第21-22章 信息的传递、能源与可持续发展 【A卷知识通关练】-人教版九年级《物理》全一册单元速记巧练（解析版）

第第页第21-22章信息的传递、能源与可持续发展（A卷·知识通关练）班级___________姓名___________学号____________分数____________（考试时间：60分钟试卷满分：100分）一、选择题（每小题3分，共42分，只有一个选项符合题意）1．为了减少对环境的污染，未来我国占能源消费总量的比例逐步降低的能源是（）A．煤炭 B．核能 C．风能 D．水能解：煤、石油、天然气属于化石能源，化石燃料日趋枯竭，且对环境造成较重的污染，所以化石能源在未来我国占能源消费总量的比例逐步降低；正在开发利用的新能源有太阳能、核能、水能、风能、潮汐能、地热能等，故A符合题意，BCD不符合题意。答案：A。2．中国北斗卫星导航系统是世界第三个成熟的卫星导航系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成，北斗导航实现信息传输是通过（）A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线解：卫星导航系统和地面的联系靠电磁波，故北斗导航是通过电磁波实现信息传输，故C正确，ABD错误。答案：C。3．研究能源利用，实现可持续发展已成为21世纪世界各国共同的任务。能源按不同的分类方式可进行不同分类。下列四组能源中，能归入图中所示阴影部分的一组是（）A．煤炭、地热能、沼气 B．太阳能、风能、海洋能 C．水能、木柴、天然气 D．石油、海洋能、核能解：A、煤炭、地热能、沼气中，煤炭和沼气属于不可再生能源，故A错误。B、煤炭、地热能、沼气即属于新能源，又属于可再生能源，同时都来自于太阳辐射，故B正确。C、水能、木柴、天然气中，木柴不属于新能源，天然气不属于可再生能源，故C错误。D、石油、海洋能、核能中，石油和核能属于不可再生能源，故D错误。答案：B。4．关于电磁波下列说法错误的是（）A．电磁波的频率越高波长就越长 B．电磁波在真空中的传播速度3×105km/s C．导线中电流迅速变化会在空间激起电磁波 D．电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播解：A、在同种介质中电磁波的波速不变，由公式c＝λf可知，电磁波的频率越高，波长就越短，故A错误；B、电磁波在真空中传播为一个定值，速度为3×108m/s＝3×105km/s，故B正确；C、迅速变化的电流周围会产生电磁波，故C正确；D、电磁波的传播不需要介质，电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播，故D正确。答案：A。5．许多城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。下列说法正确的是（）A．太阳能是二次能源 B．夜晚蓄电池将电能转化为化学能 C．太阳能是可再生能源 D．交通指示灯将光能转化为电能解：A、太阳能可以从自然界直接获取为一次能源。故A错误；B、蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来；在夜晚时蓄电池给交通指示灯供电照明，将化学能转化为电能，故B错误；C、太阳能可以从自然界中源源不断的获得，是可再生能源，故C正确；D、交通指示灯属于用电器，将电能转化为光能，故D错误。答案：C。6．下列有关信息和能源等知识的描述正确的是（）A．电磁波只能传递信息不能传递能量 B．光导纤维是利用光的折射传递信息的 C．核能是可再生的二次能源 D．未来的理想能源应该是来源丰富、可再生、洁净安全、获取方便且经济的解：A、电磁波传递信息的实例：手机的应用；电磁波传递能量的实例：激光武器、激光手术。可见，电磁波不但可以传递信息，还可以传递能量，故A错误；B、光纤通信是利用光的反射传递信息的，故B错误；C、核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，而矿产资源属于不可再生资源，并且是一次能源，故C错误；D、未来的理想能源，应该是来源丰富、可再生、洁净安全、获取方便且经济，故D正确。答案：D。7．天然气是一种重要的能源，也是一种清洁能源，小明家的燃气灶使用天然气作燃料.以下关于说法正确的是（天然气的热值为4.4×107J/kg）（）A．天然气是可再生能源 B．经过技术改造小明家的燃气灶效率可达100% C．完全燃烧10g天然气放热4.4×105J D．天然气燃烧不会产生空气污染解：A.天然气不能再短时间内得到补充，是不可再生能源，故A错误；B.经过技术改造后，只能提高效率，不可能达到100%，故B错误；C.质量为m＝10g＝0.01kg的天然气完全燃烧放出的热量为Q＝mq＝0.01kg×4.4×107J/kg＝4.4×105J，故C正确；D.天然气燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳会产生温室效应，故D错误。答案：C。8．学习强国平台发布：“科学岛”上的我国大科学装置“东方超环”取得重大突破，等离子体中心电子温度首次实现1亿摄氏度运行近10秒。“东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置，被称为“人造太阳”。该装置由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制，是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克，也是中国第四代核聚变实验装置。下列哪组核能利用方式与之相同是（）①原子弹②氢弹③江苏田湾核电站④太阳A．①② B．①③ C．②③ D．②④解：东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置，被称为“人造太阳”。②氢弹④太阳。故ABC错误，D正确。答案：D。9．下列关于能源和可持续发展的描述中错误的是（）A．能量的转化、转移都是有方向性的 B．核反应堆是可控的链式反应装置 C．为了保护环境应全面禁止使用化石能源 D．太阳能、风能、水能都是可再生能源解：A、能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，故A正确；B、核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，核反应堆中发生的核裂变反应是可以控制的，故B正确；C、化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误；D、太阳能、风能、水能都是可再生能源，故D正确。答案：C。10．能源的开发利用提倡节能环保，下列符合节能环保理念的是（）A．废旧电池对环境没有污染 B．空矿泉水瓶随意丢弃 C．水资源丰富的地方可以不节约用水 D．购买商品时用布袋替代塑料袋解：A、化学电池中含有汞、镉、锂等金属元素，铅酸蓄电池中有铅电极板和电解液，随意丢弃废旧电池会污染环境，破坏生态，故A错误；B、空矿泉水瓶属于可回收垃圾，随意丢弃不符合节能环保理念，故B错误；C、即使水资源丰富的地方仍然需要节约用水，故C错误；D、用布袋代替一次性塑料袋购，减少了塑料袋的使用能减少白色污染，减少化工生产产生的温室气体，故D正确；答案：D。11．X射线、紫外线和红外线都是电磁波，其中频率最小的是（）A．X射线 B．紫外线 C．红外线 D．三种电磁波频率一样解：按照波长长短，从长波开始，电磁波可以分类为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和Ý射线等，故各选项中波长最长的是红外线，红外线的频率最小。答案：C。12．华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率，低时延、多终端、广连接数等各项优势在此次抗疫复产行动中起到了积极作用，5G智能巡检机器人，空中课堂，“智能快递小哥”……5G越来越深入我们的生活，5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（）A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．微波不属于电磁波，所以微波炉可以用金属容器加热 D．光是一种电磁波解：A、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；B、声音在15℃空气中传播速度为340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误；C、微波属于电磁波，微波炉不可以用金属容器加热，故C错误；D、光是一种电磁波，故D正确。答案：D。13．关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（）A．天然气是不可再生能源 B．北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息的 C．二极管是用半导体材料制成的 D．风能、太阳能和电能都属于二次能源解：A..天然气是化石燃料，是动植物遗体经过若干年的复杂变化形成的，属于不可再生能源，故A正确；B.卫星通信是利用电磁波传递信息的，故B正确；C.二极管具有单向导电性，是用半导体材料制成的，故C正确；D.风能、太阳能属于一次能源，电能属于二次能源，故D错误。答案：D。14．市场上出售一种装有太阳能电扇的帽子，在太阳的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意，装置的能量转化情况是（）A．太阳能﹣﹣电能﹣﹣机械能 B．太阳能﹣﹣机械能﹣﹣电能 C．电能﹣﹣太阳能﹣﹣机械能 D．机械能﹣﹣太阳能﹣﹣电能解：帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作。小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能。答案：A。二、填空题（每空1分，共17分）15．电子科大“小护士”智能机器人可以根据设定的程序自主导航，进行喷洒消毒，派发药品，还可以对病人进行生命体征测试，包括红外测温、血压、心率、血氧检测分析，并把所测数据时时传到终端。小护士显示屏是由红、绿、蓝三种颜色构成的；自主导航是利用GPS通过电磁波（选填“电磁波”或“超声波”）实现的；其红外测温的感温元件是由半导体材料制成的。解：红、绿、蓝三种颜色叫做色光的三原色；电磁波可以传递信息，自主导航就是利用GPS通过电磁波实现的；红外测温的感温元件是由半导体材料制成的。答案：红；电磁波；半导体。16．科学技术的发展极大地改变着人们的生活。从十九世纪的无线电报到今天的5G通讯，都是利用电磁波传递信息；与原始的人与人之间面对面的声音交流相比较，5G通讯具有传播速度快在空气中可达约3×108m/s、传播距离远、信息量大等优点。解：电磁波可以传递信息，无线电报、5G通讯都是利用电磁波来传递信息的；电磁波在空气中的速度可以达到3×108m/s。答案：电磁波；3×108。17．手机“微信”已成为人们交流的一种重要方式。手机是靠发射和接收电磁波传递信息的。解：手机既是无线电发射台又是无线电接收台，手机“微信”是用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波。答案：电磁波。18．改革开放以来，我国科技创新捷报频传。麒麟9905G芯片是华为有自主知识产权的芯片，该芯片采用7nm（选填“mm”、“μm”或“nm”）工艺制造。C919大型客机汇集了许多先进技术，C919通信导航系统利用电磁波实现信息的传递。解：芯片属高科技产品，采用的是顶级7nm工艺制造；电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，卫星与地面导航接收设备之间传递信号时，主要是利用电磁波传递信息的。答案：nm；电磁波。19．为了保护地球，人们一直在从自然界中寻求清洁的“绿色”能源，请举出一种你熟悉的“绿色”能源：太阳能（或风能），并写出其在生产、生活中的一项应用：太阳能热水器（或风力发电）。解：清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，主要有风能、水能、太阳能等；其应用：风力发电、水力发电、太阳能热水器（太阳能电池）等。（合理即可）答案：太阳能；太阳能热水器。20．用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的链式反应。解：这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。这就是裂变中的链式反应。答案：链式反应。21．“玉兔号”月球车成功登月，当月球上为白天时，月球车上的太阳仪可以自由旋转，将可再生（“可再生”或“不可再生”）的太阳能转化为电能，当月球上为黑夜时，月球车必须用核能来保温。核能是一次能源。解：月球车上的太阳仪可以把可再生的太阳能转化为电能；核能是一次能源，利用氦3与氘核结合成新的原子核，是核聚变过程。答案：可再生；一。22．2023年贺岁大片《流浪地球2》，有网友概括为“太阳要完了，地球要跑了”！在太阳内部，发生核聚变（选填“核裂变”或“核聚变”）产生光和热；太空中人造卫星的太阳能电池板的制作原料是硅，它是半导体（选填“半导体”或“超导”）材料；我们在电影院里能闻到爆米花的香味是扩散现象；电影院银屏发生的是漫反射。解：在太阳内部，发生核聚变产生光和热；太空中人造卫星的太阳能电池板的制作原料是硅，它是半导体材料；我们在电影院里能闻到爆米花的香味是扩散现象；电影院银屏发生的是漫反射。答案：核聚变；半导体；扩散；漫。三、实验探究题（每空2分，共26分）23．微波是一种很有“个性”的电磁波：微波一碰到金属就发生反射，金属根本无法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；微波碰到含有水分的食物，其能量大部分被食物吸收。过量的微波辐射对人体有害。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉内的磁控管能产生振动频率为2.45×109Hz的微波，直达食物内部5cm深，使食物中的水分子也随之振动，剧烈振动产生大量的热能被食物吸收，于是食物“煮”熟了。用微波炉烹饪的速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。（1）微波炉内产生的微波属于B。A．声波B．电磁波C．超声波D．红外线（2）家庭使用微波炉工作时，实现的能量转化的过程是电能转化为内能。（3）微波炉在使用时，食物不能用金属容器装入后放进炉内加热，试根据短文内容简述其原因：金属材料只反射，不吸收和传导微波能量，食物无法获得能量。（4）与其它灶具相比，微波炉烹饪速度快且热效率高的主要原因是：①微波可以穿过绝缘材料，不会消耗能量，直接把能量传给食物；②微波能直达食物内部5cm深，在食物内、外部同时加热，其能量大部分被食物吸收。。解：（1）根据题干提供的信息微波是一种很有“个性”的电磁波，可知微波是一种电磁波，了解电磁波在生活中的应用；（2）微波炉工作时，其产生的电磁波，使食物的水分子随之振动，剧烈振动产生大量的热能被食物吸收，内能增加了，所以能量转化过程是电能转化为内能；（3）根据题文中的信息可知，微波一碰到金属就发生反射，金属根本无法吸收或传导它，所以食物不能用金属容器装入后放进炉内加热；（4）由题文的信息，微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，微波一碰到金属就发生反射，装食物的容器则用绝缘材料制成，所以微波在金属外壳、食物容器上几乎不消耗能量；微波能直达食物内部5cm深，食物的内部和外部几乎同时变熟，其能量大部分被食物吸收，所以微波炉烹饪速度快且热效率高。答案：（1）B；（2）电能转化为内能；（3）金属材料只反射，不吸收和传导微波能量，食物无法获得能量；（4）①微波可以穿过绝缘材料，不会消耗能量，直接把能量传给食物；②微波能直达食物内部5cm深，在食物内、外部同时加热，其能量大部分被食物吸收。24．阅读短文，回答问题。风光互补路灯系统如图所示，目前很多乡村道路已经使用了风光互补路灯系统，它既可以通过太阳能电池板独立发电并储存在蓄电池内，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池内，还可以两者同时发电并将电能储存在蓄电池内，晚上供LED路灯照明时使用。蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至少留20%就停止电能输出，这样可延长蓄电池的寿命。某型号风光互补路灯技术参数如表。其中光电转换率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率；蓄电池的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最大限制风速10m/s电池板面积0.5m2最大输出功率320W光电转换效率12%蓄电池LED路灯蓄电池容量90Ah额定电压12V额定电压12V额定功率60W（1）当阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出总功率为60W。（2）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40W，此时风速为5m/s，风能属于新（选填“常规”或“新”）能源。（3）充满电的蓄电池以额定电压对LED路灯供电，为使蓄电池的使用寿命更长，持续供电时间不能超过14.4h，该LED路灯正常发光时的电流为5A，和普通白炽灯相比，可节能80%，则LED路灯与300W的白炽灯亮度相当。（4）如图示电路中，若蓄电池能始终提供大小恒定的电流，为恒流源。R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是D。（5）某道路的路灯采用该风光互补路灯来照明，已知路灯共600盏，每天正常工作10h则一天消耗电能360kW•h，如果用煤发出的电对该路灯供电，已知煤电转换关系为β＝400g/kW•h，则一天需要煤144kg。解：（1）太阳能电池板的输出功率：P输出＝P0/m2×0.5m2×12%＝1000W/m2×0.5m2×12%＝60W；（2）由题知，风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，即P＝kv3，因为风力发电机的最大输出功率为320W、最大限制风速为10m/s，则320W＝k×（10m/s）3，所以k=320W因为P＝kv3，所以风力发电机的输出功率为40W时的风速：v=3风能属于新能源；（3）由P＝UI，可得，I=P由I=Qt=Q由P＝UI可得，LED灯正常发光时的电流：ILED=P设两种灯泡正常发光的时间为t，由P=Wt可得，LED消耗的电能为WLED＝PLEDt＝60W×t，小灯泡消耗的电能为WL＝P因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约80%的电能，所以，PL解得：PL＝300W；（4）由图R0与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流，若电源提供的电流恒定为I总，AB、根据并联电路特点可知：U＝U0＝I0R0＝（I总﹣I）R0＝﹣IR0+I总R0，其中I总、R0为定值，由U＝﹣R0I+I总R0，可知U与I的图像为一次函数，且﹣R0＜0，故AB错误；CD、由电功率的计算公式：电路消耗总功率：P＝UI总＝（I总﹣I）R0×I总＝﹣I总R0I+I总2R0，其中I总、R0为定值，由P＝﹣I总R0I+I总2R0，可知P与I的图像为一次函数，﹣I总R0＜0，且I不能为0，P不会为0，故D正确，C错误。故选D；（5）路灯总功率：P＝60W×600＝36000W＝36kW，根据P=W已知煤电转换关系为β＝400g/（kW•h），所以需要煤的质量：m＝W总×β＝400g/（kW•h）×360kW•h＝144000g＝144kg。答案：（1）60；（2）5；新；（3）14.4；5；300；（4）D；（5）360；144。四、计算题（25题6分，26题9分，共15分）25．无人驾驶飞机简称”无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达，飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。（1）GPS定位模块利用电磁波传递信息，其在真空中的传播速度为3×108m/s。（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有方向性好、穿透力强的特点。（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所在位置的高度。（4）某无人机由输出电压14.8V、容量10000mAh的电池提供飞行能量，该电池最多可提供0.148kW•h的电能，若这些电能的80%用于飞行，当飞行功率为200W时，最长飞行时间为0.592h。解：（1）GPS定位模块利用电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为3×108m/s。（2）超声波具有方向性好、穿透力强，故利用超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物；（3）大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小，根据大气压的数值可以测定无人机的高度；（4）无人机提供的电能为：W电＝UIt＝14.8V×10000mAh＝14.8V×10A×3600s＝532800J＝0.148kW•h；由题意可知，牵引力所做的功：W＝W电×80%，则最长飞行时间为：t=W答案：（1）电磁波；3×108；（2）方向性好、穿透力强；（3）高度；（4）0.148；0.592。26．微波通