内容正文:
2025—2026学年第二学期3月阶段测试卷
九年级物理
满分:100分 考试时间:70分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分)下列各题的四个选项中,只有一项最符合题意,请将正确选项的字母填涂在答题卡上。
1. 我国高铁广泛使用“永磁同步牵引系统”,其中核心部件之一是永磁体。下列关于永磁体的说法正确的是( )
A. 永磁体的磁性永远不会消失
B. 任何温度下永磁体磁性不变
C. 永磁体周围存在磁场,磁感线是真实存在的
D. 可用磁化方法使原来没有磁性的物体获得磁性,但永磁体保持磁性较稳定
【答案】D
【解析】
【详解】AB.永磁体的磁性并非永远不会消失。在高温、剧烈震动或者受到磁场的作用时,永磁体可能失去磁性,故AB错误;
C.永磁体周围存在磁场,磁感线并非真实存在的,故C错误;
D.磁化是使原来没有磁性的物体获得磁性,但永磁体的特点是磁性能够长期保存,稳定性较强,故D正确。
故选D。
2. 如图所示的实验,最早揭示电与磁之间存在联系的是( )
A. 法拉第电磁感应实验 B. 奥斯特实验
C. 欧姆定律实验 D. 焦耳定律实验
【答案】B
【解析】
【详解】丹麦的奥斯特首先通过如图所示的实验发现了电流周围空间存在磁场,即奥斯特实验最早揭示电和磁之间存在联系。
故选B。
3. 我国首条悬挂式单轨“光谷光子号”采用永磁电机牵引,其工作原理与下列设备相同的是( )
A. 发电机 B. 电磁继电器 C. 电动机 D. 动圈式话筒
【答案】C
【解析】
【详解】永磁电机牵引的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能。
A.发电机原理是电磁感应,将机械能转化为电能,和题目原理不同。故A不符合题意;
B.电磁继电器利用电流的磁效应工作,是控制电路的开关,和题目原理不同。故B不符合题意;
C.电动机原理是通电导体在磁场中受力运动,将电能转化为机械能,和永磁电机牵引原理相同。故C符合题意;
D.动圈式话筒原理是电磁感应,将声能转化为电能,和题目原理不同。故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示是某同学探究“电磁感应”的实验装置,下列操作中能使灵敏电流计指针发生偏转的是( )
A. 导体棒在磁场中静止不动 B. 导体棒沿磁场方向竖直上下运动
C. 导体棒水平向左或向右切割磁感线运动 D. 将磁铁上下移动而导体棒静止
【答案】C
【解析】
【详解】灵敏电流计指针发生偏转,说明产生感应电流。电磁感应产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。故选C。
5. 2026年世界移动通信大会上,我国展示了6G太赫兹通信技术,理论速率可达5G的百倍。6G信号属于( )
A. 超声波 B. 电磁波 C. 次声波 D. 光纤
【答案】B
【解析】
【详解】无线移动通信(包括5G、6G通信)都是利用电磁波传递信息。超声波、次声波都属于声波,传播需要介质,无法满足远距离无线通信的需求;光纤是传输信号的介质,不是信号本身。
故选B。
6. 关于电磁波与信息传递,下列说法正确的是( )
A. 电磁波在真空中传播速度约为,频率越高波长越长
B. 北斗卫星导航系统利用超声波传递信号
C. WiFi信号和蓝牙信号都属于电磁波
D. 光纤通信是利用电流在光导纤维中传输信息
【答案】C
【解析】
【详解】A.电磁波在真空中传播速度约为,但根据公式可知,频率越高,波长越短。故A错误;
B.北斗卫星系统是利用电磁波传递信号的,超声波不能在真空中传播,而卫星与地面的通信需要在真空中进行。故B错误;
C.WiFi信号和蓝牙信号都属于电磁波,它们是通过电磁波来传输数据的。故C正确;
D.光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的,而不是电流。故D错误。
故选C。
7. 2025年,“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现1亿摄氏度1066秒稳态运行。该装置利用的能源是( )
A. 核裂变 B. 核聚变 C. 化学能 D. 太阳能间接利用
【答案】B
【解析】
【详解】“人造太阳”与真正的太阳内部能量转化过程是相似的,都是氢原子核聚变,核能转化为内能。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 下列能源中,属于可再生能源且对环境影响较小的一组是( )
A. 煤炭、天然气 B. 风能、太阳能
C. 核能、石油 D. 可燃冰、地热能
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤炭、天然气都属于化石能源,是不可再生能源,且燃烧会产生污染物,对环境影响较大。故A不符合题意;
B.风能、太阳能可以源源不断从自然界获取,属于可再生能源,且在使用过程中几乎不产生污染物,对环境影响较小。故B符合题意;
C.核能、石油都属于不可再生能源,石油燃烧会污染环境,核能存在核废料处理等环境问题。对环境影响较大。故C不符合题意;
D.可燃冰属于化石能源,是不可再生能源,其开采对环境影响较大,地热能属于可再生能源,对环境影响较小。故D不符合题意。
故选B。
9. 新能源汽车逐渐普及,某品牌电动汽车的驱动电机是将电能转化为机械能的装置。下列与其原理相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 扬声器 C. 动圈式话筒 D. 电磁继电器
【答案】B
【解析】
【详解】新能源电动汽车的驱动电机的工作原理是“通电导体在磁场中受到力的作用”,电能转化为机械能。
AD.电磁起重机、电磁继电器的工作原理是“通电导体的周围存在磁场”,故AD不符合题意;
B.扬声器的工作原理是“通电导体在磁场中受到力的作用”,电能转化为机械能,电信号转化为声信号,故B符合题意;
C.动圈式话筒的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流,机械能转化为电能,声信号转化为电信号,故C不符合题意。
故选B。
10. 关于磁场和磁感线,下列说法错误的是( )
A. 磁体周围存在磁场,磁场是真实存在的物质
B. 磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线
C. 地磁场的北极在地理南极附近
D. 磁感线总是从磁体的N极出发回到S极,是闭合曲线
【答案】D
【解析】
【详解】A.把小磁针放在磁体周围,小磁针会发生偏转,说明磁体周围存在一种能对磁体施加力的作用的物质,这就是磁场。磁场有明确的强弱、方向,是磁体周围的客观物质。这个说法是正确的。故A正确,不符合题意;
B.磁感线是为了形象、直观地描述磁场,人为引入的假想曲线,实际并不存在。这个说法是正确的。故B正确,不符合题意;
C.地磁北极位于地理南极附近,地磁南极位于地理北极附近。故C正确,不符合题意;
D.磁感线是闭合曲线。在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极。说法错误。故D错误,符合题意。
故选D。
11. 如图所示是交流发电机模型的示意图,当线圈在磁场中转动时,产生的是( )
A. 大小和方向都不变的直流电 B. 大小变化但方向不变的直流电
C. 大小和方向都周期性变化的交流电 D. 仅有大小变化而无电流产生的脉冲
【答案】C
【解析】
【详解】磁场强度和转动速度一定时,当线圈的ab、cd边切割磁感线的角度随着转动而周期性改变时,感应电流的大小也会周期性变化;线圈每转动半周,ab、cd边的切割磁感线的方向就会改变,磁感线方向不变,因此感应电流的方向也会周期性改变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12. 下表给出了部分电磁波在真空中的波长范围。根据表格判断,下列说法正确的是( )
电磁波类别
波长范围
无线电波
> 1mm
红外线
0.76μm ~ 1mm
可见光
0.38μm ~ 0.76μm
紫外线
10nm ~ 0.38μm
A. 红外线的波长比紫外线的波长更长
B. 可见光属于电磁波,但无线电波不属于电磁波
C. 在真空中,紫外线的传播速度比无线电波快
D. 医院B超使用的超声波属于表中某一波段
【答案】A
【解析】
【详解】A.由表可知,红外线的波长为0.76μm ~ 1mm,紫外线的波长为10nm ~ 0.38μm,所以红外线的波长比紫外线的波长更长,故A正确;
B.可见光和无线电波均属于电磁波,故B错误;
C.在真空中,紫外线和无线电波的传播速度相同,故C错误;
D.医院B超使用的超声波属于声波,不是电磁波,不可能属于电磁波的任何波段,故D错误。
故选A。
二、填空题(共6小题,每空2分,共24分)
13. 我国自主研制的“奋斗者”号深海潜水器,其通信系统利用_______(选填“超声波”或“电磁波”)与母船联系,因为海水对______的传播有较强衰减。2026年2月,我国“深海一号”二期工程通过验收,“深海一号”是我国首个自营超深水大气田,其水下生产系统在开采天然气过程中,将天然气中储存的______能转化为电能。
【答案】 ①. 超声波 ②. 电磁波 ③. 化学
【解析】
【详解】[1][2]超声波可在液体中较好传播,适合深海环境下潜水器与母船的通信;海水对电磁波的传播有较强衰减作用,电磁波难以在深海实现远距离有效信息传递。
[3]水下生产系统依托海底油气等能源,将其储存的化学能转化为电能来提供能源供应。
14. 如图所示为“探究通电螺线管外部的磁场”实验,在螺线管两端各放置一个小磁针,闭合开关后,小磁针静止时N极指向如图所示,则电源的右端是________极(选填“正”或“负”);若将电源正负极对调,螺线管外部磁场方向________(选填“改变”或“不变”)。
【答案】 ①. 负 ②. 改变
【解析】
【详解】[1]如图所示,小磁针黑色端为N极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管右端是N;根据右手螺旋定则可知,大拇指指向通电螺线管的N极,另外四根手指自然弯曲的方向是电流方向,电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以电源的右端是负极。
[2]若将电源正负极对调,电流方向会改变,通电螺线管的磁极也会改变,因此螺线管外部磁场方向改变。
15. 我国“华龙一号”核电机组采用第三代核电技术,其反应堆利用核________变释放能量,并转化为内能推动汽轮机发电。核能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】 ①. 裂 ②. 不可再生
【解析】
【详解】[1]核电站的核反应堆依靠可控的核裂变释放能量,核裂变是可被人类控制的核反应,能稳定为发电提供能量,因此此处填“裂”。
[2]不可再生能源是指短期内无法从自然界得到补充的能源,核燃料储量有限,消耗后无法在短时间内再生,因此核能属于不可再生能源。
16. 某手机采用“无线快充”技术,充电时充电底座内的送电线圈产生变化的________,受电线圈中产生感应电流给电池充电,该过程利用了________原理(填“电流磁效应”或“电磁感应”)。
【答案】 ①. 磁场 ②. 电磁感应
【解析】
【详解】[1]无线快充的工作过程中,送电线圈通入变化的电流,电流的磁效应会使其产生变化的磁场。
[2]变化的磁场穿过受电线圈时,使受电线圈中产生感应电流,这种利用磁场产生感应电流的原理是电磁感应。电流磁效应是指电流产生磁场,并不是获得感应电流的原理。
17. 如图是“自制电动机”模型,接通电源后线圈能连续转动,其原理是________。若要改变线圈转动方向,可以采取的方法有__________(写出一条即可)。
【答案】 ①. 通电线圈在磁场中受力转动 ②. 改变电流方向##改变磁场方向
【解析】
【详解】[1]电动机的核心工作原理是:通电导体在磁场中会受到力的作用,通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能,从而实现连续转动。
[2]通电导体在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向两个因素共同决定,若想改变线圈转动方向则可以改变电流方向或改变磁场方向。
18. 我国计划在2030年前实现“载人登月”,月球车在月面上通过________与地面控制中心进行通信;未来月球基地可利用太阳能电池板获取能源,太阳能是________(选填“一次能源”或“二次能源”)。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 一次能源
【解析】
【详解】[1]月球表面是真空环境,声音无法在真空中传播,而电磁波的传播不需要介质,能够在真空中传递信息,因此月球车以此与地面控制中心通信。
[2]一次能源是可以直接从自然界获取的能源,太阳能可直接从自然界获得,所以属于一次能源。
三、实验探究题(共2小题,共22分)
19. 【探究“磁场对通电导体的作用”】
某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中,并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。
【实验描述】无图像,实验操作步骤记录如下表:
实验次数
磁场方向
电流方向
导体棒运动方向
1
竖直向上
由a到b
向左运动
2
竖直向下
由a到b
向右运动
3
竖直向上
由b到a
向右运动
(1)分析实验1和2,可得出通电导体在磁场中受力方向与________有关;分析实验1和3,可得出受力方向与________有关;
(2)本实验中,导体棒运动过程中电能转化为________能。若将电源换成灵敏电流计,闭合开关后,让导体棒向左切割磁感线运动,电流计指针偏转,此时利用的原理是________;
(3)为了使导体棒运动更明显,可采取的措施有___________(写出一条);
(4)生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)就是利用该实验原理工作的。
【答案】(1) ①. 磁场方向 ②. 电流方向
(2) ①. 机械 ②. 电磁感应
(3)增大电流 (4)电动机
【解析】
【小问1详解】
[1]分析实验1和2,通过导体棒ab的电流方向相同,磁场方向相反,结果导体棒运动方向相反,故可得出通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关。
[2]分析实验1和3,通过导体棒ab的电流方向相反,磁场方向相同,结果导体棒运动方向相反,故可得出通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关。
【小问2详解】
[1]本实验中通电导体棒在磁场中受力运动,电能转化为机械能。
[2]若将电源换成灵敏电流计,闭合开关后,让导体棒向左切割磁感线运动,产生感应电流,电流计指针偏转,此时利用的原理是电磁感应原理。
【小问3详解】
为了使导体棒运动更明显,即要增大通电导体在磁场中受到的力的大小;故可采取的措施有增大电流、增强磁体磁性、换用更轻的导体等。
【小问4详解】
本实验的原理:通电导体在磁场中受到力的作用,电能转化为机械能;生活中的电动机是利用该原理工作的。
20. 【电磁波与能源综合实践】
学校科技小组开展“未来能源与通信”主题探究。下面是同学们收集的资料和数据,请完成相关问题。
能源类型
热值/发电成本
二氧化碳排放
可开发年限
煤炭
约2.5×10⁷ J/kg
高
约150年
天然气
约4.2×10⁷ J/m³
中
约50年
核能(铀)
极高
极低
约100年(现有储量)
太阳能
无燃料成本
零
无限
我国“北斗”卫星导航系统采用三频信号,定位精度达到厘米级,信号以电磁波形式传播。
(1)从能源可持续角度分析,表格中属于可再生能源的是________;属于不可再生能源且对环境影响较大的是________。
(2)电磁波在真空中的传播速度为________km/s;北斗卫星信号从距地面约21500km的卫星传到地面大约需要________s。(计算结果保留两位有效数字)
(3)为实现“碳达峰、碳中和”,请你结合表格提出一条合理建议:________。
【答案】(1) ①. 太阳能 ②. 煤炭##天然气
(2) ①. 3×105 ②. 0.072
(3)大力发展太阳能等可再生能源;提高核能等清洁能源比例,减少煤炭使用等
【解析】
【小问1详解】
[1]可再生能源是指可以从自然界源源不断地获得的能源,表格中“太阳能”的“可开发年限”为“无限”符合可再生能源的定义。
[2] 不可再生能源是指短期内无法从自然界得到补充的能源,表格中“煤炭”“天然气”“核能”均属于此类;其中“煤炭”的“二氧化碳排放”较高,对环境影响较大,故②为煤炭。
【小问2详解】
[1]电磁波在真空中的传播速度与光速相同,其大小为,换算为km/s时,。
[2]北斗卫星信号传播的路程,传播速度,根据速度公式,可得传播时间
【小问3详解】
实现“碳达峰、碳中和”需减少二氧化碳排放,结合表格中能源的环境影响,可从减少化石能源使用、发展清洁能源等角度提出建议,如大力发展太阳能等可再生能源、提高核能等清洁能源比例等。
四、综合应用题(共2小题,共18分)
21. 【电磁感应与新能源汽车】
某品牌混合动力汽车在刹车时,通过“再生制动”系统将机械能转化为电能储存。该系统原理是:车轮带动发电机线圈在磁场中旋转,产生感应电流。若驱动电机额定功率为80kW,汽车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力为2000N。
(1)再生制动系统工作时,主要利用了________现象(填物理原理);该过程中能量转化是:机械能→________能→化学能(电池储存);
(2)若汽车以额定功率匀速行驶,求此时汽车的速度。
【答案】(1) ①. 电磁感应 ②. 电
(2)40m/s
【解析】
【小问1详解】
[1]根据题目中“车轮带动发电机线圈在磁场中旋转,产生感应电流”可知,再生制动系统工作时,主要利用了电磁感应现象。
[2]车轮带动发电机线圈在磁场中旋转产生感应电流,先将机械能转化为电能,然后电能再转化为化学能存储在电池中,所以该过程能量转化是:机械能→电能→化学能。
【小问2详解】
因为汽车在水平路面上匀速行驶,所以汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
根据公式,可得汽车的速度,已知驱动电机额定功率
则此时汽车的速度
22. 【核能科技与能源发展】
2026年1月,我国“人造太阳”实现“亿度千秒”新纪录,标志着可控核聚变研究进入新阶段。已知氘核与氚核聚变反应释放的能量约为17.6 MeV(),氘核质量2.0141 u,氚核质量3.0160 u,氦核质量4.0026 u,中子质量1.0087 u()。
(1)请写出核聚变的反应方程(用符号表示):____________________。
(2)根据质量亏损计算,一次聚变释放的能量理论值约为多少焦耳?(已知1u相当于931.5 MeV,计算结果保留两位有效数字)
(3)与核裂变相比,核聚变作为未来理想能源有哪些突出优点?(写出两点)
【答案】(1)
(2)
(3)核聚变反应释放能量巨大,且原料来源丰富(海水中的氘);产物无放射性污染,清洁安全;反应可控性高,不产生核废料等
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
质量亏损
则释放能量
【小问3详解】
略
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2025—2026学年第二学期3月阶段测试卷
九年级物理
满分:100分 考试时间:70分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分)下列各题的四个选项中,只有一项最符合题意,请将正确选项的字母填涂在答题卡上。
1. 我国高铁广泛使用“永磁同步牵引系统”,其中核心部件之一是永磁体。下列关于永磁体的说法正确的是( )
A. 永磁体的磁性永远不会消失
B. 任何温度下永磁体磁性不变
C. 永磁体周围存在磁场,磁感线是真实存在的
D. 可用磁化方法使原来没有磁性的物体获得磁性,但永磁体保持磁性较稳定
2. 如图所示的实验,最早揭示电与磁之间存在联系的是( )
A. 法拉第电磁感应实验 B. 奥斯特实验
C. 欧姆定律实验 D. 焦耳定律实验
3. 我国首条悬挂式单轨“光谷光子号”采用永磁电机牵引,其工作原理与下列设备相同的是( )
A. 发电机 B. 电磁继电器 C. 电动机 D. 动圈式话筒
4. 如图所示是某同学探究“电磁感应”的实验装置,下列操作中能使灵敏电流计指针发生偏转的是( )
A. 导体棒在磁场中静止不动 B. 导体棒沿磁场方向竖直上下运动
C. 导体棒水平向左或向右切割磁感线运动 D. 将磁铁上下移动而导体棒静止
5. 2026年世界移动通信大会上,我国展示了6G太赫兹通信技术,理论速率可达5G的百倍。6G信号属于( )
A. 超声波 B. 电磁波 C. 次声波 D. 光纤
6. 关于电磁波与信息传递,下列说法正确的是( )
A. 电磁波在真空中传播速度约为,频率越高波长越长
B. 北斗卫星导航系统利用超声波传递信号
C. WiFi信号和蓝牙信号都属于电磁波
D. 光纤通信是利用电流在光导纤维中传输信息
7. 2025年,“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现1亿摄氏度1066秒稳态运行。该装置利用的能源是( )
A. 核裂变 B. 核聚变 C. 化学能 D. 太阳能间接利用
8. 下列能源中,属于可再生能源且对环境影响较小的一组是( )
A. 煤炭、天然气 B. 风能、太阳能
C. 核能、石油 D. 可燃冰、地热能
9. 新能源汽车逐渐普及,某品牌电动汽车的驱动电机是将电能转化为机械能的装置。下列与其原理相同的是( )
A. 电磁起重机 B. 扬声器 C. 动圈式话筒 D. 电磁继电器
10. 关于磁场和磁感线,下列说法错误的是( )
A. 磁体周围存在磁场,磁场是真实存在的物质
B. 磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线
C. 地磁场的北极在地理南极附近
D. 磁感线总是从磁体的N极出发回到S极,是闭合曲线
11. 如图所示是交流发电机模型的示意图,当线圈在磁场中转动时,产生的是( )
A. 大小和方向都不变的直流电 B. 大小变化但方向不变的直流电
C. 大小和方向都周期性变化的交流电 D. 仅有大小变化而无电流产生的脉冲
12. 下表给出了部分电磁波在真空中的波长范围。根据表格判断,下列说法正确的是( )
电磁波类别
波长范围
无线电波
> 1mm
红外线
0.76μm ~ 1mm
可见光
0.38μm ~ 0.76μm
紫外线
10nm ~ 0.38μm
A. 红外线的波长比紫外线的波长更长
B. 可见光属于电磁波,但无线电波不属于电磁波
C. 在真空中,紫外线的传播速度比无线电波快
D. 医院B超使用的超声波属于表中某一波段
二、填空题(共6小题,每空2分,共24分)
13. 我国自主研制的“奋斗者”号深海潜水器,其通信系统利用_______(选填“超声波”或“电磁波”)与母船联系,因为海水对______的传播有较强衰减。2026年2月,我国“深海一号”二期工程通过验收,“深海一号”是我国首个自营超深水大气田,其水下生产系统在开采天然气过程中,将天然气中储存的______能转化为电能。
14. 如图所示为“探究通电螺线管外部的磁场”实验,在螺线管两端各放置一个小磁针,闭合开关后,小磁针静止时N极指向如图所示,则电源的右端是________极(选填“正”或“负”);若将电源正负极对调,螺线管外部磁场方向________(选填“改变”或“不变”)。
15. 我国“华龙一号”核电机组采用第三代核电技术,其反应堆利用核________变释放能量,并转化为内能推动汽轮机发电。核能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
16. 某手机采用“无线快充”技术,充电时充电底座内的送电线圈产生变化的________,受电线圈中产生感应电流给电池充电,该过程利用了________原理(填“电流磁效应”或“电磁感应”)。
17. 如图是“自制电动机”模型,接通电源后线圈能连续转动,其原理是________。若要改变线圈转动方向,可以采取的方法有__________(写出一条即可)。
18. 我国计划在2030年前实现“载人登月”,月球车在月面上通过________与地面控制中心进行通信;未来月球基地可利用太阳能电池板获取能源,太阳能是________(选填“一次能源”或“二次能源”)。
三、实验探究题(共2小题,共22分)
19. 【探究“磁场对通电导体的作用”】
某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中,并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。
【实验描述】无图像,实验操作步骤记录如下表:
实验次数
磁场方向
电流方向
导体棒运动方向
1
竖直向上
由a到b
向左运动
2
竖直向下
由a到b
向右运动
3
竖直向上
由b到a
向右运动
(1)分析实验1和2,可得出通电导体在磁场中受力方向与________有关;分析实验1和3,可得出受力方向与________有关;
(2)本实验中,导体棒运动过程中电能转化为________能。若将电源换成灵敏电流计,闭合开关后,让导体棒向左切割磁感线运动,电流计指针偏转,此时利用的原理是________;
(3)为了使导体棒运动更明显,可采取的措施有___________(写出一条);
(4)生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)就是利用该实验原理工作的。
20. 【电磁波与能源综合实践】
学校科技小组开展“未来能源与通信”主题探究。下面是同学们收集的资料和数据,请完成相关问题。
能源类型
热值/发电成本
二氧化碳排放
可开发年限
煤炭
约2.5×10⁷ J/kg
高
约150年
天然气
约4.2×10⁷ J/m³
中
约50年
核能(铀)
极高
极低
约100年(现有储量)
太阳能
无燃料成本
零
无限
我国“北斗”卫星导航系统采用三频信号,定位精度达到厘米级,信号以电磁波形式传播。
(1)从能源可持续角度分析,表格中属于可再生能源的是________;属于不可再生能源且对环境影响较大的是________。
(2)电磁波在真空中的传播速度为________km/s;北斗卫星信号从距地面约21500km的卫星传到地面大约需要________s。(计算结果保留两位有效数字)
(3)为实现“碳达峰、碳中和”,请你结合表格提出一条合理建议:________。
四、综合应用题(共2小题,共18分)
21. 【电磁感应与新能源汽车】
某品牌混合动力汽车在刹车时,通过“再生制动”系统将机械能转化为电能储存。该系统原理是:车轮带动发电机线圈在磁场中旋转,产生感应电流。若驱动电机额定功率为80kW,汽车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力为2000N。
(1)再生制动系统工作时,主要利用了________现象(填物理原理);该过程中能量转化是:机械能→________能→化学能(电池储存);
(2)若汽车以额定功率匀速行驶,求此时汽车的速度。
22. 【核能科技与能源发展】
2026年1月,我国“人造太阳”实现“亿度千秒”新纪录,标志着可控核聚变研究进入新阶段。已知氘核与氚核聚变反应释放的能量约为17.6 MeV(),氘核质量2.0141 u,氚核质量3.0160 u,氦核质量4.0026 u,中子质量1.0087 u()。
(1)请写出核聚变的反应方程(用符号表示):____________________。
(2)根据质量亏损计算,一次聚变释放的能量理论值约为多少焦耳?(已知1u相当于931.5 MeV,计算结果保留两位有效数字)
(3)与核裂变相比,核聚变作为未来理想能源有哪些突出优点?(写出两点)
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