第二十章能源、材料與社會第一節(jié)__能量的轉(zhuǎn)化與守恒__能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量轉(zhuǎn)化圖圖2011能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式__轉(zhuǎn)化__為另一種形式，或者從一個物體__轉(zhuǎn)移__到另一個物體，而能的總量保持不變。類型之一能量的轉(zhuǎn)化及守恒閱讀圖文，回答問題。與偉大同行圖2012這是一個著名物理學家發(fā)現(xiàn)一個偉大定律的實驗裝置！仔細觀察后回答：(1)裝置中的兩個配重的重量不等，釋放后大配重下降，小配重上升；通過反復對調(diào)左右兩個配重，會使動葉輪不停地轉(zhuǎn)動，從而導致熱量計中水的溫度__升高__(填變化情況)，原因是__對水做功，水的內(nèi)能增加__。實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是__機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能__。(2)實驗中科學家某次測得了的數(shù)據(jù)如下：小配重重量G小100 N，大配重重量G大520 N，每升降一次配重各自移動的距離h1 m，熱量計中水的質(zhì)量m500 g，升降次數(shù)與水溫變化的關(guān)系：升降次數(shù)123456溫度變化/0.20.390.590.780.981.18通過分析數(shù)據(jù)，科學家得出了結(jié)論：在上述現(xiàn)象中能量是守恒的！請你幫他補出計算、判斷過程(只需分析一次實驗)：【答案】 (2)升降一次配重做功WGh420 N1 m420 J，水增加的內(nèi)能Qcm(tt0)4.2103 J/(kg)0.5 kg0.2 420 J，WQ，即配重做的功轉(zhuǎn)化為了水的內(nèi)能。(3)本實驗中的誤差主要來源于__克服摩擦做功消耗一部分能量__。1我國用自制的“長征2F”捆綁式火箭將“神舟九號”宇宙飛船成功送入預定軌道，關(guān)于火箭發(fā)射過程中能量轉(zhuǎn)化的說法，正確的是(A)A將燃料的化學能經(jīng)過內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為火箭的機械能B將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為火箭的內(nèi)能C將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的化學能D將燃料的機械能轉(zhuǎn)化為火箭的內(nèi)能2我國是世界上第一產(chǎn)煤大國。煤的儲藏量很大，直到現(xiàn)在煤在我國仍作為第一能源，煤中能量從根本上說來源于(B)A地熱與地壓的作用B光合作用固定的太陽能C細菌的分解和侵蝕作用D地球與其他天體的相互作用3質(zhì)量相同的兩個重錘從同一高度自由落下，打在質(zhì)量相等的鉛塊和鐵塊上，落在鉛塊上的重錘靜止不動，落到鐵塊上的重錘又被反彈回來，則鉛塊與鐵塊的內(nèi)能(A)A鉛塊增加得多B鐵塊增加得多C增加一樣多D都不會增加【解析】 落到鐵塊上的重錘的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移過程，正確的是 (B)A草太陽兔子吃草人吃兔子B太陽樹木鉆木取火用火烤食C太陽電能風能電燈發(fā)光D石油太陽汽油汽車載貨22014永州以下是核電站工作情況的方框圖，關(guān)于方框圖中各裝置的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是 (C)A核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為電能B蒸汽輪機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能D各種用電器只能將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【解析】 核電站發(fā)電過程：核能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以A不正確；水受熱以后溫度上升會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會推動蒸汽輪機轉(zhuǎn)動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以B不正確；蒸汽輪機又帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，最后發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，所以C正確；用電器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、機械能等我們需要的各種能量，所以D不正確，故選C。3下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是 (B)A汽車勻速上坡時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B燃料燃燒過程中化學能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為光能D電風扇正常工作時，電能主要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能4下面關(guān)于能量的說法中正確的是 (D)A用砂輪磨刀時，有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能B隕石進入大氣層成為流星時，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C壺中的水沸騰時壺蓋不停地跳動，是水的勢能轉(zhuǎn)化為壺蓋的動能D用打氣筒給輪胎打氣，打氣筒發(fā)熱是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能5有一種壓電塑料薄膜，在壓力作用下表面會產(chǎn)生電壓。若將它用在微型揚聲器或話筒上，可以將電信號轉(zhuǎn)化為發(fā)聲振動，或?qū)l(fā)聲振動轉(zhuǎn)化為電信號；另外，當它受熱時還會產(chǎn)生電流，可以用來制作火警裝置。以上信息中沒有涉及到的能量轉(zhuǎn)化過程是 (D)A機械能轉(zhuǎn)化為電能B電能轉(zhuǎn)化為機械能C內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 D內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學能【解析】 “在壓力作用下表面會產(chǎn)生電壓”，這是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程；“可以將電信號轉(zhuǎn)化為發(fā)聲振動”，這是電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；“當它受熱時還會產(chǎn)生電流”，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。6不同的物理現(xiàn)象往往遵循同一物理規(guī)律。例如：跳傘運動員從空中徐徐下降；剎車后，水平路面上行駛的公交車逐漸減速停靠在車站。這些現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化有共性的是 (D)A物體的動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能B物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的機械能D物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量72014宜昌2014年5月21日，中國與俄羅斯簽署了總額高達4 000億美元的天然氣貿(mào)易合同，俄羅斯向中方提供30年的天然氣供應(yīng)。天然氣是__不可__(填“可”或“不可”)再生能源。目前城市公共汽車用天然氣取代汽油做燃料是因為使用天然氣相對減少了二氧化碳氣體的排放，可以有效緩解__溫室__效應(yīng)。【解析】 天然氣不能從自然界源源不斷得到，不能重復利用因此是不可再生能源；使用天然氣作燃料可以有效減少空氣污染，提高空氣質(zhì)量；可以有效減緩溫室氣體的排放。8古人的鉆木取火過程，是將機械能轉(zhuǎn)化為__內(nèi)__能；水力發(fā)電是將水的機械能轉(zhuǎn)化為__電__能；自然界中能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持__不變__。9能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有方向性的。例如，冬天烤火的時候，人們?nèi)紵旱热剂汐@得__內(nèi)__能，火爐把這些能量自動傳給周圍空氣，但這些能量__不能__(填“能”或“不能”)自動聚集起來再次利用。圖201310如圖2013是我國西部某地區(qū)風力發(fā)電的外景。該地區(qū)空氣密度為1.3 kg/m3，一臺風車的輪葉轉(zhuǎn)動時可以形成面積為100 m2的圓面。下表給出了在不同風速下一臺風車獲得的能量。平均風速(m/s)510152025301 s內(nèi)獲得的能量(104 J)4812162024(1)若某時間內(nèi)風速為10 m/s，一臺風車工作1小時所產(chǎn)生的電能可供10只“220 V100 W”燈泡正常工作8 h，求這臺風車發(fā)電的效率。(2)若此地年平均風速為15 m/s，100臺這樣的風車一年(工作時間按4 000 h計算)獲得的風能相當于完全燃燒多少千克煤？(煤的熱值為3107 J/kg)(3)若風速為10 m/s，則1 min內(nèi)有多少千克的空氣流沖擊風車輪葉轉(zhuǎn)動形成的圓面？【答案】 (1)風車工作1小時獲得的能量為W總8104 J/s3 600 s2.88108 J，風車工作1小時產(chǎn)生的電能為WPt10100 W83 600 s2.88107 J，故風車發(fā)電的效率為100%10%；(2)100臺風車一年獲得的風能為W10012104J/s4 0003 600 s1.7281014 J，根據(jù)Wmq得1.7281014 Jm3107 J/kg，解得m5.76106 kg；(3)空氣流質(zhì)量為mVvtS1.3 kg/m310 m/s60 s100 m378 000 kg。第二節(jié)__能源的開發(fā)和利用__1能源的分類不可再生能源：煤、石油、天然氣和軸礦等化石或礦物能源，一旦消耗就很難再生的能源屬于不可再生能源。可再生能源：水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能等，可以長期提供或可以再生的能源屬于可再生能源。2新能源新能源：包括太陽能、核能、地熱能、潮汐能、風能等。太陽能：太陽內(nèi)部進行著大規(guī)模的聚變，釋放的核能以電磁波的形式從太陽輻射出來，地球上的生物每天都享用著聚變釋放出的能量。太陽能利用：(1)利用太陽能的四個渠道：第一是通過植物的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化和儲存進來再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來；第二是通過大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過風、流水、波浪、海流等釋放出來；第三是被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能；第四是被人們直接利用，如太陽能熱水器等。(2)直接利用太陽能的三種方式：一是將太陽能直接轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；二是將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能；三是將太陽能直接轉(zhuǎn)換成化學能。核能：質(zhì)子、中子依靠強大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或重新組合是極其困難的。但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。裂變：核裂變是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)。科學家發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235(質(zhì)量數(shù)為235的鈾)，鈾核會分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。鈾核裂變時，還同時放出23個中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做鏈式反應(yīng)。聚變：科學家們發(fā)現(xiàn)，較輕的原子核結(jié)合成較重的原子核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做聚變。類型之一能源的分類研究能源利用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為21世紀世界各國共同的任務(wù)，能源按不同的分類方式可進行不同分類。下列四組能源中，能歸入圖2021所示陰影部分的一組是(B)圖2021A煤炭、地熱能、沼氣B太陽能、風能、水能C水能、木柴、天然氣 D石油、水能、核能【解析】 新能源具有污染少、儲量大的特點，如太陽能、風能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地熱能、海洋能以及核能、氫能等。圖中陰影部分所代表的能源應(yīng)該既是新能源、可再生能源，又是來源于太陽輻射，四個選項中只有B符合條件。【點悟】太陽能是地球“能源之母”，它的能量來源于熱核反應(yīng)，是一種核能。地球上除核能、地熱能、潮汐能不是來源于太陽能，其他能源均來源于太陽能。類型之二開發(fā)利用新能源2014長沙如圖2022所示是我省某高校學生設(shè)計的一款小夜燈，它的一側(cè)是太陽能電池板，另一側(cè)是高效節(jié)能的LED燈。關(guān)于小夜燈中所應(yīng)用的物理知識，下列說法正確的是(A)圖2022A太陽能電池板主要是靠白天接受陽光的照射而獲得能量B太陽能電池板將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能CLED燈的發(fā)光物體是由電阻很小的銅質(zhì)材料制成的DLED燈不發(fā)光時也有電流通過【解析】 因為只有白天才有太陽光，所以太陽能電池板主要是靠白天接受陽光的照射而獲得能量，A說法正確；太陽能電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能，B說法錯誤；二極管是由硅和鍺等材料制作成，而硅和鍺是半導體材料，因此LED燈的發(fā)光物體是由半導體材料制成的，C說法錯誤；LED燈不發(fā)光時沒有電流通過，D說法錯誤，故選A。【點悟】 本題考查太陽能的利用，半導體的應(yīng)用等，注意從生活中領(lǐng)悟知識的無處不在。1下列關(guān)于核能的說法，錯誤的是(D)A核電站是利用核能來發(fā)電的B核反應(yīng)堆中發(fā)生的是鏈式反應(yīng)C核電站發(fā)生泄漏時會對人和生物造成傷害D核廢料不會對環(huán)境造成污染2凡是能夠提供__能量__的物質(zhì)資源都可以叫做能源。我們常見的煤、石油、天然氣被稱為__化石能源__。3太陽把空氣和地面曬熱，太陽能轉(zhuǎn)化為__內(nèi)能__，曬熱的空氣上升，空氣流動形成風，又轉(zhuǎn)化為__風能__；太陽使地面上一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太陽能轉(zhuǎn)化為__水能__；植物吸收太陽能，進行光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為__化學能__。12014海南下列能源中屬于可再生能源的是 (C)A石油B天然氣C太陽能 D核能22014巴中下列關(guān)于能源利用的說法中正確的是 (B)A煤、石油、太陽能都是不可再生資源B風能、太陽能是綠色能源，應(yīng)大力開發(fā)利用C核電站是利用原子核聚變所釋放的能量來發(fā)電D火箭發(fā)射利用的燃料是液態(tài)氫，是因為它含有的熱量多【解析】 太陽能是可再生能源，所以A錯誤；風能、太陽能屬于可再生能源，使用起來環(huán)保無污染，所以B正確；核電站是利用原子核裂變所釋放的能量來發(fā)電，所以C錯誤；火箭發(fā)射利用的燃料是液態(tài)氫，是因為它的熱值高，所以D錯誤，故選B。32014廣州化石能源是當今我國的主要消耗能源，下列說法正確的是 (A)A核電站發(fā)生核泄漏會造成危害B使用化石能源不會對環(huán)境造成破壞C我國消耗的能源以可再生能源為主D化石能源可短期內(nèi)從自然界得到補充42014隨州長期以來隨州人民的生活能源離不開煤、石油、天然氣這些，由于這些在自然界中越用越少且又排放污染，人們正在尋找理想能源。隨州市的“齊星公司”正在研發(fā)太陽能的高效利用。因為太陽能可直接從自然界中獲取，所以叫它。太陽能取之不盡又清潔環(huán)保！我們期待太陽能的深度開發(fā)，我們期待藍天白云！以上敘述中、分別是指 (A)A化石能源、不可再生能源、一次能源B二次能源、可再生能源、一次能源C可再生能源、一次能源、二次能源D化古能源、二次能源、不可再生能源【解析】 像煤、石油、天然氣等是由古代動植物的遺骸經(jīng)一系列復雜變化而形成的燃料，屬于化石能源；像煤、石油和天然氣等這些化石燃料，不能短時期內(nèi)從自然界得到補充，屬于不可再生能源；因為太陽能可直接從自然界中獲取，所以叫它一次能源，故選A。5關(guān)于太陽能的轉(zhuǎn)化，下面說法不正確的是 (D)A太陽能可轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能B太陽能可轉(zhuǎn)化為風能和水能C太陽能可轉(zhuǎn)化為植物的化學能D太陽能可轉(zhuǎn)化為潮汐能和地熱能【解析】 地熱能來源于地球內(nèi)部。潮汐能是太陽、月亮對地球的萬有引力所帶來的能量。這兩種能源與太陽能無關(guān)。6(多選)關(guān)于核能的獲得，下列說法中正確的是 (BC)A核反應(yīng)堆是原子核裂變時，在極短時間內(nèi)釋放出大量核能的裝置B當原子核內(nèi)部發(fā)生變化時會釋放出巨大的能量，核裂變和核聚變是獲得核能的兩種方式C核電站是使核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能的裝置D在核電站的反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控制的核聚變72014錦州新能源在現(xiàn)代社會中有著廣泛的應(yīng)用。太陽能屬于__可再生__(填“可再生”或“不可再生”)能源；警用電動車逐漸成為警察巡邏的主要交通工具，電動車行駛時，車上的鋰離子電池將化學能轉(zhuǎn)化為__電__能，再轉(zhuǎn)化為機械能；警察和指揮中心無線通信時是通過__電磁波__(填“超聲波”或“電磁波”)進行聯(lián)絡(luò)的。【解析】 太陽能是可再生能源；鋰離子電池是電源的一種，它在對外供電的時候是把化學能轉(zhuǎn)化為電能；警用電動車和地面指揮中心無線通信，是利用電磁波來工作的。8我國實施的可再生能源法不僅向人們顯示了可再生能源對于未來社會生活的重大意義，同時，也為可再生能源未來的發(fā)展指出了更明確的方向。(1)目前我國常用的能源有煤炭、石油、天然氣、風能、水能、核能、太陽能等，其中屬于可再生能源的是__風能、水能、太陽能__。(2)與不可再生能源相比，可再生能源的主要優(yōu)點是__可以從自然界里源源不斷地得到__。92014德州太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小華家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息。太陽照射時間(h)裝水量(kg)水升高的溫度()水的比熱容J/ (kg)太陽能吸熱功率(J/h)10100504.21033.0106求：(1)水在10 h內(nèi)吸收的熱量；(2)太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率。【解析】 (1)水吸收的熱量為Q吸cmt4.2103 J/(kg)100 kg50 2.1107 J；(2)太陽能熱水器10 h吸收的太陽能為Q總Pt3.0106 J/h10 h3107 J，100%100%70%。第三節(jié)__材料的開發(fā)和利用__1材料與社會發(fā)展作用：簡單回顧一下歷史便可知曉，正是在歷史發(fā)展過程中以及與此相聯(lián)系的人類知識和經(jīng)驗的增長過程中，材料的使用才得以發(fā)展。2材料的導電性導體：容易導電的物體叫導體，如__各種金屬、酸堿鹽的水溶液、鉛筆芯、人體、大地__等是導體。絕緣體：不容易導電的物體叫絕緣體，如__純凈的水、空氣、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷__等是絕緣體。半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，如__鍺、硅和砷化鉀__等都是半導體。3開發(fā)新材料超導現(xiàn)象：有些材料當溫度降低到某一溫度時，材料的電阻突然變?yōu)開_零__的現(xiàn)象。超導材料：能夠發(fā)生__超導__現(xiàn)象的材料叫超導材料。應(yīng)用：運用電阻為零的特性制作電動機線圈、輸電導線等，可減少電能損失，提高電能利用率。運用超導磁浮的特性制造磁懸浮列車、超導船等，既減少了能量損失，又提高了交通工具的運行速度和安全性能。納米材料：指制成材料的基本單元大小限制在__1100__納米范圍的材料，材料的性能會發(fā)生顯著變化，如顏色、導電性、導熱性、硬度、磁性等會產(chǎn)生很大的變化。由納米材料組成的物質(zhì)也就有了許多一般物質(zhì)沒有的特性。基本單元的分類：納米顆粒、納米管、納米膜。應(yīng)用：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、國家安全等各個方面都有廣泛的應(yīng)用。類型之一理解材料的導電性如圖2031所示，關(guān)于閘刀開關(guān)上的一些部件的導電性能，下列說法中正確的是(A)圖2031A瓷柄是絕緣體B膠蓋是導體C動觸頭是絕緣體D靜觸頭是絕緣體【點悟】能正確理解導體和絕緣體的區(qū)別是解答此類問題的關(guān)鍵，以同學們家里都有的閘刀開關(guān)為題，充分考查了導體和絕緣體的有關(guān)知識，充分體現(xiàn)了“從生活走向物理”的理念。類型之二認識新材料“納米”是一種長度單位，1 nm__109__m，納米技術(shù)是以1 nm100 nm這樣的尺度為研究對象的前沿科學。目前，我國在對納米技術(shù)的研究方面已躋身世界前列，尤其是對“超級纖維”(碳納米管的研制)走在了世界前沿。已知我國已研制成的碳納米管的強度(可理解為“單位面積能承受的最大壓力”)是鋼的100倍，而碳納米管的密度僅為鋼的。假設(shè)有兩根足夠長的細桿，一根由上述碳納米管制成，一根由鋼制成，將它們分別在地面附近豎直懸掛起來，設(shè)它們能承受自身重力而不斷裂的最大長度分別為L納與L鋼，則L納L鋼__6001__。【解析】 材料受到自身的拉力為FGmgVgSLg，即，所以。【點悟】正確理解納米材料的結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用，是解答此類問題的關(guān)鍵。本例題中，以納米材料為背景，通過計算來說明納米材料在抗拉力方面的優(yōu)越性能，要求學生利用數(shù)學知識進行綜合分析。1如果以下電器選用超導材料制作，不能正常工作的是(B)A微波爐B電飯鍋C電動機D發(fā)電機2以下物體中，屬于半導體材料的是(B)A鋁線 B硅C食鹽水溶液 D牛皮3有一種碳納米管的直徑只有1.4 nm，5萬個這種碳納米管并排起來只有一根頭發(fā)絲那么粗，則這種碳納米管的直徑約等于__1.4109__m，根頭發(fā)絲的直徑等于__7104__nm，合__70__m。4超導磁懸浮列車是應(yīng)用超導體的__超導磁浮__現(xiàn)象，使列車懸在導軌上面，減小了__摩擦力__，提高了運行速度和安全性能。1下列說法中，錯誤的是 (A)A水銀在高溫時是超導體B水銀的溫度降到269時，可以變成超導體C由納米材料制成的導線將大大提高計算機的性能D當光照射到某些半導體時，半導體內(nèi)將會產(chǎn)生電流，由此可制成太陽能電池2關(guān)于納米材料，下列說法不正確的是 (B)A納米材料的基本單元空間尺度小B納米“機器人”已經(jīng)設(shè)計并制造出來了C有的納米材料強度高、硬度大，有的納米材料磁性強D利用納米技術(shù)可制作量子磁盤，提高存貯量3若常溫下的超導體研制成功，則它將適合于作 (B)A保險絲 B輸電線C電爐絲 D滑動變阻器的線圈【解析】 超導體電阻為零，電流通過超導體時，不會產(chǎn)生電熱，所以電熱器中的電熱絲不能用超導體。輸電線用超導體，輸電過程中將沒有電能損失。4以下所列各組物品，其中均屬于導體的一組是 (B)A塑料瓶蓋、鐵釘、鋁箔B鉛筆芯、鐵釘、鋁箔C鉛筆芯、蠟紙、鐵釘D塑料瓶蓋、蠟紙、鉛筆芯52014濟寧為配合濟寧市“五城同創(chuàng)”活動，小夢提出下列環(huán)保建議：開發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒；使用手帕，減少餐巾紙的使用；市內(nèi)出行乘公交車或騎自行車，少開私家車；使用一次性發(fā)泡塑料餐具和塑料袋；分類回收垃圾。其中你認為可行的是(A)A BC D【解析】 開發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒，能減少空氣污染物的排放，所以正確；提倡使用手帕，減少餐巾紙的使用，有利于保護植被，充分利用植物的光合作用吸收大氣中的二氧化碳，防止溫室效應(yīng)，還能減少生產(chǎn)紙的能耗，所以正確；化石燃料的燃燒能產(chǎn)生大量的空氣污染物，所以市內(nèi)出行乘公交車或騎自行車，少開私家車，減少化石燃料的燃燒，所以正確；大量使用一次性發(fā)泡塑料餐具和塑料袋，不僅會造成環(huán)境污染，還增加了資源和能源消耗，所以錯誤；分類回收不僅節(jié)約資源，還可減少污染，所以正確，故選A。6關(guān)于半導體，下列說法錯誤的是(D)A有的半導體，在光照下電阻減小，利用這種半導體可以做成體積很小的光敏電阻B常用的電器中，如收音機、電腦等都利用了半導體元件C半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間D由半導體材料制成的二極管的導電性能很特殊，它只允許電流從負極流向正極7某些物質(zhì)在溫度突然低到某個值(臨界轉(zhuǎn)變溫度)以下時，突然變得__電阻為零__，這種現(xiàn)象叫超導性；從能量角度看，用超導體做成的輸電線的最大特點是__沒有電能損失__。8納米材料統(tǒng)指制成材料的基本單元大小限制在__1100__nm__范圍內(nèi)的材料，這大約相當于101 000個原子緊密排列在一起的尺度。9請你提出一種方法，判斷一個二極管允許電流從它的哪端流入哪端流出。【答案】 如圖所示，用干電池、小燈泡開關(guān)、二極管、導線連接一簡單電路，閉合開關(guān)，觀察小燈泡的發(fā)光情況。若小燈泡發(fā)光，則二極管與電源正極相連的哪端為電流流入端，另一端為電流流出端。第9題答圖10假如可以大規(guī)模地實現(xiàn)超導體的應(yīng)用，請你設(shè)想一下：世界有什么變化？【答案】 輸電線可以比以前制作的更細，而且也沒有電能損失；電動機可以制造的更小；可以普及超導磁懸浮列車，改變我們的出行方式，等等。11人類對新材料的探索永遠不會停止。請運用你豐富的想象力，設(shè)想一種神奇的新材料，指出它的特點與作用。【答案】 泡沫金屬，它的特點成泡沫狀、密度小、強度高。可以應(yīng)用在汽車行業(yè)，我們眾所周知汽車要減少油耗，提高車速，除強化發(fā)動機性能、改進車型設(shè)計外，還有一條重要途徑降低車身自重，我們可以用泡沫金屬來制造車身。12在科幻小說往日之光中，作者鮑勃肖幻想了一種慢透光玻璃，講述了一段美麗動人的故事。“想象有一種玻璃，光在這種玻璃中運動速度極慢，通過半厘米厚需要10年，比蝸牛的速度還慢得多。當一塊慢透光玻璃制出來時，望上去總是一片漆黑，因為還沒有光穿過它，把這種玻璃放在風景秀麗的林中、湖邊，帶著這些美麗的景致的光射入慢透光玻璃中，10年也出不來。把在這種地方放了10年的玻璃鑲在城市住宅的窗戶上，那么，在下一個10年的過程中，這個窗子外面便仿佛呈現(xiàn)出林中湖泊的美景。各種動物無聲地前來飲水，空中百鳥飛翔，日夜在交替，季節(jié)在變化，身居鬧市，猶如別墅。”這確實是一個有意思的幻想，但關(guān)鍵是要降低飛馳的光。科學技術(shù)發(fā)展到今天，部分科幻已經(jīng)開始變成現(xiàn)實。(1)本文作者進行科學幻想的依據(jù)是什么？(2)在生活和學習中你一定也有許多奇思妙想吧，簡要寫出一種想象及其依據(jù)。【答案】 (1)光在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同。(2)常溫下制成超導體，依據(jù)是超導材料與溫度有關(guān)。本章復習課__類型之一能源分類和利用12014泰州下列能源中屬于可再生能源的是(C)A煤B石油C風能 D天然氣22014佛山如圖201所示，關(guān)于能源的描述，正確的說法是(A)圖201【解析】 太陽能取之不盡，屬于可再生能源，所以A說法正確；地熱能屬于天然能源，所以B說法錯誤；煤炭是一次能源，所以C說法錯誤；核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的，所以D說法錯誤，故選A。32014武漢關(guān)于能量與能源，下列說法錯誤的是(C)A能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有向性的B人類在耗用各種能源時，不可避免地會對環(huán)境造成影響C化石能源、水能、核能，不能在短期內(nèi)從自然界得到補充，這類能源稱為不可再生能源D可再生能源是未來理想能源的一個重要發(fā)展方向4據(jù)悉，到2020年我國將建立自己的空間站“天宮一號”。關(guān)于空間站所使用的供電裝置，你認為最可行的是(A)A太陽能電池 B化學蓄電池C柴油發(fā)電機 D風力發(fā)電機類型之二能量的轉(zhuǎn)化和守恒52014通遼如圖202所示為核電站發(fā)電流程圖。在核電站的發(fā)電過程中，能的轉(zhuǎn)化順序正確的是(A)圖202A核能內(nèi)能機械能電能B核能電能機械能內(nèi)能C核能機械能內(nèi)能電能D核能內(nèi)能電能化學能【解析】 核能發(fā)電的能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程是：核能水和蒸汽的內(nèi)能發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能電能，故選A。62014濱州開發(fā)新能源是本世紀人類關(guān)注的熱點之一。除了開發(fā)新能源，我們還應(yīng)該從節(jié)約身邊的能源做起。圖203中符合節(jié)約能源且安全的做法是(B)圖2037關(guān)于能源的利用，下列說法正確的是(B)A大量使用石油產(chǎn)品會造成大氣污染，所以應(yīng)該停止開采石油B和平利用核能特別要注意防止核泄漏，以免造成環(huán)境污染C修筑攔河壩建造水電站利用水能發(fā)電，有百利而無一害D天然氣是一種清潔能源，人類可以無窮無盡地開發(fā)82014德州如圖204所示是獲取電能的幾種途徑，其中消耗不可再生能源又不會對大氣造成污染的是(D)圖204圖20592014鎮(zhèn)江如圖205是一種配有風力發(fā)電機和太陽能電池板的新型路燈，路燈的額定功率為0.12 kW，光電池接收太陽光輻射的功率為1 kW，吹向風力發(fā)電機葉片上的風功率與風速之間的關(guān)系如下表所示，風能轉(zhuǎn)化為電能的效率為4%，光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為光。風速(m/s)2468101216風功率(W)151254201 0002 0003 3758 000(1)無風的晴天，光照6 h，太陽能電池板產(chǎn)生的電能可使路燈正常工作10 h，則路燈消耗的電能是多少？光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為多大？(2)在有風的晴天，經(jīng)3 h的光照和風吹，路燈可正常工作7 h，則當時的風速為多大？【答案】 已知P燈0.12 kW，P光1 kW，風4%，(1)路燈工作t110 h消耗的電能為W電1P燈t10.12 kW10 h1.2 kWh，光照t26 h，光電池接收的太陽能為W光1P光t21 kW6 h6 kWh，光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為電100%20%；(2)路燈工作t37 h消耗的電能為W電2P燈t30.12 kW7 h0.84 kWh，光照t43 h，光電池接收的太陽能為W光2P光t41 kW3 h3 kWh，根據(jù)公式電可知光電池產(chǎn)生的電能為W光電W光2電3 kWh20%0.6 kWh，風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能為W風電W電2W光電0.84 kWh0.6 kWh0.24 kWh，根據(jù)公式風，可知消耗的風能為W風6 kWh，風的功率為P風2 kW，根據(jù)風功率與風速之間的關(guān)系可知此時的風速為10 m/s。 類型之三材料的導電性能10下列關(guān)于半導體的說法，正確的是(B)A常溫下半導體的電阻為零B半導體廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備C半導體就是超導體D任何情況下半導體都是不導電的11下列幾組物質(zhì)中，均屬絕緣體材料的是(A)A塑料、橡膠、陶瓷B干木柴、陶瓷、海水C玻璃、石墨、純凈水D水銀、玻璃、豆油【解析】 不容易導電的物體叫絕緣體，常見的絕緣體有塑料、橡膠、陶瓷、空氣、純凈水、玻璃等等。B選項中，海水不是絕緣體；C選項中石墨不是；D選項中水銀不是。12陶瓷、橡膠、汽油、玻璃、鉛筆芯、鋁等物質(zhì)，其中屬于絕緣體的是__陶瓷、橡膠、玻璃、汽油__，選出兩種你最熟悉的物質(zhì)做電工材料，說明它的主要用途：(1)__橡膠用來做輸電導線的外皮，起絕緣作用，防止漏電__；(2)__鋁用來做導線內(nèi)芯，起導電作用__。類型之四新材料及應(yīng)用13有一種“隱形飛機”，可以有效避開雷達的探測，秘密之一在于它的表面有一層特殊材料，這種材料能夠__增強__(填“增強”或“減弱”)對電磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形狀，這種形狀能夠__減弱__(填“增強”或“減弱”)電磁波反射回雷達設(shè)備。14科學家發(fā)現(xiàn)某種合金具有形狀記憶功能。如果在較低溫度時將它彎曲成某一形狀，然后加熱到較高溫度時再彎曲成另一形狀；那么當降到原來較低溫度時，它會自行恢復到低溫時的形狀。現(xiàn)用它制成如圖206所示裝置：在可繞圓心O轉(zhuǎn)動的均勻輕質(zhì)圓盤上安裝了一個用形狀記憶合金做成的螺旋圈，它們在溫度低時收緊、在溫度高時放松。實驗表明：當把該圓盤的下半部分浸在盛有一定量熱水的水槽中時，只要給圓盤一個起始轉(zhuǎn)動的力，圓盤就能克服摩擦和水的阻力連續(xù)轉(zhuǎn)動起來。圖206(1)上述裝置能否看作是一個“永動機”？為什么？(2)發(fā)揮你的想象力，提出一個巧妙應(yīng)用形狀記憶合金的設(shè)想。(參照示例，另舉一例)示例：用形狀記憶合金制作一個“保險絲”，安裝在電器內(nèi)易發(fā)熱物體附近，當溫度過高時，記憶合金就恢復到它高溫時的形狀，斷開電路，防止電器過熱。設(shè)想：(所提的設(shè)想應(yīng)是制作“保險絲”以外的)【答案】 (1)不能，圓盤在轉(zhuǎn)動過程中要不斷向熱水吸收能量。(2)治療管腔狹窄。用形狀記憶合金制成支架，在低溫下塑形，裝入支架置入器，置入狹窄處后在體溫下迅速恢復原設(shè)計形狀，從而解除管腔狹窄問題