初中物理苏科版九年级全册第十八章 能源与可持续发展综合与测试巩固练习
展开1.下面选项跟互联网无关的是( )
A.WiFi B.QQ聊天 C.摇微信 D.飞鸽传书
2.下列技术应用中,不是利用电磁波工作的是( )
A.利用微波雷达跟踪飞行目标 B.利用北斗导航系统进行定位和导航
C.用手机打电话 D.利用声呐系统探测海底深度
3.下列常用电器中,既能接收又能发射电磁波信号的是( )
A.汽车的GPS B.电视机 C.半导体收音机 D.无线话筒
4.我国独立自主建立的北斗导航系统,可提供全天候的及时定位服务.该系统利用电磁波传递信息.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.所有电磁波的波长相等
B.电磁波不能在玻璃中传播
C.在真空中,无线电波的传播速度小于光的传播速度
D.作为载体,电磁波频率越高,相同时间可以传输的信息越多
5.在我国西部建有不同类型的发电站,下列发电站发电过程中,利用不可再生能源发电的是( )
6.下列关于能源和信息的说法正确的是( )
A.当前核电站利用核聚变发电 B.太阳能电池板将太阳能转化为内能
C.光纤通信利用超声波传递信息 D.卫星通信利用电磁波传递信息
7.中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果,下列说法正确的是( )
A.智能机器人只能通过声音信号控制
B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量
D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息
8.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件,在岛上已安装了太阳能电池板.白天,太阳能电池板给蓄电池充电.晚上,蓄电池为探照灯供电.这样白天与晚上的能量转化形式是( )
A.白天:太阳能→内能→电能 B.白天:太阳能→电能→化学能
C.晚上:化学能→电能→太阳能 D.晚上:化学能→电能→化学能
9.下列关于信息和能源的说法中,正确的是( )
A.频率越高的电磁波在空气中传播得越快
B.卫星只能作为传送电视信号的中继站
C.物体间能量的转化与转移具有方向性
D.石油、天然气和铀矿属于可再生能源
10.电影纪录片《厉害了,我的国》中介绍:“在无锡的国家重点实验室里,年轻的双手刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录.”太阳能电池能直接将光能转化为电能.以下说法错误的是( )
A.太阳能只能转化为电能
B.太阳能是可再生能源
C.硅是制作太阳能电池的重要材料
D.太阳能电池给我们提供了新的电能来源
11.关于开发利用风能的意义,理解正确的一组是( )
①节约大量的化石能源;②风能是可再生能源;③减少二氧化硫的排放,防止形成酸雨;④风能是常规能源.
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
12.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,关于它们下列说法正确的是( )
A.太阳能、风能和天然气是可再生能源
B.光纤通信主要利用电信号传递信息
C.超导材料可以应用于任何电器并使其效率提高
D.大亚湾核电站利用核裂变释放的能量来发电
二、填空题(每空1分,共27分)
13.因特网又称________,它利用______________和__________,将分布于世界各地的____________连接起来,用来________信息.
14.光导纤维简称光纤,如图所示.从图中可看出,光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端,似乎光在其中能随意“转弯”,其实这是依靠光在光纤内不断________而实现的,利用光纤来传递电磁波信号,使人类迈上信息高速公路,是华裔科学家高锟的重大贡献.人们能将光和电磁波联系起来,是因为光也是________.
15.星期一升国旗后,校长通过话筒向全体同学讲话,同学们从高音喇叭听到了校长的讲话,校长通过人类特有的________向同学们传递信息,校长讲话用的动圈式话筒利用____________现象将声音信号转化为电流信号,而扬声器利用______________________把电流信号转化为声音信号.从扬声器到人耳是通过________波传播信息的.
16.如图所示是部分电磁波谱的示意图,比较图中所示的五种电磁波可知,其中波长最长的电磁波是________,频率最高的电磁波是________.
17.为了减少传输损耗,现在用高纯度的石英玻璃拉制成光导纤维,来传递光信号.打电话时,电话机把____________变成强弱变化的电信号,电信号进入激光发射机,经能量转换后,辐射出相应的激光信号;光信号沿着________传输到激光接收机,把光信号再转化成相应的____________,受话机又把____________________复原成声音信号,我们就可以听到对方讲话了.
18.有一种太阳能凉帽,帽檐上装有一个小电动机带动的小电扇,能朝人的面部吹风,如图所示,它是通过安装在顶部的硅光电池把________能转化为________能,再由小电动机将________能转化为________能.
19.我国是第一个宣布成功实现对“可燃冰”试开采中获得连续稳定产气的国家.“可燃冰”能直接点燃,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,1 m3 “可燃冰”在常温常压下可释放出164 m3的天然气.根据以上信息可知,“可燃冰”是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源;若
1 m3的“可燃冰”产生的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则可将________kg水从0 ℃升高到100 ℃.[q天然气=4.2×107 J/m3,c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
20.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性工作的可行性,并说明理由.判断:________(填“可行”或“不可行”).理由________________________________.
21.有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10 g汽油(汽油的热值为4.6×
107 J/kg),这些汽油完全燃烧产生的热量是________J.若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用机械能为________J.
三、实验题(8分)
22.随着社会、科技的进步,手机已经成为寻常之物进入普通人的生活.手机是利用微波来传递信息的,微波是电磁波的一种.同学们在老师的帮助下,探究微波(电磁波)的特性.
(1)电磁波能在真空中传播吗?
①如图甲,将一部手机(已设置成有声状态)置于玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,然后拨打这部手机,则( )
A.能收到呼叫信号,也能听到手机铃声
B.能收到呼叫信号,但不能听到手机铃声
C.收不到呼叫信号,也不能听到手机铃声
D.收不到呼叫信号,但能听到手机铃声
②该实验说明______________________________________________.
③我们国家已经有探月计划,宇航员在月球表面可以利用电磁波传递信息、相互交流吗?答:__________.
因为_________________________________________________________.
(2)怎样屏蔽电磁波?
①如图乙,将一部手机(已设置成振动状态)置于一个金属盒中并盖好,再拨打这部手机,则( )
A.能收到呼叫信号,因为电磁波能穿透金属盒传播,无孔不入
B.不能收到呼叫信号,因为金属对电磁波有屏蔽作用
②小华在一次乘坐某商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因?______________________________________________.
(3)微波(电磁波)在我们生活中的其他方面也有应用,家用电器和通信设备中,有不少是利用电磁波工作的,请举一例:_______________________.
四、解答题(23题9分,24、25题每题10分,共29分)
23.同步通信卫星是在离地面高度为 3.6×107 m,绕地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫星 , 运行周期跟地球自转周期相同.(地球自转周期约为24 h)
(1)同步通信卫星绕地球运行时________( 填“受”或“不受”) 地球的引力, 周期约是________h.同步通信卫星相对于地面的建筑物是________的,________颗同步通信卫星基本可以实现全球通信.
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线________( 填“仍然”或“不会”) 在同步轨道上运行.
(3)地面上的甲、乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要________s.
24.阅读下列短文,回答问题.
空中气球发电器
太阳能是一种取之不尽的清洁能源,然而在海洋或沙漠地区,虽然阳光充沛,但由于很难建立发电设施,往往白白浪费了丰富的太阳能.
以色列工学院正在研究的一种飘浮在空中的“太阳能气球发电器”有望解决这一问题.按照设计,实际应用的气球直径将达到3 m,并被放飞到离地面几百米的空中,气球表面整齐地贴满两毫米厚的太阳能电池板,获得的电能通过电缆线传送回地面.
由于发电器采用球形设计,在一天的不同时间都可以接收阳光的直射,因此大大提高了发电效率.相同时间内,一只直径3 m的气球发电器的发电量与25 m2的传统太阳能电池板相当.
(1)太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的____________.该气球发电器发电是将________能转化为________能后通过电缆线传送回地面.
(2)若传统太阳能电池的硅片每平方米提供的电功率为12 kW,则一只直径3 m的气球发电器的发电功率能给________户用电功率约2.5 kW的用户供电.
(3)假设火力发电机组能量的转化效率为30%,这种“太阳能气球发电器”每天可以工作10 h,每天可以节约________kg标准煤.(标准煤的热值为3×107 J/kg)
(4)从能源与可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由.
25.2015年10月,我国研发的平流层飞艇“圆梦”号(如图甲)首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20 km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停.
(1)太阳能属于________能源.
(2)飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度________,若飞艇的气囊体积为3×104 m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为________N.(平流层空气密度取0.06 kg/m3,g取10 N/kg)
(3)飞艇悬停时,推进器将空气推向后方获得向前的推力,说明____________________;飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01 N/W,当平流层风速为40 m/s时,飞艇推进器的功率为________W.
答案
一、1.D 2.D
3.A 点拨:电视机和半导体收音机只能接收电台发射的电磁波信号,无线话筒将声音信号转变为电流信号后搭载在电磁波上向外发射,但它不能接收电磁波信号.只有汽车的GPS既可以接收电磁波信号,又可以发送自身所在位置的电磁波信号.
4.D 5.A 6.D
7.D 点拨:智能机器人可以用电磁波来控制;北斗卫星和地面之间没有光纤,是通过电磁波来传递信息的;任何汽车行驶都需要消耗能量.
8.B 点拨:白天,太阳能电池将太阳能转化成电能,给蓄电池充电是将电能转化成化学能.晚上,蓄电池给探照灯供电是将化学能转化成电能再转化成光能.
9.C 点拨:不同频率的电磁波在空气中传播的速度相同.卫星既是电视信号的中继站,也是其他微波信号的中继站.
10.A
11.A 点拨:风能是新能源.
12.D 点拨:天然气是不可再生能源;光纤通信是运用光波传递信息的.电热器是应用电流热效应工作的,超导材料不能使其正常工作.
二、13.互联网;通信线路;电磁波;电脑(计算机);传递
14.反射;电磁波 点拨:光纤通信利用了光在光导纤维中发生全反射的原理传播信息;人们能将光和电磁波联系起来,是因为光也是电磁波.
15.语言;电磁感应;磁场对电流的作用;声 点拨:语言、符号和图像是人类特有的三种信息,校长讲话是通过语言来表达信息.动圈式话筒是利用线圈在磁场中运动将声音信号转化为电流信号,属于电磁感应现象,扬声器利用磁场对电流的作用使线圈在磁场中运动,从而带动纸盆振动产生声音,扬声器发出的声波通过空气传播到同学们的耳朵中.
16.红外线;γ射线 点拨:相邻两个波峰之间的距离是波长,从题图中看出,越向右波峰的距离越大,波长越长,题图中红外线的波长最长.电磁波的频率越高,波长越短,题图中γ射线的波长最短.
17.声音信号;光纤;电流信号;强弱变化的电流信号
18.太阳;电;电;机械
19.不可再生;1.64×104
20.不可行;违背了能量守恒定律 点拨:如果没有能量损耗,氢气燃烧发电产生的电能最多只够供给电解水产生等量的氢气,而不可能有多余的电能输送到输电线路上供用电器工作.
21.4.6×105;1.38×105 点拨:汽油完全燃烧产生的热量Q=mq=0.01×4.6×
107 J=4.6×105 J;输出的有用机械能E=30%Q=30%×4.6×105 J=1.38×105 J.
三、22.(1)①B;②电磁波可以在真空中传播,但声音不能在真空中传播;③可以;月球表面虽然是真空,但电磁波可以在真空中传播 (2)①B;②电梯是金属制成的,它能屏蔽电磁波 (3)电视节目的发射和接收、无线电广播的发射和接收、微波炉、雷达等
四、23.(1)受;24;静止;3 (2)仍然 (3)0.48
24.解:(1)核聚变;太阳;电 (2)120 (3)1.2×103 (4)对环境的污染小;节约石油、煤炭等化石能源.
点拨:(2)这只发电器的发电功率P=25×12 kW=300 kW,可供给的用户
n=eq \f(P,P1)=eq \f(300,2.5)=120(户).(3)每天的发电量W=Pt=300 kW×10 h=3×3.6×109 J,消耗的内能Q=eq \f(W,η)=eq \f(3×3.6×109,0.3) J=3.6×1010 J.节约煤的质量m=eq \f(Q,q)=
eq \f(3.6×1010,3×107) kg=1.2×103 kg.
25.(1)可再生(或新;或清洁;或一次)
(2)小;1.8×104
(3)力的作用是相互的;1.44×105
点拨:这道题难在最后一空,要求同学们把“功效”转换成“0.01=eq \f(F,P)”.从坐标图可知,阻力f和v2成正比,则有eq \f(f,v2)=eq \f(720,800)=0.9,风速为40 m/s时,推进器的推力F=f=0.9v2=0.9×402 N=1 440 N,推进器的功率P=eq \f(F,0.01)=
eq \f(1 440,0.01) W=1.44×105 W.
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