
第十九章、第二十章 素養(yǎng)綜合測(cè)試卷(時(shí)間:45分鐘 滿分:100分)一、選擇題(每小題4分,共40分)1. (2024山東臨沂期末,1,★☆☆)1月5日,中國(guó)航天2024年首次發(fā)射圓滿成功,快舟一號(hào)甲運(yùn)載火箭將天目一號(hào)氣象星座15~18星發(fā)射升空。氣象星座與地面控制系統(tǒng)間的通信靠的是?( ????)A. 電磁波 ????B. 超聲波 ????C. 次聲波 ????D. 紫外線A解析???? 電磁波可以在真空中傳播,且可以傳遞信息。氣象星座與地面控制系統(tǒng)間的通信靠的是電磁波。2. (2023江蘇無錫模擬,4,★☆☆)光纖通信已成為現(xiàn)代通信的主要支柱之一,關(guān)于光纖以下說法正確的是?( ????)A. 光纖是超導(dǎo)體B. 光在光纖中不斷折射向前傳播C. 光在光纖中的傳播速度為3×108 m/sD. 光纖不導(dǎo)電,不會(huì)受外界電磁場(chǎng)的干擾解析??? 光纖是絕緣體,不導(dǎo)電,不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,所以光纖通信不會(huì)受外界電磁場(chǎng)的干擾,A不正確,D正確;光在光纖中不斷反射向前傳播,B不正確;光在光纖中的傳播速度小于3×108 m/s,C不正確。D3. (2023河北唐山期末,16,★☆☆)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化與能源的說法,不正確的是???? ( ????)A. 手機(jī)充電過程中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 ,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C. 地?zé)崮?、天然氣、電能都屬于可再生能源D. 雖然能量是守恒的,但是我們?nèi)孕韫?jié)約能源解析???? 地?zé)崮軐儆诳稍偕茉?天然氣屬于不可再生能源,電能屬于二次能源,不區(qū)分可再生或不可再生,C不正確。C4. (2023廣東佛山一模,2,★☆☆)下列關(guān)于電磁波和通信技術(shù)說法正確的是?( ????)A. 用三個(gè)同步衛(wèi)星幾乎可以實(shí)現(xiàn)全球通信B. 手機(jī)在偏遠(yuǎn)山區(qū)沒信號(hào),是電磁波的頻率變小了,傳播距離變短了C. 手機(jī)5G技術(shù)“傳輸?shù)男畔⒍唷敝饕瞧潆姶挪ū?G技術(shù)傳播速度快D. 光纖通信中使用的導(dǎo)線是金屬導(dǎo)線解析???? 在地球周圍均勻地布置3顆同步衛(wèi)星,就幾乎可以實(shí)現(xiàn)全球通信,A正確;手機(jī)在偏遠(yuǎn)山區(qū)沒信號(hào),是因?yàn)槭謾C(jī)信號(hào)弱等原因,電磁波在傳播過程中頻率不會(huì)變化,B錯(cuò)誤;手機(jī)5G技術(shù)“傳輸?shù)男畔⒍唷笔侵競(jìng)鬏斔俣鹊脑黾?不是電磁波的傳播速度增加,C錯(cuò)誤;光纖通信利用玻璃做成的光導(dǎo)纖維傳遞信息,D錯(cuò)誤。A5. (2023江蘇興化三模,5,★☆☆)近期,在建的世界最大規(guī)模水電站——中國(guó)白鶴灘水電站建設(shè)進(jìn)展順利。水能屬于?( ????)①可再生能源 ?、诓豢稍偕茉储矍鍧嵞茉础 、芊乔鍧嵞茉碅. ①④ ????B. ①③ ????C. ②③ ????D. ②④解析???? 水能可以源源不斷地從自然界得到,是可再生能源;利用水能時(shí)不會(huì)造成污染,屬于清潔能源;所以①③正確,B正確。B6. (2024甘肅蘭州五十六中期末,5,★☆☆)如圖所示,中國(guó)空間站在太空飛行,太陽能帆板提供保證空間站正常工作需要的能量,下列說法正確的是????( ????)A. 太陽能帆板相當(dāng)于電源B. 太陽能帆板將電能轉(zhuǎn)化為太陽能C. 太陽能帆板相當(dāng)于用電器D. 太陽能帆板工作的整個(gè)過程中不遵循能量守恒定律解析????太陽能帆板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,給電路提供電能,在電路中相當(dāng)于電源,A正確,B、C錯(cuò)誤;太陽能帆板工作的整個(gè)過程中遵循能量守恒定律,D錯(cuò)誤。A7. (新獨(dú)家原創(chuàng),★☆☆)我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家科技重大專項(xiàng)——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程于2023年12月6日商運(yùn)投產(chǎn),成為世界首個(gè)實(shí)現(xiàn)模塊化第四代核電技術(shù)商業(yè)化運(yùn)行的核電站,關(guān)于核電站說法中正確的是???? ( ????)A. 核反應(yīng)堆將電能轉(zhuǎn)化為核能B. 核能是可再生能源C. 核反應(yīng)堆中進(jìn)行的是核裂變D. 核反應(yīng)堆利用核能發(fā)電的整個(gè)過程,所有產(chǎn)物不會(huì)對(duì)人類造成任何危害解析???? 核電站工作過程中,利用核裂變將核能轉(zhuǎn)化為電能,A錯(cuò)誤,C正確;核能不能在短期內(nèi)得到補(bǔ)充,是不可再生能源,B錯(cuò)誤;核泄漏、核輻射會(huì)給人們帶來傷害,D錯(cuò)誤。C8. (2024安徽淮北期末,12,★☆☆)人類文明,一脈相傳。從古代的水磨,到今天的水電站,都是人類對(duì)水能的合理開發(fā)與利用。如圖所示,圖甲是古代的水磨,流水沖擊水輪,水輪轉(zhuǎn)動(dòng),去汲水、碾谷、磨面;圖乙是水電站,流水沖擊水輪,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度來看,下列說法中正確的是??? ( ????)??????A. 圖甲中,水磨工作過程中只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移,沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能CB. 圖甲中,流水通過水輪后,在往下游流動(dòng)的過程中,水流的速度不變,機(jī)械能不變C. 圖乙中,攔河大壩起到了提高水的重力勢(shì)能的效果D. 圖乙中,流水沖擊水輪,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,減少的水能全部轉(zhuǎn)化為電能解析???? 水磨工作過程中,既有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移,也有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,A錯(cuò)誤;流水通過水輪后,在往下游流動(dòng)的過程中,水流的速度變大,同時(shí)會(huì)有少部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機(jī)械能變小,B錯(cuò)誤;攔河大壩提高了水位,從而提高水的重力勢(shì)能,C正確;流水沖擊水輪,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,由于存在能量損耗,所以減少的水能不能全部轉(zhuǎn)化為電能,D錯(cuò)誤。9. (2024河南南陽十三中月考,10,★☆☆)我國(guó)是世界人均水資源最貧乏的國(guó)家之一。愛護(hù)水資源是我們應(yīng)盡的義務(wù)。我們不僅要節(jié)約用水,同時(shí)還要防止水體污染。下列措施中不合理的是?( ????)A. 生活中不使用含磷洗滌劑 ????B. 禁止施用農(nóng)藥化肥C. 生活污水經(jīng)凈化后再排放 ????D. 禁止在江河邊傾倒垃圾B解析???? 含磷洗滌劑的使用會(huì)對(duì)河流湖泊的生態(tài)環(huán)境造成破壞,所以使用不含磷的洗滌劑可以防止水體污染,A不符合題意;減少化肥和農(nóng)藥的不合理利用可以減少水體污染,但是合理的使用也是必要的,所以不可能禁止施用農(nóng)藥化肥,B符合題意;生活污水經(jīng)過凈化后再排放可以減少對(duì)水體的污染,C不符合題意;在江河邊傾倒垃圾會(huì)有垃圾或者污染液體流入河水從而污染水體,所以需要禁止在江河邊傾倒垃圾,D不符合題意。10. (2023廣東廣州番禺二模,5,★★☆)波長(zhǎng)在1 cm至1 mm之間的無線電波叫作毫米波,近年來利用毫米波制作的雷達(dá)被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。無線電波頻段劃分如圖。則?( ????)?A. 毫米波屬于UHF頻段的電磁波B. 毫米波在空氣中的傳播速度為340 m/sC. 6×1? Hz毫米波的波長(zhǎng)比8×1? Hz的波長(zhǎng)短D. UHF和SHF頻段電磁波在真空中的傳播速度相同D解析???? 波長(zhǎng)在1 cm至1 mm之間的無線電波叫作毫米波,即波長(zhǎng)為10-3~10-2 m,根據(jù)圖中波長(zhǎng)確定毫米波屬于極高頻波,不屬于UHF頻段的電磁波,A錯(cuò)誤;毫米波也是電磁波,在空氣中的傳播速度近似在真空中的傳播速度,大約為3×108 m/s,UHF和SHF頻段電磁波在真空中的傳播速度相同,B錯(cuò)誤,D正確;根據(jù)圖可知波長(zhǎng)越短,頻率越高,6×1010 Hz 毫米波的波長(zhǎng)比8×1010 Hz毫米波的波長(zhǎng)長(zhǎng),C錯(cuò)誤。11. (新獨(dú)家原創(chuàng),★☆☆)海南自由貿(mào)易港國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)專用通道建成并投用,推進(jìn)了“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”智慧型城市的發(fā)展。讓數(shù)據(jù)信息在移動(dòng)終端之間連接起來的載體是 ????(選填“超聲波”或“電磁波”)。假如地球表面的大氣層突然消失,人們 ????(選填“仍能”或“不能”)通過WiFi獲取對(duì)方的信息。二、填空題(每空2分,共22分)解析 讓數(shù)據(jù)信息在移動(dòng)終端之間連接起來的載體是電磁波,假如地球表面的大氣層突然消失,人們?nèi)阅芡ㄟ^WiFi獲取對(duì)方的信息。電磁波仍能12. (2023甘肅天水模擬,8,★☆☆)光纖是信息傳送的一種重要工具,如圖所示,光可從任意彎曲的光纖一端傳向另一端,似乎光在其中能隨意“轉(zhuǎn)彎”,其實(shí)這是光在光纖內(nèi)不斷 ????而實(shí)現(xiàn)的。光也是一種電磁波,它們?cè)谡婵罩械膫鞑?速度都是 ????m/s。全反射3×108解析????電磁波在真空中的傳播速度是c=3×108 m/s;光纖通信利用的是全反射,光纖在結(jié)構(gòu)上有中芯和外皮兩種不同介質(zhì),光在中芯傳播遇到與外皮的交界面時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,保證光不會(huì)泄漏到光纖外。13. (教材變式·P55圖片,★☆☆)甲、乙分別為兩種電磁波,其部分波形如圖(a)所示,其中甲是我們能看得見的某種色光。結(jié)合圖(b)的電磁波譜,可以推測(cè):乙可能是 ????(選填“紅外線”或“紫外線”),甲、乙這兩種電磁波具有相同的???? ????(選填“波長(zhǎng)”“波速”或“頻率”)。?? 紅外線波速解析 由圖(a)可知,甲的波長(zhǎng)短,乙的波長(zhǎng)長(zhǎng),光屬于電磁波,電磁波在同種介質(zhì)中的傳播速度是相同的,已知甲是我們能看得見的光,根據(jù)圖(b)可知,乙可能是不可見光中的紅外線。14. (2024福建仙游期末,15,★☆☆)第十九屆杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式主火炬以廢碳再生的“綠色甲醇”為燃料,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)內(nèi)零排放的點(diǎn)火創(chuàng)新。綠色甲醇屬于?? ????(選填“一次能源”或“二次能源”);當(dāng)完全燃燒0.03 kg的綠色甲醇時(shí),放出 ????的熱量。(已知q甲醇=2.3×107 J/kg)解析 綠色甲醇是以廢碳再生的,屬于二次能源;當(dāng)完全燃燒0.03 kg的綠色甲醇時(shí),放出的熱量為:Q放=mq甲醇=0.03 kg×2.3×107 J/kg=6.9×105 J。二次能源?6.9×105 J15. (2024山東寧陽期末,17,★★☆)太陽是一個(gè)巨大的能源,直接利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境。圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的通信衛(wèi)星,其兩翼安裝的太陽電池板,能把 ????能直接轉(zhuǎn)化成 ????能,供通信衛(wèi)星使用;太陽能還可以直接轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,現(xiàn)有一太陽能熱水器,在晴天,每天可將50 kg水從20 ℃加熱到50 ℃,若燃燒煤氣來加熱這些水,則至少需要消耗掉 ????m3的煤氣。\[已知完全燃燒1 m3煤氣可放出3.9×107 J的熱量,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)\]。太陽電???0.16解析 太陽電池板是通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,供通信衛(wèi)星使用的。水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(50 ℃-20 ℃)=6.3×106 J,Q吸=Q放=Vq,需要煤氣的體積:V= =?≈0.16 m3。16 (2023廣東汕尾二模,24,★☆☆)(12分)我國(guó)發(fā)射的“中國(guó)空間站”實(shí)驗(yàn)室,用于驗(yàn)證空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)及進(jìn)行一系列空間試驗(yàn),開展地球觀測(cè)和空間地球系統(tǒng)科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和試驗(yàn)。打造了一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室。關(guān)于發(fā)射“中國(guó)空間站”應(yīng)用到很多物理知識(shí),請(qǐng)回答下列相關(guān)問題。(1)因?yàn)樘帐钦婵?所以地面和“中國(guó)空間站”是通過 ????(選填“聲波”或“電磁波”)進(jìn)行聯(lián)系的。(2)“神舟”飛船與“中國(guó)空間站”組合體在繞地飛行的過程中(如圖),組合體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ????(選填“改變”或“不變”),若以 ????為參照物,組合體是運(yùn)動(dòng)的。三、綜合能力題(共24分)電磁波改變地球(3)航天員在完全失重的太空軌道艙中,能正常進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是 ????(選填“A”“B”或“C”)。A. 用天平測(cè)量質(zhì)量B. 用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力C. 用量筒測(cè)水的體積(4)神舟載人飛船返回艙在返回時(shí)會(huì)打開降落傘使返回艙減速,這個(gè)過程中返回艙的動(dòng)能 ????(選填“增大”“不變”或“減小”),機(jī)械能 ????(選填“增大”“不變”或“減小”)。減小減小B??解析????(1)因?yàn)樘帐钦婵?所以地面和“中國(guó)空間站”是通過電磁波進(jìn)行聯(lián)系的;(2)“神舟”飛船與“中國(guó)空間站”組合體在繞地飛行的過程中,運(yùn)動(dòng)方向不斷變化,所以組合體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變;若以地球?yàn)閰⒄瘴?組合體與地球之間的位置不斷變化,所以組合體是運(yùn)動(dòng)的;(3)物體由于失重對(duì)托盤沒有壓力作用,不能測(cè)量物體的質(zhì)量,A錯(cuò)誤;彈簧測(cè)力計(jì)可以在拉力作用下使彈簧形變,可以測(cè)拉力,B正確;水處于失重狀態(tài)時(shí)呈球形,不能用量筒測(cè)量其體積,C錯(cuò)誤;(4)神舟載人飛船返回艙在返回時(shí)會(huì)打開降落傘使返回艙減速,該過程中返回艙的動(dòng)能減小,且返回艙受到空氣的阻力,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能減小。易錯(cuò)警示 機(jī)械能守恒定律:動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,若只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總量不變,機(jī)械能守恒定律是有條件的;能量守恒定律:各種形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化且能量的總量不變。17. (2023廣東中山三模,25,★★☆)(12分)閱讀短文,回答問題。 為保護(hù)地球家園,我國(guó)將努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為了降低化石能源占比,我國(guó)目前正大力開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、核能等新能源,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目正大規(guī)模推進(jìn),有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、系統(tǒng)控制器、蓄電池組、逆變器等幾部分組成。 如表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù),其中風(fēng)力發(fā)電的最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率;光照功率是指太陽光在每平方米電池板表面的照射功率,光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率。(1)太陽能屬于 ????(選填“可再生”或“不可再生”)能源,地球上綠色植物可以通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為 ????能。核電站利用核能發(fā)電,它的核心設(shè)備是反應(yīng)堆。核電站利用核反應(yīng)堆中鈾核 ????(選填“裂變”或“聚變”)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能,通過 ????(選填“汽輪機(jī)”或“內(nèi)燃機(jī)”)做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。(2)若太陽能電池板的面積為0.5 m2,則利用太陽能電池板發(fā)電5 h產(chǎn)生的電能可供額定功率為40 W的電燈正常工作 ????h。(3)若風(fēng)力發(fā)電時(shí)功率與風(fēng)速的立方成正比,則當(dāng)輸出功率為50 W時(shí),風(fēng)速為 ????????m/s??稍偕』瘜W(xué)裂變汽輪機(jī)12.5?6解析????(1)太陽能可以源源不斷地從自然界中獲得,所以太陽能屬于可再生能源;地球上綠色植物可以通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;核電站利用核反應(yīng)堆中鈾核裂變時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能,通過汽輪機(jī)做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;(2)太陽能電池板發(fā)電5 h獲得的電能為:W電=1 000 W/m2×0.5 m2×5×3 600 s×20%=1.8×106 J;由P=?得,這些電能可供額定功率為40 W的電燈正常工作的時(shí)間為:t=?=?=4.5×104 s=12.5 h;(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的三次方成正比,即P=kv3,因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的最大輸出功率為400 W、最大風(fēng)速為12 m/s,則400 W=k×(12 m/s)3,所以k=?,由P=kv3得,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為50 W時(shí)的風(fēng)速為:v=?=?=6 m/s。四、計(jì)算題(共14分)18. (2023湖南衡陽八中自主招生考試,20,★★★)邵陽市望云山開發(fā)風(fēng)力發(fā)電基地,預(yù)計(jì)到2025年全部投入生產(chǎn),如果該風(fēng)力發(fā)電基地全部建成的話,風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘靠蛇_(dá)1萬千瓦。風(fēng)力發(fā)電即風(fēng)輪機(jī)葉片不斷受到風(fēng)力的推動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能。若風(fēng)力發(fā)電機(jī)每片風(fēng)葉的質(zhì)量為6 t,長(zhǎng)為40 m。如表給出了1 kg空氣在不同風(fēng)速下速度(v)與動(dòng)能(E)的關(guān)系(空氣密度取1.2 kg/m3,圓周率π=3.0)。????(1)如果一臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)平均每秒可以輸出1.8×105 J的電能,則50臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī),一年獲得的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克煤所產(chǎn)生的能量?(一年工作時(shí)間按3 000 h計(jì)算,煤的熱值為3.0×107 J/kg)(2)當(dāng)風(fēng)速為10 m/s時(shí),若風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪正面迎風(fēng),這臺(tái)發(fā)電機(jī)每秒鐘能對(duì)外提供2.88×105 J的電能,則它將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?3.24×106 kg10%解析????(1)50臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一年獲得的電能為:W=1.8×105 J/s×50×3 000×3 600 s=9.72×1013 J;一年獲得的電能相當(dāng)于完全燃燒煤的質(zhì)量為:m=?=?=?=3.24×106 kg;(2)每秒鐘通過風(fēng)輪的空氣質(zhì)量為:m=ρV=ρSL=ρπr2vt=1.2 kg/m3×3.0×(40 m)2×10 m/s×1 s=57 600 kg;空氣的動(dòng)能為:E=57 600 kg×50 J/kg=2.88×106 J;它將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為:η=?=?=10%;
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