資源簡介

第16章 走進信息時代 能源、材料與社會(2~5分)
【基礎作業】
1.(2024·臨沂)2024年4月26日05時04分,神舟十七號航天員乘組打開“家門”,歡迎神舟十八號航天員乘組入駐“天宮”,并拍下“全家福”(如圖)向全國人民報平安。“全家福”傳回地面利用的是 (　　)
A.電磁波 B.超聲波
C.次聲波 D.紅外線
2.下列實例與物質物理屬性不相符的是 (　　)
A.家庭用的電線的線芯由銅制成——銅的導電性好
B.被毛皮摩擦過的塑料尺能吸引碎紙屑——塑料尺有磁性
C.水壺的把手用膠木制成——膠木的導熱性差
D.劃玻璃的刀刃用金剛石制成——金剛石的硬度大
3.(2024·遂寧)2024年4月25日,我國使用長征二號F遙十八運載火箭成功將神舟十八號載人飛船發射升空,此次發射中涉及的物理知識說法錯誤的是 (　　)
A.火箭上升過程中,以火箭為參照物,它搭載的飛船是運動的
B.地面控制中心通過電磁波向飛船傳遞信息
C.火箭發射應選用熱值較大的燃料
D.火箭發動機是將內能轉化為機械能的裝置
4.(2024·蘇州)我國大力發展綠色清潔能源,減少碳排放保護環境,以下屬于碳排放限制的是 (　　)
A.火力發電　B.水力發電
C.風力發電　D.光伏發電
5.(2024·南平二模)如圖所示,碳納米管是一種具有特殊結構的材料。碳納米管具有良好的導電性,也有良好的導熱性能,被巨大的壓力壓扁后,撤去壓力,碳納米管能立即恢復原狀。根據上述信息判斷,碳納米管可以制作 (　　)
A.高鐵的減震裝置
B.火箭外殼
C.家用門窗
D.消防服外套
6.《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具——“高轉筒車”(如圖)。使用時下方轉輪安裝在河道中,流水驅動輪子轉動,系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農田中。下列說法正確的是 (　　)
A.這是一臺“永動機”
B.水在輸送過程中重力勢能不變
C.上、下兩個轉輪可分別看作定滑輪和動滑輪
D.轉輪轉速越快,輸水做功的功率越大
7.某路燈照明系統的太陽能電池白天將太陽能轉化為電能,對蓄電池充電,晚上蓄電池對路燈供電,對如圖所示的方框中能量形式判斷正確的是 (　　)
甲乙化學能丙丁
A.甲是“電能”
B.乙是“太陽能”
C.丙是“電能”
D.丁是“機械能”
8.2023年5月30日,“神舟十六號”載人飛船與中國空間站“天和”核心艙徑向端口完成自主快速交會對接,空間站應用與發展階段首次載人發射任務取得圓滿成功。地面指揮中心與空間站是通過　　　傳遞信息的。空間站的太陽能電池板將太陽能轉化成電能為空間站供電,太陽能是　　　(選填“一次”或“二次”)能源。
【素養作業】
9.(2024·池州一模)芯片是在硅板上集合多種電子元器件實現某種特定功能的電路模塊。它是電子設備中最重要的部分,承擔著運算和存儲的功能,制作芯片的主要材料是 (　　)
A.超導材料 B.磁性材料
C.納米材料 D.半導體材料
10.(2024·泉州二模)有人設想的“永動機”如圖所示。下列對該裝置及能量的分析正確的是 (　　)
A.能的總量是不變的,我們不需要節約能源
B.如果沒有能量補充,裝置最終會停下來
C.根據能量守恒定律,裝置可以一直轉動下去
D.裝置中,小球的動能和重力勢能不會相互轉化
11.關于能源、信息、材料,下列說法正確的是 (　　)
A.超導體可用來制作電飯鍋的發熱體
B.手機是利用電磁波傳遞信息的
C.北斗衛星是利用超聲波來進行定位的
D.能量在轉化和轉移過程中的總量保持不變,故沒有必要節約能源
12.(2024·廈門二模)我國首座潮光互補型光伏電站通過光伏發電、潮汐發電實現“日月同輝”,太陽能和潮汐能都屬于　　　(選填“可再生”或“不可再生”)能源。家庭電路的保險絲　　　(選填“能”或“不能”)使用超導材料來制作。
13.我國的烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩水電站實現聯合調度,標志著世界最大的“清潔能源走廊”已形成。水力發電是將水的　　　能轉化為電能,水能是　　　(選填“可再生”或“不可再生”)能源。水電站年均發電量可達1.08×1018 J,若這些電量改用煤進行火力發電,效率為40%,煤的熱值為3.0×107 J/kg,則需要用煤　　　kg。
14.(2024·貴州三模)氫燃料不僅熱值高,也是公認的清潔能源,作為低碳能源正在脫穎而出,應用于火箭燃料、氫能源汽車等方面,如圖所示,某品牌氫能源汽車測試時勻速行駛了4.2 km,用時5 min,已知汽車的總質量為4×103 kg。汽車勻速行駛時所受阻力為車所受總重的。(g取10 N/kg)
(1)汽車行駛過程中氫燃料的熱值　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
(2)求該氫能源汽車在測試過程中牽引力做功的功率。
(3)若該測試過程中汽車消耗氫燃料0.2 kg,則該車發動機的效率為多少 (氫燃料熱值q取1.4×108 J/kg)
(4)發動機效率提高意味著節省能源、減少污染,請你從物理學的角度說出提高發動機效率的一種方法。
【參考答案】
1.A　2.B　3.A　4.A　5.A　6.D　7.C
8.電磁波　一次
9.D　10.B　11.B
12.可再生　不能
13.機械　可再生　9×1010
14.解:(1)燃料的熱值是物質本身的一種屬性,大小只與物質的種類有關,與物質的質量無關,故汽車行駛過程中氫燃料的熱值不變。
(2)汽車勻速行駛時所受阻力f=G=mg=0.05×4×103 kg×10 N/kg=2 000 N
汽車勻速行駛時受力平衡,牽引力F=f=2 000 N
牽引力做的功W=Fs=2 000 N×4 200 m=8.4×106 J
牽引力做功的功率P===28 000 W。
(3)消耗的燃料完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.2 kg×1.4×108 J/kg=2.8×107 J
該車發動機的效率η=×100%=×100%=30%。
(4)加潤滑劑,減小各部件之間的摩擦,減小能量損失,可以提高發動機的效率。

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