人教版物理九年级下册课课练：第二十一、 二十二章　 单元综合测试（含答案）

第二十一、 二十二章　
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于电磁波的说法中正确的是 (　　)
A.电磁波的传播需要介质
B.电磁波的波长越长,频率越高
C.电磁波在真空中的传播速度约为3×108 m/s
D.电磁波的频率越高,传播速度越大
2.2021年2月5日,国家航天局公布了“天问一号”探测器在距离火星约220万千米处获取的首幅火星图像,则探测器向地球传送图像时利用了 (　　)
A.超声波能传递信息 B.超声波能传递能量
C.电磁波能传递信息 D.电磁波能传递能量
3.如图图图示是电磁波及其应用实例,下列说法正确的是 (　　)
A.电磁波能穿透物体,不能被物体反射
B.胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高
C.无线电波在真空中的传播速度比可见光大
D.用收音机收听96.2 MHz频道的广播,会听到频率为96.2 MHz的声音
4.下列说法中不正确的是 (　　)
A.微波大致沿直线传播,因此微波通信要建很多中继站才能把信息传递到远方
B.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
C.光纤通信容量大,不受电磁干扰,保密性好,通信质量高,但传输距离短
D.利用因特网可实现资源共享和信息传递,还可进行远程教育、远程医疗等
5.下列关于信息传递的说法中正确的是 (　　)
A.在电话线中传递的信号是声信号
B.手机是利用电磁波传递信息的
C.收听广播时,收音机的扬声器把电磁波转化为播音员的声音
D.光纤通信是利用激光传递信息的,所以铺设光缆时不能让光缆弯曲
6.如图图图示,以消耗不可再生能源来获取电能的是 (　　)
7.能源是人类社会活动的物质基础。下列关于能源的说法正确的是 (　　)
A.核裂变也称为热核反应,核裂变时会释放出巨大的核能
B.风力发电将电能转化为机械能
C.风能、水能、地热能都是可再生能源
D.煤气和天然气都是二次能源
8.科学家提出了开发太阳能的一种新途径:以水为原料,借助半导体光催化剂将太阳能转化为氢能,替代目前能量的最主要来源——化石燃料。下列关于能源的说法中不正确的是 (　　)
A.化石燃料是不可再生能源
B.太阳能、氢能、化石燃料都是清洁能源
C.与化石燃料相比,氢燃料的热值较高
D.氢燃料替代化石燃料可缓解温室效应
9.“绿水青山,就是金山银山”为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了路线,我们要从生活中的小事做起,以下行为符合节能减排要求的是 (　　)
A.尽量多开启电冰箱门
B.照明时选用新型节能灯
C.电视机长期处于待机状态
D.多使用以内燃机为动力的汽车
10.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,关于能源和信息,下列说法中正确的是 (　　)
A.太阳能是不可再生能源
B.石油作为当今世界的主要能源,是可再生能源
C.手机通信是利用电磁波来传递信息的
D.北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位和导航的
二、填空题(每空2分,共36分)
11.电话信号分为模拟信号和　　　　　　两种。信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,这种电流传递的信号叫　　　　　　。使用不同符号的不同组合表示的信号叫　　　　　　。
12.电话的基本原理是通过话筒与听筒共同完成声信号与　　　　信号之间的相互转换;西方某国法律禁止低龄少年、儿童使用手机,原因是手机辐射的　　　　　会在一定程度上危害人体健康;微波与中、长波传播速度相同,微波波长较短, 因此频率相对较　　　　。
13.我国已正式进入“5G”时代,所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的　　 　　(选填“超声波”或“电磁波”);智能手机传递信息的电信号采用　　　　(选填“模拟”或“数字”)信号。
14.中考实行网上阅卷,要求每份试卷必须贴上条形码。如图图图示,条形码扫描器由发光二极管、光敏二极管等元件构成。当发光二极管发出的光照射到条形码上时,光敏二极管便接收到被条形码　　　　回来的光,并将光信号转变成　　　　信号,再输送到电脑获取考生信息。
15.南海地区蕴藏着大量化石能源,如图图图天然气和可燃冰。据报道:近期我国对可燃冰的试开采已经取得了初步成功,引起世界瞩目。可燃冰属于　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。北方山区,风力发电机随处可见,电能属于　　　　(选填“一次”或“二次”)能源。
16.当今的核电站是通过　　　　　　(选填“重核裂变”或“轻核聚变”)来释放核能的,如图图图示为核电站发电流程图,在核电站发电过程中,能量转化的先后顺序是:　　　　能→内能→　　　　能→电能。
17.为了节能减排,很多地方采用了太阳能交通信号灯,这种灯能将太阳能最终转化为
　　　　能贮存起来,供交通信号灯在夜间或阴雨天使用。根据能量守恒定律可知,能量在转移和转化的过程中,其总量　　　　　　。电能可以使电灯发光,同时产生内能散失在空气中,但这些内能却无法自动转化为电能供电灯使用,该现象说明能量的转化具有　　　　　。
三、实验探究题(8分)
18.打开收音机的开关,转动选台的旋钮,调到一个没有电台的位置,使收音机收不到电台的广播,然后开大音量。取一节电池和一根导线,拿到收音机附近,先将电池的负极向下放在锉上,再把导线的一端与电池的正极相连,导线的另一端与锉接触,并在锉面上滑动(如图图图示),会听到收音机发出“喀喀”声,这一现象验证了　　　　的存在。现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“喀喀”声了。试分析:
(1)收音机放在真空玻璃罩中听不到“喀喀”声的原因是　。
(2)谢老师在一次乘坐电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,原因是 　。
请设计一个实验验证你的判断: 　(简述实验方法)。
四、阅读材料题(共14分)
19.(8分)阅读材料,回答问题。
　　微波炉是现代家庭中使用电磁波来加热的烹饪工具。接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高、波长很短的电磁波,其频率为2450 MHz,波长为12.2 cm,称为微波。微波有以下重要特性:微波的传播速度等于光速,微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样发生反射;微波遇到绝缘材料,如图图图玻璃、塑料等,会像光透过玻璃一样顺利通过;微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,达到加热食品的目的;过量的微波照射对人体有害。
(1)微波在真空中的传播速度为　　　　m/s。
(2)为防止微波泄漏对人体造成伤害,在微波炉门内侧应装　　　　(填字母)。
A.石棉网 B.金属网　　　 C.塑料膜 D.橡皮膜
(3)含水的食品遇到微波能把电磁能量转化为食品的　　　　能。
(4)电磁波遇到金属物体,会发生反射,利用此特性可制成　　　　。
20.(6分)中科院的“人造太阳”EAST物理实验获得重大突破,实验中首次实现持续时间达102 s的超高温长脉冲等离子体放电,为目前世界最长。
(1)“人造太阳”获得核能的方式是　　　　　　。
(2)我国研制出一台人造太阳的必备“移动电源”——立式脉冲发电机组,这台发电机组短时运行功率达3×105 kW,则该发电机组在该功率下运行36 s释放的电能为　　　　kW·h。
(3)“人造太阳”研究从20世纪50年代开始到现在已经进行了半个多世纪,下列观点支持继续进行这项研究的是　　　　(填字母)。
A.“人造太阳”实验人力、财力投入很大,得不偿失
B.“人造太阳”实验表明可以通过核变化来提供大量的能源
C.“人造太阳”一旦投入使用,可以缓解传统能源危机问题
D.“人造太阳”产生的核辐射小,核废料少,基本不污染环境
E.“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动,条件苛刻,难以实现持续供电
五、计算题(12分)
21.目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统(如图图图、乙所示为其实物图和电路图),它具备了风能和太阳能产品的双重优点:该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池内,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池内;在风、光都具备时,可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如图图图下表所示:
风力发电 额定功率 风力发 电额定 风速 风力发 电机启 动风速 路灯 额定 电压 路灯 额定 功率 太阳能电 池板平均 输出功率
260 W 8 m/s 3 m/s 24 V 60 W 100 W
(1)假设路灯每晚工作10 h,求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。
(2)如图图图果太阳光照射到地面时的辐射功率为800 J/(s·m2)(1 s内辐射在1 m2上的光能为800 J),太阳能电池板的面积为1.25 m2,则太阳能电池板光电转换效率为多大
(3)在平均风速为8 m/s的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电。如图图图果风力发电机一晚上工作时间为8 h,则在这段时间内蓄电池储存的电能是多少千瓦时
(4)已知风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比。某市沿海风速不低于5 m/s的时间每年不少于4000 h,试估算这套风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少千瓦时。
答案
1.C　 电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;根据c=λf知,波速相同时电磁波的波长越长,频率越低,故B错误;电磁波在真空中的传播速度约为3×108 m/s,故C正确;电磁波的波速与频率、波长无关,故D错误。
2.C
3.B　 电磁波既能穿透物体,也能被物体反射,故A错误。
由图知,雷达电磁波的频率在1010 Hz左右,而胸透机电磁波的频率在1016~1018 Hz,说明胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波频率高,故B正确。
无线电波和可见光都是电磁波,它们在真空中的传播速度相同,故C错误。
用收音机收听96.2 MHz频道的广播时,接收的是无线电波的频率,不是听到频率为96.2 MHz的声音,故D错误。
4.C　
5.B　
6.D　
7.C
8.B　 化石燃料为不可再生能源,故A正确,不符合题意;太阳能和氢能燃烧后无污染,化石燃料使用后会产生污染空气的气体,如图图图二氧化硫、二氧化氮等,故B错误,符合题意;与化石燃料相比,氢燃料的热值较高,故C正确,不符合题意;氢燃料燃烧后生成水,不产生二氧化碳,所以氢燃料替代化石燃料可缓解温室效应,故D正确,不符合题意。
9.B　10.C
11.数字信号　模拟信号　数字信号
12.电　电磁波　高　 电话的话筒使声音转换为变化的电流,电话的听筒使变化的电流转换为声音。手机信号的传递是由电磁波来完成的,但是电磁波辐射对人体有一定伤害。电磁波分很多波段,但在同一介质中,电磁波的波速是一定的,波长和频率成反比,所以波长较短的电磁波其频率就较高。
13.电磁波　数字　 手机是利用电磁波传递信息的;手机的声音、图像信息都是数字信号。
14.反射　电
15.不可再生　二次
16.重核裂变　核　机械
17.化学　保持不变　方向性
18.电磁波　
(1)声音不能在真空中传播
(2)金属壳的电梯对电磁波有屏蔽作用
将手机设置为响铃状态后放入密闭的金属盒内,试用另一手机呼叫盒内手机,如图图图果听不到盒内的手机铃响,则说明金属盒对电磁波有屏蔽作用
19.(1)3×108　(2)B　(3)内　(4)雷达
20.(1)核聚变　(2)3×103　(3)BCD
(1)在太阳内部不断发生聚变,所以“人造太阳”获得核能的方式是聚变。(2)发电机组运行36 s释放的电能:W=Pt=3×105 kW× h=3×103 kW·h。(3)进行“人造太阳”实验时,人力、财力投入很大,得不偿失,A观点不支持继续进行这项研究;“人造太阳”实验表明可以通过核变化来提供大量的能源,B观点支持继续进行这项研究;“人造太阳”一旦投入使用,可以缓解传统能源危机问题,C观点支持继续进行这项研究;人造太阳是利用聚变反应产生核能的,在反应过程中生成物为水,对环境污染小,D观点支持继续进行这项研究;“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动,条件苛刻,难以实现持续供电,E观点不支持继续进行这项研究。
21.(1)路灯正常工作时的电流:
I===2.5 A。
每晚消耗的电能:W=PLt=60 W×10×3600 s=2.16×106 J。
(2)太阳能电池板接收到的总功率:
P总=800 W/m2×1.25 m2=1000 W,
太阳能电池板平均输出功率:P出=100 W,
所以光电转换效率:η=×100%=×100%=10%。
(3)蓄电池在8 h内可储存的电能:
W'=(P额-PL)t'=(0.26 kW-0.06 kW)×8 h=1.6 kW·h。
(4)根据题意有=,当风速为5 m/s时,风力发电机的输出功率:P=P额,
所以最小年发电量约为W″=Pt″=P额t″=×0.26 kW×4000 h=406.25 kW·h。