九年级物理下册第二十一、二十二章检测题(RJ)
(时间:90分钟 满分:100分 姓名:________)
一、填空题(共20分,每空1分)
1.(2018·黑龙江)在哈尔滨举行的2018年“中国航天日”主场活动开幕式上宣布,嫦娥四号中继星正式命名为“鹊桥”,于5月成功发射,嫦娥四号依靠 电磁波 将信息传回地面。嫦娥四号中继星的太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
2.如图所示是某电磁波的波形图,其波长为 0.5 m,频率是6×108 Hz。
3.将手机放在真空罩中,然后打电话呼叫真空罩中的手机,手机能 (选填“能”或“不能”)接收到呼叫信号,这说明 电磁波可以在真空中传播 。
4.某电台的电磁波波长为3 m,则它的频率是 100 MHz。电磁波的家族成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等,它们与人们的生活息息相关。电视机遥控器是利用 红外线 来工作的。
5.不同的电视频道接收不同频率范围的电磁波,如表所示。1号频道比6号频道所接收电磁波的波长 长 (选填“长”或“短”
)。这两个频道所接收的电磁波的波速 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
我国电视频道的划分
频道号
1
2
……
6
……
68
频率范围/MHz
48.5~56.5
54.5~64.5
……
167~175
……
950~958
6.热岛效应,主要是由于城市有大量建筑群,这些建筑群使用的建筑材料比郊区水田里水的 比热容 小,使得城市中心的温度高于郊区的现象。现代的核电站是利用重原子核 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)的链式反应来发电的。
7.汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总量 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”),散失到空气中的内能无法自动转化为机械能用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 方向 性。
8.在我国青藏高原,有一个羊八井地热区,地热电厂担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图所示,经过地下井→汽轮机→发电机,其能量转化过程是:将内能转化为 机械 能,再转化为 电能 。
9.目前人们直接利用太阳能的方式主要有两种:其一是把太阳能转化为内能,如__太阳能热水器__;其二是把太阳能转化为电能,如__太阳能电池__。
10.目前释放核能的方式有两种:一是使原子核裂变,二是使原子核__聚变__。1 kg铀全部裂变释放的能量超过2 000 t煤完全燃烧时释放的能量。如果煤的热值为3×107 J/kg,那么1 kg铀全部裂变释放的能量至少为__6×1013__J。
二、选择题(共26分,第11~16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题4分,全部选择正确得4分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
11.(2019·临沂)2019年4月15日京雄高铁采用铺轨机正式铺轨,此铺轨机(如图)首次应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是( A )
A.电磁波
B.超声波
C.次声波
D.红外线
12.(2018·乐山)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( A )
A.燃气电站 B.风电站 C.水电站 D.太阳能电站
13.关于电磁波的叙述,下列说法中不正确的是( B )
A.电磁波可以传播信息
B.不同波长的电磁波在空气中传播的速度不同
C.电磁波传播不需要介质
D.当电磁辐射达到一定强度,也会造成电磁污染
14.为缓解电力紧张的情况,我国正在加强核电站的建设。下列说法正确的是( A )
A.核电站将核能最终转化为电能
B.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C.核能发电使用的燃料是天然气
D.核电站利用的核能属于可再生能源
15.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( A )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
16.现代社会发展的三大支柱:能源、信息和材料,下列说法正确的是( C )
A.太阳能、风能、核能都是可再生能源
B.卫星由近地点向远地点运动时,重力势能转化为动能
C.“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
D.被称为“信息高速公路”的光纤通信是利用激光在光导纤维中不断折射传递信息
17.电磁波在生活中有广泛的应用,下列有关电磁波的说法正确的是( AD )
18.(2019·德州)2019年3月10日,长征三号乙运载火箭成功将中星6C通信卫星送入太空,中星6C卫星是一颗用于广播和通信的地球同步卫星,如图是火箭发射时的场景。下列说法正确的是( ACD )
A.火箭升空利用了力的作用是相互的
B.火箭加速升空过程中,推力和阻力是一对平衡力
C.进入预定轨道后,中星6C通信卫星相对地球是静止的
D.中星6C卫星是利用电磁波传递高质量话音、数据、广播电视等信息
三、简答与计算题(共26分,第19小题5分,第20小题6分,第21小题7分,第22小题8分)
19.如图所示是某研究小组精心设计的一种机械,高处的水通过左侧的管道向下流动,水流冲击叶片,叶片的转动带动砂轮转动,就可以打磨需要的工件,同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处,继续向下流动,从而永不停歇。你认为这种机械是否能够一直工作下去,请说明原因。
答:不能,该装置中,高处的水流冲击叶片转动对外做功时,因为摩擦等原因,有部分机械能转化为其他形式的能,根据能量守恒定律可知,从高处流下的水不可能全部被抽回到原高度,所以这种机械不可能一直工作下去。
20. 如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯,“有风无光”风力发电机发电,“有光无风”太阳能电池板发电,
二者皆备时同时发电,并日夜蓄能。某型号的该路灯额定功率为50 W,太阳能电池板的面积为1 m2,平均输出功率为100 W。问:
某“幸福村寨”安装这种“风光互补路灯”100盏,如果每天路灯正常工作10 h,一月(30天)消耗的电能是多少?这些电能相当于完全燃烧多少千克的煤所放出的热量(煤的热值为3.4×107 J/kg)(结果保留一位小数)
解:W=Pt=50 W×30×10×3 600 s=5.4×107 J,W总=nW=100×5.4×107 J=5.4×109 J,由W总=Q=mq
得m==≈158.8 kg。
21.微波炉是现代家庭中的烹饪工具,接通电源后,微波炉内的磁控管能产生频率低,波长长的电磁波,故称为微波。微波有以下重要特性:①微波的传播速度等于光速,微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样发生反射;②微波遇到绝缘材料,如玻璃、塑料等,会像光透过玻璃一样顺利通过;③微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食物内部分子发生剧烈的振动,达到加热食品的目的;④过量的微波照射对人体有害。
(1)为防止微波泄漏对人体造成危害,玻璃炉门内侧要用 金属 材料制成;装食物的容器要用 绝缘 材料制成。
(2)小明家购买的微波炉的微波频率为2 450 MHz,则此微波在真空中传播的波长约为多少?
(3)已知微波炉的功率为1 000 W,小明用该微波炉加热质量为300 g,温度为20℃的水至沸腾,用时2 min,则这段时间内微波炉的效率是多少?
解:(2)微波的波长λ==≈0.12 m;
(3)微波炉消耗的电能W=Pt=1 000 W×2×60 s=1.2×105 J
水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×105 J
微波炉的效率η===84%。
22.当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍了,如图所示,已知某太阳能热水器在冬季有效日期时段里,能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。请解答:[水的比热容为4.2× 103 J/(kg·℃),水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)太阳能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)热水器中水的质量是多少?
(3)在此过程中,水吸收了多少热量?
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J,则该热水器的效率是多少?
解:(2)太阳能热水器中水的体积
V=100 L=100 dm3=0.1 m3
太阳能热水器中水的质量
m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×0.1 m3=100 kg。
(3)水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(38 ℃-8 ℃)=1.26×107J。
(4)热水器的效率
η=×100%=×100%=30%。
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
23.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的装置,为了有效利用太阳能,一个研究性学习小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验探究,在黑色塑料袋与白色塑料袋装入相同质量的水,插入温度计后密封好,放在阳光下暴晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数,数据记录如下表所示:
塑料袋
水的质量
m/kg
初温
t0/℃
温度
t1/℃
温度
t2/℃
温度
t3/℃
黑色
1.0
15.0
22.3
27.8
31.5
……
白色
1.0
15.0
16.5
17.8
19.0
……
(1)学习小组的同学对实验数据进行了分析,得出的结论是 黑色塑料袋对太阳能吸收的本领比白色强 (3分)。
(2)他们在实验中采用的科学研究方法是 控制变量法 (2分)。
(3)由以上研究可知,太阳能热水器集热管表面的颜色以 黑 (2分)色为宜。
24.打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触。如图所示,会听到收音机发出“咔哒”声,这一现象验证了__电磁波__的存在。现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽出罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔哒”声,试分析:
(1)收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔哒”声的原因是__声音不能在真空中传播__。
(2)谢老师在一次乘坐电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因?
__电梯对电磁波有屏蔽作用__。
(3)请设计一个实验验证你的判断。(简述实验方法)
__将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,试用另一手机呼叫金属盒内的手机,如果听不到盒内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用(4分)__。
25.低碳排放、保护地球是当今世界的主题,世界各地围绕这一主题发明的低碳环保产品琳琅满目,太阳能电池就是其中的一种,它能够将太阳能直接转化为电能,从而实现碳零排放。
(1)太阳能属于 一次 (选填“一次”或“二次”)能源。
(2)有心的小强猜想太阳能电池发电量可能与太阳光照强度、接收太阳光照的面积及接收太阳光照的时间有关,究竟有什么关系呢?为此他进行了如下探究:
【探究设计】用太阳能电池给手机电池充电。
【所需器材】相同型号的太阳能电池4个,相同型号的手机电池4块(电池电量已耗完),硬纸板1张,手表1块。
【实验步骤】
a.用太阳能电池在阳光充足光照强的地方给手机电池充电至满,用时5 h;
b.在与a同一光照强度的地方用另一个太阳能电池给另一块电池充电3 h,未能充满;
c.在与a同一光照强度的地方用硬纸板盖住第三个太阳能电池接收面的一半,再给第三块手机电池充电5 h,未能充满;
d.用第四个太阳能电池在背阴处给第四块手机电池充电5 h,未能充满。
根据小强的探究,请回答:
①比较步骤 a和c 可以得出:光照强度及接收光照时间相同时,太阳能电池发电量随接收光照面积增大而增大。
②比较步骤a和d,可以得出 接收光照面积及接收光照时间相同时,太阳能电池发电量随光照强度的减弱而减小(或随光照强度的增强而增大)(4分) 。
③小强在实验中采取的科学探究方法是 控制变量法 。
26.如图甲是我国沿海某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发电机等组成。
(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乙所示,叶片由于两面空气流速不同产生压强差,受到向 上 (选填“上”或“下”)的力而旋转。
(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,将机械能转化为电能。
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有哪些? BD 。
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:
平均风速/(m·s-1)
5
10
15
20
1 s内获得的能量/(×104 J)
1
8
27
64
①对表格进行分析,你发现该风机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(或风机获得的能量与风速的三次方的比值是定值)(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只“220
V 100 W”电灯正常工作10 s,则风机发电的效率是 10% 。