第二十章 电磁波与信息时代 第二十一章 能源、材料与社会-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第20章 电磁波与信息时代 第21章 能源、材料与社会 1 一、选择题(本题共7个小题，每小题3分，共21分。第1～6题为单项选择题。第7题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分)   1．2025年六五环境日主题为“美丽中国我先行”。下列做法与这一主题不相符的是( ) A．坚持低碳生活 B．垃圾分类处理 C．利用风能发电 D．多用一次性用品 D 2 2．2024年6月25日，嫦娥六号实现人类历史上首次月球背面采样返回，带回约1 935.3 g珍贵样品。嫦娥六号与地面通信利用的是 ( ) A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．紫外线 3．我国大力开发新能源，减少碳排放保护环境。以下不属于新能源的是( ) C D 4．端午节划龙舟是传统的习俗，弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。细心的小桂发现划龙舟的船桨是碳纤维做成的，其原因是碳纤维 ( ) A．导热好 B．可导电 C．密度小 D．耐高温 C 5．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是( ) A．超导材料可用来制作电饭锅发热体 B．手机是通过电磁波传递信息的 C．风能和水能都是不可再生能源 D．核电站是通过核聚变释放能量发电的 6．某国产电动汽车的“超级电机”采用先进能量转换技术，实现了更高的能量转换效率。电动汽车工作时电能主要转化为 ( ) A．磁能 B．内能 C．机械能 D．化学能 B C 7．(多项选择)核能发电过程如图所示，某次核反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，下列说法不正确的是 ( ) A.利用核能发电没有任何缺点 B．E1可能小于E2 C．用废气供热可提高能源利用率 D．汽轮机工作时，将机械能转化为内能 ABD 二、填空题(本题共6个小题，每空2分，共22分) 8．如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众可以看到纸片小人的影子运动起来。在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量的转化情况是______转化为机械能。 内能 9．核潜艇(如图)是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一。核能是______(选填“可”或“不可”)再生能源；核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是________(选填“可以”或“不可以”)控制的。 不可 可以 10．光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是________(选填“导体”或“绝缘体”)。贵州广播电视台发射的某种电磁波的波长为300 m，其频率为________Hz。(c＝3×108 m/s) 绝缘体 1×106 11．为了开发新能源，某同学设想了一个利用氢能的方案，如图所示是它的示意图。请你判断这一方案长期工作的可行性，并说明理由。判断：________(选填“可行”或“不可行”)，理由：____________________________。 不可行 违背了能量守恒定律 12．2025年3月21日，神舟十九号航天员乘组圆满完成了第三次出舱任务，执行出舱任务的航天员在出舱期间是通过_______(选填“电磁波”或“超声波”)与同伴交流的。航天服在受光环境中要耐受约150 ℃高温，在背光环境要耐受约－150 ℃低温，这是利用了其____________好的物理属性。 电磁波 隔热性 13．细心的小梅发现，贵阳有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图所示。白天，太阳能电池板将________转化成电能并储存起来；用________材料制作的LED灯日夜发光，可提醒人们注意交通安全。 太阳能 半导体 三、作图题(本题共1个小题，共4分) 14．如图甲为探究摆球的动能与势能相互转化的示意图，不计空气阻力，请在图乙中画出：摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图像。 四、简答题(本题共3个小题，每小题4分，共12分) 15．科技引领生活，5G时代已经来临。所谓5G，就是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术，它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。将在科技、教育、文化、卫生、交通等领域全面推广5G技术，它向我们展示了无限可能的美好，对此，你有什么奇思妙想分享给大家呢？请写出一条你的设想。 答：5G技术有助于提高无人驾驶汽车对周围的行人、障碍物以及其他车辆等的判断速度和精度，使定位更准确、驾驶更安全。(合理即可) 16．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。你认为在生产生活中哪些做法有利于推动“节能减排”工作，请列举两个做法。 答：①绿色出行，多乘坐公交车出行；②绿色生活，注意生活用水的循环使用，节约用电、用纸等。(合理即可) 15 17．为了解决能源问题，各国都在大力地发展理想能源，实现对石油等化石能源的替换。请回答： (1)对于理想能源，你认为它需要满足哪几个条件？(请至少写出两条) (2)对可燃物垃圾我们可利用它来焚烧发电，请你就能量转化方面描述垃圾发电的原理。 解：(1)①必须足够丰富，保证长期使用；②必须足够便宜，可以保证多数人用得起；③必须足够安全、清洁，以保证不会严重地污染环境； (2)利用焚烧垃圾放出的热量进行发电的过程中，垃圾具有化学能，燃烧时，化学能转化为内能，高温蒸汽推动汽轮机转动，内能转化为机械能，然后机械能转化为电能。 五、实验与科学探究题(本题共1个小题，共10分) 18．如图所示是探究电磁波的产生和传播特性的三个实验装置。 (1)如图甲，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，能听到收音机发出的“咔咔”声，说明了________的存在。 电磁波 (2)如图乙，将手机放在玻璃瓶中，用抽气机抽去瓶中的空气，打电话呼叫瓶内的手机，发现手机____(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号，说明________________________。 (3)如图丙，将手机放到金属盒中并盖好，打电话呼叫盒中的手机，手机_______(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号，说明____________________。 能 电磁波能在真空中传播 不能 金属容器能屏蔽电磁波 六、综合应用题(本题共2个小题，第19题9分，第20题12分，共21分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分) 19．如图所示，某科研小组研制了一辆太阳能汽车，利用车顶的太阳能电池板可为车辆提供动力。已知：太阳能电池板平均每小时接收3.9×106 J的太阳能，每天平均有效接收太阳能的时间为5 h；当该车以10 m/s的速度匀速行驶时，太阳能电池板每天所储存的电能可维持该车行驶4 min，其中储存电能的80% 用来克服汽车阻力做功，汽车所受阻力为1.3×103 N。 求： (1)该太阳能电池板每天接收的太阳能。 (2)该车以10 m/s的速度匀速行驶4 min，克服阻力所做的功。 (3)太阳能转化为电能并储存的效率。 解：(1)由题意知，该太阳能电池板每天接收的太阳能Q＝Pt＝3.9×106 J/h×5 h＝1.95×107 J； 20．北京时间2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域成功发射1发洲际弹道导弹(如图)，准确落入预定海域。该导弹射程达到了1.2×104 km，速度30马赫(约10 km/s)，动力系统方面采用先进的固体燃料技术，提升了导弹的射程和速度，增强了机动性和反应能力，同时采用先进的惯性制导、星光制导以及北斗卫星导航等制导系统，确保了飞行的精确性和稳定性。 请根据上述介绍，回答下列问题： (1)北斗卫星导航系统可大大增强导弹的导航能力，可在全球范围内准确打击目标，提高作战灵活性和全天候的作战能力，北斗卫星导航系统是利用_________与地面进行信息交换。 (2)根据以上材料，计算该洲际弹道导弹运行1.2×104 km需要多少秒？ (3)假如你是一名导弹设计工程师，若要使导弹飞行距离更远，在其材料的选择上你会有什么样的设想？(至少写出两点) (4)该洲际弹道导弹采用固体燃料做推进剂，其最大的特点是能产生大量能量和超过2 760 ℃的高温，使导弹持续飞行。请结合所学知识，简要概述该过程中的能量转化形式。 电磁波 (3)①使用高能燃料，②优化壳体材料(合理即可)； (4)该洲际弹道导弹采用固体燃料做推进剂，其能量转化过程如下：固体燃料在燃烧室内燃烧，将自身包含的化学能转化为内能，使燃料燃烧产生高温高压的燃气，燃气经喷管膨胀加速，内能转化为机械能，燃气从喷管高速排出，产生反作用推力，推动导弹向前飞行，从而实现了从化学能到内能再到机械能的转化。 (2)根据v＝知，该车以10 m/s的速度匀速行驶4 min通过的路程s＝vt＝10 m/s×4×60 s＝2 400 m，该过程中克服阻力所做的功W机械能＝Fs＝fs＝1.3×103 N×2 400 m＝3.12×106 J； (3)由题意知，储存电能的80%用来克服汽车阻力做功，根据η＝×100%可得，储存的电能W电能＝＝＝3.9×106 J，则太阳能转化为电能并储存的效率η′＝×100%＝×100%＝20%。 解：(2)由v＝得，该洲际弹道导弹运行1.2×104 km所需时间：t＝＝＝1.2×103 s； $$