第十七、十八章 电磁波与现代通信 能源与可持续发展 综合检测

第十七、十八章电磁波与现代通信、能源与可持续发展综合检测(满分100分，限时45分钟)一、选择题(每小题5分，共40分)1.(2023江苏无锡滨湖期末)2022年2月份以来，俄罗斯与乌克兰之间爆发了激烈的军事冲突，双方之间频繁使用各种无线制导武器。下列相关针对性叙述不正确的是()A.制导武器所用的各种芯片，是由半导体材料制成的B.卫星导航系统对导弹的引导信息是由电磁波传递的C.导弹所用发动机将燃料燃烧放出的内能转化为机械能D.从起飞到攻击的过程中，导弹的运动状态不发生改变2.(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3.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4.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5.(2023江苏镇江润州调研)下列能源属于绿色能源的是()A.煤 B.石油 C.化学能 D.太阳能6.(2023江苏南通实验中学月考)下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是()A.利用激光雷达跟踪飞行目标 B.利用声呐系统探测海底深度C.用手机打电话 D.利用北斗卫星导航系统进行导航7.家用太阳能热水器的晒水箱内有40kg水，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2，已知晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2·s)，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，该热水器接收太阳能的效率为50%，散热损失为20%，要使水温上升18℃，需要的时间约为()A.3000s B.4000s C.5000s D.6000s8.(2023江苏南京师大附中树人学校期末)为实现碳达峰碳中和目标，某汽车集团研发了一款新型汽车，工作时汽车尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。下列有关该汽车的说法错误的是()A.该汽车减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护B.尾气中“汽油味”降低，说明汽油在汽缸中燃烧更充分C.大力改进汽油机的结构，也不能使汽油机的效率达到100%D.汽油在汽缸内燃烧越充分，汽油的热值越高，热机效率越高二、填空题(每空3分，共33分)9.(2023江苏太仓调研)如图，常用的测温仪是利用人体发出的

(选填“红外线”或“紫外线”)来测量体温的，此光(选填“是”或“不是”)电磁波，测温仪工作中使用的电能是由能转化而来的。

10.(2022山东东营中考)2021年9月21日，我国大亚湾核电站已实现安全运营10000天，累计供电超3800亿度，等效减排效应相当于种植近90万公顷森林。核电站是利用反应堆发生(选填“核裂变”或“核聚变”)发电的，反应堆的“水冷却系统”是利用(选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的。

11.(2023江苏南京钟英中学期末)天然气现已进入了很多家庭。天然气是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。在使用天然气的过程中，将天然气的能转化为内能。在能量的转移和转化过程中，可利用的能量在减少，能量的转移和转化是具有的。

12.小明和小华想知道燃气热水器和燃气灶烧水的效率哪个高，他们利用家中的燃气表和温度计分别进行了测量。他们将燃气热水器的出水温度设定为60℃，测出自来水的温度为20℃，燃气热水器放出1.5kg的温水消耗了0.01m3的天然气(假设天然气完全燃烧，下同)，则水吸收的热量为J，此热水器烧水的效率为。他们在用燃气灶烧水时，发现要将同样初温和质量的水加热到同样的末温，要消耗0.015m3的天然气，则的效率更高。(c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=4.4×107J/m3)

三、解答题(每小题9分，共27分)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，把光能转化为能。卫星定位系统工作是靠来实现定位的。

(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)14.(2020内蒙古鄂尔多斯中考)图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v⁃t图像如图乙(取g=10N/kg)。 甲 乙(1)若汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大?(2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?15.(2023江苏泰州海军中学期末)阅读短文，回答问题。测温手环与智能休眠仓如图甲所示，测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。测温手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓，如图乙所示。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后，若环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路。因此，这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 甲 乙 丙(1)蓝牙模块是通过(选填“电磁波”或“超声波”)与手机传递信息的。

(2)霍尔元件在测温手环的电路中相当于(选填“开关”或“用电器”)。

(3)小华在学习了测温手环的原理后，想利用热敏电阻设计一款电子温度计，他查阅资料发现某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丙所示，若小华利用该热敏电阻制成电子温度计，则该温度计测量(选填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”)范围内的温度最为灵敏。

第十七、十八章电磁波与现代通信、能源与可持续发展综合检测答案全解全析1.D制导武器所用的各种芯片，是由半导体材料制成的，故A正确；卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故B正确；导弹发动机将燃料燃烧放出的内能转化为机械能，故C正确；从起飞到攻击的过程中，导弹的运动状态发生了改变，故D错误。2.A汽油机做功冲程中，内能转化为机械能，故A错误；搓手取暖，是通过做功改变内能，机械能转化为内能，故B正确；用干电池供电，化学能转化为电能，故C正确；电炉工作时，电能转化为内能，故D正确。3.B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，都为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。4.AWiFi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，波速一定，根据c=λf可知，WiFi信号的波长大于可见光的波长，C错误；各种电磁波在真空中传播的速度相同，均为3×108m/s，D错误。5.D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。煤、石油不属于绿色能源；石油和煤的燃烧、炸药爆炸等利用的都是化学能，化学能不一定属于绿色能源；太阳能属于绿色能源，故D符合题意，A、B、C不符合题意。6.B激光雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备，故A不符合题意；利用声呐系统探测海底深度，利用了声音能传递信息，不是利用电磁波工作，故B符合题意；用手机打电话是靠电磁波传递信息的，故C不符合题意；利用北斗卫星导航系统进行导航，卫星和地面靠电磁波进行联系，故D不符合题意。7.B水温上升18℃需要吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×18℃=3.024×106J；散热损失为20%，则吸热效率η2=1-20%=80%，根据Q吸=1.26×103J/(m2·s)×S×t×η1×η2可知，需要的时间t=Q吸8.D工作时该汽车的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故A正确；尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油燃烧得更完全，故B正确；汽车在工作时不可避免要克服机械部件间的摩擦做额外功，热机效率一定小于100%，故C正确；燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与燃料的热值没有直接关系，故D错误。9.红外线是化学解析题图中的测温仪是利用人体发出的红外线来测量体温的，红外线属于电磁波，测温仪工作中使用的电能是由电池的化学能转化而来的。10.核裂变热传递解析核电站是利用反应堆发生可控制的核裂变来发电的；反应堆用冷水冷却是利用热传递的方式改变物体的内能。11.不可再生化学方向解析天然气在地球上的储量是有限的，所以天然气属于不可再生能源；天然气燃烧时，将天然气的化学能转化为内能；能量的转化和转移都是有方向的，例如在热传递过程中，内能只能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分。12.2.52×10557.27%燃气热水器解析水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(60℃-20℃)=2.52×105J；0.01m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.01m3×4.4×107J/m3=4.4×105J；此热水器烧水的效率η=Q吸Q放=2.52×105J4.4×10513.(1)电电磁波(2)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=st可知王老师骑车上班通过的距离为s=vt=15km/h×20×160h=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，燃烧1L汽油要排放2.4kg二氧化碳，则燃烧014.解析(1)由题可知汽车的质量m=1.2t=1.2×103kg，汽车所受重力G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N，汽车所受阻力f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N，因为汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力F=f=240N；(2)由图乙可知，汽车匀速行驶时v=15m/s，则汽车的恒定功率P=Fv=240N×15m/s=3600W，汽车在0~20s内牵引力做的功W=Pt=3600W×20s=7.2×104J；(3)由题可知，汽车获得的机械功率P机=