第十章 电磁波与信息技术 第十一章 物理学与能源技术　综合能力检测卷 教科版（含答案解析）

第十、十一章　综合能力检测卷
时间:60分钟　　满分:100分
一、选择题(每题3分,共30分)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.2018年12月27日,我国自主研发建设的北斗卫星导航系统开始提供全球服务.卫星向地面传递信息是通过
(　　)
A.超声波
B.次声波
C.电磁波
D.红外线
2.关于电磁波,下列说法正确的是
(　　)
A.光波不是电磁波
B.电磁波既能传递信息,也能传递能量
C.电磁波不能在真空中传播
D.电磁波看不见、摸不着,但能听得见
3.下列事例中,没有利用电磁波的是
(　　)
A.卫星转播比赛
B.太阳辐射　　C.激光治疗近视
D.有线电话交谈
4.智能手环可随时记录佩戴人的运动数据,并能将数据无线传输到手机上显示,如图所示.将数据从智能手环无线传输到手机利用的是电磁波,下列关于电磁波的说法正确的是
(　　)
A.电磁波的波长越长,频率越小,波速就越快
B.智能手环利用电磁波传递的是能量
C.与声波不同,电磁波在真空中传播速度最快
D.电磁波不能在水中传播
5.下列现象中,能量的形式没有发生转化的是
(　　)
　　　
A.植物的光合作用B.从高处流下来的水撞击水轮机叶轮C.行驶中的电动自行车D.风车发电
6.下列有关核能的利用,叙述正确的是
(　　)
A.原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器
B.氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器
C.核电站中的能量转化顺序是:核能→化学能→内能→机械能→电能
D.氢弹和原子弹爆炸时能量的转化和转移是有方向性的
7.电能是最方便的能,如图所示展示了电能的获取和使用过程,下列关于电能的说法不正确的是
(　　)
A.电能是由其他形式的能转化而来的二次能源
B.电能可以方便地转化为其他形式的能
C.用电器是将电能转化为其他形式的能的设备
D.电能可以直接利用,不需要转化
8.如图所示为麻省理工大学教授课堂演示情景,教授将一个质量为
15.5
kg
的白球从下巴处放手,结果白球摆回时并没有砸到他的下巴,教授的一句“物理生效了,我还活着”让人回味悠长,下列关于此实验说法正确的是
(　　)
A.白球在摆动过程中机械能保持不变
B.白球摆动过程中机械能不断减小
C.白球摆动过程中内能转化为机械能
D.此过程不符合能量守恒定律
9.关于信息与能源,下列说法错误的是
(　　)
A.水能是可再生能源,可循环利用,因此不需要节约水资源
B.焚烧秸秆既污染环境又浪费能源,因此要大力禁烧秸秆,加强秸秆的综合利用和开发
C.用LED灯取代白炽灯符合节能减排理念
D.核电站一旦发生泄露,将产生严重的危害,所以必须制定严格的安全标准和规范
10.下列关于信息技术的说法正确的是
(　　)
A.光纤通信不是靠电磁波传递信息的
B.有线电话通话时,在电话线中传递的是声信号
C.手机通信是利用超声波传递信息的
D.卫星通信是靠电磁波传递信息的
二、填空题(每空2分,共54分)
11.在原子、原子核、电子、中子、质子中,带负电的是　　　.核反应堆是通过可控核　　　　(填“裂变”或“聚变”)反应释放核能的设备.?
12.如图是一款无人驾驶汽车的原型图.汽车自动驾驶时测距所用的雷达传感器是利用　　　　　　波来了解周围的交通状况的,所用的汽油属于　　　　　　(填“一次”或“二次”)能源.?
13.2018年11月7日,第五届世界互联网大会在浙江乌镇开幕.计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是　　　　(填“输电”“通信”或“导热”),光波　　　(填“属于”或“不属于”)电磁波,电磁波在真空中的传播速度为　　　　m/s.?
14.在“手机一族”越来越低龄化的今天,手机辐射对儿童健康的不良影响越来越引起人们的关注.手机辐射的　　　　会在一定程度危害人体健康;微波与中、长波传播速度相同,但其波长较短,因此频率较　　　　.?
15.用手机通话和面对面说话,都是信息交流的方式,传递信息时前者主要靠电磁波,后者主要靠声波.从传递能量的形式看,电磁波传递的是　　　　能,声波传递的是　　　　能.?
16.多年前,澳大利亚帕克斯天文台接收到周期为8×10-7
s的神秘电磁波,一度认为是外星人的通信信号.后来发现,信号源头居然是隔壁的微波炉,因为测得该微波炉泄漏的电磁波频率恰好是　　　　Hz.为解决微波泄漏问题,该微波炉工作时,应将其置于密闭　　　　(填“真空罩”或“金属盒”)内.?
17.如图是某地区风力发电的外景,风力发电是将风能转化为　　　　　　能,且风能是清洁的　　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源,是世界各国大力发展的新能源之一.能源利用的实质是能量的转化或转移,在此过程中能的总量是　　　　　　(填“逐渐减少”“保持不变”或“逐渐增加”)的.?
18.乐乐学习了物理,在生活中发现很多现象都蕴含了物理知识.①学校保安利用遥控器打开学校大门利用了　　　　　　;②倒车雷达利用了　　　　　　;③手机Wi-Fi上网利用了　　　　　　;④医院用的消毒灯利用了　　　　　　.(均填“超声波”“电磁波”“红外线”或“紫外线”)?
19.如图所示是利用浅层地热能调节室温的原理图.具体做法是:往地下打孔后,把管道埋到里头,然后接入自来水.冬天,自来水通过管道伸入地下,被恒温层加热,再循环出来就能提高室内温度;夏天则相反,能降低室内温度.利用浅层地热调节室温,其实就是一种能量　　　　(填“转移”或“转化”)的过程.用自来水作循环工作的物质,是因为水的　　　　　　大.某住户室内容积250
m3,夏天,用此方式使室内温度降低10
℃,需要让水带走热量　　　　　J.[空气的比热容为1×103
J/(kg·℃),密度为1.2
kg/m3]?
20.电磁波是一个大家族,图1是它们的家族谱,下面对应是各种电磁波的主要应用.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1　　　　　　　　　　　　　　　图2
(1)判断手骨折部位要照X射线,其电磁波波长比无线电波　　　　(填“长”或“短”);?
(2)红外线与紫外线的频率用f表示,f红外线　　　f紫外线;它们在真空中的传播速度:v红外线　　　v紫外线(两空均填“>”“<”或“=”)?
(3)“铱-192”发出的电磁波能穿透30
mm厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤,结合图2所示推知:“铱-192”发出的用于金属内部探伤的最有可能是下列中的　　　　(填序号).?
A.可见光
B.α射线
C.β射线
D.γ射线
三、综合应用题(每题8分,共16分)
21.某场比赛正在上海体育场激烈进行着,东方卫视同时通过卫星将这一赛事向全国现场直播.
(1)北京球迷张先生正在家里通过电视收看这场比赛.若通信卫星离地面高度为3.6×104
km.则信号从上海传送到张先生家的电视机中约需要多长时间?
(2)若东方卫视所发出的电视信号的频率为
500
MHz,则所使用的电磁波的波长是多少?
(3)除了上述的通信方式之外,还可以通过什么办法将电视信号从上海传送到北京(至少列出两种)?
22.阅读短文,回答问题.
如图所示是外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一.其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活.电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能.某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8
m2,太阳照射时产生U=120
V的电压,并对整车提供最大为10
A的电流,机车最大可获得P=800
W的机械功率.设太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103
W.
该车加速性能优越,从静止开始加速100
m的路程最短仅需5
s.
(1)车载导航系统是利用　　　　　　来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的　　　　　　.?
(2)若设计该汽车车身的材料应具有强度高且轻便的特点,则下表所列的材料中,最为理想的是　　　　.?
　　材料
技术指标　　　
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)
强
较弱
较强
强
密度/(kg·m-3)
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103
(3)该汽车从静止加速100
m路程的过程中可以达到的最大平均速度为　　　　　　m/s.?
(4)太阳能属于　　　　　　(填“一次”或“二次”)能源;太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为　　　　　　.?
第十、十一章　综合能力检测卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
C
B
D
D
B
A
D
1.C　【解题思路】　卫星向地面传递信息,是通过电磁波来完成的,选C.
2.B　【解题思路】　光波是一种电磁波,故A错误;电磁波可以传递信息,同时也可以传递能量,故B正确;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;电磁波看不见、摸不着,也听不见,故D错误.
3.D　【解题思路】　卫星转播比赛利用的是电磁波.太阳辐射到地面的是各种各样的电磁波.
激光是一种电磁波.
有线电话的原理:话筒把声音变成变化的电流,变化的电流沿着导线传到远方,对方的听筒把变化的电流还原成声音.故选D.
4.C　【解题思路】　所有电磁波的波速是一定的,波长λ与频率f成反比,故A错误;智能手环利用电磁波传递的是信息,故B错误;电磁波在真空中传播速度最快,为3×108
m/s,故C正确;电磁波能在水中传播,故D错误.
5.B　【解题思路】　植物的光合作用是将光能转化为化学能,A不合题意;从高处流下来的水撞击水轮机叶轮,是水的机械能变成叶轮的机械能,能量的形式本质没有发生改变,B符合题意;行驶中的电动自行车将电能转化为机械能,C不合题意;风车发电的过程中,将风能转化为电能,D不合题意.选B.
6.D　【解题思路】　原子弹是利用核裂变原理制成的一种核武器,故A错误;氢弹是利用核聚变原理制成的核武器,故B错误;核电站能量转化的过程是:通过核反应把核能转化为内能,得到高温水蒸气;水蒸气推动气轮机转动,把内能又转化为机械能;气轮机再带动发电机发电,得到电能.故能量转化的正确顺序是核能→内能→机械能→电能,故C错误;自然界中的能量的转移和转化是有方向性的,所以氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的,故D正确.
7.D　【解题思路】　电能是由其他形式的能转化而来的二次能源;由题图可知,电能可以方便地转化为机械能、光能、内能等,所以电能应用非常广泛;用电器是消耗电能、把电能转化为其他形式的能的设备;故ABC正确.人类不能直接利用电能,必须通过转化才能利用,故D错误.
8.B　【解题思路】　白球在摆动过程中,部分的机械能因为球和空气摩擦而转化为内能,最终导致白球的机械能减少,这一过程符合能量的转化和守恒定律,即能的总量保持不变.
9.A　【解题思路】　水能是可再生能源,可循环利用,但地球上可以利用的淡水资源是有限的,因此需要节约水资源,故A错误;焚烧秸秆会浪费能源,污染环境,因此要大力禁烧秸秆,加强秸秆的综合利用和开发,故B正确;照明效果相同的LED灯比白炽灯的能耗低得多,故C正确;核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害,核废料有放射性,会对环境造成污染,因此必须制定严格的安全标准和规范,故D正确.
10.D　【解题思路】　光也是一种电磁波,所以光导纤维利用光的反射传输信息,利用的是电磁波,故A错误;有线电话是利用变化的电流来传递信息的,故B错误;手机通信是利用电磁波传递信息的,故C错误;卫星通信是利用电磁波来实现的,故D正确.
11.【参考答案】　电子　裂变
【解题思路】　原子不带电,原子核带正电,电子带负电、中子不带电、质子带正电;核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的.
12.【参考答案】　电磁　一次
13.【参考答案】　通信　属于　3×108
【解题思路】　光纤的主要作用是通信,光波属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度为3×108
m/s.
14.【参考答案】　电磁波　高　
【解题思路】　手机既是无线电发射台又是无线电接收台,手机是靠电磁波来传递信息的,而电磁波有辐射,会对人体健康产生危害;不同频率(波长)的电磁波的波速相同时,频率与波长成反比,因此波长越短,频率就越高.
15.【参考答案】　电　声
【解题思路】　手机通话是依靠电磁波来实现的,传递的是电能;面对面说话,声音传递的是声能.
16.【参考答案】　1.25×106　金属盒
【解题思路】　电磁波频率f===1.25×106
Hz;将微波炉置于密闭的金属盒内,微波就不会泄漏.
17.【参考答案】　电　可再生　保持不变
18.【参考答案】　红外线　超声波　电磁波　紫外线
19.【参考答案】　转移　比热容　3×106
【解题思路】　利用浅层地热调节室温,是通过热传递来改变内能的;用自来水作循环工作的物质,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他液体相比较,升高相同的温度,水吸收的热量多;该住户室内空气的质量m=ρV=1.2
kg/m3×250
m3=300
kg,水带走的热量为:Q放=cmΔt=1×103
J/(kg·℃)×300
kg×10
℃=3×106
J.
20.【参考答案】　(1)短　(2)<　=　(3)D
【解题思路】　(1)由图1知X射线的频率高于无线电波的频率,由电磁波的波速、波长、频率之间的关系式c=λf,可知电磁波的频率越高,波长越短.故X射线的波长短;(2)由图1知红外线的频率为1012
Hz,紫外线的频率大于1014
Hz,故f红外线m/s,故v红外线=v紫外线;(3)由图2知γ射线的穿透能力最强,故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线,故选D.
21.解:(1)t====0.24
s.
(2)由c=λν可得λ===0.6
m.
(3)还可以通过光纤通信、网络通信等方式将电视信号从上海传送到北京.
22.【参考答案】　(1)电磁波　紫外线　(2)碳纤维　(3)20　(4)一次　15%
【解题思路】　(4)太阳能属于一次能源;太阳能电池板的效率η===15%.