第十七 电磁波与现代通信、十八章能源与可持续发展 评估卷（含答案）2025-2026学年苏科版九年级物理下册1

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第十七 电磁波与现代通信、十八章能源与可持续发展 学情评估卷 时间：80 分钟 满分：100分 一、选择题(共8小题，每小题3分，计24分。每小题只有一个选项符合题意)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1. 如图所示，“望舒之辇”是清华大学设计的载人月球车方案，灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒，同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素，体现了中国文化的博大精深。控制中心和载人月球车的通信，利用的是(　　) A. 电磁波 B. 光导纤维 C. 超声波 D. 次声波 2. 如图，光导纤维在传递信息时，光从内芯的一端传输到另一端，其原理是光的(　　) A. 折射 B. 反射 C. 色散 D. 直线传播 3. 为落实双碳战略，实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，国家大力发展清洁能源，下列属于清洁能源的是(　　) A. 煤 B. 石油 C. 焦炭 D. 太阳能 4. 如图所示的是某款汽车能量转化示意图，则该汽车的效率是(　　) A. 36% B. 32% C. 30% D. 6% 5. 如图为小明整理“核能发电”知识体系时绘制的“思维导图”，其中A、B两处应分别填(　　) A. 压缩冲程 发电机 B. 做功冲程 电动机 C. 做功冲程 发电机 D. 压缩冲程 电动机 6. 抽水蓄能电站是在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A. 蓄能时：电能转化为机械能 B. 发电时：水的机械能部分转化为电能 C. 抽水蓄能电站选址时不需要考虑地理位置的问题 D. 抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分地利用能源 7. 不同能源的使用标志着人类的进步与发展。结合下图分析关于能源利用的描述正确的是(　　) A. 古代广泛使用柴薪是因为其热值高，效率高 B. 第一次工业革命重要的能量转化是将电能转化为机械能 C. 第二次工业革命电力大量使用，电能只能转化为机械能和内能 D. 未来可能利用核聚变为人类提供大量能量 8. 甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图(a)所示。结合图(b)的电磁波谱，下列分析错误的是(　　) A. 甲电磁波与乙电磁波相比，频率高，波长短 B. 乙电磁波在真空中的传播速度比甲的速度大 C. 若甲是红光，则乙可能用于电视机的遥控器 D. 若乙是红光，乙和蓝光加甲可能混合为白光 二、填空题(共6小题，计30分) 9. 利用卫星来发射和接收________波信号的应用非常广泛，例如中国建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的即时定位服务，用________颗同步卫星就能实现全球通信。(4分) 10. 现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时，该装置可带动发电机发电，将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦会产生大量内能，这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有________。此种“能量回收装置”工作时________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。(4分) 11. 原子由原子核和________构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫作核________(选填“裂”或“聚”)变。(6分) 12. 中华艺术“烙画”相传源于秦朝，即用火烧铁杆(现代发展为电烙铁)在物体上熨出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能量的________过程，“画布”升温的过程是能量的________(前两空均选填“转化”或“转移”)过程。整个过程中，能量________(选填“是”或“不是”)守恒的。(6分) 13. 加水汽车横空出世，一箱水就能跑遍一个省，该车可将水转化为氢燃料，并转换为能量存储至氢燃料电池组中。广告宣传中说：“只加水，不需要额外的能量。”这个宣传正确吗？________(选填“正确”或“不正确”)，理由是____________________________________。(4分) 14. 对太空中的空间站来说，每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜60分钟，30分钟面对太阳的时间，就是电池板发电的时候。电池板发电时，一部分电量直接供给空间站，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜使用。电池在黑夜供电时将________能转化为________能。若空间站所在高度处电池板每平方米接收太阳光能量的平均功率值为500 W，为了保证每天能够产生8. 28×108 J的电能，则电池板的总面积至少为________m2(太阳能电池板的效率为23%)。(6分) 三、实验与探究题(共2小题，计28分) 15. 电话是利用电信号将人们的声音从一个地方传到另一个地方的装置。小亮同学为了探究电话的工作原理，进行如下探究活动。(14分) (1)为了探究电话话筒的原理，他做了如下实验：①将电源、碳粒话筒(如图甲)、电流表串联起来，用手摇动碳粒话筒，观察到电流表的示数不断变化，这说明碳粒话筒受到振动后，电阻值________；②用嘴对着话筒吹气或大声喊叫，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电路中的电流________(选填“越强”或“越弱”)，说明电流随着__________的变化而变化。 (2)以上实验说明：话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将________信号转换成________信号。 (3)当给听筒(原理如图乙)输入强弱变化的电流时，由于电磁铁对膜片的力会发生变化，从而引起膜片的________而产生声音，主要是利用电流的________来工作的。 16. 小明家买了一台太阳能热水器，如图甲所示。经查阅资料发现，真空管是太阳能热水器的核心部件，真空管的内玻璃管表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射。对于太阳能热水器中的水吸收的热量多少与什么因素有关，小明提出了如下猜想： 猜想一：热水器中的水吸收的热量多少与环境温度有关； 猜想二：热水器中的水吸收的热量多少与光照强度有关； 猜想三：热水器中的水吸收的热量多少与真空管的材料有关。(14分) (1)阳光照射装有水的真空管，是通过________的方式使水的内能________(选填“增大”或“减小”)的。 (2)小明为了验证猜想一，应取两根完全相同的真空管，分别装入________、________均相同的水，面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，进行比较。 (3)小明联系实际，想到夏天如果阳光很弱，一段时间后，热水器(装满水)中水的温度变化较小，而冬天如果阳光很强，经过相同时间，热水器(装满水)中水的温度变化较大。于是他得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度________(选填“无关”或“有关”)。 (4)在探究猜想三的实验中，小明用三根外形相同但材料不同的真空管、白炽灯、三支相同的温度计，设计了如图乙所示的实验装置。给三根真空管内灌满水，并将温度计封在各真空管中，在桌面上将真空管均匀摆放在所画圆的圆周上，白炽灯沿圆的中心轴线悬挂。每隔相同的时间记录温度计的示数，得到的实验数据如下表所示。 ①利用该实验装置的好处是________________________________________。 ②分析表中数据，为了更好地利用太阳能，你建议小明家选择由________(填表格中的材料名称)制成的热水器。 四、综合题(共2小题，计18分) 17. 为落实中国对世界承诺的节能减排目标，加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划(如图所示)。太阳能电池板的参数如下表所示，其中光电转换效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。[煤的热值q＝3×107 J/kg，水的比热容c＝4. 2×103 J/(kg·℃)](9分) (1)若中午时分，太阳能电池板单位面积上单位时间内接收到的光能为2 500 J，则此时一块太阳能电池板输出电能的实际功率是多少？ (2)小明家的屋顶面积达到200 m2，太阳能电池板依次相连平铺在屋顶，理论上他家屋顶太阳能电池板日输出电能的平均功率为多大？ (3)用太阳能发电代替发电效率为40%的火力发电站，按照第2问中的条件，小明家屋顶的太阳能电池板一天(一天太阳能发电时间按8 h计算)理论上相当于节约多少吨煤？假设这些煤完全燃烧，可使8 400 kg的水温度升高多少摄氏度？(结果保留整数) 18. 陕西凤县“以风引凤”，大力开发风能资源。如图所示，风力发电时，风轮叶片因不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。已知风力发电机每片叶片的质量为6 t，长为40 m，如表所示为1 kg空气在不同风速下速度(v)与动能(E)的关系：(空气密度取1. 2 kg/m3)(9分) (1)风能是一次能源，当风速为6 m/s时，每千克空气具有的动能是________ J。 (2)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1. 2×105 J的电能,那么1 000台这样的风力发电机,一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤产生的能量？(风力发电机一年的工作时间按3 000 h计算，煤的热值为3×107 J/kg) (3)当风速为10 m/s时，若风力发电机风轮正面迎风，这台风力发电机每秒能对外提供3. 8×105 J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？(π取3. 14，百分号前保留一位小数) 答案 一、选择题 1. A　2. B　3. D　4. B　5. C　6. C　7. D　8. B　 二、填空题 9. 电磁；三　 10. 方向性；遵循　 11. 核外电子；不可再生；聚　 12. 转化；转移；是　 13. 不正确；水电解制氢需要消耗能量　 14. 化学；电；250 三、实验与探究题 15. (1)①发生变化　②越强；声音响度 (2)声；电　(3)振动；磁效应 16. (1)热传递；增大　(2)质量；初温　(3)有关 (4)①能保证白炽灯提供给每个真空管的光照强度相同　②紫金管 四、综合题 17. 解：(1)太阳能电池板单位面积上单位时间内接收到的光能为2 500 J 一块太阳能电池板的面积为1. 6 m2，光电转换效率为10% 所以一块太阳能电池板输出电能的实际功率 P输出＝2 500 J/(s·m2)×1. 6 m2×10%＝400 W (2)理论上小明家屋顶太阳能电池板日输出电能的平均功率 P′输出＝eq \f(200 W,1.6 m2)×200 m2＝2. 5×104 W (3)由P＝eq \f(W,t)可知，小明家屋顶的太阳能电池板一天输出的电能 W＝P输出′t＝2. 5×104 W×8×3 600 s＝7. 2×108 J 由η＝eq \f(W,Q放)×100%可知，煤完全燃烧需要放出的热量 Q放＝eq \f(W,η)＝eq \f(7.2×108 J,40%)＝1. 8×109 J 由Q放＝mq可知，相当于节约煤的质量 m＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.8×109 J,3×107 J/kg)＝60 kg＝0. 06 t 由题意知Q吸＝Q放＝1. 8×109 J 由Q吸＝cmΔt知，8400 kg的水升高的温度 Δt＝eq \f(Q吸,cm′)＝eq \f(1.8×109 J,4.2×103 J/（kg·℃）×8 400 kg)≈51 ℃ 18. (1)30 解：(2)一年1 000台这样的风力发电机所产生的电能 E总＝P总t＝nP0t＝1 000×1. 2×105 J/s×3 000×3 600 s＝1. 296×1015 J 结合题意知，Q＝E总＝1. 296×1015 J 由q＝eq \f(Q,m)可得，相当于完全燃烧的煤的质量 m＝eq \f(Q,q)＝eq \f(1.296×1015 J,3×107 J/kg)＝4. 32×107 kg (3)每片叶片长为40 m，则风轮叶片的旋转面积 S＝πR2＝3. 14×(40 m)2＝5 024 m2 1 s通过风轮的空气质量 m′＝ρV＝ρSvt′＝1. 2 kg/m3×5 024 m2×10 m/s×1 s＝60 288 kg 根据表中数据可知，这些空气的动能 E风＝50 J/kg×60 288 kg＝3. 014 4×106 J 这台风力发电机将风能转化为电能的效率 η＝eq \f(E电,E风)×100%＝eq \f(3.8×105 J,3.014 4×106 J)×100%≈12. 6% 材料初温/ ℃20 min后的 水温/ ℃40 min后的 水温/ ℃60 min后的 水温/ ℃普通管12141719三高管12161922紫金管12182328太阳能 电池板一块电池板平均输出功率200 W一块电池板面积1. 6 m2光电转换效率10%动能E/J1020304050风速v/(m·s－1)246810