第十五章 电磁波与通信技术 第十六章 永恒的探索宇宙和粒子 素能测评-2025-2026学年上学期物理（北师大版）九年级全一册

第十五章《电磁波与通信技术》 第十六章《永恒的探索宇宙和粒子》 素能测评 一、 选择题（每小题3分，共30分） 1. 关于现代通信，下列说法正确的是（　B　） A. 电磁波可以在真空中传播，传播速度约为340m/s B. 移动电话是靠电磁波传递信息的 C. 光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播 D. 我国“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行定位的 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2. 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（　D　） 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 第2题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3. 从微观世界到浩瀚宇宙，科学家们不断在探索物质的奥秘。对于微观粒子，下列物理学家和他的贡献说法错误的是（　C　） A. 阿伏伽德罗最先提出分子的概念，认为物质是由分子组成的 B. 道尔顿提出了原子学说，证明了原子的存在 C. 汤姆孙发现阴极射线是由速度很高的带正电的电子组成的 D. 卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4. 光导纤维的主要用途是传递信息，进行通信。把要传输的信息变成光信号在光纤中传播，如图所示，那么光在光纤中的传播方式为（　C　） A. 沿着光纤的中轴线直线传播 B. 沿着光纤的外壁多次折射传播 C. 沿着光纤的内壁多次反射传播 D. 沿着光纤螺旋式地曲线传播 第4题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5. 现代通信利用数字信号进行传输和处理，而不用模拟信号，究其原因，下列说法中正确的是（　B　） ① 模拟信号传输不方便　② 模拟信号容易丢失信息　③ 模拟信号容易失真　④ 模拟信号保密性差 A. ①③④ B. ②③④ C. ①②④ D. ①②③ B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6. 下列关于纳米材料的说法中，正确的是（　D　） A. 很小的材料就是纳米材料 B. 纳米材料就是“纳米”物质做成的材料 C. 纳米材料只是近几年才开始被人们利用的，不存在天然的纳米材料 D. 纳米材料的基本单元很小 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7. 下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是（　A　） A. 银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子核、夸克 B. 太阳系、银河系、地球、生物体、原子核、分子、夸克 C. 银河系、太阳系、地球、生物体、原子核、分子、夸克 D. 太阳系、银河系、地球、生物体、分子、原子核、夸克 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 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（　C　） 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 第8题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9. 人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（　B　） A. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源 B. 提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一 C. 目前核电站核反应堆里的核反应方式是核聚变 D. 能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10. “世界环境日”的主题重点是应对空气污染。下列做法不利于减少空气污染的是（　C　） A. 积极推广使用新能源公交车 B. 限制、禁止燃放烟花爆竹 C. 田间焚烧秸秆，净化环境 D. 火力发电厂进行脱硫、控尘处理 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 二、 填空题（每空2分，共38分） 11. 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 　迅速变化　的电流能在周围的空间中产生电磁波。如果把收音机放入一个密闭的金属盒中，进行同样的操作， 　不能　（选填“能”或“不能”）听到咔嚓声，这说明 　金属对电磁波有屏蔽作用　。 第11题 迅速 变化　 不能　 金属对电磁波有屏蔽作用　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12. 2020年6月23日，我国成功发射了第55颗“北斗”卫星，卫星在加速升空过程中，机械能 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）；“北斗”导航系统是利用 　电磁波　向地球传递信息的，当它发射300MHz的电磁波与地球通信时，其波长为 　1m　。 增大　 电磁波　 1m　 13. 收音机的天线接收到各种各样的电磁波。转动收音机 　调谐器　的旋钮，可以从中选出特定频率的信号，由于选出的信号含有高频电流成分，需要通过解调将其 　过滤　，将音频信号留下，音频信号还要经过 　放大　再被送到扬声器。 调谐器　 过滤　 放大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14. 常见物质是由分子、原子构成的，图中 　丙　（选填“甲”“乙”或“丙”）场景能模拟气态分子模型，原子是由中心的 　原子核　和核外带 　负　电的电子构成的。 第14题 丙　 原子核　 负　 15. 围绕太阳运行的八大行星中，轨道离太阳最近的是 　水星　，轨道离太阳最远的是 　海王星　；地球处在离太阳比较近的第 　 三　条轨道上。 水星　 海王星　 三　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16. 太阳能是一种 　可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 如图所示为太阳能路灯，它能将太阳能转化为 　电能　，并向灯杆下方的蓄电池充电，供路灯夜晚照明时使用。太阳能是太阳内部氢原子核发生 　聚变　（选填“裂变”或“聚变”）时释放出的能量；若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J，这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是 　30　％。 可再生　 电能　 聚变　 30　 第16题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 三、 阅读题（共18分） 17. （8分）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。 宇宙灯塔——脉冲星 　　截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便以此而得名。 　　 第17题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（10－9Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 　脉冲信号　，脉冲星便以此而得名。 （2） 脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 　极其稳定的自转期　。 脉 冲信号　 极其稳定的自转周期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （3） 科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容。 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 铁屑 ①  　脉冲星　 可观测证据 铁屑有规则地排列 ②  　脉冲信号发生变化　 推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 脉冲星　 脉冲信号发 生变化　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18. （10分）温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。 第18题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将LED小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如表所示： 热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4 冷热水温差Δt/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8 电压U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90 ① 改变热源的目的是 　能够准确记录温度　。 能够准确记录温度　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ② 分析表格数据，当时室温是 　20.6　℃。 ③ 要提高发电电压可采取的办法是 　提高热水的温度　、 　降 温　。（针对不同影响因素各写一条） 20.6　 提高热水的温度　 降低室温 热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4 冷热水温差Δt/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8 电压U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （2） 我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生2×10－2V 的电压，输出功率为1×10－6W，则输出电流为 　5×10－5　A。 5×10－5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 四、 简答与计算题（共14分） 19. （6分）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。日本政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水。请你写出此行为将对海洋生态环境造成的危害。（写出两条即可） 解：① 部分海洋生物死亡；② 部分海洋生物变异；③ 污染后的海产品不能食用；④ 海洋生态平衡被破坏（任选两条，其他合理答案均可） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20. （8分）太阳能专家提出了关于太空太阳能电站的设想——将太空站建在与地球同步轨道的一个固定位置上，向地球上的固定区域供电。其发电原理如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过光电转换把太阳能转变成电能，再经微波转换器将电流转换成微波，并通过天线将电能以微波形式向地面发送，地面接收站通过天线还原成电能。 （1） 如果太阳能电池的硅片面积为4m2，可提供 的电功率为50kW，巨大的太阳能收集板系统的总 面积可达5000km2，那么其发电功率是多少千瓦？ 解：（1） 发电功率P＝×5×109m2＝6.25×1010kW 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （2） 利用微波传输电能，输电效率可达80％，试计算到达地面接收站时的功率实际是多少千瓦？ 解：（2） 已知输电效率可达80％，则到达地面接收站时的功率P实＝ηP＝80％×6.25×1010kW＝5×1010kW 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （3） 如果一个太阳灶平均每平方米每分钟吸收太阳能8.4×104J，其效率为15％，那么表面积为2m2的太阳灶输出能量的功率为多少？ 解：（3） 表面积为2m2的太阳灶每分钟吸收太阳能E＝8.4×104J/m2×2m2＝1.68×105J，表面积为2m2的太阳灶每分钟输出的能量E有＝η'E＝15％×1.68×105J＝2.52×104J；表面积为2m2的太阳灶输出能量的功率P灶＝＝＝420W 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 $$