第二十一章信息的传递 、第二十二章能源与可持续发展 评估测试卷（含解析） 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第二十一章信息的传递 、第二十二章能源与可持续发展 评估测试卷
(满分:100分　时间:60分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,每小题所给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1.(2024武汉中考)如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法错误的是 (　　)
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做
B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号
D.电磁波只能在空气中传播
2.(2024陕西中考)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。如图所示的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.电磁波在人们的生产、生活中扮演着非常重要的角色。下列关于电磁波的说法中错误的是 (　　)
A.微波炉是用电磁波来加热食品的 B.倒车雷达利用电磁波获取信息
C.收音机利用电磁波接收信息 D.卫星导航主要依靠电磁波传递信息
4.如图所示,把手机放在真空罩中并抽成真空,对真空罩中的手机打电话,我们看到手机显示来电。该现象说明 (　　)
A.手机能发射和接收电磁波 B.电磁波能够在真空中传播
C.电磁波的传播速度是3×108 m/s D.可见光是电磁波家族的一员
5.(2024湖北中考)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的传播速度为3×108 m/s
D.信息从月球背面传到“鹊桥二号”比到“鹊桥号”用时更短
6.(2024苏州中考)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
7.能源按不同的分类方式可进行不同分类。下列四组能源中,能归入如图所示阴影部分的一组是 (　　)
A.煤炭、地热能 B.太阳能、风能 C.水能、天然气 D.石油、核能
8.(2024湖北中考)2024年5月25日,我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用,下列说法正确的是 (　　)
A.核能是可再生能源
B.“华龙一号”是利用聚变产生能量
C.核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D.核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
9.目前,科学家正在研究太空电站,即地球同步轨道上的太阳能电站,其示意图如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.太阳释放的能量来自太阳内部发生的核聚变
B.太阳能收集板主要是将太阳能转化为化学能
C.实现“无缆传输”的微波属于超声波的一种
D.太阳能是一种清洁无污染但不可再生的能源
10.2023年7月28日,第31届世界大学生运动会在成都盛大开幕,大会期间大量开发、使用新能源材料和设备,中国向全球展现出了“绿色大运”的科技力量。关于新能源和能量及其转化,下列说法正确的是 (　　)
A.成都造“萌嘟嘟”新能源汽车使用的氢能属于一次能源
B.我们要节能是因为世界上便于利用的能量的总量在不断减少
C.双流体育馆边的光伏灯吸收的太阳能由太阳内部核裂变产生
D.空调既可以制热又可以制冷,说明热传递没有方向性
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共28分)
11.共享单车可以通过蓝牙与手机进行信号连接,蓝牙系统是通过　　　　传递信息的。使用单车时,手机要开启扫码功能,扫码时,手机摄像头的成像原理与　　　　　　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同。有的单车前端的货架底板装有太阳能电池板,可以把太阳能转化为
　　　　能,供通信系统使用。
12.“中国航天之父”钱学森曾说:“隐形技术的出现,与当年的原子弹具有类似的意义!”国产隐形战斗机歼-20通过在机身涂上一层能高效吸收　　　　的物质,达到雷达无法追踪的效果,并对发动机放出的高温气体进行处理,使敌人无法追踪其辐射出的　　　　(选填“红外线”或“紫外线”),从而达到“隐形”的效果。
13.秦山核电站是中国自行设计建造的核电站,核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆中发生的链式反应是　　　　(选填“可以”或“不可以”)控制的,是通过核　　　　来发电的;氢弹是利用核
　　　　原理制造的威力更大的核武器。(后两空均选填“裂变”或“聚变”)
14.如图所示是一款新型的“空气能热水器”,该热水器可用手机通过　　　　波远程遥控,其制热量和压缩机所耗电能之比为4∶1。某同学洗一次澡用水30 kg,这些水的温度由12 ℃升高到42 ℃吸收的热量为　　　　　J,若此过程中热水器压缩机所消耗的电能使电能表闪烁了315次,则该款电能表常数为　　　　　imp/(kW·h)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
15.国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司,其获得的频谱资源如表。1 GHz=103 MHz=109 Hz。根据下面的波谱图解答问题:
运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电
频谱资源 4.8~4.9 GHz 3.5~3.6 GHz 3.4~3.5 GHz 700~800 MHz
(1)人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“5G的电磁波比4G的电磁波在空气中传播速度快” 　　　　(选填“是”或“否”);中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度,哪个更大 　　　　　　(选填“中国电信”“中国移动”或“一样大”)。
(2)中国移动5G信号的电磁波属于哪个波段 　　　　(选填“微波”“红外线”“紫外线”或“X射线”)。
三、实验探究题(本题共2小题,16题6分,17题8分,共14分)
16.小丽等同学对电磁波在真空中能否传播的问题,进行了如下猜想。
猜想1:电磁波可能与声波类似,不能在真空中传播。
猜想2:电磁波可能与光波类似,可以在真空中传播。
接着,他们设计了如图所示的实验:
在密封的透明玻璃瓶内,放一个处于待机状态的手机,用另一个手机拨打里面的手机,听到里面手机的铃声,同时看到手机屏幕上显示的来电号码。接着用抽气机将玻璃瓶内的空气尽可能抽去,继续拨打里面的手机,虽然听不到里面手机的铃声,但仍能看到手机屏幕上显示的来电号码。
(1)分析上述实验现象,猜想　　　　是正确的,理由是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)把手机放在真空罩中,拨打真空罩内的手机,若手机能接收到呼叫信号,就说明电磁波可以在真空中传播,这是利用了　　　　。(填字母)
A.控制变量法 B.转换法 C.比较法 D.类比法
17.如图甲和乙分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。请回答:
　　　
甲　　　　　　　　　　乙
(1)甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时的能量转化是　　　　　　。
(2)乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将　　　　能转化为电能。
(3)以上能量的转化过程中,能量的总量　　　　(选填“增大”“减少”或“不变”)。
(4)这两种车与汽油机汽车相比,优点是什么 　　　　　　(说出一点即可)。
四、计算应用题(本题共3小题,18题8分,19题10分,20题10分,共28分。解答时要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
18.如图所示是新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯。“有风无光”时利用叶片转动发电,“有光无风”时利用太阳能电池板发电,二者皆备时均能发电,并日夜蓄能。请回答:
(1)该路灯两种发电方式的能量转化是什么
(2)从物理学的角度说说这种风光互补路灯有哪些优点 (答出一条即可)
19.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息,其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的太阳能。求:
(1)水在一天内吸收的热量。
(2)如果水吸收的热量用天然气提供,需要完全燃烧天然气的体积。(天然气的热值为8.4×107 J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率。
一天内太阳 照射时间/h 装水量/L 吸热板面 积/m2 水升高的 温度/℃ 水的比热容/ [J·(kg·℃)-1] 水的密度/ (kg·m-3) 太阳辐射功率/ [J·(m2·h)-1]
10 200 2.5 35 4.2×103 1×103 1.68×106
20.(2024无锡中考)我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖,其工作流程如图所示,核燃料反应堆内有低浓度的铀235,发生核反应后产生大量的热,一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路,一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯,带走核反应堆产生的热量,在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水,然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热,产生大量高温水蒸气,水蒸气做功推动汽轮机发电,做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109 J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。(标准煤的热值取3.0×107 J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀235是　　　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源,二回路中的水在蒸汽发生器中发生　　　　(填物态变化名称)吸收热量。
(2)在下列横线上补充完整核能发电的能量转化过程:核能→内能→　　　　→电能。
(3)若给居民供热5.4×1015 J,相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量
(4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为　　　　J。
【详解答案】
1.D　2.A　3.B　4.B
5.A　解析:AB.声音的传播需要介质,真空不能传声,“鹊桥号”和“鹊桥二号”利用电磁波进行信号传输,故A错误,B正确;C.镀金钼丝天线反射的信号靠电磁波传播,电磁波的传播速度为3×108 m/s,故C正确;D.由题意可知,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。
6.A
7.B　解析:A.地热能是来自地球内部,不来自太阳的辐射,故A不符合题意;B.太阳能和风能是来自太阳的可再生能源,也是一次能源,故B符合题意;C.天然气是化石能源,会越用越少,是不可再生能源,故C不符合题意;D.石油和核能都是不可再生能源,会越用越少,故D不符合题意。
8.D　解析:A.核能属于不可再生能源,故A错误;B.当前我国核电站利用的核能均是通过核裂变获得的,所以“华龙一号”是利用裂变产生能量,故B错误;C.核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成,电子在原子核外,故C错误;D.核电站使用过的核燃料称为核废料,由于核废料仍然具有放射性,因此一般埋在人烟稀少的地方,故D正确。
9.A
10.B　解析:A.氢能无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到,属于二次能源,故A错误;B.在能量的转移和转化过程中,能量的总量是不变的,但可供人类利用的能量总量在减少,故B正确;C.光伏灯吸收的太阳能由太阳内部核聚变产生,故C错误;D.热量只能由高温物体传递给低温物体,即热传递具有方向性,故D错误。
11.电磁波　照相机　电
12.电磁波　红外线
13.可以　裂变　聚变
14.电磁　3.78×106　1 200　解析:该热水器可用手机通过电磁波远程遥控;水吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg×(42 ℃-12 ℃)=3.78×106 J;由制热量和压缩机所耗电能之比为4∶1可知,压缩机所消耗的电能W=×3.78×106 J=9.45×105 J= kW·h,该款电能表的常数为=1 200 imp/(kW·h)。
15.(1)否　一样大　(2)微波
解析:(1)中国移动5G信号比4G信号传输速度快,是指5G信号承载信息量更大,更通畅。4G的电磁波和5G的电磁波在空气中的传播速度相同。(2)由图可知,中国移动5G信号的电磁波属于微波。
16.(1)2　抽气机抽去玻璃瓶内的空气,继续拨打瓶内的手机,虽然听不到瓶内手机的铃声,但仍能看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码,说明声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播
(2)B
解析:(1)没有用抽气机抽玻璃瓶内的空气时,用另一个手机拨打瓶内的手机,听到瓶内手机的铃声,同时看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码,说明此时既可以传声也可以传电磁波;用抽气机抽去玻璃瓶内的空气后,继续拨打瓶内的手机,虽然听不到瓶内手机的铃声,但仍能看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码,说明声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,由此可验证猜想2正确。(2)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电磁波能否在真空中传播,这是利用了转换法,故B正确。
17.(1)内能转化为机械能
(2)光　(3)不变　(4)环保(合理即可)
解析:(1)甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时将空气的内能转化为车的机械能。(2)乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将光能转化为电能。(3)根据能量守恒定律,在能量的转化过程中,能量的总量不变。(4)这两种车与汽油机汽车相比,优点是更环保。
18.解:(1)两种发电方式的能量转化:叶片转动发电的过程中,将机械能转化为电能;太阳能电池板将太阳能转化为电能。
(2)该路灯的优点:清洁无污染(合理即可)。
19.解:(1)水的体积:
V=200 L=200 dm3=0.2 m3,
由ρ=可知,水的质量:
m=ρV=1×103 kg/m3×0.2 m3=200 kg,
水在一天内吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×35 ℃=2.94×107 J。
(2)根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Q吸=2.94×107 J,
由Q放=Vq可知,需要完全燃烧天然气的体积:
V天然气===0.35 m3。
(3)根据题意可知,太阳能热水器一天接收的太阳能:
E=1.68×106 J/(m2·h)×2.5 m2×10 h=4.2×107 J,
该太阳能热水器的能量转化效率:
η===70%。
答:(1)水在一天内吸收的热量为2.94×107 J;
(2)需要完全燃烧天然气的体积为0.35 m3;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为70%。
20.解:(1)不可再生　汽化
(2)机械能
(3)根据Q放=q煤m得,燃烧标准煤的质量:
m===1.8×108 kg。
(4)5×109
答:(3)相当于完全燃烧1.8×108 kg标准煤产生的热量。