第21-22章 电磁波及其应用&能源与可持续发展 学情评估练习卷2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦电磁波与能源单元，以量子卫星、人造太阳等科技前沿及碳中和等社会热点为情境，覆盖电磁波传播、能源分类、能量转化等核心知识点，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学态度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/30|电磁波传播、能源类型|第4题“人造太阳”关联核聚变，渗透科学思维| |填空题|8/44|电磁波产生、能量转化|第11题“国产飞机”结合电磁干扰，体现家国情怀| |综合应用题|2/26|能量计算、材料分析|第20题“光伏绿氢项目”融合信息提取与计算，培养科学探究能力|

第二十一、二十二章 电磁波及其应用&能源与可持续发展 学情评估练习卷 一、选择题（本大题共10个小题；每小题3☆，共30☆。每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1．我国在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化、可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发。卫星与地面站之间的数据传输依靠（ ） A. 次声波 B. 超声波 C. 电磁波 D. 紫外线 2．比网络有更大的容量和更快的数据处理速度，与相比，电磁波（ ） A. 频率更高 B. 频率更低 C. 传播速度更小 D. 传播速度更大 3．将一根导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极时断时续地接触，旁边的收音机就会发出“咔咔”的声音，这是因为收音机收到了电池与导线产生的（ ） A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 光波 4．【科技创新】 2025年1月20日，在安徽合肥，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置成功创造新的世界纪录，成功实现1亿摄氏度、1 066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。下列说法正确的是（ ） A. 核聚变又称为链式反应 B. 目前核电站已经普遍利用核聚变反应发电 C. 新一代“人造太阳”的原理与原子弹的原理相同 D. 可控核聚变可为人类提供巨大的理想洁净能源 5．如图所示的是“风能—太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ） A. 风力发电机利用了电磁感应原理 B. 太阳能来自太阳内部的核裂变 C. 给蓄电池充电时化学能转化为电能 D. 控制器中的集成电路是用超导材料制成的 6．【节能意识】为实现国家关于“碳达峰、碳中和”环保目标，国家大力提倡发展新能源汽车。下列关于汽油发动机汽车和纯电动汽车的说法正确的是（ ） A. 汽油在发动机气缸中充分燃烧，排出的废气就不会污染环境 B. 汽油发动机汽车行驶时，将汽油的化学能转化为机械能再转化为内能 C. 纯电动汽车行驶时，汽车内的电瓶将化学能转化为电能再转化为机械能 D. 纯电动汽车行驶时实现了“零排放”，电动机可将其效率提高到 7．“玉兔二号”月球车与“嫦娥四号”着陆器顺利分离抵达月背表面，太阳能电池板成功展开，并进行巡视探测工作（如图所示），成为中国航天事业发展的又一座里程碑。以下说法正确的是（ ） A. 太阳能属于不可再生能源 B. 太阳能电池板将太阳能全部转化为电能 C. 当“玉兔二号”在月球表面静止时，它相对于地球也是静止的 D. 地面指挥人员通过电磁波对月球车下达指令 8．【物理观念】各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下列几幅图按能量转化的顺序排列正确的是（ ） A. ①②③④ B. ②③④① C. ②①③④ D. ①③④② 9．关于能源、信息、新材料，下列说法正确的是（ ） A. 地热能和太阳能都是可再生能源 B. 核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的 C. 弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播 D. 虽然能量的转化与转移具有方向性，但能量是守恒的，因此不会发生能源危机 10．、分别为两种电磁波，其部分波形如图甲所示，其中波是红外线。结合图乙中的电磁波谱，下列分析正确的是（ ） A. 波可能是微波 B. 两种电磁波在真空中的波速可能不同 C. 波能使荧光物质发光 D. 相比波，波的频率更大、波长更短 二、填空题（本大题共8个小题；每空2☆，共44☆） 11．【家国情怀】全球首架国产飞机执飞的东航航班，由上海飞抵北京。飞机飞行时要求乘客关闭电子设备，是为了避免电子设备发出的_ _ _ _ 波对飞机通信和导航系统造成干扰。飞机飞行过程中与空气摩擦，机身由于得失_ _ _ _ （填“原子核”“电子”或“中子”）而带上电荷。 12．【学科综合】如图甲、乙所示的分别为太阳系模型和原子核式结构的示意图。太阳内部释放的能量是由氢原子核_ _ _ _ 产生的；若将太阳系类比为原子核式结构，我们居住的地球相当于原子结构中的_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （第12题） 13．如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。 （第13题） （1） 如图甲所示，在验证电磁波的存在的实验中，实验成功的关键是要用导线_ _ _ _ _ _ _ _ （填“直接”或“时断时续”）接触电池两极，才能听到收音机发出的“咔咔”声。 （2） 如图乙所示，将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机能收到呼叫信号，说明_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 14．如图所示，敦煌熔盐塔式光热电站有1.2万多面可随太阳转动、略有弧度的定日镜，能将太阳光反射到吸热塔的顶部，加热其中的熔盐。当需要发电时，高温熔盐和水被送往蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气驱动涡轮发电机发电。在蒸汽发生器中熔盐和水是通过_ _ _ _ _ _ 的方式增大内能的，熔盐发电最终将太阳能转化为_ _ _ _ 能。 （第14题） 15．江苏田湾核电站通过核反应堆中的核_ _ _ _ （填“聚变”或“裂变”）来发电，其中核能属于_ _ _ _ _ _ _ _ （填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为，煤的热值为，则需要用煤_ _ _ _ _ _ _ _ 。 16．如图所示的是我国某公司推出的 氢燃料无人驾驶小汽车，采用氢燃料提供动力是因为氢的_ _ _ _ 大。它依托 网络通过_ _ _ _ 波实现远程控制；为增加汽车倒车的安全性，在汽车尾部都装有倒车雷达，这些雷达能发射_ _ _ _ 波。 （第16题） 17．某太阳能热水器如图所示，阳光照射时，平均每小时吸收 的太阳能，当日照时长为 时，可以使质量为 的水温度升高。已知水的比热容，则水吸收的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；该太阳能热水器的效率为_ _ _ _ %。 （第17题） 18．“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 （第18题） （1） 风能是_ _ _ _ _ _ （填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的_ _ _ _ 能转化为电能，电能是_ _ _ _ 次能源。 （2） “三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用_ _ _ _ _ _ （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。 （3） 当风速为 时，风力发电机的发电功率为，风力发电机叶片转动一圈的发电量为，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动_ _ _ _ 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为 时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为_ _ _ _ 。 三、综合应用题（本大题共2个小题；第19题16☆，第20题10☆，共26☆。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得☆） 19．我们生产、生活中利用的能量，追根溯源，大都来自太阳。 （1） 如图所示的是一种太阳能路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给路灯系统供电提供照明。已知光照一天，锂电池最多能储存的电能，则这些电能可供功率为的路灯持续工作多少小时？ （2） 一个太阳能热水器的容量为，装满水后，使这些水的温度从升高至，则水需要吸收多少热量？ （3） 请谈谈太阳能相比传统能源有什么优势？（写出一点即可） 20．请阅读以下材料并回答问题。 我国万吨级光伏绿氢项目 我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目，产出氢气纯度达，标志着我国首次实现了规模化光伏发电直接制氢工艺与工程成套技术的工业应用。 库车绿氢示范项目利用当地丰富的太阳能资源发电直接制取绿氢，电解水制氢能力每年达2万吨，可实现每小时输送2.8万立方米的氢气。压缩氢气运输是一种常用的氢气运输方式，将产生的氢气通过压缩成液体或高压气体的形式进行运输。项目建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施（如图所示）。 电解水制氢已有近百年的技术应用历史，它基于电化学原理，在两个电极之间通电，使水分子分解，在阳极侧产生氧气、在阴极侧产生氢气，水是一种广泛存在的资源，氢气是一种清洁能源。氢，因其具备清洁、环保、能源效率高、来源广、储能等优点，发展氢能被看作是清洁能源转型和实现碳中和的重要路径。氢气是一种无色、无味、无毒的气体，可广泛应用于电力、化工、冶金、交通、航天、食品加工、医疗保健等领域。 2024年12月10日，新疆库车绿氢示范项目制氢配储项目储能电站顺利并网。该电站是一座装机容量为12.5兆瓦/50兆瓦时的电化学储能电站，由3个储能单元构成，是中国石化目前规模最大的用户侧储能电站。 （1） 利用太阳能发电再电解水制取的“绿氢”是一种清洁能源，也是_ _ _ _ （填“一次”或“二次”）能源。为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过_ _ _ _ _ _ _ _ 的方法使其液化并储存于钢罐中。 （2） 下列是光伏绿氢能量转化的一种流程图，请你补充完整。 （3） 为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，请你提出采取的措施是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写出一条即可）。 解析卷 一、选择题（本大题共10个小题；每小题3☆，共30☆。每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1．我国在国际上首次实现量子微纳卫星与小型化、可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发。卫星与地面站之间的数据传输依靠（ ） A. 次声波 B. 超声波 C. 电磁波 D. 紫外线 【答案】C 2．比网络有更大的容量和更快的数据处理速度，与相比，电磁波（ ） A. 频率更高 B. 频率更低 C. 传播速度更小 D. 传播速度更大 【答案】A 3．将一根导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极时断时续地接触，旁边的收音机就会发出“咔咔”的声音，这是因为收音机收到了电池与导线产生的（ ） A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 光波 【答案】C 4．【科技创新】 2025年1月20日，在安徽合肥，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置成功创造新的世界纪录，成功实现1亿摄氏度、1 066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。下列说法正确的是（ ） A. 核聚变又称为链式反应 B. 目前核电站已经普遍利用核聚变反应发电 C. 新一代“人造太阳”的原理与原子弹的原理相同 D. 可控核聚变可为人类提供巨大的理想洁净能源 【答案】D 5．如图所示的是“风能—太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ） A. 风力发电机利用了电磁感应原理 B. 太阳能来自太阳内部的核裂变 C. 给蓄电池充电时化学能转化为电能 D. 控制器中的集成电路是用超导材料制成的 【答案】A 6．【节能意识】为实现国家关于“碳达峰、碳中和”环保目标，国家大力提倡发展新能源汽车。下列关于汽油发动机汽车和纯电动汽车的说法正确的是（ ） A. 汽油在发动机气缸中充分燃烧，排出的废气就不会污染环境 B. 汽油发动机汽车行驶时，将汽油的化学能转化为机械能再转化为内能 C. 纯电动汽车行驶时，汽车内的电瓶将化学能转化为电能再转化为机械能 D. 纯电动汽车行驶时实现了“零排放”，电动机可将其效率提高到 【答案】C 7．“玉兔二号”月球车与“嫦娥四号”着陆器顺利分离抵达月背表面，太阳能电池板成功展开，并进行巡视探测工作（如图所示），成为中国航天事业发展的又一座里程碑。以下说法正确的是（ ） A. 太阳能属于不可再生能源 B. 太阳能电池板将太阳能全部转化为电能 C. 当“玉兔二号”在月球表面静止时，它相对于地球也是静止的 D. 地面指挥人员通过电磁波对月球车下达指令 【答案】D 8．【物理观念】各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下列几幅图按能量转化的顺序排列正确的是（ ） A. ①②③④ B. ②③④① C. ②①③④ D. ①③④② 【答案】C 9．关于能源、信息、新材料，下列说法正确的是（ ） A. 地热能和太阳能都是可再生能源 B. 核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的 C. 弯曲的光导纤维也能传输信息，说明光可以沿曲线传播 D. 虽然能量的转化与转移具有方向性，但能量是守恒的，因此不会发生能源危机 【答案】A 10．、分别为两种电磁波，其部分波形如图甲所示，其中波是红外线。结合图乙中的电磁波谱，下列分析正确的是（ ） A. 波可能是微波 B. 两种电磁波在真空中的波速可能不同 C. 波能使荧光物质发光 D. 相比波，波的频率更大、波长更短 【答案】D 二、填空题（本大题共8个小题；每空2☆，共44☆） 11．【家国情怀】全球首架国产飞机执飞的东航航班，由上海飞抵北京。飞机飞行时要求乘客关闭电子设备，是为了避免电子设备发出的_ _ _ _ 波对飞机通信和导航系统造成干扰。飞机飞行过程中与空气摩擦，机身由于得失_ _ _ _ （填“原子核”“电子”或“中子”）而带上电荷。 【答案】电磁； 电子 12．【学科综合】如图甲、乙所示的分别为太阳系模型和原子核式结构的示意图。太阳内部释放的能量是由氢原子核_ _ _ _ 产生的；若将太阳系类比为原子核式结构，我们居住的地球相当于原子结构中的_ _ _ _ _ _ _ _ 。 （第12题） 【答案】聚变； 核外电子 13．如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。 （第13题） （1） 如图甲所示，在验证电磁波的存在的实验中，实验成功的关键是要用导线_ _ _ _ _ _ _ _ （填“直接”或“时断时续”）接触电池两极，才能听到收音机发出的“咔咔”声。 （2） 如图乙所示，将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机能收到呼叫信号，说明_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】（1） 时断时续 （2） 电磁波能在真空中传播 14．如图所示，敦煌熔盐塔式光热电站有1.2万多面可随太阳转动、略有弧度的定日镜，能将太阳光反射到吸热塔的顶部，加热其中的熔盐。当需要发电时，高温熔盐和水被送往蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气驱动涡轮发电机发电。在蒸汽发生器中熔盐和水是通过_ _ _ _ _ _ 的方式增大内能的，熔盐发电最终将太阳能转化为_ _ _ _ 能。 （第14题） 【答案】热传递； 电 15．江苏田湾核电站通过核反应堆中的核_ _ _ _ （填“聚变”或“裂变”）来发电，其中核能属于_ _ _ _ _ _ _ _ （填“可再生”或“不可再生”）能源，某机组年均发电量可达，若这些电量改用煤进行火力发电，效率为，煤的热值为，则需要用煤_ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】裂变； 不可再生； 16．如图所示的是我国某公司推出的 氢燃料无人驾驶小汽车，采用氢燃料提供动力是因为氢的_ _ _ _ 大。它依托 网络通过_ _ _ _ 波实现远程控制；为增加汽车倒车的安全性，在汽车尾部都装有倒车雷达，这些雷达能发射_ _ _ _ 波。 （第16题） 【答案】热值； 电磁； 超声 17．某太阳能热水器如图所示，阳光照射时，平均每小时吸收 的太阳能，当日照时长为 时，可以使质量为 的水温度升高。已知水的比热容，则水吸收的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；该太阳能热水器的效率为_ _ _ _ %。 （第17题） 【答案】； 75 18．“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 （第18题） （1） 风能是_ _ _ _ _ _ （填“可再生”或“不可再生”）能源。风力发电将空气的_ _ _ _ 能转化为电能，电能是_ _ _ _ 次能源。 （2） “三峡引领号”与北斗系统建立关联，利用_ _ _ _ _ _ （填“超声波”或“电磁波”）向工作人员传递平台运动的动态信息。 （3） 当风速为 时，风力发电机的发电功率为，风力发电机叶片转动一圈的发电量为，则风力发电机叶片的转速为每分钟转动_ _ _ _ 圈；若风力发电机叶片的转速与风速成正比，风力发电机的发电功率与风速的三次方成正比，则当风速为 时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为_ _ _ _ 。 【答案】（1） 可再生；机械；二 （2） 电磁波 （3） 8；10 三、综合应用题（本大题共2个小题；第19题16☆，第20题10☆，共26☆。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得☆） 19．我们生产、生活中利用的能量，追根溯源，大都来自太阳。 （1） 如图所示的是一种太阳能路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给路灯系统供电提供照明。已知光照一天，锂电池最多能储存的电能，则这些电能可供功率为的路灯持续工作多少小时？ （2） 一个太阳能热水器的容量为，装满水后，使这些水的温度从升高至，则水需要吸收多少热量？ （3） 请谈谈太阳能相比传统能源有什么优势？（写出一点即可） 【答案】 （1） 解：锂电池最多能储存的电能，这些电能可供功率为的路灯持续工作的时间 。 （2） 水的质量 。 水吸收的热量 。 （3） 太阳能相比传统能源的优势有太阳能是清洁能源，不污染环境；太阳能可以不断地从自然界获取，是可再生能源。（合理即可） 20．请阅读以下材料并回答问题。 我国万吨级光伏绿氢项目 我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目，产出氢气纯度达，标志着我国首次实现了规模化光伏发电直接制氢工艺与工程成套技术的工业应用。 库车绿氢示范项目利用当地丰富的太阳能资源发电直接制取绿氢，电解水制氢能力每年达2万吨，可实现每小时输送2.8万立方米的氢气。压缩氢气运输是一种常用的氢气运输方式，将产生的氢气通过压缩成液体或高压气体的形式进行运输。项目建设内容主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施（如图所示）。 电解水制氢已有近百年的技术应用历史，它基于电化学原理，在两个电极之间通电，使水分子分解，在阳极侧产生氧气、在阴极侧产生氢气，水是一种广泛存在的资源，氢气是一种清洁能源。氢，因其具备清洁、环保、能源效率高、来源广、储能等优点，发展氢能被看作是清洁能源转型和实现碳中和的重要路径。氢气是一种无色、无味、无毒的气体，可广泛应用于电力、化工、冶金、交通、航天、食品加工、医疗保健等领域。 2024年12月10日，新疆库车绿氢示范项目制氢配储项目储能电站顺利并网。该电站是一座装机容量为12.5兆瓦/50兆瓦时的电化学储能电站，由3个储能单元构成，是中国石化目前规模最大的用户侧储能电站。 （1） 利用太阳能发电再电解水制取的“绿氢”是一种清洁能源，也是_ _ _ _ （填“一次”或“二次”）能源。为了方便向工地运输氢气，通常将氢气降低到一定温度，然后再通过_ _ _ _ _ _ _ _ 的方法使其液化并储存于钢罐中。 （2） 下列是光伏绿氢能量转化的一种流程图，请你补充完整。 （3） 为了增强光伏板对太阳能的吸收，减少对太阳光的反射，请你提出采取的措施是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写出一条即可）。 【答案】（1） 二次；压缩体积 （2） 化学 （3） 在光伏板上涂防反射涂层 学科网（北京）股份有限公司 $