第二十一电磁波及其应用、二十二章 能源与可持续发展　学情评估卷（含答案）2025-2026学年人教版九年级物理全册

这是一份第二十一电磁波及其应用、二十二章 能源与可持续发展　学情评估卷（含答案）2025-2026学年人教版九年级物理全册，共8页。
第二十一、二十二章　学情评估卷 时间：60 分钟 满分：60分 一、选择题(本大题共10小题；每小题2分，共20分。在每小题给的四个选项中，只有一项符合题意) 1. 神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。当飞船进入太空后，与地面传递信息需要依靠的是(　　) A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 红外线 2. 下列关于声和电磁波的说法正确的是(　　) A. 声音在真空中传播速度最快 B. 汽车倒车雷达是通过电磁波传递信息的 C. 空间站与地面指挥中心通过电磁波传递图像和声音信号 D. 学校周围路段禁止鸣笛是在声音的传播过程中减弱噪声 3. 一些学校为了方便通知学生，装了一种“喊话神器”，如图所示，它可以通过手机APP绑定，方便老师远程通知学生。下列关于这一“神器”的说法正确的是(　　) A. “喊话神器”发出的声音不是物体振动产生的 B. 此“喊话神器”利用了声音可以传递能量 C. 此“喊话神器”利用了电磁波传递信息 D. 网络连接利用了超声波传递信息 4. [科技创新]我国天宫空间站使用了领先世界的柔性三结砷化镓太阳电池阵技术来供电，其光电转化率超过30%。下列有关说法正确的是(　　) A. 太阳能来自太阳内部的核裂变 B. 太阳能电池板采用超导体材料制作 C. 光电转化率是指光能转化成电能的功率 D. 太阳能是一种清洁无污染的可再生能源 5. 如图是某种风光互补太阳能路灯示意图，下列说法正确的是(　　) A. 风力发电机利用了电磁感应原理 B. 太阳能属于二次能源 C. 给蓄电池充电时化学能转化为电能 D. 路灯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”的环保目标，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100% 7. 能源是人类文明跃进的重要物质基础，对能源有关问题的讨论，下列说法正确的是(　　) A. 太阳核心每时每刻都在发生核裂变，释放出巨大的核能 B. 新能源汽车可以把消耗的能量全部收集起来继续驱动汽车，实现能量循环利用，减少碳排放 C. 水能、风能、太阳能、电能都属于一次能源 D. 现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生大量的二氧化碳，加剧了地球的温室效应 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. a、b分别为两种电磁波，其部分波形如图甲所示，其中a波是红外线。结合图乙的电磁波谱，下列分析正确的是(　　) A. b波可能是微波 B. 两种电磁波在真空中的波速可能不同 C. a波能使荧光物质发光 D. 相比a波，b波的频率更大、波长更短 二、非选择题(本大题共10小题；共40分) 11. (2分)[家国情怀]全球首架国产大飞机C919执飞的东航MU9191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. (2分)[学科综合]如图甲、乙所示分别为太阳系模型和原子结构的示意图。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________。 13. (3分)如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。 (1)如图甲，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”)接触电池两端，才能听到收音机发出的“咔咔”声。 (2)如图乙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________(填“能”或“不能”)收到呼叫信号，说明_____________________________。 14. (4分)如图所示，敦煌熔盐塔式光热电站有一万两千多面可随太阳转动、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将________能转化成________能。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。 15. (3分)[传统文化]《天工开物》中记载了我国古代劳动人民“扬簸”的场景，“扬簸”是借助自然风将籽粒中较轻的杂物吹走(图甲)，我国古代劳动人民还利用风能抽水、磨面等，风能是一种清洁无公害的________(填“一次”或“二次”)能源；现代人则利用风能来发电，图乙所示为某型号风力发电机，其原理是______，若扇叶每转一圈产生的电能完全用来给水加热，可以使30 kg的水温度升高60 ℃，相当于节省________kg的煤。已知燃烧煤给水加热的效率为30%。[q煤＝3. 0×107 J/kg，c水＝4. 2×103 J/(kg·℃)] 16. (3分)如图所示是我国某公司推出的5G氢燃料无人驾驶小汽车，该车采用氢燃料提供动力是因为氢的________大。它依托5G网络通过________波实现远程控制；为了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。 17. (2分)某太阳能热水器如图所示，阳光照射时，平均每小时吸收7. 0×106 J的太阳能，若热水器光照面积为3 m2，当日照时长为4 h时，可以使质量为100 kg的水温度升高50 ℃。已知c水＝4. 2×103 J/(kg·℃)，则水吸收的热量为__________J；该太阳能热水器的效率为________%。 18. (6分)“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组，是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。 (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v时，风力发电机的发电功率为1 200 kW，风力发电机叶片转动一圈的发电量为2. 5 kW·h，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2v时，风力发电机叶片转动一圈的发电量为________kW·h。 19. (7分)我国某核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图甲所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1. 25×109 J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1. 21×109 J、热量为2×108 J，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3. 2%。(标准煤的热值取3. 0×107 J/kg) (1)核燃料反应堆中的铀235是________(填“可再生”或“不可再生”)能源，二回路中的水在蒸汽发生器中发生________(填物态变化名称)吸收热量； (2)如图乙所示为核能发电的能量转化过程，“▲”应为_____________________； (3)若给居民供热5. 4×1015 J，求相当于完全燃烧多少kg标准煤产生的热量； (4)求单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为多少J。 20. (8分)我们在生产、生活中所利用到的能量，追根溯源，大都来自于太阳。 (1)如图所示是一种太阳能LED路灯，白天有日照时，太阳能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LED路灯系统供电提供照明。已知光照一天，锂电池最多能储存7. 2×105 J的电能，则这些电可供功率为100 W的LED路灯持续工作多少h? (2)若一个太阳能热水器的容量为80 L，装满水后，使这些水的温度从10 ℃升高至40 ℃，则水需要吸收多少热量？[1 L＝1×10－3m3，c水＝4. 2×103 J/ (kg·℃)，ρ水＝1. 0×103 kg/m3] (3)请谈谈太阳能相比传统能源有什么优势？(说出一点即可) 答案 1. C　2. C　3. C　4. D　5. A　6. C　7. D　8. C　9. A　10. D 11. 电磁；电子　12. 聚变；核外电子　 13. (1)时断时续　(2)能；电磁波能在真空中传播　 14. 机械；电；热传递；电　 15. 一次；电磁感应；0. 84 16. 热值；电磁；超声 　17. 2. 1×107；75 18. (1)可再生；机械；二　(2)电磁波　(3)8；10 19. 解：(1)不可再生；汽化　 (2)机械能 (3)由Q＝mq可得，相当于完全燃烧标准煤的质量 m＝eq \f(Q,q)＝eq \f(5.4×1015 J,3.0×107 J/kg)＝1. 8×108 kg。 (4)单个机组仅供电时，其能量使用效率η1＝eq \f(W电,E)， 单个机组同时供电、供热时，其能量使用效率η2＝eq \f(W电′＋Q′,E)， 由题可知，η2－η1＝3. 2%，即eq \f(W电′＋Q′,E)－eq \f(W电,E)＝3. 2%， 则单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量 E＝eq \f(W电′＋Q′－W电,3.2%)＝eq \f(1.21×109 J＋2×108 J－1.25×109 J,3.2%)＝5×109 J。 20. 解：(1)锂电池最多能储存7. 2×105 J的电能，这些电可供功率为100 W的LED路灯持续工作的时间t＝eq \f(W,P)＝eq \f(7.2×105 J,100 W)＝7 200 s＝2 h。 (2)水的质量为m＝ρ水V＝1. 0×103 kg/m3×80×10－3 m3＝80 kg， 水吸收的热量 Q＝c水mΔt温＝4. 2×103 J/( kg· ℃)×80 kg×(40 ℃－10 ℃)＝1. 008×107 J。 (3)太阳能相比传统能源的优势：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)