第十九章走进信息时代、第二十章能源、材料与社会 综合素质评价卷（含答案） 2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

第十九、二十章 综合素质评价卷
一、填空题(每小题2分，共20分)
1．中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，有定位、导航、通信等功能。卫星是利用太阳能电池板获得电能，电能是________(填“一次”或“二次”)能源。
2．关爱易走失老人群体，有关部门给有需要的老年人发放了防走失智能定位手环，只要戴上它，老人的位置信息就能实时地通过________波传到监护人的手机。
3．【文化自信】中国标准动车组“复兴号”的车厢内已实现WiFi网络全覆盖，并且利用车厢内不间断220 V电源插座给手机充电时，将电能转化为________能。
4．煤、石油、天然气在地壳中的储量是有限的，所以煤、石油、天然气都属于____________(填“可再生能源”或“不可再生能源”)。
5．合肥很多高速路口采用ETC(电子不停车收费系统)路桥收费方式，ETC电子标签上有太阳能电池板，可以给电子标签的内置电池充电。太阳能属于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
6．“华龙一号”核电装置是我国的“国之重器”，已经和多个国家签订了核能发电项目，如图所示的是核电站工作流程图。核电站是利用________(填“核裂变”或“核聚变”)方式来获取能量的。
7．发电机可以将机械能转化为电能，在发电过程中因摩擦产生的内能无法自动汇集起来转化为机械能，这反映了能量的转化具有______________。
8．我国年仅22岁的优秀青年科学家研究发现：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，石墨烯的电阻突然变为0 Ω。此现象中石墨烯是________(填“绝缘体”“导体”“半导体”或“超导体”)。
9．如图所示的是发光二极管的示意图，把它连入电路中，当长脚接A接线柱，短脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都发光；当短脚接A接线柱，长脚接B接线柱时，发光二极管和小灯泡都不发光，这说明发光二极管具有________导电性。
10．如图是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、 5根轻杆、转轴组成的“永动机”转轮，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。该设想不能实现，判断的依据是____________定律。
二、选择题(每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
11．下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A．声波是一种特殊的电磁波
B．手机信号属于电磁波
C．电磁波传播速度是340 m/s
D．可见光不属于电磁波
12．我国农历春节期间，天和核心舱内3名航天员衣着喜庆，通过视频向全国人民送上不一样的新春祝福。他们祝福的声音传到地球靠的是(　　)
A．超声波 B．次声波
C．红外线 D．电磁波
13．关于信息、材料和能源，下列说法正确的是(　　)
A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，物体所含热量越多
B．超导材料可以应用于电饭锅的电热丝
C．手机芯片的主要材料是半导体材料
D．核电站是利用核能来发电的，其核心设备是核反应堆，里面发生的是可控的核聚变
14．下列有关电磁波的说法正确的是(　　)
A．电磁波包括可见光、可听声、红外线和紫外线
B．中央电视台与安徽电视台发射的电磁波在空气中的传播速度不同
C．游人在大蜀山利用卫星电话通过电磁波恢复了与外界的通信联系
D．用电子邮件可以传输文字、声音文件，但不能传输图像文件
15．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，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
16．一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷入泥土中，以上过程中发生了哪些形式的能量转化呢？有四个同学分别给出了能量转化的顺序，你认为正确的是(　　)
A．机械能→内能→化学能→机械能
B．化学能→机械能→内能→机械能
C．化学能→内能→机械能→内能
D．内能→化学能→机械能→内能
17．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图给出的实例中，错误的是(　　)
A．热机 B．电池甲
C．电池乙 D．植物生长
三、实验题(第18小题6分，第19小题6分，第20小题8分，共 20分)
18．如图甲所示，光线从一种介质斜射向另一种介质发生折射。如图乙所示，当入射角增大时，折射角先增大到90°，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象。相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。只有当光由光密介质斜射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光在内芯传播时会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
(1)由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时________(填“会”或“不会”)发生全反射现象。
(2)若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从水中射向空气时________(填“会”或“不会”)发生全反射现象。
(3)光导纤维的外套相对于内芯来说是________(填“光疏介质”或“光密介质”)。
19．如图所示为探究电磁波产生的实验。探究过程如下：
(1)实验：打开收音机开关，旋至没有电台的位置，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，导线的另一端时断时续地在锉面上摩擦，发生的现象是__________________________。
(2)分析论证：发生上述现象的原因是________。
A．导线在锉面上滑动产生的声音，经过空气传到收音机，被收音机反射而形成
B．导线在锉面上滑动的声音，经过空气传到收音机，被收音机接收再放大而形成
C．导线在锉面上滑动，引起电流的迅速变化，产生电磁波，被收音机接收而形成
D．以上三种说法都不正确
(3)实验结论是________________________。
20．【小实验】晓聪想通过实验探究永动机能否制成，他进行了下列实验：
(1)如图甲所示，在脸盆内装大半盆水，将毛巾一端浸在水中，另一端低垂在脸盆外。可以看到，搭在脸盆边的毛巾能自动吸水，并从垂在盆外的另一端流出。
(2)滴水实验：如图乙，在两个相同烧杯中盛入等量水，将棉纱带一端放入烧杯中，另一端放在烧杯外，在杯外面的棉纱带一端低于水面，右杯外面的棉纱带一端高于水面，观察现象。________杯外面的棉纱带没有水滴出，________杯外面的棉纱带有水滴出。
(3)晓聪设计了图丙所示“永动机”，推理出“永动机”是________(填“能”或“不能”)制成的。因为它违背了____________定律。
三、计算题(第21小题8分，第22小题8分，共16分；解答要有必要的公式和过程)
21．太阳能电池帆板(简称“电池板”)是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。对太空中的空间站来说，每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜60分钟，30分钟面对太阳的时间，就是电池板发电的时候。若空间站所在高度电池板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500 W，为了保证每天能够产生8.28×108 J的电能，则电池板的总面积至少是多少？(太阳能电池效率为23%)
22．嫦娥五号月球探测器由国家航天局组织实施研制，是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。为保障嫦娥五号与地球的全天候正常通信，中继星“鹊桥”绕引力平衡点L2运动，如图所示。
(1)若某时刻中继星“鹊桥”与地球相距46万千米，中继星“鹊桥”与月球相距8万千米。北京地面控制中心发出的指令需要多少时间才能传送到月球背面的嫦娥五号？(已知无线电信号的传播速度为3×108 m/s)
(2)已知地面雷达站向嫦娥五号发射出波长为0.1 m的电磁波，该雷达向嫦娥五号发出的电磁波的频率是多少？
答案
一、1.二次　2.电磁　3.化学
4．不可再生能源
5．可再生
6．核裂变　点拨：由于核聚变暂时还是不可控的，所以核电站是利用原子核发生裂变时释放出的核能来发电的。
7．方向性
8．超导体　点拨：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，石墨烯的电阻突然变为0 Ω，这种现象叫做超导现象，此现象中石墨烯是超导体。
9．单向
10．能量守恒
二、11.B
12．D　点拨：电磁波可以传递信息，春节期间，天和核心舱内3名航天员祝福的声音是通过电磁波传向地球的。
13．C　点拨：热量为过程量，不能用“所含”“具有”表示热量，故A错误；超导材料的电阻为零，而电饭锅为电热器，不能用超导材料，故B错误；手机芯片的主要材料是半导体材料，故C正确；核电站利用核能来发电，核心设备是核反应堆，发生的是可控的核裂变，故D错误。
14．C
15．B　点拨：能归入图中阴影部分的能源应该是来自太阳的热辐射，并且是可再生能源和新能源。煤炭不是可再生能源也不是新能源，沼气不是来自太阳的辐射能源，故A不符合题意；太阳能、风能是来自太阳的热辐射，并且是可再生能源和新能源，故B符合题意；天然气是不可再生能源，故C不符合题意；石油和核能是不可再生能源，故D不符合题意。故选B。
16．C　点拨：扣动扳机后，子弹中的火药燃烧，火药的化学能转化为内能，推动子弹做功，内能转化为子弹的机械能，子弹最后下落陷入泥土的过程中，子弹受到泥土的摩擦力做功，子弹的机械能转化为内能，所以整个过程中的能量转化为化学能→内能→机械能→内能。故C符合题意。
17．A　点拨：热机利用内能做功，将内能转化为机械能，故A错误。
三、18.(1)不会　(2)会　(3)光疏介质
点拨：(1)由题意可知，只有当光由光密介质斜射入光疏介质且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到水中时不会发生全反射现象。(2)若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从水射向空气时，此时入射角大于临界角，所以会发生全反射现象。(3)由题意可知，光在内芯传播时会发生全反射现象，所以光导纤维的外套相对于内芯来说是光疏介质。
19．(1)收音机发出“咔咔”或“喀喀”等杂声　(2)C
(3)变化的电流能产生电磁波
点拨：(1)打开收音机开关，旋至没有电台的位置，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，导线的另一端在锉面上时断时续地摩擦，发生的现象是收音机发出“咔咔”或“喀喀”等杂声。(2)变化的电流产生电磁波，向周围空间传播，所以此实验过程中，导线在锉面上时断时续地摩擦时，电流会时断时续，即电流迅速变化，所以产生了电磁波，电磁波由收音机接收到，被收音机放大而发出“咔咔”声；收音机不能接收声音，只能接收电磁波。故选C。(3)实验过程可以表明，迅速变化的电流能在周围空间产生电磁波。
20．(2)右；左　(3)不能；能量守恒
四、21.解：由η＝×100%可得，太阳能电池板获得的太阳能E＝＝＝3.6×109 J。由题意知，每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500 W，则每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500 J，每天的日照时间为16×0.5 h＝8 h，电池板的最小总面积S＝＝250 m2。
22．解：(1)v＝3×108 m/s＝3×105 km/s，由v＝可得，传播时间
t＝＝＝1.8 s。
(2)由v＝λf得，f＝＝＝3×109 Hz＝3 000 MHz。