第二十章 能源、材料与社会 追梦综合演练卷-【追梦之旅·初中铺路卷】 2024-2025学年九年级全一册物理（沪科版）

第二十章追梦综合演练卷 测试时间:60 分钟　 　 测试分数:70 分 一、填空题(本题共 6 小题,每空 1 分,共 14 分) 1. 【生活情境】遵守交通规则,做文明市民,通 过路口时应看交通指示灯通行。 如图所示, 路口的交通指示灯中的发光二极管是由　 　 　 　 材料制成的;在红灯即将结束时黄灯同时亮了,此时电路中 的总电流会　 　 　 　 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 2. 核电站的核心设备是核反应堆。 核反应堆中发生的链式反应是可 以控制的,是通过核　 　 　 　 来发电的,核能是一种　 　 　 　 　 　 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。 3. 如图所示,小芳用三块橙子和铜片、锌片制作了水果电池,使一 只二极管发光,铜片是电池的 　 　 　 　 (选填“正极” 或“负 极”);若用电压表测得每块橙子铜片和锌片之间的电压为 1V, 该水果电池两端的总电压为　 　 　 　 V,二极管具有　 　 　 　 导电特性。 第 3 题图 　 　 　 　 第 4 题图 4. 小张在学习完能量转化知识后,设想了如图所示的方案,先利用水 力发电,然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池,这样就 可以一直循环下去。 你认为这个设计方案　 　 　 　 (选填“可行” 或“不可行”),理由是 　 。 5. 长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成 功发射,标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。 燃料燃烧时,将　 　 　 　 能转化为　 　 　 　 能。 火箭加速升空 时,能的总量是　 　 　 　 (选填“增大”“减小”或“不变”)的。 6. 【技术创新】华为 Mate40Pro 采用 5 纳米工艺的麒麟 9000 5G 芯 片,电池容量 4 400mA·h,并支持“11V　 6A”的超级快充。 芯片 是指内含集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是　 　 　 　 (选 填“导体”“半导体”“绝缘体”或“超导体”)。 若录制视频时手机 中的电流为 0. 4A,则手机充满电后可连续录制视频　 　 　 　 h。 二、选择题(本题共 8 小题,每小题 2 分,共 16 分。 第 7-12 题每小 题只有一个选项符合题目要求;第 13-14 题每小题有两个选 项符合题目要求,全部选对得 2 分,选对但不全得 1 分,有错选 的得 0 分) 7. 下列物体通常情况下属于导体的是(　 　 ) A. 光纤维　 　 　 B. 塑料尺　 　 　 C. 橡胶棒　 　 　 D. 铅笔芯 8. 我国优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔 角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,“魔角”石墨烯的电 阻突然消失,如果把这一技术应用于生产,它不可以制作的 是(　 　 ) A. 电饭锅 B. 电磁铁 C. 电风扇 D. 导线 9. 关于信息、能源和材料,下列说法正确的是(　 　 ) A. 太阳内部发生的核反应是不可控制的聚变反应 B. 能量是守恒的,只要充分利用,就不会发生能源危机 C. 常温下的超导体可以制成发热材料,提高发热效率 D. 在只有一台电话的空房间内,不接打电话时,房间内就不存 在电磁波 10. 黄河流域生态保护和高质量发展成为了重大的国家战略,如图 是黄河上游最大的水电站———龙羊峡水电站开闸泄洪的场景, 下列描述不正确的是(　 　 ) A. 水电站能将水的机械能转化为电能 B. 泄洪时,水奔涌而下,水的重力势能 减小,动能增大 C. 按照能源分类水能属于一次能源 D. 科技进步可以使水电站的能源利用率达到 100% 11. 电动机通电后,电动机带动其他机器运转,一段时间后,电动机 的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正 确的是(　 　 ) A. 电能全部转化为机械能,总的能量守恒 B. 电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能,总的能量 守恒 C. 电能全部转化为内能,内能守恒 D. 电能转化为机械能和内能,机械能守恒 12. 某市为了创建国家级卫生城市新购了一批洒水车如图所示,罐 体容积为 13m3,ρ水 = 1. 0g / cm3,下列说法不正确的是(　 　 ) A. 洒水车运动过程中发动机将内能转化为 机械能 B. 炎热的夏天在街道洒水可以利用水汽化吸 热来降温 C. 如果罐内装满水,洒水车可以装 13 吨水 D. 在洒水过程中,洒水车匀速直线运动,洒水车的动能不变, 惯性减小 13. (双选)如图所示是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯。 它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电 池。 下列解释合理的是(　 　 ) A. 光电池板是将电能转化为光能 B. 照明灯是将内能转化为电能 C. 小风扇利用风力发电,将机械能转化为电能 D. 蓄电池夜晚放电,将化学能转化为电能 第 13 题图 　 　 　 　 第 14 题图 14. (双选)如图所示为我国第二代核电站发电的流程图。 以下说 法正确的是(　 　 ) A. 核电站是利用可控核聚变反应释放核能的 B. 核电站向远距离用户输电时采用高压,能减少输电线发热 损失的电能 C. 核电站的发电机与动圈式扬声器的工作原理相同 D. 核能发电不会加重地球温室效应,但一旦泄露会对人及其 他生物造成伤害 三、实验探究与材料分析题(本题共 3 小题,第 15 题 4 分,第 16 题 5 分,第 17 题 9 分,共 18 分) 15. (1)某同学为了探究物体的导电性能,制作了如图 1 所示的简易 滑动变阻器。 他将塑料棒 A 和铅笔芯 B 接入电路,若连接均正 确,接入 A 时灯泡不发光,接入 B 时灯泡发光,说明 B 物体是 　 　 　 　 (选填“导体”或“绝缘体”)。 在实验中,这位同学将导 线 M 端在 B 物体上滑动,越靠近 N 端,灯泡越亮,说明导体的电 阻与　 　 　 　 有关。 图 1 　 图 2 (2)另外两位同学在研究各种物质的导电能力时,分别将灵敏 电流计和小灯泡连入电路来检测物质的导电能力(如图 2 所 示)。 交流实验方案后,同学们达成的一致共识是两种方案都 存在着缺陷。 请你试着帮他们补充完整。 ①甲图实验方案中若待测物导电性很强,则可能会出现的现象 是 　 ; ②乙图实验方案不一定能显示出电路中有无电流通过,其原因 是 　 。 16. 阅读短文,回答问题: 电子冰箱是利用珀尔贴效应制成的。 所谓珀尔贴效应,是 指当两种不同的导体相连,并与一个直流电源连接成通路时, 在两导体的结点处有吸热或者放热的现象发生(如图甲)。 此 效应是可逆的,即当电流方向改变时,原来的吸热端变为放热 端,而原来的放热端变为吸热端(如图乙)。 ·53· 该效应的物理解释是:电荷在导体中运动形成电流。 由于 电荷在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级 运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动 时,从外界吸收能量。 能量在两材料的交界面处以热的形式吸 收或放出。 科学家发现:P 型半导体和 N 型半导体在应用中吸放热效 果更明显。 电子冰箱简单结构为:将 P 型半导体、N 型半导体 以及铜板、铜导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用,回 路由 12V 直流电供电(如图丙),接通电流后,一个接点变冷(冰 箱内部),另一个接头散热(冰箱后面散热器)。 为了取得更大 的制冷效果,实际的电子冰箱是把多对 PN 型半导体按图丁连接 起来的。 甲 　 乙 　 丙 　 丁 (1)电子冰箱应该使用　 　 　 　 (选填“直流”或“交流”)电源 供电。 (2)如果某种电荷从 P 型半导体通过结点至 N 型半导体时需 要从外界吸收能量,则这种电荷是在　 　 　 　 (选填“ P 型”或 “N 型”)半导体处于较高的能级。 (3)如果在丁图中加装可以改变电流方向的开关,则在必要时 　 　 　 　 　 (选填“也可以”或“不可以”) 将食物放在电子冰 箱内加热。 (4)如图丁所示,多对 PN 型半导体对是 　 　 　 　 (选填“串 联”或“并联”)连接的。 (5)如图丁所示,应该将　 　 　 　 (选填“上面”或“下面”)的 绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷。 17. 阅读短文,回答问题。 智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有 温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭。 某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理 如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两 线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的 线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 S 切断 电源。 这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自 动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控 装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直 径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干 机自动开启烘干功能。 表一为该洁具的部分参数,表二为水泵 的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积; 扬程指水泵能将水提升的高度)。 甲 　 　 乙 表一 额定电压 220V 清洗喷水量 0. 8L / min ~ 1. 2L / min 烘干机额定功率 180W 加热器额定功率 2 100W 表二 流量 Q / (×10-4m3·s-1) 0. 5 0. 6 0. 8 1. 0 1. 2 扬程 H / m 1. 25 1. 80 5. 00 7. 20 (1)该智能洁具应选用　 　 　 　 线插头。 当图甲电磁铁线圈 中电流从 a 流向 b 时,电磁铁下端是　 　 　 极。 (2)下列说法正确的是　 　 　 　 。 A. 红外线感应装置利用超声波进行工作 B. 暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化 C. 纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性 D. 漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关 S 不会被吸起 (3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为 38℃ 的温水清洗, 加热器的效率为　 　 　 　 %;清洗结束,暖风烘干机工作 40s, 消耗的电能会使标有“3 000imp / (kW·h)”的电能表指示灯闪 烁　 　 　 　 次。 [水的比热容 c = 4. 2 × 103J / ( kg ·℃ ),室温 为 18℃ ] (4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为 0. 8×10-4m3 / s 时, 其扬程为　 　 　 　 m;当水泵的流量为 1. 0×10-4m3 / s 时,输出的 水达到对应的扬程,此过程中水泵克服水重力做功的功率 P = 　 　 　 　 W。 (g 取 10N / kg) (5)图乙为洁具的温控装置原理图。 R1 是滑动变阻器,R2 是 热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。 当 R1 两端电压 U1 增大 到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。 ①适当　 　 　 　 (选填“增大”或“减小”)电源电压,可使控制 水温的预设值升高; ②电源电压设定为 10V,当 R1 接入电路的阻值为 6Ω 时,R2 的 电功率为 4W,此时加热电路恰好被切断。 若预设的水温相对较 高,则控制电压 U1 是　 　 　 　 V。 四、综合应用题(本题共 2 小题,每小题 11 分,共 22 分) 18. 小星家的太阳能热水器,水箱最大可装 200kg 的水。 小星进行 了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为 20℃ ,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水 箱中的水温为 45℃ 。 请你求解下列问题: [ c水 = 4. 2 × 103J / (kg·℃ )] (1)从早上到中午,水箱中的水吸收的热量。 (2)如果水吸收的这些热量,由煤气灶燃烧煤气来提供,需要 燃烧煤气 1. 25kg,求煤气灶的效率多少? (煤气的热值为 q = 4. 2×107J / kg) (3)请从环境保护的角度谈谈推广使用太阳能的意义。 19. 太阳能是 21 世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水 器已走进了千家万户。 如图是某家庭太阳能热水器,其接收太 阳能总有效面积为 2m2,若 1m2 面积上 1h 接收到的太阳能平 均为 2. 52×106J,阳光照射该热水器 5h,可以使质量为 80kg 的 水温度升高 30℃ , [ c水 = 4. 2 × 103J / ( kg ·℃ ), q干木柴 = 1. 2 × 107J / kg]。 请完成以下问题: (1)太阳能是　 　 　 　 　 　 　 (选填“可再生”或“不可再生”) 能源,它是太阳内部发生的核　 　 　 　 (选填“聚变”或“裂 变”)而释放出来的; (2)这些水吸收的热量; (3)该太阳能热水器的效率; (4)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,理论上至 少需要完全燃烧多少千克干木柴? ·63· D. 无人机在空气中长时间飞行后,机身会因为对空 气摩擦而带电,故 D 错误。 故选 B。 12. A 13. CD　 【解析】A. 声、光和电磁波都能够传递信息,故 A 错误;B. 固定电话是利用导线中的电流来传递信 息,而移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信 息,故 B 错误。 故选 CD。 14. BC　 【解析】B. 摄像头相当于一个凸透镜,其成像 原理与照相机相同,景物到摄像头的距离在二倍焦 距以外,故 B 错误;C. 电磁波既能传递声音信号,又 能传递图像信号,故 C 错误。 故选 BC。 三、15. (1)能　 电磁波能在真空中传播 (2)不能　 能　 金属容器能屏蔽电磁波 (3)因为建筑物是钢筋结构,电梯相当于金属容器, 它们对电磁波有屏蔽作用 16. (1)受　 24　 静止　 3 (2)仍然　 (3)0. 48 17. (1)空气　 (2)A　 (3)AD　 (4)C 四、18. 解:(1)该“光”的频率为:f = v λ = 3×10 8 m / s 365×10-9 m ≈8. 2× 1014 Hz; (2)D (3)装置对地面的压力为:F =G =mg= 40kg×10N / kg = 400N,地面的受力面积:S = 200cm2 = 2×10-2 m2 ,地 面受到的压强:p= F S = 400N 2×10-2 m2 = 2×104 Pa; (4)杀虫灯 8h 电流做功为:W1 =Pt = 18W×8×3 600s = 5. 184×105 J,太阳能电池板对太阳能的利用率为 10%,所以,10%×S×E0 =W1 ,10%×S×1. 44×10 7 J / m2 = 5. 184×105 J,所以,S= 0. 36m2 。 19. 解:(1)B (2)根据 λ = c f 得,频率为 1GHz 的微波对应的波 长:λ1 = 3×108 m / s 1×109 Hz = 0. 3m;频率为 10GHz 的微波对 应的波长:λ2 = 3×108 m / s 1×1010 Hz = 0. 03m,波长为 0. 03m 到 0. 3m 之间; (3)赤道上的地面站向卫星发射信号需要经过的时 间:t= s v = 36 000×103 m 3×108 m / s = 0. 12s。 第二十章追梦综合演练卷 一、1. 半导体　 变大　 【解析】在红灯即将结束时黄灯同时 亮了,红灯和黄灯并联,此时电路中的总电流等于流 过红灯和黄灯的电流之和,所以会变大。 2. 裂变　 不可再生　 3. 正极　 3　 单向 4. 不可行　 违背了能量守恒定律 5. 化学　 内　 不变 6. 半导体　 11　 【解析】由电池容量计算公式 Q = It,可 得:t= Q I = 4 400mA·h 0. 4×103 mA = 11h。 二、7. D　 8. A　 【解析】在“魔角”石墨烯中加入一定数量的电 子,“魔角”石墨烯的电阻突然消失,这就是超导现 象;电饭锅是利用电流的热效应工作的,当电流通过 超导体时,因为电阻为零,产生的热量为零;电磁铁、 电风扇工作不需要热能,利用超导体能够工作;导线 电阻越小,电能的损耗越少,导线可以使用超导体, 故 A 符合题意,BCD 不符合题意。 故选 A。 9. A　 【解析】B. 由于能量的转化和转移具有方向性, 所以存在能源危机,故 B 错误;C. 超导体材料在特定 条件下电阻变为零,电流通过时没有热效应,不能用 来制成发热材料,故 C 错误;D. 电磁波无处不在,故 不接打电话时也会存在电磁波,故 D 错误。 故选 A。 10. D　 11. B 12. D　 【解析】D. 在洒水过程中,速度不变,但质量变 小,故洒水车的动能变小,惯性也减小,故 D 错误。 故选 D。 13. CD 14. BD　 【解析】A. 核电站利用可控的核裂变释放的核 能来发电,故 A 错误;C. 发电机的原理是电磁感应, 而动圈式扬声器的工作原理是利用了通电导体在磁 场中受力,二者原理不同,故 C 错误。 故选 BD。 三、15. (1)导体　 长度 (2)①电路出现短路现象,将电流计和电源烧坏 ②待测物导电性很差,灯泡的电阻较大,电路中的 电流较小,灯泡不发光 16. (1)直流　 (2)N 型　 (3)也可以 (4)串联　 (5)下面 17. (1)三　 N　 (2)D　 (3)80　 6　 (4)3. 20　 5 (5)减小　 6 四、18. 解:(1)水箱中水吸收的热量:Q吸 = cm( t-t0 )= 4. 2× 103 J / (kg·℃ )×200kg×(45℃ -20℃ )= 2. 1×107 J; (2)煤气完全燃烧释放的热量:Q放 = m0q = 1. 25kg× 4. 2× 107 J / kg = 5. 25× 107 J,煤气灶的效率:η = Q吸 Q放 × 100% = 2. 1 ×107 J 5. 25×107 J ×100% = 40%; (3)太阳能十分巨大,产生能源总量多,并且供应时 间长,分布广阔,获取方便,安全清洁,不会给环境 带来污染。 19. 解:(1)可再生　 聚变 (2)水吸收的热量:Q吸 = cmΔt = 4. 2×10 3 J / (kg·℃ ) ×80kg×30℃ = 1. 008×107 J; (3)每天获得的太阳能为 E = 2. 52×106 J / (m2 ·h) × 5h×2m2 = 2. 52×107 J,太阳能热水器的效率:η = Q吸 E × 100% = 1. 008 ×107 J 2. 52×107 J ×100% = 40%; (4)已知 Q放 =Q吸 = 1. 008×10 7 J,由 Q放 =mq 得需要 完全 燃 烧 的 干 木 柴 的 质 量: m干木柴 = Q放 q干木柴 = 1. 008×107 J 1. 2×107 J / kg = 0. 84kg。 追梦期末达标测试卷 一、1. 电磁波　 0. 004　 2. 响度　 电磁感应现象 3. 超导体　 核聚变 4. 振动　 排斥 　 不变 　 【解析】增大进入电路中的电 流,音箱受到的磁力增大,音箱与底座之间距离变 大,音箱最后还是会处于静止状态,音箱静止时受到 重力和磁力大小相等,因音箱的重力不变,故音箱静 止时受到的磁力不变。 5. 会　 变小　 【解析】装置处在方向竖直向上的匀强磁 场中,导体棒沿导轨水平向右做切割磁感线运动,则 导体中会产生感应电流;在产生感应电流时,导体的 机械能转化为电能,故其机械能会减小,速度会变小。 6. 磁　 减小　 增加　 【解析】由题分析知光照强度弱, 电阻大;光照强度强,电阻小;即光敏电阻 R2 的阻值 随光照强度的增加而减小;由于控制电路的电源电 压不变,衔铁被吸合的电流不变,则衔铁被吸合时控 制电路的总电阻不变,若将 R1 换成阻值较大的电 阻,则 R2 的阻值变小,此时光照强度增强,即灯 L 在 追梦之旅铺路卷·九年级·ZDK·物理　 第 19 页