第21-22章 信息的传递、能源与可持续发展 【B卷能力提升练】-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（B卷·能力提升练）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．下列能源中属于可再生能源的是（）A．石油 B．核能 C．天然气 D．太阳能解：AC、石油、天然气属于化石能源，用完很难再生，是不可再生能源，故AC错误。B、核能不能短时间内从自然界补充，属于不可再生能源，故B错误。D、太阳能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源，故D正确。答案：D。2．北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是（）A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息 B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成 D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量解：A、卫星导航是利用电磁波传递信息的，所以“北斗导航系统”是利用电磁波向地面传递信息的，故A正确；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、北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成，故C错误；D、北斗卫星需要发射电磁波，消耗能量，故D错误。答案：A。3．为了推动风能开发利用，我国规划“十四五”期间风力发电量实现翻倍。风能属于（）A．可再生的清洁能源 B．不可再生的清洁能源 C．可再生的非清洁能源 D．不可再生的非清洁能源解：风能是从自然界直接获取的能源，清洁无污染且可以再生更新、被人类反复利用，属于可再生的清洁能源，故A符合题意，BCD不符合题意。答案：A。4．电磁波在我们的生产、生活以及科学研究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．“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息 B．导线中的电流迅速变化会在空间产生电磁波 C．微波炉是用电磁波来加热食品的 D．光不是电磁波解：A、“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球，故A正确；B、变化的电流会激起电磁波，故B正确；C、微波炉是利用电磁波来加热食品的，故C正确；D、光本身就是一种电磁波，故D错误。答案：D。5．关于能量和能源，下列说法正确的是（）A．煤、石油、天然气都是可再生能源 B．电能是一次能源 C．水力发电是将水的机械能转化为电能 D．太阳释放的能量是核裂变产生的解：A、煤、石油、天然气都是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A错误；B、电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故B错误；C、水力发电机发电时是将水的机械能转化为电能，故C正确；D、太阳释放的能量是氢核聚变产生的，故D错误。答案：C。6．近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（）A．量子计算机中的电子器件都是由超导体制成 B．水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用 C．新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与内燃机的工作原理相同 D．光纤通信，是利用光在纤维材料中多次反射传输信息的解：A、计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的，故A错误；B、水力、风力、利用的是水能、风能，属于可再生能源，火力发电利用的是煤炭的内能，属于不可再生资源，故B错误；C、新能源汽车的动力部件是蓄电池，用的电能，内燃机利用的汽油的内能，故C错误；D、光纤通信，是利用了光在纤维材料中多次反射传输信息，故D正确。答案：D。7．如图所示的白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，是世界在建规模最大的水电工程。正式投运后，每年可向华东地区输送1.14×1017J的电能，相当于火力发电站燃烧1.0×1010kg标准煤所获得的电能。标准煤的热值取3.0×107J/kg。下列说法中错误的是（）A．水能是可再生能源 B．水电站将水的机械能转化为电能 C．煤炭是不可再生能源 D．火力发电站的发电效率为50%解：A、水能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A正确；B、水力发电，将水的机械能转化为电能，故B正确；C、煤等化石能源在地球上的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，故C正确；D、标准煤完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.0×1010kg×3.0×107J/kg＝3×1017J，火力发电站的发电效率η=W答案：D。8．核电站的发电流程如图所示，在发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（）A．核能→化学能→内能→电能 B．核能→化学能→机械能→电能 C．核能→内能→机械能→电能 D．核能→机械能→内能→电能解：在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上，因此，选项C的描述符合题意。答案：C。9．人类的发展离不开能源。下列说法正确的是（）A．现代生活离不开电，电能是一次能源 B．目前人类已建成的核电站，都是利用核聚变发电 C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值 D．风能、水能、太阳能等可再生能源的开发和利用是未来理想能源的一个重要发展方向解：A、电能不能直接从自然界中获得，需要其他能源进行加工和转化，所以电能是二次能源，故A错误；B、目前人类已建成的核电站，都是利用核裂变来发电的，故B错误；C、新能源的开发和利用技术难、成本高，但可以缓解能源危机，有实用价值，故C错误；D、风能、水能、太阳能等可再生能源的开发和利用是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。答案：D。10．推动“节能减排”工作，有助于实现国家提出的“碳中和、碳达标”的目标。下列做法可取的是（）A．实行垃圾分类回收利用 B．出行时尽量选择驾驶私家车 C．就餐时选择使用一次性餐具 D．大力发展火力发电解：A、实行垃圾分类回收利用体现了节能的理念，故A正确；B、出行时选择驾驶私家车增加了碳排放，故B错误；C、使用一次性餐具浪费了国家资源，故C错误；D、火力发电需要燃烧煤，增加了碳排放，故D错误。答案：A。11．电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（）

A．紫外线属于可见光 B．红外线的波长比可见光的短 C．X射线的频率比无线电波的低 D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等解：A、人看不见红外线和紫外线，红外线和紫外线都属于不可见光，故A错误；B、根据电磁波谱的波长顺序可知，红外线的波长比可见光的波长长，故B错误；C、由图可知，X射线的频率比无线电波高，故C错误；D、可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。答案：D。12．5G通信技术是指第五代移动通信系统，我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于5G与4G的下列说法错误的是（）A．5G和4G都是利用电磁波进行无线通信 B．5G比4G传输处理数据的容量更大 C．5G比4G处理数据的速度更快 D．5G传播电磁波的速度比4G的快解：AD、5G和4G都是利用电磁波进行无线通信，在真空中传播的速度是3×108m/s，故A正确，D错误；BC、5G网络最大的优势在于提供的移动宽带服务速率更快，延时更低（可以做到1毫秒），传输更大容量数据时稳定性更好，且网络更安全，故BC正确；答案：D。13．下列关于信息传递和能量的有关说法正确的是（）A．电磁波的传播需要介质 B．卫星是利用电磁波传递信息的 C．风能、水能和太阳能都是一次、不可再生能源 D．能量转化是守恒的，所以能源取之不尽用之不竭解：A.电磁波的传播不需要介质，故A错误；B.卫星都是用电磁波传递信息的，故B正确；C.风能、水能、太阳能可以直接从自然界源源不断的获得，属于一次能源、可再生能源，故C错误；D.能量是守恒的，但是能量的转化和转移是有方向性的，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源，故D错误。答案：B。14．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（）A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能 B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的 C．地球上的水循环是由太阳能推动的 D．太阳能来源于太阳内部的核裂变解：煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能；生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的；地球上的水循环是由太阳能推动的；太阳能来源于太阳内部的核聚变。综上所述故D叙述错误，符合题意。答案：D。二、填空题（每空1分，共17分）15．“天问一号”探测器在火星上是通过电磁波（填“电磁波”或“超声波”）向地球传递信息的，传递过程中不需要（填“需要”或“不需要”）介质。解：“天问一号”探测器在火星上是通过电磁波向地球传递信息的；电磁波的传播不需要介质。答案：电磁波；不需要。16．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已能通过北斗导航系统实行精准作业，它们是利用电磁波（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。如图，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，它具有的机械能变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。解：（1）北斗导航系统利用电磁波将探测到的信息传回地面；（2）水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中总质量变小，它具有动能和势能都在变小，因此它的机械能变小。答案：电磁波；变小。17．NFC的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等，该技术利用电磁波传递信息，该波在真空中的传播速度约为3×108m/s。解：电磁波可以传递信息，近场通信技术利用电磁波传递信息，该波在真空中的传播速度约为3×108m/s。答案：电磁；3×108。18．在图书馆里，智能机器人可以辅助或替代图书馆管理员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。读者与智能机器人图书管理员“小i”对话，咨询某图书所在位置，“小i”需将读者的声音信号转化为电流信号，这与发电机（选填“发电机”或“电动机”）的原理相同；在阳光充足的时候，“小i”可以通过将太阳能转化为电能，实现无线充电；“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过电磁波来传递信息。解：（1）读者与“小i”对话，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将读者的声音信号转化为电流信号，这是电磁感应现象，与发电机的原理相同。（2）在阳光充足的时候，“小i”的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能的方式实现无线充电。（3）“小i”提供无线上网服务，则它与互联网之间通过电磁波来传递信息。答案：发电机；太阳；电磁波。19．从远处看太阳像一个巨大的火球，它在不断地向外释放能量，在太阳内部时刻都在发生着核聚变，太阳能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。解：太阳像一个巨大的火球，它在不断地向外释放巨大的能量，在太阳内部时刻都在发生核聚变。太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源。答案：聚；可再生。20．中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三分裂变和四分裂变现象。如图，为某种核反应示意图，这属于核裂变，核电站的核反应堆就是利用该反应释放核能的设备；氢弹利用的是核聚变在瞬间释放的能量。（选填“裂”或“聚”）解：图中是铀核吸收一个中子以后，分裂成两个质量较小的原子核，同时放出二个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应；链式反应是核裂变的原理，核电站的核反应堆就是利用该反应释放核能的设备；氢弹利用的是核聚变在瞬间释放的能量。答案：裂；聚。21．可燃冰是一种绿色清洁能源。可燃冰属于不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在北方山地区域，风力发电机随处可见，电能属于二次（选填“一次”或“二次”）能源。解：可燃冰一旦消耗，很难在短时间内从自然界中得到补充，因而是不可再生能源；电能需要将风能转化为机械能，机械能再转化为电能，故是二次能源。答案：不可再生；二次能源。22．我国具备完全自主知识产权的“华龙一号”核电机组的投入运行，使中国跻身核电技术先进国家行列。核电站是利用核反应堆发生核裂变（裂变/聚变）时提供的能量发电的，反应堆冷却系统采用水冷方式是利用热传递（做功/热传递）的方式来改变内能。解：核电站是利用核反应堆发生核裂变时提供的能量发电的，冷却系统采用水冷方式是利用热传递的方式来改变内能。答案：裂变；热传递。三、实验探究题（每空2分，共16分）23．我们生活在电磁波的海洋中，当需要防止电磁波干扰时，通常用金属壳将电磁波与需加以屏蔽的区域隔开，避免电磁波进入，这种做法就是电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋，侧面的大窗上镶嵌着一块电磁屏蔽玻璃，如图所示。请你自选器材设计一个实验，检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁波。写出实验步骤和判断方法。解：实验器材：两部手机；实验方法：把一部正常的手机放在电磁屏蔽玻璃箱内，用另一部手机拨打这部手机的号码，听手机是否放出铃声，看手机是否接收到来电信号；判断方法：如果电磁屏蔽玻璃箱内的手机接收不到信号，说明电磁屏蔽玻璃有屏蔽作用；如果手机接收到信号，说明电磁屏蔽玻璃没有屏蔽作用。24．太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用。例如太阳能路灯，其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题：影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想：猜想1：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关；猜想2：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关；猜想3：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。根据以上猜想，他们设计好实验方案，进行了实验探究，步骤如下：A．先选用相同的三块0.1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10min、20min、30min，光电板吸收的能量被储存，让他们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于表中；B．再选用0.2m2、0.3m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；C．然后再选用相同的两块0.1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于表中；实验数据记录如表：序号光电板的面积（m2）光照时间（min）光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间（min）10.110黑色3020.120黑色6030.130黑色9040.210黑色6050.310黑色9060.110绿色2070.110白色5（1）由表中1、2、3（填表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，得出的结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想2进行验证，得出结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多。（3）由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用黑色最好。（4）综合分析可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色，你觉得还与哪些因素有关？（写出一种即可）解：（1）猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关；验证猜想1，需要控制光电板的面积相同、光电板的颜色相同而光电板的光照时间不同，由表中实验数据可知，实验序号1、2、3的数据符合要求；（2）由表中1、4、5三组数据可知，光照时间相同、光电板的颜色相同而光电板的面积不同，所以能对猜想2进行验证；进一步分析可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多，得出结论是：在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多；（3）根据表中数据1、6、7可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板能使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好；（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光电板的材料等因素有关。答案：（1）1、2、3；（2）2；在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多；（3）黑；（4）光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度有关。四、计算题（25题8分，26题17分，共25分）25．阅读下面材料，并回答材料下面的问题光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和GeorgeA．Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图26甲所示），粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米。光纤通信的原理是利用光的全反射现象。当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象。表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进（如图26乙）。一根光纤的潜在带宽可达20THz．采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是。A．输电B．通信C．导热D．照明（2）光纤是利用光波在光