沪科版九年级物理第十九、二十章检测走进信息时代能源、材料与社会含答案

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第十九、二十章 　走进信息时代　能源、材料与社会(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(每题3分，共45分)1．北斗卫星导航系统是我国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息的过程中主要依靠(　C　)A．紫外线 B．次声波C．电磁波 D．超声波2．关于材料、信息和能源，下列说法错误的是(　D　)A．导体和绝缘体都是理想的电工材料B．手机是利用电磁波传递信息的C．目前核电站获得核能的途径是核裂变D．太阳能是不可再生能源3．发明电话机的科学家是(　D　)A．爱迪生 B．伏特 C．赫兹 D．贝尔4．关于电话机的听筒和话筒的工作原理，下列说法正确的是(　D　)A．话筒将声信号变成光信号B．话筒将电信号变成磁信号C．听筒将声信号变成电信号D．听筒将电信号变成声信号5．5G技术可以为人们提供更快速、更可靠的通信服务。与4G相比，5G电磁波(　A　)A．频率更高 B．频率更低C．传播速度更慢 D．传播速度更快6．下列说法错误的是(　C　)A．手机5G通信技术是利用电磁波传递信息的B．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息的C．“北斗三号”导航系统最后一颗组网卫星是一颗地球同步通信卫星，以地球为参照物，它是运动的D．新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能7．(2023·广州中考)各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430～662 nm之间的光。真空中，波长650 nm的光(　C　)第7题图A．是紫光B．不是电磁波C．波长比蓝光的长D．比波长500 nm的光传播速度大解析：根据题图可知，紫光的波长比650 nm的波长更短，故A不符合题意；所有的可见光都属于电磁波，故B不符合题意；从题图可知，波长650 nm的光波的波长比蓝光的波长长，故C符合题意；不同波长的光在真空中的传播速度相同，故D不符合题意。8．关于电磁波和现代通信，下列说法错误的是(　B　)A．电磁波可以在真空中传播B．电磁波的频率越高，在空气中传播的速度越大C．电磁波是一种资源，人们应该合理使用D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息9．上海世博会的所有场馆都安装了光纤网络。场馆中光纤的主要用途是(　B　)A．输电 B．通信 C．导热 D．照明10．光纤通信具有传输信息量大、光能损耗小、抗干扰能力强等优点，并得到了广泛的应用。在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中(　A　)A．是靠光纤壁不断地反射而向前传播B．就像电流沿弯曲导线那样传播C．就像水流沿弯曲水管流动那样传播D．是靠光纤壁不断地折射而向前传播11．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法错误的是(　A　)A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线B．倡导“节能环保”“低碳生活”，应当重视太阳能的利用C．手机通信利用电磁波来发送和接收信息D．抗干扰、信号衰减小的光纤适用于远距离、大容量传输信息12．(2023·淄博中考)能源是人类生存和发展的基础，人类社会的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。关于能源的开发和利用，下列说法错误的是(　A　)A．核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径B．煤是不可再生能源，以煤为主要燃料的火电站容易造成环境污染C．太阳能是一次能源，可直接利用且污染小，开发前景广阔D．能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的解析：核能是不可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径，故A错误；煤是不可再生能源，以煤为主要燃料的火电站容易造成环境污染，故B正确；太阳能是可以直接获取的一次能源，可直接利用且污染小、开发前景广阔，故C正确；能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的，故D正确。13．纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是(　C　)A．洗衣机内壁 B．耐腐蚀容器C．计算机存储器 D．高性能防弹背心14．(2022·荆州中考)下列做法可取的是(　A　)A．实行垃圾分类回收利用B．出行时尽量选择驾驶私家车C．就餐时选择使用一次性餐具D．大力发展火力发电15．同学们都是未来理想能源的探索者和使用者。关于未来理想能源，下列说法不合理的是(　A　)A．必须全部转化为电能，可以保证大规模使用B．必须足够丰富，可以保证长期使用C．必须足够便宜，可以保证多数人用得起D．必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境二、填空题(每空1分，共17分)16．电视机接收到的图像信号和声音信号是利用 电磁波 进行传递的。天然气属于 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。17．电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s，波长越长的电磁波频率越 低 。下列用到电磁波的有 ①②③ (填序号)。①用手机打电话；②晒太阳；③在太空中的航天员相互交流。18．目前人们正致力于开发太阳能、核能、风能、海洋能、氢能……其中核能是 不可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源，核电站利用原子核 裂变 (选填“聚变”或“裂变”)释放的能量发电，电能属于 二次能源 (选填 “一次能源”或“二次能源”)。19．(2022·株洲中考)如图是根据初中物理能源的有关内容绘制的知识结构图，线条表示知识间的逻辑联系。据此回答下列问题。第19题图(1)化石能源和太阳能中属于可再生能源的是 太阳能 。(2)目前核电站发电，释放核能的方式是 核裂变 。(3)图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线条，请任意选择其中一根线条说明它所表示的物理意义： ①化石能源间接来源于太阳能(或②太阳能是来自太阳内部核聚变产生的能量) 。20．今天的人类，已经离不开电能了。风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式。由于没有燃料燃烧问题，也不会产生辐射或空气污染，符合“节能减排”“低碳生活”的理念，正在世界形成热潮。但风力发电的特点是随机性强，5 m/s以上的风速才可以发电。某一台风力发电机在不同风速下的发电功率见表所示。(1)风能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源，风力发电是把风能转化为 电 能，供生产、生活使用。(2)当风速为10 m/s时，风力发电机组工作1 h所产生的电能是 60 kW·h；若此时风车组1 h获得的风能为300 kW·h，则风力发电机组的发电效率是 20% 。(3)若年发电量是2.5×108 kW·h，则相当于完全燃烧 3×107 kg的煤放出的能量。(q煤＝3.0×107 J/kg)(4)“风光互补”景观节能灯“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。下列关于该景观节能灯的设计解释合理的是 A (填字母)。A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能三、实验探究题(共24分)21．(10分)太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用。例如，太阳能路灯，其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题：光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想：猜想1：可能与光电板的光照时间有关。猜想2：可能与光电板的面积有关。猜想3：可能与光电板的颜色有关。根据猜想，设计实验方案，其实验探究步骤如下：A．先选用相同的三块面积为0.1 m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10 min、20 min、30 min，光电板吸收的能量被储存。让它们为相同的LED灯供电，并记录发光时间于表中。B．再选用面积为0.2 m2、0.3 m2的两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为 10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们为相同的LED灯供电，并记录发光时间于表中。C．然后再选用相同的两块面积为0.1 m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为 10 min，光电板吸收的能量被储存，让它们为相同的LED灯供电，并记录发光时间于表中。(1)由表中 1、2、3 (填序号)三组数据对猜想1进行验证，得出结论：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。(2)由表中1、4、5三组数据能对猜想 2 进行验证，得出结论： 光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关 。(3)由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用 黑 色最好。(4)综合分析可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色。你认为还与哪些因素有关？ 光照强度(或光电板的倾角、表面清洁程度等) (写出一种即可)。22．(14分)风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成。　第22题图(1)风力发电利用的是风能，风能是清洁的、 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小、硬度 大 (选填“大”或“小”)的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图甲所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向 上 (选填“上”或“下”)的力使风叶旋转。(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用 电磁感应 原理，实现机械能转化为电能。(4)(多选)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图乙所示，由图像得到的下列信息，正确的是 BD (填字母)。A．只要有风，机组就能产生电能B．风速过大，机组不会产生电能C．风速越大，机组产生的电功率一定越大D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量。①对表格进行分析，发现该风机1 s内获得的能量与风速的定量关系是 风机获得的能量与风速的三次方成正比 (用文字叙述)。②当风速为5 m/s时，这台风机工作1 s所产生的电能可供1个“220 V　100 W”电灯正常工作10 s，则风机发电的效率为 10% 。四、计算题(14分)23．小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息见表所示，其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的太阳能。则：(1)水在10 h内吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米天然气？(q天然气＝8.4×107 J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多少？解：(1)水在10 h内吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×120 kg×50 ℃＝2.52×107 J。(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，需要完全燃烧天然气的体积V＝Q放q天然气＝Q吸q天然气＝2.52×107 J8.4×107 J/m3＝0.3 m3。(3)太阳辐射到热水器上的热量Q＝1.68×106 J/(m2·h)×2.5 m2×10 h＝4.2×107J，该太阳能热水器的能量转化效率η＝Q吸Q×100%＝2.52×107 J4.2×107 J×100%＝60%。平均风速/(m·s-1)5678910功率/kW92234445360序号光电板的面积/m2光照时间/min光电板表面所涂颜色LED灯的发光时间/min10.110黑色3020.120黑色6030.130黑色9040.210黑色6050.310黑色9060.110绿色2070.110白色5平均风速/(m·s-1)51015201 s内获得的能量/(104 J)182764光照时间/h水量/kg吸热板面积/m2水升高的温度/℃太阳辐射功率/[J·(m2·h)-1]101202.5501.68×106