苏科版初中九年级物理第十七十八章素养综合检测电磁波与现代通信能源与可持续发展课件

第十七、十八章素养综合检测电磁波与现代通信能源与可持续发展一、选择题(每小题5分,共40分)1.(新素材·现代科技)(2023江苏苏州中考)在轨运行的“天宫二号”空间实验室,与地面进行实时信息传输所使用的是(

)A.电磁波

B.红外线

C.超声波

D.次声波A解析在轨运行的“天宫二号”空间实验室,与地面进行实

时信息传输所使用的是电磁波。2.(新素材·现代科技)(2023江苏盐城中考)新型“发电玻璃”利用超薄太阳能电池将太阳能直接转化为(

)A.内能

B.化学能C.电能

D.机械能C解析太阳能电池将太阳能直接转化为电能。3.(2023江苏南通启秀中学期末)利用能量的过程就是能量转移或转化的过程,下列有关利用能量的表述中,不正确的是

(

)A.汽油机做功冲程中,机械能转化为内能B.搓手取暖,机械能转化为内能C.用干电池供电,化学能转化为电能D.电炉工作时,电能转化为内能A解析汽油机做功冲程中,将内能转化为机械能,故A错误;搓

手取暖,是通过做功的方式改变内能,将机械能转化为内能,

故B正确;用干电池供电,将化学能转化为电能,故C正确;电炉

工作时,将电能转化为内能,故D正确。4.下列关于电磁波的说法正确的是

(

)A.在真空中,电磁波的波长越长,传播的速度越快B.光的实质是电磁波,各种电磁波在真空中的传播速度都为

3×105km/sC.电磁波的形式多种多样,γ射线、X射线、可见光、激光、

超声波等都是电磁波D.电磁波的传播不需要介质,电磁波不能在玻璃中传播B解析光的实质是电磁波,在真空中,所有电磁波的传播速度

都相同,约为3×105km/s,故A错误,B正确;超声波不是电磁波,

故C错误;电磁波能在玻璃中传播,故D错误。5.如图是电磁波家族。目前主流的无线WiFi网络常用的频

率约是2.4GHz(即2.4×109Hz)。根据所给信息,可以推测

WiFi信号

(

)

A.频率比可见光小B.属于红外线C.波长比可见光短D.在真空中传播的速度比可见光小A解析

WiFi信号的频率约是2.4GHz(即2.4×109Hz),由题图

知WiFi信号的频率比可见光小,A正确;WiFi信号属于无线电

波,B错误;无线电波信号的频率小于可见光的频率,各种电磁

波在真空中传播的速度相同,约为3×108m/s,根据v=λf可知,

WiFi信号的波长大于可见光的波长,C、D错误。6.(2024江苏南通实验中学模拟)关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是(

)A.任何制造永动机的设想,无论看上去多么巧妙,都是一种徒劳B.空调机既能制热,也能制冷,说明热传递不存在方向性C.自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天D.一个单摆来回摆动很多次后总会停下来,说明这个过程的

能量不守恒A解析永动机违背能量守恒定律,不可能制成,故A正确;能量

转移或转化的方向性是指自然界中许多自发的过程都是有

方向的,空调机工作过程中电流做功,不属于自发过程,故B错

误;虽然自然界的能量是守恒的,但存在能量耗散,耗散的能

量很难或无法再利用,故C错误;单摆在来回摆动许多次后总

会停下来,是由于摩擦等各种因素,使机械能转化为其他形式

的能量,但能量是守恒的,故D错误。7.(新课标·科学推理)(2024江苏苏州景范中学模拟)如图所示,材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面,将小球置于轨道的顶端A点,小球具有的机械能为100J。让小球从A点由静止开始滚动,到右侧所能达到的最高位置为B点,此时具有的机械能为80J,随即小球向左侧滚动,到左侧所能达到的最高位置为C点(未画出),从B到C的过程中小球克服摩擦做的功可能是(不计空气阻力)(

)

A.10J

B.20J

C.60J

D.70JA解析由题意可知,小球在与轨道摩擦的过程中,其机械能转

化为内能。不计空气阻力,小球从A点到达B点时,机械能从1

00J减小为80J,减少了20J。而从B点到达C点时,其通过轨

道的长度应该比AB段短,所以机械能的减少量应该小于20J,

故A正确。8.(新课标·科学推理)(2024江苏苏州立达中学模拟)小华准备参加玩具赛车比赛,他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机。设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为1A;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.3A。则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为(

)

A.90%

B.70%

C.30%

D.76.9%B解析电动机的电阻:R=

,电动机消耗的总功率:P总=UI2,发热功率:P热=

R=

,转化成机械能的功率:P动=P总-P热=U×I2-

×

=

,电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率:η=

=

=

=70%。二、填空题(每空2分,共26分)9.(新考法·设计实验)(2024江苏启东中学模拟)如图,取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。从收音机里听到了“咔嚓、咔嚓”的声音,这个现象反映了

的电流能在周围的空间产生电磁波。如果把收音机放入一个密闭的金属盒中,进行同样的操作,

(选填“能”或“不能”)听到“咔嚓”声,这说明密闭的金属盒能

电磁波。屏蔽迅速变化不能解析导线中迅速变化的电流能在周围的空间产生电磁

波。因为金属对电磁波有屏蔽作用,因此不能从密闭金属盒

中的收音机里听到“咔嚓”声。10.(新素材·现代科技)(2024江苏泰州海军中学模拟)汽车北斗卫星导航系统与通信卫星之间通过

传递信息,其在真空中的传播速度约为

m/s;如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,频率最高的是

信号。如图所示的光纤通信利用了激光在光导纤维中经过多次

从一端传到另一端。

甲乙反射电磁波3.0×108射频解析汽车北斗卫星导航系统与通信卫星之间通过电磁波

来传递信息;电磁波在真空中的传播速度约为3.0×108m/s;频

率是指物体在1s内振动的次数,即描述物体振动快慢的物理

量,分析波形示意图可得,音频信号振动得最慢,射频信号振

动得最快;光纤通信利用了激光在光导纤维中经过多次反射

从一端传到另一端。11.(新情境·道德修养)(新独家原创)电动汽车因其智能化和舒适性正在快速普及。它在行驶时将电能主要转化为

;电动汽车都有能量回收装置,在刹车时带动发电机发电。有人认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了

;在汽车制动时,地面、轮胎及空气等获得的内能,无法自动转化回去,这是因为能量的转移和转化具有

。方向性机械能能量守恒定律解析电动汽车在行驶时,消耗电能,获得机械能,因此是将

电能主要转化为机械能;无论技术如何改进,汽车也不可能一

边行驶,一边发电,永远运动下去,因为能量在转化过程中必

然会有一部分能量转化为内能或做额外功消耗掉,因此这种

观念违背了能量守恒定律;在汽车制动时,地面、轮胎及空气

等获得的内能,无法自动转化回去,这是因为能量的转移和转

化具有方向性。12.(新课标·科学推理)(新独家原创)小明家安装了一台燃气热水器,铭牌标有“室温25℃下热效率为92%”,他想验证热水器的实际加热效率是否与标识一致。他在室温为10℃时,测得自来水流入热水器时的温度恒为15℃,热水器出水温度恒为40℃。当放出40L的热水后,观察到燃气表消耗了0.15m3天然气。则水吸收的热量是

J,热水器的实际加热效率是

,你认为造成差距的主要原因是

。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=3.2×107J/m3]环境气温4.2×10687.5%解析已知热水的体积V=40L=0.04m3,热水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg;水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=

4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J;消耗的天然气完全燃烧放出的热量Q放=q天然气V'=3.2×107J/m3×0.15m3=4.8×106J,则热水器的实际加热效率η=

=

=87.5%;铭牌上标有“室温25℃下热效率为92%”,而测量环境气温为10℃,热水器向周围环境散失的热量变大,导致热效率变小。三、解答题(13题12分,14题12分,15题10分,共32分。解答13、14题时应有必要的解题过程)13.(2023江苏苏州星湾学校期末)共享单车普及后,王老师由原来开汽车上班改成骑共享单车上班,共享单车具有卫星定位功能,方便人们用手机寻找到附近共享单车的具体位置,它的前车筐装有一个太阳能电池板,为卫星定位系统供电。(1)太阳能电池板工作时,把太阳能转化为

能。卫星定位系统工作是靠

来实现定位的。电电磁波(2)王老师上班骑车的平均速度为15km/h,骑行时间为20min,比以前开汽车走相同的路上班能减少排放多少千克二氧化碳?(王老师开汽车上班的油耗为0.1L/km,燃烧1L汽油要排放2.4kg二氧化碳)

1.2kg解析

(1)太阳能电池板能把太阳能转化为电能;卫星定位系

统工作是靠电磁波来实现定位的;(2)由v=

可知王老师骑车上班通过的距离为s=vt=15km/h×20×

h=5km,则开汽车通过5km的路程消耗汽油的体积为V=5km×0.1L/km=0.5L,排

放二氧化碳的质量m=0.5L×2.4kg/L=1.2kg,故王老师骑车上班比以前开汽车走相同的路上班能减少排放1.2kg二氧化碳。14.(跨学科·物理学与社会发展)(2024江苏南京玄武期末)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg,求:(1)质量为1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;(2)如果氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,1.2kg

的氢燃料完全燃烧释放的能量能使该公交车匀速行驶10min,则氢能源公交车动力系统的效率是多少。解析

(1)1.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=m氢q氢=1.2kg×1.4×108J/kg=1.68×108J;(2)公交车以恒定功率匀速行驶10min消耗的能W=Pt=140×103W×10×60s=0.84×108J,则氢燃料公交车动力系统的效率η=

=

=50%。15.(新素材·现代科技)(2024江苏泰州海军中学期末)阅读下列短文,回答问题。太阳能汽车太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车,相比传统热机驱

动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。从某种意义上讲,太

阳能汽车也是电动汽车的一种,所不同的是电动汽车的蓄电

池靠工业电网充电,而太阳能汽车用的是太阳能电池。太阳

能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能,用来驱动汽车的电动机以及用作汽车辅助设备的能源,多余电能会在锂电池中储存起来备用,如图甲所示为某公司设计的太阳能概念汽

车,车顶和车头盖配置了高效率的多晶硅太阳能电池板,该车

的最高车速能达到100km/h。而无太阳光时最大续航能力

在75km左右,太阳能电池板驱动汽车以及给锂电池组充电

的示意图如图乙所示。

(1)太阳能属于清洁能源,也属于

(选填“可再生”

或“不可再生”)能源;太阳能电池工作过程中利用太阳能转

化为

能。(2)单块太阳能电池板在阳光的照射下输出电压为25V,若某时刻的输出电流为4A,则此时单块电池板的输出功率为

W,电池板接收太阳能辐射的功