選填“可”或“不可”）再生能源。【答案】裂變不可【解析】[1]核電站是利用核裂變反應(yīng)所釋放的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。[2]核能屬于一旦消耗就很難再生的能源，是不可再生能源。13．目前城市交通指示燈及路燈照明系統(tǒng)已大量使用太陽能。白天，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為_________能，除供正常使用外，將多余的能量轉(zhuǎn)化成_______能儲存在蓄電池內(nèi)，夜晚供交通指示燈及照明燈發(fā)光?！敬鸢浮侩娀瘜W(xué)【解析】[1][2]白天，太陽能電池可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，供用電器使用，多余的能量以化學(xué)能的形式儲存在蓄電池內(nèi)，使用時(shí)化學(xué)能再轉(zhuǎn)化為電能。14．我們聽到的風(fēng)聲是由______振動產(chǎn)生的，風(fēng)能可以在自然界里源源不斷地得到，風(fēng)能屬于______（選填“一次”或“二次”）能源?！敬鸢浮靠諝庖淮巍窘馕觥縖1]聲音由物體振動產(chǎn)生，我們聽到的風(fēng)聲是由空氣振動產(chǎn)生的。[2]化石能源這樣可以直接從自然界獲得的能源，稱為一次能源；必須通過消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，由于風(fēng)能可以直接從自然界獲得，所以，屬于一次能源。15．煤、石油、天然氣等能源的利用，使人類得以獲得大量內(nèi)能，給人類文明帶來進(jìn)步，但同時(shí)也造成環(huán)境污染，給人類帶來危害。請你分別舉出一個(gè)利用能源和一個(gè)污染環(huán)境的例子：利用能源的例子：______。污染環(huán)境的例子：______?！敬鸢浮恳娊馕鲆娊馕觥窘馕觥縖1]生活中很多地方都需要用到能源，比如利用柴油作為燃料使拖拉機(jī)耕地。[2]人類在使用能源的同時(shí)，不可避免對環(huán)境造成影響，如化石燃料在燃燒時(shí)，產(chǎn)生的廢氣會污染環(huán)境。16．2021年5月15日，中國“天問一號”著陸巡視器成功著陸火星，其搭載指的“祝融號”火星車開始熱行探測任務(wù)。火星車的四塊太陽能電池板由_______材料制成。太陽能電池板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為_______能?！敬鸢浮堪雽?dǎo)體電【解析】[1]太陽能電池板主要材料是硅，硅是電池制造中常用的半導(dǎo)體材料。[2]太陽光照射到電池板上后，可以產(chǎn)生電壓，實(shí)現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)化。17．2020年6月23日，我國北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射。衛(wèi)星使用太陽能電池板供電，太陽能屬于________（選填“可再生”或“不可再生”）能源；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過發(fā)射和接收________（選填“電磁波”或“超聲波”），將為全球用戶提供全天候、全天時(shí)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)?！敬鸢浮靠稍偕姶挪ā窘馕觥縖1]太陽于可以源源不斷的獲取，取之不盡用之不竭，屬于可再生能源。[2]電磁波可以在真空真空中傳播，并且能傳遞信息，我國研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波提供導(dǎo)航服務(wù)的。18．（1）高速公路上常常會見到“限速”或“保持車距”的提示牌。對于高速行駛的汽車，“限速”和“保持車距”可以有效避免突發(fā)情況下急剎車時(shí)，由于汽車具有______不能及時(shí)停住而造成交通事故。炎熱的夏日，駕車行駛在平直的高速公路上，常常會看到公路遠(yuǎn)處似乎有“積水”，“積水”中還有汽車、電線桿等物體的倒影，如圖所示；但行駛至該處時(shí)“積水”卻消失了。這種現(xiàn)象稱之為“公路蜃景”，是由于光通過不均勻的空氣時(shí)發(fā)生______形成的。（2）2020年的冬天特別寒冷，早起鍛煉的小麗和小軍凍得伸不出手，于是分別采取了圖甲和圖乙所示的取暖方式。從改變物體內(nèi)能的方式來看，小麗是通過______來增加手的內(nèi)能的，小軍是通過______來增加手的內(nèi)能的。（3）目前，我國已經(jīng)具備了風(fēng)光水核電等清潔能源設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈制造能力，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量均居世界首位。其中，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電消耗的能源——水能、風(fēng)能、太陽能都屬于______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；核電站是利用原子核______（選填“裂變”或“聚變”）釋放的能量來發(fā)電的。（4）每個(gè)家庭電路中，都裝有圖甲所示的儀表，它是用來測量整個(gè)家庭電路中所有用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的______的。有些家用電器的電源線使用圖乙所示的三線插頭，其中標(biāo)有“E”的插頭的作用是為了方便這些家用電器的金屬外殼與______相連。【答案】慣性折射熱傳遞做功可再生裂變電能大地（或“地”或“地線”）【解析】（1）[1]慣性是物體保持原有運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，對于高速行駛的汽車，“限速”和“保持車距”可以有效避免突發(fā)情況下急剎車時(shí)，由于汽車具慣性不能及時(shí)停住而造成交通事故。[2]光由一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)（或在同種不均勻介質(zhì)中斜射）時(shí)傳播方向會發(fā)生改變?！肮夫拙啊?，是由于光通過不均勻的空氣時(shí)發(fā)生折射形成的。（2）[3]小麗是哈氣取暖，水蒸氣液化放熱，手吸熱，是通過熱傳遞來增加手的內(nèi)能的。[4]小軍是兩手互搓取暖，是摩擦生熱，通過做功來增加手的內(nèi)能的。（3）[5]不可再生能源是須經(jīng)地質(zhì)年代才能形成而短期內(nèi)無法再生的一次能源，可再生能源是能夠不斷得到補(bǔ)充以供使用的一次能源。水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電消耗的能源——水能、風(fēng)能、太陽能都屬可再生能源。[6]核電站是利用能夠控制的原子核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量來發(fā)電的，核電站是利用原子核裂變釋放的能量來發(fā)電的。（4）[7]電能表測量電能的儀器。電能表上電功的單位是，電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。[8]大地是導(dǎo)體,三線插頭中標(biāo)有“E”的插頭的作用是為了方便這些家用電器的金屬外殼與大地相連，從而防止觸電。三、簡答題19．你在學(xué)習(xí)過核能知識后，解決以下幾個(gè)問題：（1）說出原子核的聚變的含義。（2）人類關(guān)于核聚變的應(yīng)用已經(jīng)取得的成就是哪些？（3）關(guān)于核聚變問題，還有什么急需解決的？【答案】見解析【解析】（1）將某些質(zhì)量很小的原子核，在超高溫下結(jié)合成新的原子核，也會釋放出巨大的核能，這就是聚變。（2）氫彈是人類利用聚變制造的一種核武器。（3）目前核聚變反應(yīng)是不可控的，人類需要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)可控的聚變反應(yīng)獲取核能。20．油電混合動力汽車有兩套驅(qū)動系統(tǒng)，低速行駛使用電力驅(qū)動，高速行駛需要大功率輸出時(shí)使用燃油驅(qū)動。電力驅(qū)動具有低噪音、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合我們所學(xué)的物理知識，請回答下列問題：（1）高速行駛時(shí)，汽車內(nèi)燃機(jī)的哪個(gè)沖程為汽車提供動力?（2）低速行駛時(shí)，電力驅(qū)動發(fā)動機(jī)的原理是什么?（3）低速行駛使用電力驅(qū)動消耗電能。電能屬于一次還是二次能源?【答案】（1）做功沖程；（2）通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動；（3）電能屬于二次能源【解析】（1）內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣沖程，燃油汽車內(nèi)燃機(jī)的做功沖程為汽車提供動力。（2）電動機(jī)的工作原理是：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。（3）電能不能從自然界直接獲得，要消耗其他形式的能而獲得，是二次能源。21．北京時(shí)間2021年3月13日10時(shí)19分，如圖所示，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運(yùn)載火箭，成功將遙感三十一號04組衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)基進(jìn)入預(yù)定軌道。衛(wèi)星主要用于開展電磁環(huán)境探測及相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)。請你回答下列相關(guān)問題：（1）運(yùn)載火箭所使用的燃料比普通燃料熱值是較大還是較??；（2）運(yùn)載火箭穿越大氣層時(shí)，其頭部的特殊物質(zhì)發(fā)生的物態(tài)變化是吸熱還是放熱；（3）衛(wèi)星的電池板利用的太陽能屬于一次還是二次能源?！敬鸢浮?1)較大；(2)吸熱；(3)一次【解析】解：(1)運(yùn)載火箭所用的燃料比普通燃料的熱值大，這樣的燃料與其它燃料相比，在質(zhì)量相同時(shí)，燃燒能放出更加多的熱量。(2)火箭穿越大氣層時(shí)，與大氣摩擦產(chǎn)生大量的熱量，其頭部的特殊材料此時(shí)熔化吸熱，從而保護(hù)火箭表層不致溫度過高而熔化。(3)太陽能直接取于大自然，是一次能源。22．閱讀短文，回答問題能源問題日日漸嚴(yán)重，現(xiàn)在全世界都非常重視能源問題，一方面大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，努力努力開發(fā)和利用新能源；另一方面想方設(shè)法提高能源利用率，并重視節(jié)約能源。盡