資源簡介

第十七、十八章 綜合素質評價
一、選擇題(每題3分，共30分，每題只有一個選項正確)
1. 小德在家里看電視時發現：只要媽媽在旁邊使用吹風機，屏幕上就會出現很多“雪花”；電吹風一停，“雪花”也隨即消失。這是因為電視機接收到了吹風機產生的(　　)
A．超聲波 B．次聲波 C．噪聲 D．電磁波
2．中核集團自主研發的“玲龍一號”位于海南昌江，可為海島供電。下列與核能同屬于不可再生能源的是(　　)
A．太陽能 B．天然氣 C．水能 D．風能
3．電磁波無處不在，它的應用改變了人類的生活，下列有關電磁波的說法正確的是(　　)
A．太空中是真空環境，電磁波不能傳播
B．電磁波在空氣中的傳播速度是340 m/s
C．電磁波不僅能傳遞聲音信號，還能傳遞圖像信號
D．中央電視臺和湖南電視臺發射的電磁波傳播速度不同
4．光纖通信是利用光波在光導纖維中傳輸信息的一種通信方式，光導纖維是一種由玻璃或塑料制成的纖維，其應用前景非常廣闊。下列關于光纖通信的說法正確的是(　　)
A．光導纖維是導體
B．光在光導纖維中經多次反射傳遞信息
C．光波在光導纖維中傳播的速度等于3×108 m/s
D．光波不是電磁波
5．如圖所示，2024年4月9日，世界首套300 MW級壓氣儲能電站——湖北應城壓氣儲能電站示范工程首次并網成功。其利用電網負荷低谷時的剩余電力驅動電動壓縮機壓縮空氣，將其儲存在高壓密封設施內，在用電高峰釋放壓縮空氣驅動膨脹機帶動發電機發電。下列分析正確的是(　　)
A．儲能過程中，壓縮空氣做功，空氣內能減小
B．儲能過程中，電能最終轉化為化學能
C．釋能過程中，空氣膨脹做功，其內能增大
D．釋能過程中，內能最終轉化為電能
6．“人工智能＋”已成為驅動新質生產力的重要引擎。如圖所示的新型智能筆，無需連接數據線即可將獲取的信息傳輸到手機或電腦上，并處理成文本及語音格式。下列有關說法不正確的是(　　)
A．智能筆和手機、電腦之間通過電磁波傳遞信息
B．新型智能筆中的芯片主要使用了半導體材料
C．太陽能電池板可將太陽能轉化為電能
D．電腦使用的能源是一次能源
7．中國古代玩具飲水鳥被譽為“愛因斯坦也吃驚的玩具”。它的神奇之處在于能不停地點頭“喝”水。它的下球中裝有乙醚(液態，極易汽化)，乙醚吸收空氣中的熱量汽化，使下球中氣壓增大，將乙醚壓入上球，飲水鳥的重心上移，低頭“喝”水，如圖乙，此時上、下球連通，氣壓相同，乙醚流回下球，恢復圖甲狀態，如此反復。則下列說法正確的是(　　)
A．“飲水鳥”的能量轉化過程不遵循能量守恒定律
B．即使沒有能量補充，“飲水鳥”也不會停止運動
C．下球中乙醚汽化的過程，是通過熱傳遞的方式改變了內能大小
D．“飲水鳥”將機械能轉化為內能，使乙醚內能增加從而汽化
8．我國5G整體研發水平已經位居全球第一梯隊，5G網絡的下載速度比4G網絡快數百倍。下表是不同電磁波的頻率，如圖是電磁波家族。以下判斷正確的是(　　)
項目 4G頻段 5G頻段 可見光
頻率/Hz 1.88×109～1．90×109 3.3×109～3．4×109 3.8×1014～7．5×1014
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A．5G頻段的電磁波比4G的波長更短
B．真空中5G頻段的電磁波比4G的傳播速度快
C．可見光中，紫光的頻率比紅光的頻率小
D．家中電視機遙控器利用紫外線遙控
9．學習了“能量的轉化和守恒”的知識后，有同學提出了下面的一些關于利用和開發能源的建議，其中不可行的是(　　)
A．我國煤炭資源豐富，應研究并采用讓燃料充分燃燒以減少熱量損失的措施
B．加快將內能直接轉化為電能的研究，以減少內能在多次轉化過程中的損失
C．我國應進一步開發利用江河水利資源、核能、風能等
D．應研究出一種既不消耗能量，又能不斷對外做功的機器
10．地處河北省井陘縣張河灣抽水蓄能電站是電力保障項目之一。在電力充足有余時，該電站將下面水庫中的水抽到山頂的“天池”中儲存起來，在用電高峰時再利用水的勢能發電，從而彌補了電力不穩定且電能難儲存的不足，堪稱電力系統的巨型“充電寶”。下列有關說法正確的是(　　)
A．該“充電寶”跟手機充電寶一樣，都是化學能與電能之間的轉化
B．該電站抽水蓄能時可將電能轉化為機械能，發電時可將機械能轉化為電能
C．根據能量的轉化和守恒定律可知，該“充電寶”的效率為100%
D．不同形式能量之間可以相互轉化，說明能量的轉化是沒有方向性的
二、填空題(每空2分，共26分)
11. 如圖所示是衛星、科考船和潛水器之間的部分通信原理，其中不是利用電磁波通信的是________________；“探索一號”與衛星之間的通信________(填“需要”或“不需要”)介質。
12．2025年1月20日，我國“人造太陽”創造“億度千秒”世界紀錄。“人造太陽”的反應過程如圖所示，該過程通過________(填“核裂變”或“核聚變”)釋放巨大的核能；核能屬于______________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
13．如圖是一位“發明家”設計的一種永動機。設想利用上水池內的水使水輪發電機發電，然后利用發電機產生的電能驅動抽水機把下水池內的水再抽回上水池。這樣不斷循環下去，就可以制成一個永動機。這個永動機________(填“能”或“不能”)持續運轉。實際生活中，抽水機和發電機工作時會發熱，有一部分能量轉化為________能。同一段時間內，抽水機向上的抽水量________(填“大于”“等于”或“小于”)經水輪發電機流下來的水量。
14．為研究照明燈具的發光與發熱問題，某物理實驗小組設計了圖甲所示裝置進行探究，該裝置是一個裝有燈座、擋板和溫度計的密封盒子。選用兩個相同裝置，將兩只額定功率相同但種類不同的照明燈A、B分別安裝在燈座上，并讓兩燈正常工作，用溫度計測量通電后兩盒子中的溫度，每隔1 min記錄一次溫度值，通電15 min，將測得的數據描繪成如圖乙所示的圖像。從圖像可知，________燈的發光效率較高，實驗中應該選擇________(填“透明”或“不透明”)的擋板，實驗中擋板的作用是___________________________________
____________________________。
15．重力儲能是一種新型儲能方式，它通過提升或放下重物實現能量的儲存或釋放，能量轉化過程如圖所示。空白處的能量形式是________。重力儲能可有效提升風能、太陽能等新能源的綜合開發利用水平。儲能系統將2個質量均為3×104 kg的重物從30 m高處放回地面的發電過程中，產生的電能為1.44×107 J，g取10 N/kg，則該過程的發電效率是________。該重力儲能系統的綜合效率(輸出電能與輸入電能之比)可達________(已知系統提升重物的效率為90%)。
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三、實驗探究題(16題12分，17題16分，共28分)
16. 手機是一種不用電線的電話——移動電話，其原理是將接收到的電磁波轉化為聲音信號，為驗證聲音和電磁波的傳播是否需要空氣，小德同學進行了如下實驗。
第一步：他先將手機懸掛在玻璃瓶中，撥號呼叫它，看到信號燈閃爍，并聽到鈴聲。
第二步：如圖所示，保持手機懸掛在玻璃瓶中，并用抽氣機將其中的氣體不斷地向外抽，撥號呼叫瓶中的手機，這時手機信號燈閃爍，鈴聲不斷減弱，直到最后幾乎聽不到鈴聲。反復撥號，只看到信號燈閃爍，幾乎沒有鈴聲。
(1)信號燈閃爍說明手機________(填“能”或“不能”)收到呼叫信號，由此實驗現象可以得出的結論是_____________________________________________。
(2)幾乎聽不到鈴聲，說明________________________。
(3)他又將手機放在密封的金屬容器中，打電話呼叫容器中的手機，這時手機________(填“能”或“不能”)收到呼叫信號，然后再將手機放在密封的塑料容器或紙容器中，再打電話呼叫容器中的手機，這時手機______(填“能”或“不能”)收到呼叫信號，這說明____________________________。
17．小德同學在“調研太陽能使用情況”的綜合實踐活動中，發現不同型號的太陽能熱水器水溫上升快慢情況不一樣，由此對水溫上升快慢的影響因素進行了三種猜想：
猜想1：太陽光照時間的長短；
猜想2：水量的多少；
猜想3：水受到的光照面積(簡稱受光面積)大小。
(1)在研究猜想1時，小德同學根據所學知識得出猜想1是_________的。
(2)在研究猜想2時，小德利用如圖1的裝置，分別在長方體薄壁透明玻璃水槽中裝入不同質量的水，發現水質量越大，水溫變化越慢。這樣的操作過程是________(填“合理”或“不合理”)的，理由是____________________________。
(3)為了研究猜想3，如圖2，小德準備了三個薄壁透明玻璃水槽(有蓋，A、B受光面積相同，B容積較大；A、C容積相同，C受光面積較大)，小德應選擇A水槽和__________水槽進行對比實驗，在水槽中裝滿水使光垂直照射在透明水槽的正表面。小德記錄了水槽中水溫隨照射時間變化的情況，如下表所示：
時間/min 0 2 4 6 8
A水槽中水升高的溫度/℃ 0 3.0 4.8 5.6 5.9
×水槽水中升高的溫度/℃ 0 6.0 9.6 11.2 11.8
請在圖3中描點作出A水槽的ΔT t圖像。
②分析表格數據可知，太陽能熱水器水溫上升快慢與水的受光面積________(填“有關”或“無關”)。
③小德發現經過一段時間后，水溫趨于穩定，小德了解到，水接受太陽輻射的同時，也在對周圍環境放熱。已知水的受光面積為S，此時太陽光單位面積輻射功率為P1，水單位面積(研究中忽略薄壁水槽較小的四側面積)對周邊的散熱功率為P2，則水溫穩定時，水對太陽能的吸收效率為________(利用所給字母表示)。
(4)你對太陽能熱水器水溫上升快慢的影響因素還有什么猜想：____________________________(寫一點即可)。
四、綜合應用題(16分，寫出必要的文字說明及解題過程)
18. 小德學習了有關能源的知識后，在20年前出版的一本書中看到“未來三峽水電站年發電量預計達8.5×1010 kW·h，相當于一個每年消耗5×1010 kg標準煤的火力發電站的年發電量”；他在最近的新聞上又看到“白鶴灘水電站年平均發電量約6.24×1010 kW·h，相當于一個每年消耗2×1010 kg標準煤的火力發電站的年發電量”，這兩則信息引起了小德的深入思考。
(1)煤是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源；發電機是利用__________原理工作的。
(2)小德對信息中的數據綜合分析得出：我國火力發電站的發電效率在近20年來得到了大幅提升。請你通過計算來判斷小德的觀點是否正確。(已知標準煤的熱值為2.9×107 J/kg，計算結果保留到1%)
(3)大國重器白鶴灘水電站擁有多項世界第一，特別是世界首臺單機容量最大功率100萬千瓦水輪發電機組，該水輪發電機額定轉速為111 r/min，若單臺機組轉輪以額定轉速轉一圈所產生的電能全部用來給水加熱，可使3 t常溫下的水溫度升高多少？[已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)，計算結果均保留一位小數]
(4)已知每燃燒1 kg的標準煤，會產生2.4 kg的二氧化碳。白鶴灘水電站單臺機組轉輪以額定轉速轉一圈所產生的電能，可減排二氧化碳多少千克？(計算結果均保留一位小數)
答案
一、
答案速查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B C B D D C A D B
二、11.水聲通信；不需要　12.核聚變；不可再生
13．不能；內；小于
14．B；不透明；不讓光直接照射溫度計(合理即可)
15．機械能；80%；72% 【點撥】重物被提升，高度增大，重力勢能增大，所以機械能增大，因此將電能轉化為機械能儲存起來。2個重物的重力G＝m總g＝2×3×104 kg×10 N/kg＝6×105 N，重力儲能系統對重物做的功W＝Gh＝6×105 N×30 m＝1.8×107 J，重力儲能系統放下重物發電的效率η1＝×100%＝×100%＝80%，已知系統提升重物的效率η2＝90%，重力儲能系統的綜合效率η＝η1η2＝80%×90%＝72%。
三、16.(1)能；電磁波能夠在真空中傳播　(2)聲音不能在真空中傳播　(3)不能；能；金屬容器能屏蔽電磁波
17．(1)錯誤　(2)不合理；沒有控制受光面積相等
(3)C　①如圖所示　②有關　③
(4)光照的角度(或光照的強度等，合理即可)
四、18.【解】(1)不可再生；電磁感應
(2)三峽水電站發電量對應的火力發電站的發電效率η1＝×100%＝×100%≈21%；白鶴灘水電站發電量對應的火力發電站的發電效率η2＝×100%＝×100%≈39%。通過計算表明：我國火力發電站的發電效率在近20年來得到了大幅提升，小德的觀點正確。
(3)單臺機組轉輪以額定轉速轉一圈所產生的電能W單＝Pt＝100×104×103 W× s≈5.4×108 J；根據Q吸＝cmΔt＝W單，水升高的溫度Δt＝＝≈42.9 ℃。
(4)當前火力發電站要產生5.4×108 J的電能，需要消耗標準煤的質量m煤＝＝＝≈47.7 kg，可以減排二氧化碳的質量m′＝2.4m煤＝2.4×47.7 kg≈114.5 kg。

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