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【新趋势新情境】2024年人教版九年级物理上册情境化素养检测卷（单元+期中期末）
第二十一二十二章《电磁波与能源》单元情境化素养检测卷
本试卷共四道大题30小题，满分100分，答题时间90分钟
一、选择题（本大题共14题，每题2分，共28分）
1．（2023广东广州中考真题）各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430m~662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（ ）
A．是紫光
B．不是电磁波
C．波长比蓝光的长
D．比波长500nm的光传播速度大
【答案】C
【解析】A．由图可知波长650nm的光是红光，故A不符合题意；
B．红光也属于电磁波，故B不符合题意；
C．该光的波长是650nm，蓝光的波长是430-450nm，故该光的波长比蓝光的波长长，故C符合题意；
D．该光和波长为500nm的光都是电磁波，在真空中的传播速度一样，故D不符合题意。故选C。
2.（2024陕西中考真题） 2024年4月28日，神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球，利用的是（ ）
A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波
【答案】A
【解析】电磁波可以在真空中传播，所以画面从空间站传回地球，利用的是电磁波。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）随州日报2023年5月25日报道了国能长源随州发电有限公司“风光水火储”综合发展的良好势头。风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年发电量可达60亿度。随县光电400MW项目只是公司的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．“度”是电功率的单位，“MW”是电功的单位
B．60亿度即度，400MW即W
C．利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到100%并且不会对环境造成任何污染
D．风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源
【答案】D
【解析】AB．度是电功单位，1度就是，60亿度是度，MW是兆瓦，功率的单位，故AB错误；
C．利用煤炭进行火力发电时，总伴随着热散失，发电效率不可能达到100%，且火力发电对环境有较大的污染，故C错误；
D．风能、水能、太阳能都可从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，故D正确。
故选D。
4. （23-24九年级上·辽宁盘锦·期末）2020年5月27日，珠峰高程测量登山队成功登顶，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 登山专用手套的表面比较粗糙，可以增大摩擦
B. 测量设备的内部芯片，主要用半导体材料制成
C. 测量人员感觉呼吸困难，是因为峰顶的大气压过高
D. 测量人员使用的通信设备，利用电磁波传递信息
【答案】ABD
【解析】A．登山专用手套的表面比较粗糙，通过增大接触面的粗糙增大摩擦，故A正确；
B．测量设备的内部芯片主要是半导体材料，故B正确；
C．测量人员感觉呼吸困难，是因为峰顶的海拔较高，大气压过低，故C错误；
D．电磁波可以传递信息，测量人员使用的通信设备，利用电磁波传递信息，故D正确。
5．（23-24九年级上·湖北随州·期末）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船成功发射，之后飞船采用自主快速交会对接模式与空间站成功对接，飞船与空间站的组合体在地球附近轨道上绕地球运动，如图所示。关于该过程，下列说法中正确的是（ ）
A．飞船与空间站对接成功后，组合体受到平衡力的作用
B．与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量变小
C．空间站内的航天员处于“漂浮”状态，不受重力作用
D．指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息
【答案】D
【解析】A．组合体绕地球匀速转动过程中，方向时刻变化，所以受到非平衡力的作用，故A错误；
B．质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以，与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量不变，故B错误；
C．空间站内的航天员由于失重，处于“漂浮”状态，受重力作用，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，能够传递信息，所以，指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息，故D正确。故选D。
6.（23-24九年级上·海南海口·期末）下列有关话筒和听筒的作用的叙述中，正确的是（ ）
A．话筒的作用是把声音直接传递到受话人的听筒
B．话筒的作用是把忽强忽弱的电流信号转化成声音信号
C．话筒的作用是把声音的振动转化为强弱变化的电流信号
D．话筒的作用是把电流直接送到受话人的听筒
【答案】C
【解析】正确理解电话机听筒和话筒的原理和构造是解此类型题的关键．话筒是把声音
转化成变化的电流，而听筒是把变化的电流转化成声音．
7. （2024云南中考真题）2024年4月26日05时04分，神舟十七号航天员乘组打开“家门”，欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，并拍下“全家福”（如图）向全国人民报平安。“全家福”传回地面利用的是（ ）
A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线
【答案】A
【解析】电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，超声波、次声波不能在真空中传播；红外线波长太长，远距离传输容易造成信息失真；因此神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，并拍下“全家福”向全国人民报平安，“全家福”传回地面利用的是电磁波传回地面的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
8. （23-24九年级上·河南新乡·期末）我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星（地球上看，好像悬挂在空中不动）轨迹示意图。下列地球同步卫星说法中正确的是（ ）
A. 卫星1相对于卫星2是静止的；
B. 卫星2相对于卫星3是运动的；
C. 三颗卫星相对于地球是运动的；
D. 三颗卫星相对于地球是静止的，卫星相互间是运动的
【答案】A
【解析】A．以卫星2为参照物，卫星1与卫星2之间的位置没有变化，因此卫星1是静止的，故A正确；B.以卫星3为参照物，卫星2与卫星3之间的位置没有变化，因此卫星2是静止的，故B错误；
C. 以地球为参照物，三颗卫星与地球之间的位置没有发生变化，因此三颗卫星都是静止的，同时三颗卫星之间都没有位置变化，所以卫星相互间是静止的，故C选项错误；
D. 由C选项可知，D选项错误。故选A。
9. （2024四川达州中考真题）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（ ）
A. 鹊桥号利用声波进行信号传输
B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为
D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
【答案】A
【解析】AB．降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发。该通信利用电磁波传递信息，超声波和次声波不能在真空中传播，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意。
C．电磁波在真空中传播速度，故C正确，不符合题意；
D．根据题意知道，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，所以，信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短，故D正确，不符合题意。故选A。
10. （23-24九年级上·山西大同·期末）某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）
A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能”
【答案】C
【解析】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
11. （23-24九年级上·河南洛阳·期末）我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（ ）
A. 火力发电 B. 水力发电 C. 风力发电 D. 光伏发电
【答案】A
【解析】A．火力发电主要利用煤、石油、天然气等化石燃料燃烧时产生的热能来发电，会排放大量的二氧化碳，故A符合题意；
B．水力发电是利用水的动能和势能来发电，不会排放二氧化碳，故B不符合题意；
C．风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，不会排放二氧化碳，故C不符合题意；
D．光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，不会排放二氧化碳，故D不符合题意。故选A。
12．（2023·北京中考真题）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水的机械能不变
B．水的重力势能增大，动能减小
C．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
D．上游水位越高，能够发出的电能越多
【答案】D
【解析】AC．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能，因此水的机械能减小，故AC错误；
B．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，水的质量不变，高度降低，重力势能减小，转化为水的动能，则水的动能增加，故B错误；
D．水电站发电时，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能够转化的动能就越多，带动水轮机发出的电能就越多，故D正确。故选D。
13. （23-24九年级上·浙江绍兴·期末）《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（ ）
A. 电视机 B. 手电筒 C. 电饭锅 D. 电风扇
【答案】D
【解析】新能源电动汽车动力装置将电能转化为机械能，利用通电导体在磁场中受力的作用工作。
A．电视机将电能转化为光能与内能，故A不符合题意；
BC．手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故BC不符合题意；
D．电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作，将电能转化为机械能，故D符合题意。
故选D。
14. （23-24九年级上·湖北武汉·期末）近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A. 风能和太阳能都属于不可再生能源
B. 用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能
C. 用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能
D. 重物质量一定，井越深，能储存的电能越多
【答案】D
【解析】A．风能和太阳能都是自然界源源不断从自然界获得的能源，是可再生能源，故A错误；
B．用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，重物上升，电能转化为机械能，故B错误；
C．用电高峰时，重物下降带动发电机发电，重物下降，机械能转化为电能，故C错误；
D．重物质量一定，井越深，重物被提升的高度越大，重物具有的机械能越多，能储存的电能越多，故D正确。 故选D。
二、填空题（每空1分，共23分）
15.（23-24九年级上·内蒙古包头·期末）1876年美国人贝尔发明了电话机，能直接将声音传送到很远的地方。这架电话机和今天我们所熟悉的电话机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片______，铁膜片的______会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。
【答案】振动 振动
【解析】发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片振动，铁膜片的振动会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。
16. （2024广西中考真题）如图所示，我国空间站环绕地球飞行时，通过________（选填“电磁波”或“声波”）与地面联系；当它靠近地球的过程中，速度越来越大，则它的动能越来越________。
【答案】 电磁波 大
【解析】电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，我国空间站与地面控制中心通过电磁波传递信息。动能大小的影响因素：质量和速度，当它靠近地球的过程中，速度越来越大，质量不变，动能越来越大。
17. （23-24九年级上·哈尔滨道外区·期末）【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是相互的。航空器升空过程中，重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠________（选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。
【答案】 增大 电磁波
【解析】航空器升空过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大。
电磁波可以在真空中传播，且传播速度最快，这使得它成为航天和航空通信的理想选择，航空器与控制中心是通过电磁波联系的。
18．（2023山东滨州中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口完成自主快速交会对接，空间站应用与发展阶段首次载人发射任务取得圆满成功，地面指挥中心与空间站是通过 传递信息的。空间站的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，太阳能是 （选填“一次”或“二次”）能源。
【答案】 电磁波 一次
【解析】太空中没有空气，空间站是靠电磁波传递到地面指挥中心的。
太阳能属于直接从自然界获得的能源，是一次能源。
19．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）如图是既能显示时间、天气又能提供Wifi信号的分类垃圾箱。其电子屏幕上的彩色画面是由红、绿、 三种色光混合而成的，电子屏幕消耗的电能是 （填“一次”或“二次”）能源。静止在水平地面上的垃圾箱受到的重力与 （填“箱对地面的压力”或“地面对箱的支持力”）是平衡力。
【答案】 蓝 二次 地面对箱的支持力
【解析】光的三原色为红、绿、蓝。因此电子屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
电能是由其他形式的能转化来的，因此电能是二次能源。
作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力是一对平衡力。因此静止在水平地面上的垃圾箱受到的重力与地面对箱的支持力是平衡力。
20. （23-24九年级上·江苏无锡·期末）传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃油的化石能源属于______再生能源。为节能减排，新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图，电动汽车充电，是将电能转化为________能储存起来。
【答案】 不可 化学
【解析】化石能源在短时间内不能再生，因此属于不可再生能源。
电动汽车充电时要消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。
21. （23-24九年级上·湖南娄底·期末）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。
【答案】 可再生 电
【解析】太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。
光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。
风力发电机的作用是将风能转变为电能。
22.（23-24九年级上·辽宁大连·期末）如图甲的“充电宝”是一种给手机等电子设 ( http: / / www.21cnjy.com / )备提供电能的移动电源。我国民航局专门针对“充电宝”发出公告，公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过一定标准。这一“标准”的单位是_____（从Ah、 mAh、Wh、VA四个单位中选填一个）。 如图乙，为了方便市民出行，要求市区公交车全面安装“北斗卫星导航系统”，市民可以通过手机（导航系统接收器）查询公交车的动态位置。“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是_______（ 从可见光、电磁波、红外线、声波中选填一个）。
甲 乙
【答案】Wh。电磁波。
【解析】对于电学物理量而言，根据P=W/t知道电能W=Pt,所以电能的单位由电功率的单位与时间的单位的乘积来决定。电功率的单位有kW、W，时间的单位有h、 min 、s。组合一下我们发现kWh、 kWmin、 kWs、 Wh、 Wmin、 Ws都是电能单位。对照给出的选项，很容易知道第一个空的答案是Wh。 “北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是电磁波，所以第二个空答案是电磁波。
23．（2023河北中考真题）秉承可持续发展的思想，开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围内的重要课题，开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发生________或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量，通过可控聚变来利用核能，有望解决人类能源问题。1g核燃料聚变时释放的能量约为1×105kWh，假设把1×105kWh的能量完全转化为电能，可供年用电量为1000kWh的家庭使用________年。太阳也是一个巨大的“核能火炉”，它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量，请你写出一种转化方式或一个相关的实例：________。
【答案】裂变 100 太阳能集热器
【解析】质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的惊人的能量叫做核能，获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。
可供年用电量为1000kWh的家庭使用
太阳能转化为其他形式能量的方式：光热转换，例如用太阳能集热器把水加热；光电转换，把太阳能转化为电能，例如太阳能电池。
24．（23-24九年级上·辽宁铁岭·期末）2023年5月30日，如图是搭载神舟十六号载人飞船的长征二号运载火箭点火发射时的情景。火箭在加速上升过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的 能，所搭载的载人飞船的质量 （填“变大”“不变”或“变小”）。神舟十六号载人飞船与核心舱通过 （填“超声波”或“电磁波”）进行联系，自主完成对接。
【答案】 机械 不变 电磁波
【解析】根据能量转化可知，火箭升空时，燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，释放的内能又转化为火箭的机械能。
质量是物体所含物质的多少，不随位置的改变而改变，因此载人飞船的质量不变。
电磁波可以在真空中传播，且可以传递信息；而超声波不能再真空中传播，因此神州十六号载人飞船与核心舱通过电磁波进行联系。
三、简答与阅读理解题（本大题有3题，共25分）
25.（8分）（23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信，这些通信方式是从不同的视角进行分类的：微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其他通信方式，设计一个通信方式分类图，并在图中侧重说明以上四种方式的优点。
【答案】见解析。
【解析】通信方式的分类方法有多种形式，分类图就有更多形式。
（1）按通信信号的传输特点分为：有线传输和无线传输两大类。
（2）按通信手段分：
有线通信手段方面有：有线电话、有线电视、计算机网络通信和光纤通信等；
无线通信手段有：卫星通信、移动通信、微波中继通信、短波通信、地波通信，等等。
（3）按信号本身的特点分为：模拟通信、数字通信。
四种通信方式的优点是：
（1）微波通信优点：具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。（2）卫星通信优点：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）。
（3）光纤通信优点：传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。
（4）网络通信优点：数字化、宽带化、高速化、智能化、综合化、网络化.
26.（8分）（23-24九年级上·新疆乌鲁木齐市·期末）阅读下文，回答下列问题：
探索月球背面的秘密
2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。
为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。
由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
（1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于（ ）（选填“A”或“B”）
A．向下喷出的高温高压燃气 B．火箭下方的空气
（2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→______→______
（3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？
【答案】 （1） A （2）电能 机械能 （3）为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥
【解析】（1）燃气在火箭内部燃烧，产生高压，高速从火箭尾部喷出，由牛顿第三定律（作用力和反作用力），高速喷出的气体必然给火箭一个反作用力，这就是火箭的动力，所 以应选“A”。
（2） 支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，太阳电池阵将太阳能转化为化学能进行储存，需要时将化学能释放转化为电能使用，冲击电机、加载电机和整形电机将电能转化为机械能，所以嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→电能→机械能。
（3）鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线，它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。所以鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到的作用是：为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
27.（9分）（23-24九年级上·黑龙江大兴安岭呼中区·期末）阅读短文，回答问题
能源问题日日渐严重，现在全世界都非常重视能源问题，一方面大力发展科学技术，努力努力开发和利用新能源；另一方面想方设法提高能源利用率，并重视节约能源。尽管目前能源相当短缺，但是能源的开发前景是广阔的，首先地球上的水相当丰富，如果高效地把水分解成氢气和氧气，世界的能源问题可以得到解决。第二，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。聚变的核燃料，储量非常丰富（主要在海水中），假如地球上储量的1%被加以利用，找现在的能源消耗计算，可满足人类未来几亿年对能源的需求。第三，太阳能是取之不尽、用之不竭的，太阳内部不断地进行核反应，一年中辐射到地面的总能量为1.47×1018KW·h；等于全世界一年生产的总能量之和的两万多倍。由于太阳能太分散，现在太阳能的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模直接利用太阳能发电。太阳能开发潜力巨大；第四，随着科技的发展，人类像发现何能一样，还会不断发现其他新能源并生产人造能源。
（1）解决能源问题的根本途径是什么？
（2）对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？
（3）就人类现有技术和认识，结合本文章的介绍，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以环节能源危机？
【答案】（1）开发利用新能源；提高能源利用率；节约能源。
（2）分散，受时间、天气限制。光电、光热转换，效率低。
（3）充分利用海水资源，进一步掌握可控核聚变技术。
【解析】认真阅读短文，收集有用信息，根据学过的能源利用问题就可以容易解决本题。
四、计算题（本大题有3题，共28分）
28. （7分）（23-24九年级上·江苏苏州吴江区·期末）图是一台收音机的刻度板，表明它能接收电磁波的频率范围。广播电台靠迅速变化的电流而发射电磁波。当广播电台发射图中最高频率的电磁波时，线路中的电流方向每秒钟变化多少次？
【答案】2.16×108次。
【解析】交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率。从图中得到电磁波的最大频率是解题的关键。此外，解答此题还需要知道，交流电的频率以及周期。交流电1s经过50个周期，一个周期电流改变2次方向。
由题目信息可知，FM108MHz是频率最高的，
即电磁波的频率为
f=108MHz=1.08×108Hz
我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，
故线路中的电流方向每秒变化为：
1.08×108×2=2.16×108次。
答：该收音机能接收的最高频率是1.08×108Hz；线路中对应的电流方向，每秒钟变化
2.16×108次。
29. （9分）（23-24九年级上·云南丽江·期末）在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×105 km/s。
【答案】42m.
【解析】红外线也是电磁波，电磁波速度取
v=c=3×105 km/s=3×108 m/s。
仪器测得红外线往返时间为
2.8×10-4 ms，1s=103ms，1ms=10-3s。
则从目标到仪器时需要的时间为
t=1.4×10-4 ms=1.4×10-7s
目标与仪器之间的距离
s=vt=3×108m/s×1.4×10-7s=42m.
30. （12分）（23-24九年级上·哈尔滨·期末）6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。
（1）若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算需用材料的质量。
（2）计算该风力发电机工作10s的发电量（）。
（3）若风车10s获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。
【答案】（1）；（2）；（3）10%
【解析】（1）由可得需用材料的质量
（2）由可得该风力发电机工作10s的发电量
（3）风能利用率
答：（1）需用材料的质量为；
（2）风力发电机工作10s的发电量为；
（3）风车发电时风能的利用率为10%。
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【新趋势新情境】2024年人教版九年级物理上册情境化素养检测卷（单元+期中期末）
第二十一二十二章《电磁波与能源》单元情境化素养检测卷
本试卷共四道大题30小题，满分100分，答题时间90分钟
一、选择题（本大题共14题，每题2分，共28分）
1．（2023广东广州中考真题）各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430m~662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（ ）
A．是紫光
B．不是电磁波
C．波长比蓝光的长
D．比波长500nm的光传播速度大
2.（2024陕西中考真题） 2024年4月28日，神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球，利用的是（ ）
A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波
3．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）随州日报2023年5月25日报道了国能长源随州发电有限公司“风光水火储”综合发展的良好势头。风电、光电、水电、火电、储能多向发力，公司全面投产后预计年发电量可达60亿度。随县光电400MW项目只是公司的一部分。下列说法正确的是（ ）
A．“度”是电功率的单位，“MW”是电功的单位
B．60亿度即度，400MW即W
C．利用煤炭进行火力发电时，只要注意节约不浪费，发电效率可以达到100%并且不会对环境造成任何污染
D．风能、水能、太阳能可以从自然界中不断获得，属于可再生能源
4. （23-24九年级上·辽宁盘锦·期末）2020年5月27日，珠峰高程测量登山队成功登顶，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 登山专用手套的表面比较粗糙，可以增大摩擦
B. 测量设备的内部芯片，主要用半导体材料制成
C. 测量人员感觉呼吸困难，是因为峰顶的大气压过高
D. 测量人员使用的通信设备，利用电磁波传递信息
5．（23-24九年级上·湖北随州·期末）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船成功发射，之后飞船采用自主快速交会对接模式与空间站成功对接，飞船与空间站的组合体在地球附近轨道上绕地球运动，如图所示。关于该过程，下列说法中正确的是（ ）
A．飞船与空间站对接成功后，组合体受到平衡力的作用
B．与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量变小
C．空间站内的航天员处于“漂浮”状态，不受重力作用
D．指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息
6.（23-24九年级上·海南海口·期末）下列有关话筒和听筒的作用的叙述中，正确的是（ ）
A．话筒的作用是把声音直接传递到受话人的听筒
B．话筒的作用是把忽强忽弱的电流信号转化成声音信号
C．话筒的作用是把声音的振动转化为强弱变化的电流信号
D．话筒的作用是把电流直接送到受话人的听筒
7. （2024云南中考真题）2024年4月26日05时04分，神舟十七号航天员乘组打开“家门”，欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，并拍下“全家福”（如图）向全国人民报平安。“全家福”传回地面利用的是（ ）
A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线
8. （23-24九年级上·河南新乡·期末）我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星（地球上看，好像悬挂在空中不动）轨迹示意图。下列地球同步卫星说法中正确的是（ ）
A. 卫星1相对于卫星2是静止的；
B. 卫星2相对于卫星3是运动的；
C. 三颗卫星相对于地球是运动的；
D. 三颗卫星相对于地球是静止的，卫星相互间是运动的
9. （2024四川达州中考真题）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（ ）
A. 鹊桥号利用声波进行信号传输
B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为
D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
10. （23-24九年级上·山西大同·期末）某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）
A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能”
11. （23-24九年级上·河南洛阳·期末）我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（ ）
A. 火力发电 B. 水力发电 C. 风力发电 D. 光伏发电
12．（2023·北京中考真题）如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水的机械能不变
B．水的重力势能增大，动能减小
C．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
D．上游水位越高，能够发出的电能越多
13. （23-24九年级上·浙江绍兴·期末）《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（ ）
A. 电视机 B. 手电筒 C. 电饭锅 D. 电风扇
14. （23-24九年级上·湖北武汉·期末）近年来风能和太阳能发电逐渐增多。为增加供电稳定性，需要储能系统进行调节。研究发现可利用“深井拉铁”技术储存电能，还能实现废旧矿井的再利用。如图所示，用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A. 风能和太阳能都属于不可再生能源
B. 用电低峰时，重物上升，机械能转化为电能
C. 用电高峰时，重物下降，电能转化为机械能
D. 重物质量一定，井越深，能储存的电能越多
二、填空题（每空1分，共23分）
15.（23-24九年级上·内蒙古包头·期末）1876年美国人贝尔发明了电话机，能直接将声音传送到很远的地方。这架电话机和今天我们所熟悉的电话机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片______，铁膜片的______会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。
16. （2024广西中考真题）如图所示，我国空间站环绕地球飞行时，通过________（选填“电磁波”或“声波”）与地面联系；当它靠近地球的过程中，速度越来越大，则它的动能越来越________。
17. （23-24九年级上·哈尔滨道外区·期末）【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是相互的。航空器升空过程中，重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠________（选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。
18．（2023山东滨州中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口完成自主快速交会对接，空间站应用与发展阶段首次载人发射任务取得圆满成功，地面指挥中心与空间站是通过 传递信息的。空间站的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，太阳能是 （选填“一次”或“二次”）能源。
19．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）如图是既能显示时间、天气又能提供Wifi信号的分类垃圾箱。其电子屏幕上的彩色画面是由红、绿、 三种色光混合而成的，电子屏幕消耗的电能是 （填“一次”或“二次”）能源。静止在水平地面上的垃圾箱受到的重力与 （填“箱对地面的压力”或“地面对箱的支持力”）是平衡力。
20. （23-24九年级上·江苏无锡·期末）传统燃油汽车排放的尾气是大气污染的主要来源，提供传统燃油的化石能源属于______再生能源。为节能减排，新能源汽车正逐步取代传统燃油汽车。如图，电动汽车充电，是将电能转化为________能储存起来。
21. （23-24九年级上·湖南娄底·期末）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将太阳能转化为电能；车轮轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。
22.（23-24九年级上·辽宁大连·期末）如图甲的“充电宝”是一种给手机等电子设 ( http: / / www.21cnjy.com / )备提供电能的移动电源。我国民航局专门针对“充电宝”发出公告，公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过一定标准。这一“标准”的单位是_____（从Ah、 mAh、Wh、VA四个单位中选填一个）。 如图乙，为了方便市民出行，要求市区公交车全面安装“北斗卫星导航系统”，市民可以通过手机（导航系统接收器）查询公交车的动态位置。“北斗卫星”向手机传送信息，传播媒介是_______（ 从可见光、电磁波、红外线、声波中选填一个）。
甲 乙
23．（2023河北中考真题）秉承可持续发展的思想，开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围内的重要课题，开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发生________或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量，通过可控聚变来利用核能，有望解决人类能源问题。1g核燃料聚变时释放的能量约为1×105kWh，假设把1×105kWh的能量完全转化为电能，可供年用电量为1000kWh的家庭使用________年。太阳也是一个巨大的“核能火炉”，它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量，请你写出一种转化方式或一个相关的实例：________。
24．（23-24九年级上·辽宁铁岭·期末）2023年5月30日，如图是搭载神舟十六号载人飞船的长征二号运载火箭点火发射时的情景。火箭在加速上升过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的 能，所搭载的载人飞船的质量 （填“变大”“不变”或“变小”）。神舟十六号载人飞船与核心舱通过 （填“超声波”或“电磁波”）进行联系，自主完成对接。
三、简答与阅读理解题（本大题有3题，共25分）
25.（8分）（23-24九年级上·辽宁抚顺·期末）微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信，这些通信方式是从不同的视角进行分类的：微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其他通信方式，设计一个通信方式分类图，并在图中侧重说明以上四种方式的优点。
26.（8分）（23-24九年级上·新疆乌鲁木齐市·期末）阅读下文，回答下列问题：
探索月球背面的秘密
2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。
为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。
由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
（1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于（ ）（选填“A”或“B”）
A．向下喷出的高温高压燃气 B．火箭下方的空气
（2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→______→______
（3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？
27.（9分）（23-24九年级上·黑龙江大兴安岭呼中区·期末）阅读短文，回答问题
能源问题日日渐严重，现在全世界都非常重视能源问题，一方面大力发展科学技术，努力努力开发和利用新能源；另一方面想方设法提高能源利用率，并重视节约能源。尽管目前能源相当短缺，但是能源的开发前景是广阔的，首先地球上的水相当丰富，如果高效地把水分解成氢气和氧气，世界的能源问题可以得到解决。第二，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。聚变的核燃料，储量非常丰富（主要在海水中），假如地球上储量的1%被加以利用，找现在的能源消耗计算，可满足人类未来几亿年对能源的需求。第三，太阳能是取之不尽、用之不竭的，太阳内部不断地进行核反应，一年中辐射到地面的总能量为1.47×1018KW·h；等于全世界一年生产的总能量之和的两万多倍。由于太阳能太分散，现在太阳能的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模直接利用太阳能发电。太阳能开发潜力巨大；第四，随着科技的发展，人类像发现何能一样，还会不断发现其他新能源并生产人造能源。
（1）解决能源问题的根本途径是什么？
（2）对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？
（3）就人类现有技术和认识，结合本文章的介绍，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以环节能源危机？
四、计算题（本大题有3题，共28分）
28. （7分）（23-24九年级上·江苏苏州吴江区·期末）图是一台收音机的刻度板，表明它能接收电磁波的频率范围。广播电台靠迅速变化的电流而发射电磁波。当广播电台发射图中最高频率的电磁波时，线路中的电流方向每秒钟变化多少次？
29. （9分）（23-24九年级上·云南丽江·期末）在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×105 km/s。
30. （12分）（23-24九年级上·哈尔滨·期末）6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。
（1）若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算需用材料的质量。
（2）计算该风力发电机工作10s的发电量（）。
（3）若风车10s获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。
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