第二十一章 信息的传递 第二十二章 能量与可持续发展【A卷·提升卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练（广东专用，人教版）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第21章 信息的传递 第22章 能量与可持续发展 （考试时间：60分钟 试卷满分：70分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全册第21章&第22章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示是课本中的四个实验，关于其对应的实验结论，下列说法中正确的是（　　） ①通电导体周围有磁场 ②乙图说明重力势能和动能可相互转化 ③丙图说明通电导体在磁场受到力的作用 ④丁图说明超声波的存在 A．①③ B．②④ C．①② D．只有③正确 2．2023年10月26日“神舟十七号”飞船进入太空，并与空间站实现对接如图，6名航天员在我国自主研发的空间站“天和号”核心舱共聚一堂，他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是（　　） A．空间站绕地球转动时，不需要力的作用 B．与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量不变 C．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对月球是静止的 D．航天员在空间站与地面控制中心的对话信息可以用超声波传递 3．如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（　　） A．频率变大 B．波速变大 C．波长变长 D．波长不变 4．下列四种通信中不属于微波通信的是（　　） A． B． C． D． 5．长沙望城黑糜峰抽水蓄能电站——一个超级“充电宝”。在用电低谷期，利用电网中富余的电，把下水库的水抽到上水库，将电能“存储”起来；到了用电高峰期，把上水库的水放下来发电。关于超级“充电宝”的说法正确的是（　　） A．用电低谷期抽水，将电能转变为机械能 B．用电高峰期发电，将电能转变为机械能 C．通过技术创新，该电站的能量转化效率可能达到100% 6．原子弹和氢弹爆炸时释放核能的方式依次是（　　） A．核裂变 核聚变 B．核聚变 核裂变 C．核裂变 核裂变 D．核聚变 核聚变 7．如图所示是一辆普通的电动自行车，下列关于电动自行车的相关说法正确的是（　　） A．马鞍型坐垫是为了减小对人的压力 B．刹车手柄上有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 C．废旧电瓶会污染环境，不可随意处置 D．电池在充电时将化学能转化为电能 第Ⅱ卷 非选择题 二、画图题（本题共2小题，共4分。） 8．光纤通信是现代通信的一种重要方式。光纤的内壁具有使光发生反射的特性。请在图中作出光路图。 9．阅读短文，按要求解决问题。 2018﹣2019年的中国上演了一出“嫦娥”在月球背面登陆大戏。月球背面电磁环境非常干净，无法直接接收来自地球的信号，为此，在登月之前，先要发射一颗中继卫星保障通讯。地球、月球、中继卫星的位置如图甲所示，这样地球上的测控站就可以通过鹊桥中继卫星与嫦娥四号探测器进行通讯了。现把中继卫星假想成一个平面镜，搭载控制信号的微波传播特点接近光。 请你在图乙中画出地面测控站A点与嫦娥四号探测器B点的通讯路径。 。 三、填空题（本题共3小题，每空1分,共9分。） 10．电磁波在真空中的传播速度为 　　 km/s，用收音机收听某广播电台节目时已知这套节目的发射频率为600KHz，则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 　 　m。 11．小明知道，5G比4G传递信息更快，是因为它的电磁波频率更高，5G在真空中的传播速度 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）3×108m/s；小明发现，干净的汽车在晴天开出去没多久，车身上就有一层灰尘，是因为车身与空气摩擦后能够 　 　造成的；小明将密度略大于水的紫色色素滴入水中，色素会散开，只有看到色素 　 　（选填“向上”或“向下”）、前后、左右散开才能说明分子在运动；小明吃粽子时看到棕叶与米粒之间出现“拉丝”现象，说明 　 　。 12．核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核 　　（选填“聚变”或“裂变”）。核能属于 　　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。随着科技的发展，光伏发电逐渐取代核能发电，请说出利用核能发电的缺点 　 　（写出一条即可）。 四、实验题（本题共3小题，每空1分,共15分。） 13．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及四家公司。其获得的频谱资源如表。1GHz＝103MHz＝109Hz。根据下面的波谱图解答问题： 运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电 频谱资源 4.8～4.9GHz 3.5～3.6GHz 3.4～3.5GHz 700～800MHz （1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？　　（选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？　　（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）； （2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？　　（选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？　 　（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。 14．2022年12月，准东至皖南±0千伏特高压直流输电工程获国家优质工程金奖。 （1）电能属于 　 　（选填“一次”或“二次”）能源。电能传输过程中在输电线路上会产生大量的能量损耗，若保持输电功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成 　 　（选填“正比”或“反比”）。输电过程中损耗的电能转化成了 　　 能。（传输过程中输电线路电阻可以认为不变） （2）据国家电网数据统计，2022年国家电网特高压累计输送电能达28346.11亿kW•h。这些电能若由一个装机容量为100万千瓦的发电发电，约工作 　 　（选填“30多”、“300多”或“3000多”）年才能完成。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生 　 　（选填“电弧”或“接触”）触电。 （3）特高压输电为直流输电且输电电流非常稳定。在输电导线周围会产　 　（选填“会”或“不会”）产生电磁波。 15．如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置﹣东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10秒时间。 （1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 　 　（选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量。 （2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，是利用电流的 　　；要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 　 　（选填“热效应”或“磁效应”）；用超导材料绕制线圈，零下269℃的超低温中工作，实现线圈的超导状态工作，即工作期间线圈的电阻值为 　。 （3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为 　 kW•h。 五、计算题（本题共2小题,共15分。） 16．2018年12月8日，在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆，并成功释放“玉兔二号”巡视器。中继星“鹊桥”绕引力平衡点L2运动，保证了嫦娥四号与地球的全天候正常通信。如图甲所示： （1）若某时刻中继星“鹊桥”与地球相距46万km，中继星“鹊桥”与月球相距8万km。北京地面控制中心发出的指令需要多少时间才能传送到月球背面的嫦娥四号？（已知无线电信号的传播速度为3×108m/s。） （2）如图乙“玉兔二号”巡视器用时1.5h行驶了270m，刷新了记录。求“玉兔二号”巡视器的平均速度为多少m/min？ 17．节能减排是当今社会的主题，充分利用太阳能是当今社会发展的需要。太阳能热水器已经走进千家万户，如图所示是小明家的太阳能热水器。它在晴天利用太阳能集热，在阴雨连绵的天气，则用标有“220V，2000W”字样的电热管对水加热。该太阳能热水器的容积为0.12m3，求：[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3] （1）该热水器电热管正常工作时的电阻； （2）利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃，水吸收的热量； （3）与上述水吸收热量相当的电能可供“220V，40W”的电灯正常工作时间。 六、综合开放题（本题共2小题,共13分。） 18．阅读短文，回答问题。 “天梦一号”追梦之旅 火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空。“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料﹣﹣新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。27日，控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。 2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。 （1）火箭加速升空的过程中，“天问一号”相对于长征五号是 　　（选填“静止”或“运动”）的；“天问一号”探测器的机械能 　　 （选填“增大”“不变”或“减小”）； （2）天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，其惯性 　　（选填“增大”“不变”或“减小”）； （3）关于新型镁锂合金，下列说法错误的是 　　 ； A．该材料对电磁波有屏蔽作用 B．该材料熔点很低 C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音 D．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷 （4）“天问一号”探测器是利用 　　 （选填“电磁波”“次声波”或“超声波”），向地球传递 　　的。（选填“信息”或“能量”）； （5）“祝融号”火星车总高为 　　 纳米（用科学记数法表示），成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为400cm2，火星车静止时对火星水平表面的压强为 　　 Pa。（g火＝5N/kg） 19．阅读短文，回答问题。 为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电。风光互补发电系统由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。 下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的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；光照功率是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。 风力发电参数 太阳能发电参数 最大输出电功率 400W 光照功率 1000W/m2 最大限制风速 12m/s 光电转化效率 20% （1）太阳能属于 　 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为 　　 能。核能是核电站利用核反应堆中铀核 　　（选填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过 　　 （选填“汽轮机”或“内燃机”）做功，带动发电机发电。 （2）若太阳能板的面积为0.5m2，则利用太阳能板发电5h产生的电能可供额定功率为40W的电灯正常工作 　 　h。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/17 19:50:45；用户：范彩容；邮箱：18576725190；学号：36125266 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第21章 信息的传递 第22章 能量与可持续发展 （考试时间：60分钟 试卷满分：70分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全册第21章&第22章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示是课本中的四个实验，关于其对应的实验结论，下列说法中正确的是（　　） ①通电导体周围有磁场 ②乙图说明重力势能和动能可相互转化 ③丙图说明通电导体在磁场受到力的作用 ④丁图说明超声波的存在 A．①③ B．②④ C．①② D．只有③正确 【答案】C 【解答】解：①图中是奥斯特实验，说明通电导体周围有磁场，故①正确； ②滚摆是重力势能和动能相互转化的机械，通过实验可知重力势能和动能可以相互转化，故②正确； ③此装置是研究闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是电磁感应现象，不是通电导体在磁场受到力的作用，故③错误； ④将导线一端与干电池一极固定，用导线另一端在干电池另一极上摩擦，会在收音机中听到噪音，说明产生了电磁波，不是超声波；故此图是研究电磁波产生条件的实验，故④错误。 综上所述：①②正确，③④错误。 故选：C。 2．2023年10月26日“神舟十七号”飞船进入太空，并与空间站实现对接如图，6名航天员在我国自主研发的空间站“天和号”核心舱共聚一堂，他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是（　　） A．空间站绕地球转动时，不需要力的作用 B．与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量不变 C．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对月球是静止的 D．航天员在空间站与地面控制中心的对话信息可以用超声波传递 【答案】B 【解答】解：A．空间站绕地球转动时，是因为受到地球引力作用，需要力的作用，故A错误； B．航天员在空间站内时，质量不随位置的改变而改变，与在地面上相比不发生变化，故B正确； C．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对月球位置变化，宇航员是运动的，故C错误； D．航天员在空间站与地面控制中心的对话信息可以用电磁波传递，超声波不能再真空中传播，故D错误。 故选：B。 3．如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（　　） A．频率变大 B．波速变大 C．波长变长 D．波长不变 【答案】A 【解答】解：由图知，KHz是电磁波的频率，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波频率变大；波速是一定值，根据公式c＝λf，λ和f成反比，波长λ就会变小。故A正确，BCD错误。 故选：A。 4．下列四种通信中不属于微波通信的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：ABD、微波通信、卫星通信和广播电视都是利用微波来传输信息的，故ABD不符合题意； C、光纤通信是利用激光的多次反射来传递信息的，故C符合题意。 故选：C。 5．长沙望城黑糜峰抽水蓄能电站——一个超级“充电宝”。在用电低谷期，利用电网中富余的电，把下水库的水抽到上水库，将电能“存储”起来；到了用电高峰期，把上水库的水放下来发电。关于超级“充电宝”的说法正确的是（　　） A．用电低谷期抽水，将电能转变为机械能 B．用电高峰期发电，将电能转变为机械能 C．通过技术创新，该电站的能量转化效率可能达到100% D．把下水库的水抽到上水库，“存储”的水能属于一次能源 【答案】A 【解答】解：A、用电低谷期抽水，消耗电能，产生机械能，将电能转变为机械能，故A正确； B、用电高峰期发电，将机械能转变为电能，故B错误； C、由于能量在转化和转移过程中，会有能量的损失，所以该电站的能量转化效率不可能达到100%，故C错误； D、把下水库的水抽到上水库，“存储”的水能是消耗电能转化而来的，属于二次能源，故D错误。 故选：A。 6．原子弹和氢弹爆炸时释放核能的方式依次是（　　） A．核裂变 核聚变 B．核聚变 核裂变 C．核裂变 核裂变 D．核聚变 核聚变 【答案】A 【解答】解：氢弹是利用核聚变原理，原子弹是利用核裂变原理释放出巨大的能量。 故选：A。 7．如图所示是一辆普通的电动自行车，下列关于电动自行车的相关说法正确的是（　　） A．马鞍型坐垫是为了减小对人的压力 B．刹车手柄上有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 C．废旧电瓶会污染环境，不可随意处置 D．电池在充电时将化学能转化为电能 【答案】C 【解答】解：A、电动自行车马鞍型坐垫是为了在压力一定时，通过增大受力面积的方法来减小对人的压强，故A错误； B、刹车手柄上有凹凸不平的花纹，是为了在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力，故B错误； C、废旧电瓶中含有重金属等有害物质，随意丢弃会污染环境，故C正确； D、电动自行车的电池在充电时消耗了电能，得到了化学能，是电能转化为化学能，故D错误。 故选：C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、画图题（本题共2小题，共4分。） 8．光纤通信是现代通信的一种重要方式。光纤的内壁具有使光发生反射的特性。请在图中作出光路图。 【解答】解：光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播。先作出“法线”，然后根据光的反射定律即可作出反射光线。如下图： 9．阅读短文，按要求解决问题。 2018﹣2019年的中国上演了一出“嫦娥”在月球背面登陆大戏。月球背面电磁环境非常干净，无法直接接收来自地球的信号，为此，在登月之前，先要发射一颗中继卫星保障通讯。地球、月球、中继卫星的位置如图甲所示，这样地球上的测控站就可以通过鹊桥中继卫星与嫦娥四号探测器进行通讯了。现把中继卫星假想成一个平面镜，搭载控制信号的微波传播特点接近光。 请你在图乙中画出地面测控站A点与嫦娥四号探测器B点的通讯路径。 【解答】解：由题知，把中继卫星假想成一个平面镜，搭载控制信号的微波传播特点接近光，所以可以用平面镜成像的原理来画出它们之间的通讯路径；步骤如下： ①做B关于平面镜（中继卫星）的对称点B′， ②连接AB′，与镜面的交点为入射点O， ③再连接BO并画上箭头表示“入射光线”，则OA为“反射光线”，如下图所示： 。 三、填空题（本题共3小题，每空1分,共9分。） 10．电磁波在真空中的传播速度为 　　 km/s，用收音机收听某广播电台节目时已知这套节目的发射频率为600KHz，则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 　 　m。 【答案】3×105；500 【解答】解：电磁波在真空中的传播速度为c＝3×108m/s＝3×105km/s， 发射频率为f＝600KHz＝6×105Hz， 由c＝λf可得，波长λ＝＝＝500m。 故答案为：3×105；500。 11．小明知道，5G比4G传递信息更快，是因为它的电磁波频率更高，5G在真空中的传播速度 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）3×108m/s；小明发现，干净的汽车在晴天开出去没多久，车身上就有一层灰尘，是因为车身与空气摩擦后能够 　 　造成的；小明将密度略大于水的紫色色素滴入水中，色素会散开，只有看到色素 　 　（选填“向上”或“向下”）、前后、左右散开才能说明分子在运动；小明吃粽子时看到棕叶与米粒之间出现“拉丝”现象，说明 　 　。 【答案】等于；吸引轻小物体；向上；分子间有引力 【解答】解：各种电磁波在真空中传播速度都一样，为c＝3×108m/s； 汽车行驶时，车身与空气摩擦带上静电，带电体能够吸引轻小物体，汽车吸引空气中的灰尘，车身上就有一层灰尘； 色素的密度大于水的密度，在重力作用下会向下散开，同时，色素也会向上、前后、左右散开，这是因为分子在不停地做无规则运动。 分子间存在引力和斥力，小明吃粽子时看到棕叶与米粒之间出现“拉丝”现象，这是因为分子间存在引力。 故答案为：等于；吸引轻小物体；向上；分子间有引力。 12．核电站是利用核能进行发电的，目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核 　　（选填“聚变”或“裂变”）。核能属于 　　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。随着科技的发展，光伏发电逐渐取代核能发电，请说出利用核能发电的缺点 　 　（写出一条即可）。 【答案】裂变；不可再生；一旦核泄漏会造成严重的核污染（或核废料不易处理）。 【解答】解：（1）目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核裂变。 （2）核燃料在地球上的储量是有限的，因此核能属于不可再生能源。 （3）核能发电的缺点有一旦核泄漏会造成严重的核污染；核废料不易处理等问题。 故答案为：裂变；不可再生；一旦核泄漏会造成严重的核污染（或核废料不易处理）。 四、实验题（本题共3小题，每空1分,共15分。） 13．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及四家公司。其获得的频谱资源如表。1GHz＝103MHz＝109Hz。根据下面的波谱图解答问题： 运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电 频谱资源 4.8～4.9GHz 3.5～3.6GHz 3.4～3.5GHz 700～800MHz （1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？　　（选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？　　（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）； （2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？　　（选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？　 　（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。 【答案】（1）否；一样大；（2）微波；中国电信。 【解答】解：（1）中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅。4G的电磁波和5G的电磁波在空气中传播速度相同； （2）由图可知：中国移动5G信号的电磁波的属于微波；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长短。 故答案为：（1）否；一样大；（2）微波；中国电信。 14．2022年12月，准东至皖南±0千伏特高压直流输电工程获国家优质工程金奖。 （1）电能属于 　 　（选填“一次”或“二次”）能源。电能传输过程中在输电线路上会产生大量的能量损耗，若保持输电功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成 　 　（选填“正比”或“反比”）。输电过程中损耗的电能转化成了 　　 能。（传输过程中输电线路电阻可以认为不变） （2）据国家电网数据统计，2022年国家电网特高压累计输送电能达28346.11亿kW•h。这些电能若由一个装机容量为100万千瓦的发电发电，约工作 　 　（选填“30多”、“300多”或“3000多”）年才能完成。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生 　 　（选填“电弧”或“接触”）触电。 （3）特高压输电为直流输电且输电电流非常稳定。在输电导线周围会产　 　（选填“会”或“不会”）产生电磁波。 【答案】（1）二次；反比；内；（3）300多；电弧；（3）不会 【解答】解：（1）电能属于二次能源； 由P＝UI可得，输电电流I＝，输电线中通过的电流I线＝I， 在输电线电阻不变时，由P＝UI＝I2R可得，输电线消耗的电功率：P线＝I线2R线＝I2R线＝（）2R线＝R线，式子中输电功率P和输电线电阻R线都不变，输电线消耗的电功率P线与输电功电压U的平方成反比； 由电流的热效应可知，输电过程中输电线产生热量，损耗的电能转化成了内能； （2）由P＝可得，t＝＝＝2.834611×106h＝323.6year，即300多年； 靠近特高压输电设备，容易发生电弧触电； （3）变化的磁场才能产生电磁波；稳定电流在周围空间产生稳定的磁场，稳定的磁场不能产生电磁波，所以电流稳定时不会形成电磁波； 故答案为：（1）二次；反比；内；（3）300多；电弧；（3）不会 15．如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置﹣东方超环（EAST），在1亿度超高温度下运行10秒时间。 （1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 　 　（选填“聚变”或“裂变”）释放出巨大的能量。 （2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，是利用电流的 　　；要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 　 　（选填“热效应”或“磁效应”）；用超导材料绕制线圈，零下269℃的超低温中工作，实现线圈的超导状态工作，即工作期间线圈的电阻值为 　。 （3）人造太阳的加热功率为1.2×1012W，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为 　 kW•h。 【答案】（1）聚变；（2）磁效应；热效应；0Ω；（3）2×106。 【解答】解：（1）“人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温； （2）根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场，由此可知该装置中，用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的磁效应； 根据焦耳定律可知电流具有热效应，因此线圈流过大电流后会产生大量热量，这说明电流具有热效应； 当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象，该导体材料较超导材料； （3）人造太阳”每小时发电量为： W＝ηPt＝60%×1.2×1012W×10s＝60%×1.2×109kW×＝2×106kW•h。 故答案为：（1）聚变；（2）磁效应；热效应；0Ω；（3）2×106。 五、计算题（本题共2小题,共15分。） 16．2018年12月8日，在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆，并成功释放“玉兔二号”巡视器。中继星“鹊桥”绕引力平衡点L2运动，保证了嫦娥四号与地球的全天候正常通信。如图甲所示： （1）若某时刻中继星“鹊桥”与地球相距46万km，中继星“鹊桥”与月球相距8万km。北京地面控制中心发出的指令需要多少时间才能传送到月球背面的嫦娥四号？（已知无线电信号的传播速度为3×108m/s。） （2）如图乙“玉兔二号”巡视器用时1.5h行驶了270m，刷新了记录。求“玉兔二号”巡视器的平均速度为多少m/min？ 【解答】解：中继卫星距离地球约46万km，距离月球8万km，指令是通过电磁波传播，传播速度为3×108m/s＝3×105km/s， 由可得，传播时间：； （2）“玉兔二号”巡视器的平均速度： 。 答：（1）北京地面控制中心发出的指令需要1.8s才能传送到月球背面的嫦娥四号； （2）“玉兔二号”巡视器的平均速度为3m/min。 17．节能减排是当今社会的主题，充分利用太阳能是当今社会发展的需要。太阳能热水器已经走进千家万户，如图所示是小明家的太阳能热水器。它在晴天利用太阳能集热，在阴雨连绵的天气，则用标有“220V，2000W”字样的电热管对水加热。该太阳能热水器的容积为0.12m3，求：[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3] （1）该热水器电热管正常工作时的电阻； （2）利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃，水吸收的热量； （3）与上述水吸收热量相当的电能可供“220V，40W”的电灯正常工作时间。 【解答】解： （1）由P＝可得热水器电热管正常工作时的电阻为：R＝＝＝24.2Ω； （2）由ρ＝可得热水器满箱水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.12m3＝120kg； 水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×120kg×（75℃﹣25℃）＝2.52×107J。 （3）由题知水吸收热量相当的电能，W＝Q吸， 水吸收热量相当的电能可供“220V 40W”的电灯正常工作的时间：t＝＝＝＝630000s＝175h。 答：（1）该热水器电热管正常工作时的电阻是24.2Ω； （2）利用太阳能将满箱水的温度从25℃加热到75℃，水吸收的热量是2.52×107J； （3）这些电能可供“220V 40W”的电灯正常工作175h。 六、综合开放题（本题共2小题,共13分。） 18．阅读短文，回答问题。 “天梦一号”追梦之旅 火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空。“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料﹣﹣新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。27日，控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。 2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。 （1）火箭加速升空的过程中，“天问一号”相对于长征五号是 　　（选填“静止”或“运动”）的；“天问一号”探测器的机械能 　　 （选填“增大”“不变”或“减小”）； （2）天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，其惯性 　　（选填“增大”“不变”或“减小”）； （3）关于新型镁锂合金，下列说法错误的是 　　 ； A．该材料对电磁波有屏蔽作用 B．该材料熔点很低 C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音 D．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷 （4）“天问一号”探测器是利用 　　 （选填“电磁波”“次声波”或“超声波”），向地球传递 　　的。（选填“信息”或“能量”）； （5）“祝融号”火星车总高为 　　 纳米（用科学记数法表示），成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为400cm2，火星车静止时对火星水平表面的压强为 　　 Pa。（g火＝5N/kg） 【答案】（1）静止；增大；（2）不变；（3）B；（4）电磁波；信息 （5）1.85×109；3×104。 【解答】解：（1）上升过程中，相对于长征五号，天问一号的位置没有改变，所以以长征五号为参照物，天问一号是静止的； 火箭加速升空，速度增大，高度升高，动能和重力势能都增大，所以机械能增大； （2）惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，质量不变，所以惯性不变； （3）A、由文中信息可知，该合金具有抗电磁干扰性能，故该材料对电磁波有屏蔽作用，故A正确； B、文中没有提到该材料熔点低，且火星表面温差大，故B错误； C、由文中信息可知，该合金具有消噪的特点，可有效的降低卫星发射时的噪音，故C正确； D、由文中信息可知，该合金是世界上目前最轻的金属结构材料，能大幅减轻卫星重量，显著提高有效载荷，故D正确。 故选：B； （4）声波不能在真空中传播，故探测器是利用电磁波，把图像等信息传递回地球； （5）火星车总高为1.85m＝1.85×109nm； 火星车对火星表面的压力为： F＝G＝mg火＝240kg×5N/kg＝1200N； 火星车对火星表面的压强为： 火星车静止时对火星水平表面的压强为3×104Pa。 故答案为：（1）静止；增大；（2）不变；（3）B；（4）电磁波；信息 （5）1.85×109；3×104。 19．阅读短文，回答问题。 为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电。风光互补发电系统由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。 下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的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；光照功率是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。 风力发电参数 太阳能发电参数 最大输出电功率 400W 光照功率 1000W/m2 最大限制风速 12m/s 光电转化效率 20% （1）太阳能属于 　 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为 　　 能。核能是核电站利用核反应堆中铀核 　　（选填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过 　　 （选填“汽轮机”或“内燃机”）做功，带动发电机发电。 （2）若太阳能板的面积为0.5m2，则利用太阳能板发电5h产生的电能可供额定功率为40W的电灯正常工作 　 　h。 【答案】（1）可再生；化学；裂变；汽轮机；（2）12.5 【解答】解：（1）太阳能都可以源源不断地从自然界中获得，所以太阳能属于可再生能源； 地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能； 核能是核电站利用核反应堆中铀核裂变时产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电； （2）该太阳能板发电5h获得的电能为： W电＝1000W/m2×0.5m2×5×3600s×20%＝1.8×106J； 由P＝得，这些电能可供额定功率为40W的电灯正常工作的时间为： t＝＝＝4.5×104s＝12.5h； 故答案为：（1）可再生；化学；裂变；汽轮机；（2）12.5 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/17 19:50:45；用户：范彩容；邮箱：18576725190；学号：36125266 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$