2024沪科版九年级物理全一册单元测试卷--第十九章　走进信息时代第二十章　能源、材料与社会（有答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
2024沪科版九年级物理全一册单元测试卷
第十九章　走进信息时代第二十章　能源、材料与社会
时间:60分钟　满分:100分　　　　
题号 一 二 三 四 总分
得分
一　填空题(每空1.5分,共33分)
1.电磁波是一个大家族,红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都是家族中的成员.其中,可用来检测金属制件内部是否有缺陷的是　　　　　;家用电器的遥控器发出的“光”是　　　　　　　;验钞机利用的是　　　　　　.
2.拿一束光纤,将光源(由小灯泡制成)放在光纤的一端,在光纤的另一端用肉眼　　　(选填“能”或“不能”)看到光.光波所运载的信息容量远大于无线电波,这是因为光波的频率远　　　(选填“高于”或“低于”)无线电波的频率.用来制作光纤的材料属于　　　(选填“导体”“绝缘体”或“半导体”).
3.干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)的清洁能源.为建设美丽、生态海南,海南省鼓励使用电动汽车,电动汽车在行驶中将电能主要转化为　　　　能.
4.冬天晒太阳感觉暖和,这是能量的　　　　(选填“转化”或“转移”);搓双手感觉暖和,这是能量的　　　　(选填“转化”或“转移”);“永动机”制造一直失败的原因是　.
5.(2020·湖南长沙天心区月考)目前的核电站主要利用的是核燃料发生　　　　(选填“核聚变”或“核裂变”)时释放出的能量;如图是我国“人造太阳”项目实验室内的场景,“人造太阳”是利用核　　　　(选填“裂”或“聚”)变来获得巨大能量的.
6.(2020·四川成都德阳市月考)手机已经进入“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”);手机中技术含量最高的是芯片,芯片的核心部分主要是由 　　　　(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的.
7.我国的C919大飞机,在机体主结构上使用了第三代铝锂合金材料,由于铝锂合金　　　　较小,所以相比同体积的普通铝合金质量较小;因舱壁使用的新型复合材料具有良好的　　　　性能,故C919可有效维持舱内的温度,降低能耗.
8.1911年,荷兰物理学家昂内斯发现,当水银的温度下降到约-269 ℃时,其电阻就会完全消失,这种现象叫“超导现象”,人们把能够发生这种现象的物体叫超导体.在超导状态下,导体的电阻为　　　　.超导材料适合应用于下列中的　　　　(选填序号).
①制成电饭锅的发热体　②制作电动机线圈　③制成白炽灯的灯丝　④制作远距离输电导线　⑤制成滑动变阻器的电阻线
9.如图是一列电磁波的波形图,这列波的波长是250 m,这列波从A点传播到B点需要　　　　s.
第9题图　　　第10题图
10.广东省广播电视村村通工程惠及广大农村,该工程使用抛物面天线(如图所示)接收距离地面约 36 000 km 处的卫星传来的调制有电视信号的　　　　,天线把电视信号反射、集中到降频器(高频头),通过DVB接收机再传给电视机.则电视信号从电视台传到用户至少要经过　　　　s.
二　选择题(每小题3分,共30分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11.2020年我国进行的珠穆朗玛峰高程测量依托了北斗卫星导航系统,北斗卫星导航系统传递信息利用的是 (　　)
A.电磁波 B.超声波 C.紫外线 D.次声波
12.下列说法中正确的是 (　　)
A.贝尔预言并证实了电磁波的存在
B.我们生活的空间里充满着电磁波
C.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
D.电磁波和声音都不能在真空中传播
13.关于能源,下列说法正确的是 (　　)
A.进行垃圾分类回收,有利于节约能源
B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
C.能量是守恒的,所以不会发生能源危机
D.水资源是有限的,水能是不可再生能源
14.(2021·福建漳州期中)有一种叫“压电陶瓷”的电子元件,当对它进行挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象称为压电效应.有一种燃气打火机就是应用该元件的压电效应制成的.只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷片就会产生10 kV~20 kV的高压,形成火花放电,从而点燃可燃气体.在上述过程中,压电陶瓷片完成的能量转化是 (　　)
A.化学能转化为电能 B.内能转化为电能
C.光能转化为内能 D.机械能转化为电能
15.(2020·四川成都中考)防控“新冠肺炎疫情”,检测体温是重要的措施.如图所示的红外测温仪,是通过接收身体辐射的红外线来显示被测人的体温的.下列说法正确的是 (　　)
A.测温仪的电子元件都是由导体材料制成的
B.测温仪工作时电池将化学能部分转化为电能
C.人体辐射的红外线不是电磁波
D.乱扔废弃电池不会对环境产生危害
16.可燃冰是天然气和水在低温、高压条件下形成的一种比较复杂的固体混合物(天然气水合物),是一种新型能源.下列关于“可燃冰”的说法错误的是 (　　)
A.“可燃冰”是天然气凝华成的固体
B.“可燃冰”燃烧后几乎不产生残渣和废气,被誉为“绿色能源”
C.“可燃冰”属于化石能源
D.“可燃冰”储量巨大,但不属于可再生能源
第16题图
第17题图
17.(2020·湖北黄石中考)中国是一个负责任的大国,为构建人类命运共同体而不懈努力,实现可持续发展已成为21世纪各国的任务.能源可按不同方式分类,如图所示,下列四组能源中,能归入图中阴影部分的一组是(　　)
A.煤炭、沼气 B.太阳能、风能
C.水能、天然气 D.石油、核能
18.(2020·山东济宁中考)甲、乙分别为两种电磁波,其部分波形如图(a)所示,其中甲是我们能看得见的红光.结合图(b)的电磁波谱,下列分析正确的是 (　　)
A.乙一定是我们能看得见的另一种色光
B.两种电磁波在真空中的波速可能不同
C.遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机
D.医生可以利用乙电磁波透视诊断病情
19.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是 (　　)
A.出膛的子弹能射穿木板并以更快的速度继续前进
B.将两个斜面相对接,让一个小球从一个斜面上滚下,小球会冲上另一个斜面
C.搭在盆边的毛巾能自动吸水,从而使低处的水自动流向高处
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
20.(多选)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱.下列相关说法错误的是(　　)
A.利用互联网不能打IP电话
B.光纤通信主要利用电信号传递信息
C.超导体材料可以应用于任何电器并使其效率提高
D.大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电
三　实验探究题(共10分)
21.在物理课上,同学们对电磁波在真空中能否传播的问题,作出了如下猜想:
猜想a:电磁波可能和声波类似,不能在真空中传播.
猜想b:电磁波可能和光波类似,可以在真空中传播.
小明同学进行了如下验证实验:如图所示,他在密封的透明玻璃瓶内,悬挂一部处于待机状态的手机,开始时没有用抽气机抽玻璃瓶内的空气,用另一部手机拨打瓶内的手机后,能听到瓶内手机的来电铃声,同时能看到瓶内手机的屏幕上显示的来电号码;接着用抽气机抽去玻璃瓶内的空气,继续拨打瓶内的手机,这时虽然听不到瓶内手机的来电铃声,但仍能看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码.
(1)分析上述实验现象,可验证猜想　　　　正确.
(2)小明同学抽去玻璃瓶内的空气后,继续拨打瓶内的手机,通过观察瓶内手机屏幕上是否显示来电号码来判断自己的猜想,这是利用了　　　.(填选项前字母)
A.控制变量法 B.转换法
C.比较法 D.类比法
(3)聪明的小强同学受到启发,他将手机放在金属容器(如饼干筒)中并封口,打电话呼叫金属容器中的手机,这时手机不能收到呼叫信号,然后将手机放在塑料容器或纸质容器中,再打电话呼叫容器中的手机,这时手机　　　　(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号,这说明　.
(4)根据(3)中的探究活动,请你解释在高大建筑物或电梯中,手机有时收不到信号或信号较弱的原因:
　.
四　综合应用题(共27分)
22.(10分)阅读短文,回答问题.
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家海姆和诺沃肖洛夫获得2010年诺贝尔物理学奖.这种全新材料名为“石墨烯”.石墨烯是世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的.当然,石墨烯不仅“最薄、最坚硬”,作为电导体,它和铜有着一样出色的导电性;作为热导体,它比目前其他任何材料的导热效果都好.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料,如石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池;如果和其他材料混合,石墨烯甚至可以用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.由此可见,石墨烯的应用前景十分广阔.
(1)石墨烯属于　　　(选填“导体”或“绝缘体”),目前使用的晶体管是用硅材料制成的,这是因为硅是　　　(选填“半导体”或“超导体”).
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为　　　　　　　　　　　　　　　.
(3)根据石墨烯的特性,你认为石墨烯不能用来制成　　　(填选项前的字母).
A.高压输电线　　　　　　　B.坚韧的防弹衣
C.手机的屏幕保护层　　　　D.保温隔热材料
(4)石墨烯是世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是　　　(填选项前的字母).
A.石墨烯的硬度与石墨烯的面积有什么关系
B.如何提取石墨烯这种物质
C.石墨烯在生活中有什么用处
D.石墨烯为什么很薄
23.(9分)阅读短文,回答问题.
风光互补路灯
　　风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板(如图所示),有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用.蓄电池充满电后不再充电,使用时,放电至剩余电量为总电量的20%时停止电能输出,可使蓄电池使用寿命更长.
　　下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率,蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积,最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率.
风力发电机 太阳能电池板 蓄电池
最小启动风速 1.0 m/s 电池板的面积 0.5 m2 蓄电池容量 150 A·h
最小充电风速 2.0 m/s 光电转化效率 16% 额定电压 12 V
最大限制风速 12.0 m/s
最大输出功率 400 W
(1)风力发电机是根据　　　　原理发电的,利用风力发电时,将　　　　能转化为　　　　能.
(2)当太阳光照射到电池板表面每平方米的功率为1 000 W时,太阳能电池板的输出功率为　　　　W.
(3)充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100 W时,为使蓄电池的使用寿命更长,持续供电的时间不能超过　　　　h.
(4)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50 W,此时风速为　　　　m/s.
(5)若该地区的空气密度为1.3 kg/m3,一台风车的轮叶转动时形成面积为600 m2的圆面.若风速为10 m/s,则1 s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是　　　　kg;已知1 kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50 J,10台这样的风车工作1 s所产生的电能是　　　　J.(风车的发电效率为80%)
24.(8分)小明家购买了一台微波炉,小明查询获知,微波炉是利用微波来煮饭烧菜的.微波是一种电磁波,这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多,而且还很有“个性”.微波一碰到金属就发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它,但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,且不会消耗能量,而含有水分的食物,微波不但不能透过,其能量还会被吸收.
(1)为防止微波泄漏对人体造成伤害,在玻璃炉门内侧有用　　　　　材料制成的防护层;装食物的容器则用　　　　　　　　　　　　材料制成.
(2)小明家购买的微波炉功率为1 000 W,小明用该微波炉加热质量为300 g、温度为20 ℃的水至沸腾,用时2 min,这段时间内微波炉的效率为多少 [c水=4.2×103 J/(kg·℃),盛水容器吸热不计,气压为1个标准大气压]
第十九章　走进信息时代
第二十章　能源、材料与社会
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
A B A D B A B C B ABC
1.γ射线　 红外线　紫外线
【解析】因为γ射线具有很强的穿透能力,所以可用来检测金属制件内部是否有缺陷;家用电器的遥控器发出的“光”是红外线;验钞机是利用紫外线能使钞票上的荧光物质发光的原理工作的.
2.能　高于　绝缘体
【解析】光导纤维本质上属于玻璃纤维,而玻璃属于绝缘体.
3.可再生　机械
4.转移　转化　它违背了能量守恒定律
【解析】冬天晒太阳感觉暖和,是通过热传递改变物体的内能的,这是能量的转移;搓双手感觉暖和,是通过做功改变物体的内能的,这是能量的转化.机器在运转时都会产生热量,热量向四周扩散,成为无用的能量;若不补给能量,任何运动着的机器都会停下来,“永动机”制造一直失败的原因是它违背了能量守恒定律.
5.核裂变　聚
6.电磁波　半导体
7.密度　隔热
【解析】同体积的铝锂合金与普通铝合金相比,铝锂合金的质量小,说明其密度小;能够有效维持舱内的温度,说明舱壁材料能够减少热量的转移,即该材料具有良好的隔热性能.
8.零　②④
【解析】电饭锅的发热体工作时将电能转化为内能,若用超导材料就不能产生热量,不能工作,故①不适合;若用超导材料制作电动机线圈,可以减小由电能转化为内能的损耗,提高电能的利用率,故②适合;若用超导材料制成灯丝,就不能产生热量,也就不能发光,故③不适合;若用超导材料制作输电导线,可以减小由电能转化为内能的损耗,故④适合;若用超导材料制成滑动变阻器的电阻丝,滑动变阻器的电阻始终为零,接入电路时不能起到改变电阻大小的作用,故⑤不适合.
9.2.5×10-6
【解析】电磁波传播的速度c=3×108 m/s;由题图可知,A、B两点间的距离s=250 m×3=750 m,则t===2.5×10-6 s.
10.电磁波　0.24
【解析】电视信号从电视台传到用户所用的时间t===0.24 s.
11.A
12.B　贝尔发明了电话,麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,A错误;电磁波在真空中的传播速度与频率无关,不同频率的电磁波在真空中的传播速度是相同的,C错误;电磁波可以在真空中传播,D错误.
13.A　进行垃圾分类回收,有利于节约能源,A正确;核能是可以安全利用的,适度发展核电也是必要的,B错误;能量虽然是守恒的,但能量的转化和转移是有方向性的,因此人类可以利用的能源是有限的,C错误;水能指的是水的机械能,属于可再生能源,D错误.
14.D　由题意可知,当对“压电陶瓷”进行挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,根据能量转化的关系可知,在挤压或拉伸的过程中,要消耗机械能对压电陶瓷片做功,同时产生电能,所以该能量转化的过程为机械能转化为电能,故D正确.
15.B
选项 分析 正误
A 测温仪的电子元件有一部分是由半导体材料制成的
B 电池可将化学能部分转化为电能 √
C 红外线是电磁波
D 废弃电池中含有很多有害物质,如重金属等对环境污染较大,故电池不可随意丢弃
16.A　“可燃冰”是天然气水合物,是天然气和水在低温、高压条件下形成的一种比较复杂的固体混合物,并非天然气凝华成的固体,A中说法错误;“可燃冰”完全燃烧生成二氧化碳和水,几乎不产生残渣和废气,被誉为“绿色能源”,B中说法正确;“可燃冰”主要成分是天然气,天然气属于化石能源,C中说法正确;“可燃冰”属于不可再生能源,D中说法正确.故选A.
17.B
18.C　甲电磁波是红光,红光在可见光中波长较大,根据题图(b)可知其波长约0.7 μm;根据题图(a)可知,乙电磁波的波长约为甲电磁波波长的1.5倍,故乙电磁波的波长约1 μm;由题图(b)可知,乙电磁波为红外线.红外线用肉眼看不见,A错误.红光和红外线两种电磁波在真空中的波速是一样的,都等于光速,B错误.遥控器利用红外线遥控电视机、空调等用电器,C正确.医生用X射线拍透视片诊断病情,D错误.
19.B　子弹射穿木板时,由于摩擦生热,子弹的动能减小、速度减慢,A不可能发生;水不能自动流向高处,除非要消耗其他形式能量克服水的重力做功,C不可能发生;机械表是靠表内发条的弹性势能工作的,发条的弹性势能减小为零后,机械表就不再工作了,机械表不会默默地走几十年,D不可能发生.
20.ABC　利用互联网可以进行远程教育、打IP电话等,A中说法错误;光纤通信主要利用光信号传递信息,B中说法错误;超导体材料的主要价值是可以降低能量的热损耗,所以不能用于电热元件,C中说法错误;现有的核电站都是利用核裂变释放的核能发电的,D中说法正确.
21. (每空2分)(1)b　(2)B　(3)能　金属容器对电磁波有屏蔽作用　(4)高大建筑物中含有钢筋笼子,而封闭的电梯像一个铁箱子,它们对电磁波都有屏蔽作用,所以手机信号会减弱甚至没有(合理即可)
22.(每空2分)(1)导体　半导体　(2)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管　(3)D　(4)A
【解析】(1)由“它和铜有着一样出色的导电性”可知,石墨烯是导体;硅是重要的半导体材料,常用于制造半导体元件.(3)由题意可知,石墨烯比目前其他任何材料的导热效果都好,故石墨烯不能用来制成保温隔热材料.
23.(除标注外,每空1分)(1)电磁感应　机械　电　(2)80　(3)14.4　(4)6　(5)7.8×103　3.12×106(2分)
【解析】(2)太阳能电池板的输出功率P输=1 000 W/m2×0.5 m2×16%=80 W.(3)蓄电池充满电时的总电能W=UIt=12 V×150 A×1×3 600 s=6.48×106 J,则持续供电的时间不能超过t'===51 840 s= h=14.4 h.(4)由题意可知,P=kv3,发电机的最大输出功率为400 W,最大限制风速为12.0 m/s,则k==,当输出功率P2=50 W时,v===6 m/s.(5)每秒钟通过的空气流的长度L=v1t=10 m/s×1 s=10 m,每秒钟通过风车轮叶形成的圆面空气流的体积V=SL=600 m2×10 m=6×103 m3,则空气流的质量m=ρV=1.3 kg/m3×6×103 m3=7.8×103 kg;1台风车工作1 s获得的空气的动能E0=7.8×103 kg×50 J/kg=3.9×105 J,10台风车工作1 s获得的空气的动能E=10E0=10×3.9×105 J=3.9×106 J,根据发电效率η=×100%可得,10台风车工作1 s产生的电能W电=Eη=3.9×106 J×80%=3.12×106 J.
24.(1)金属(1分)　玻璃、陶瓷、塑料等绝缘(1分)
(2)Q=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×105 J (2分)
W=Pt'=1 000 W×120 s=1.2×105 J (2分)
η=×100%=×100%=84% (2分)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)