资源简介

模块三 电学
第19讲 信息与能源 材料 宇宙 物理学史【测试】
（原卷版）
（试题分值：100分 测试时间：80分钟）
一、单选题(本题包括13小题,每小题3分,共39分)
1.物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。下列设备应用法拉第电磁感应现象工作的是 （ ）。
A．麦克风 B．扬声器 C．电风扇 D．电熨斗
2.根据所学的物理知识和生活经验，你认为下列数据最接近实际的是 （ ）。
A．一节新干电池的电压约为2V
B．家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
C．家用空调的电功率约为200W
D．电磁波在真空中的传播速度大约为
3.2023年10月，邯郸市计划加快推进形成“风、光、水、火、储、氢”多能源互补、多元供给的能源生产和消费格局。下列四个发电站中，利用不可再生能源发电的是（ ）。
A．风力发电 B．太阳能发电 C．潮汐能发电 D．燃煤发电
4.如图所示为一种老式电话机，关于电话机话筒和听筒这两部分的作用，下列说法正确的是（ ）。
A．话筒能将声信号转化为电信号 B．听筒能将声信号转化为电信号
C．话筒和听筒都能将声信号转化为电信号 D．话筒和听筒都能将电信号转化为声信号
5.下列说法正确的是：（ ）。
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C．在通常情况下，铜、碳棒和陶瓷都属于导体
D．酒精灯给水加热时，能量从火焰转移给水，却无法从水自动转移给火焰
6.下列说法正确的是（　　）。
A．电磁波能在真空中传播
B．一切物体都具有热量
C．煤、石油、天然气都属于可再生能源
D．原子核是由质子和电子组成的
7.我国自行研制的“嫦娥五号”登月探测器发射成功，并在月球成功着陆，假设月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，则下列说法正确的是（ ）。
A．在地球上质量为120kg的物体，在月球上只有约20kg
B．“嫦娥五号”探测器向地球传递信号既可以用电磁波，也可以用次声波
C．金属材料在月球上的密度只有地球上的六分之一
D．探测器上的摄像机在地球上重为60N，在月球上重为10N
8.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固，如图是某同学学习物质结构层次后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、b、c对应的是（ ）。
A．原子、原子核、核外电子 B．原子核、原子、核外电子
C．原子、核外电子、原子核 D．核外电子、原子核、原子
9.人类从未停止对宇宙的探索，下列说法正确的是 （ ）。
A．宇宙是一个没有层次的天体结构系统
B．宇宙中的天体在不停运动，地球是宇宙真正的中心
C．太阳是银河系中的一颗恒星，它的位置是固定不变的
D．银河系的直径大约为8万光年，可知光年是长度单位
10.在人类对宇宙的探索过程，15世纪哥白尼提出的“日心说”比托勒密的“地心说”简洁、和谐。下列与“日心说”相关的说法正确的是（　　）。
A．哥白尼还发现了万有引力定律 B．“日心说”认为太阳是宇宙的中心
C．“日心说”是一个正确的科学理论 D．“地心说”什么天文现象都解释不了
11.如图1为电磁波谱及其主要用途，甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图2所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图1的电磁波谱，下列分析正确的是 （ ）。
A．乙一定是我们能看得见的另一种色光
B．两种电磁波在真空中的波速可能不同
C．电取暖器可能是利用乙电磁波工作的
D．医生可以利用乙电磁波拍X光片诊断病情
12.5G技术的发展，诞生了大量的新兴科技。5G智能巡 机器人，空中课堂，“智能快递小哥”……5G越来越深入我们的生活，5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是 （ ）。
A．太空是真空，电磁波不能传播 B．光是一种电磁波
C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大 D．电磁波在空气中的传播速度是
13.2020年6月23日，中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法正确的是（ ）。
A．在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年
B．在卫星发射过程中，火箭加速上升时，火箭与北斗卫星之间是运动的
C．在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间是相对静止的
D．北斗卫星导航系统是利用超声波给人们提供导航工作的
二、多选题（4小题，每小题4分，共16分。每题有2个及以上答案，全对得4分，不全得2分，选错不得分）
14.在物理学发展的漫长历程中，不少前辈作出了卓越的贡献,正是在一代又一代科学家不懈努力下，物理学才取得了一个又一个突破性进展。下列有关物理发展的叙述正确的是（ ）。
A．焦耳通过大量实验研究热和功的联系，为能量守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础
B．伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到天体运行结果支持了亚里士多德的日心说
C．牛顿发现日月星辰运转与苹果下落等有相似，建立运动定律，奠定经典物理学的基础
D．贝尔发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一，使信息传播进入了新的时代
15.“加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强”是中国科技发展的指导方向。下列有关中国科技发展的说法正确的是 （ ）。
A．LED光纤传导照明系统所使用的光导纤维属于超导体材料
B．中国的核动力潜艇的能量来源是核聚变产生的能量
C．中国空间站外展太阳翼接收的太阳能属于可再生能源
D．中国空间站是通过电磁波与地面指挥中心联系的
16.随着技术的进步，具有节能环保等优点的电动汽车日益普及。电动汽车通过充电获得能量，以车载蓄电池为动力，用电动机驱动车轮行驶。关于汽车的物理知识，以下说法正确的是（ ）。
A．车载蓄电池在充电的过程中，相当于用电器
B．电动机的原理是通电线圈的周围产生了磁场
C．车载导航系统是通过超声波与卫星互传信息
D．车行驶时散失的内能无法自动转化为机械能
17.现在人们的生活对于网络的依赖程度越来越大，关于上网涉及的物理知识，下列说法正确的是 （ ）。
A．手机是利用电磁波来传递信息的
B．使用手机时，手机电池将化学能转化为内能
C．4G网络升级为5G网络后电磁波传播的速度增大
D．利用有线网络上网时，光纤通信是利用激光传输信息的
三、填空题(本题7小题，每空1分，共17分)
18.建设海南自由贸易港国际互联网数据专用通道建成并投用，推进了“互联网+大数据”智慧型城市的发展。让数据信息在移动终端之间连接起来的载体是 （填“超声波”或“电磁波”），这种波在真空中的传播速度是 m/s。
19.2023年10月26日，长征2F遥十七运载火箭搭载着神舟十七号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，该过程将火箭的 能转化为 能；地面控制中心与宇航员主要是通过 实现通信联系的。
20.如图所示，无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，目前市场上有2.4G和5G等型号，它可以通过 （选填“电磁波”或“超声波”）实现无线连接；我们可以通过后排接口将其同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是 （选填“串联”或“并联”）的。
21.手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）。汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示范图，频率最高的是 信号。
22.2021 年 12 月 9 日，“天宫课堂”第一课正式开讲。授课时，“太空教师”王亚平先制作了一个水球。制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在 。通过 向地球传回了授课的视频。
23.我国航天事业处于世界先进水平。空间站工作的航天员通过 与地面指挥中心进行信息的传递；地磁的南极在地理的北极附近，地理的两极和地磁的两极并不重合，这一现象是我国宋代学者 发现的地磁偏角，比西方早400多年。
24.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层，与空气摩擦温度升高是通过 （选填“热传递”或“做功”）方式改变内能。为防止高速运行的返回舱与空气摩擦而导致温度过高，在其外部涂有特殊的固体涂层，这是利用了涂层在发生物态变化时要 热量。航天员在空间站工作时的影像是通过 传回地面指挥中心的。
四、综合题（1小题，共8分）
25．（8分）月球是地球的卫星，运载火箭成功发射嫦娥四号，实现了世界首次月球背面软着陆和巡视勘察。由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，这一面称之为月球背面。着陆在月球背面的探测器由于受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。而“鹊桥”中继星则将为嫦娥四号搭建地月信息联通“天桥”。
（1）运载火箭使用的液态燃料是通过降低温度和 的方法使燃气液化而形成的；
（2）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的 （选填“超声波”或“次声波”）；
（3）在147.3秒时，一子级发动机关机，二子级主发动机点火，一子级和二子级分离，此后一子级发动机相对于火箭主体是 （选填“运动”或“静止”）的；
（4）航天器外壳的材料，要求轻巧、耐高温，熔点 （选填“高”或“低”）。
（5）为了防止航天器在发射后与大气层摩擦过热而烧毁，通常在航天器外壳的表面上涂上一层固体烧蚀材料。烧蚀材料在高温、高压气流的冲刷下会发生热解，同时发生熔化、汽化或 （填写物态变化名称），从而可以 （选填“吸收”或“放出”）大量热量，起到保护航天器的作用；
（6）由于 ，在月球表面的两个人即便面对面，也必须使用电磁波来通讯。
（7）由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息（信息的传递可类比于光的传播），“鹊桥”中继星应该位于图中 （选填“A”或“B”）位置时，可起到信息中转作用。
五、科普阅读题（20分）
26.（7分）北京时间2023年10月26日11：14，神舟十七号载人飞船顺利发射，发射火箭时，为了保护发射台的铁架不被火箭向下喷射的高温火焰所熔化，工作人员在台底建造了一个大水池（导流槽），当高温火焰喷到水中时，立刻产生了迅速扩散的庞大白色“气团”，如图所示。
（1）发射飞船的“长征二号F/H”运载火箭，助推器安装的是液态氧煤油发动机，在通常情况下氧是气态的，科技人员是采用 和压缩体积的方法使其液化；
（2）火箭喷射高温火焰到水中后形成庞大白色“气团”，在这一过程中包含的物态变化是 和 ；
（3）火箭发射时，小明感觉火箭上升得越来越快，可知火箭在上升过程中做 （选填“匀速”或“变速”）运动；
（4）为了减轻火箭自身的质量，箭体应选择密度较 （选填“大”或“小”）的材料；
（5）载人飞船从太空传递信息到地面的过程中，信号传播的速度与光的传播速度相同，光速可以近似取为 m/s；宇航员在空间站 （选填“能”或“不能”）用超声波向到地面传递信息。
27．（6分）阅读短文，回答问题。
海洋温差发电
海洋温差发电是利用海水的浅层与深层的温度不同，由涡轮机来驱动发电机工作的新型发电方式。海洋温差发电系统中，热能来源于海洋表面的温海水，利用温海水将循环系统中蒸发器内的低沸点流体蒸发产生蒸气，由蒸气去推动涡轮机发电，发电后的蒸气，可用温度较低的冷海水冷却，将之变回流体，利用泵将流体送回海洋表面，构成一个循环。当浅层海水与深层海水的温差在以上时，发电系统产生的电能大于消耗的电能，即产生净电力。题图是某海洋温差发电系统的原理图，其发电机的部分参数如下表。
额定发电总功率
额定发电总电压
线圈电阻
(1)某海域浅层和深层海水的温度分别为和，利用该海域的浅层和深层海水温差发电 （选填“能”或“不能”）产生净电力；
(2)图示发电系统工作过程中，蒸发器中的工作物质通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大内能；涡轮机中的蒸气对涡轮机做功时，蒸气的内能 （选填“增大”或“减小”）；
(3)该发电机正常工作时的电流为 ，工作产生的总电能相当于完全燃烧 的煤放出的热量（煤的热值）。在 内线圈产生的热量为 。
28．（7分）图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景，火箭点火升空将实验舱送入到预定轨道后，末级火箭与实验舱分离，与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨，最终与“天宫号”空间站完成对接。
(1)梦天实验舱加速升空过程中，重力势能 ，机械能 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”）
(2)末级火箭与实验舱分离后掉入大气层，与空气剧烈摩擦使其温度升高，是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能；实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现变轨，说明力的作用是 的；
(3)在空间站，航天员能完成的实验是_________；
A．探究液体压强与哪些因素有关；
B．探究浮力大小与哪些因素有关；
C．用弹簧测力计测拉力；
D．用托里拆利实验测量实验舱的气压。
(4)（2分）根据中国探月工程的远期规划，中国将在月球建立月球基地，使用月球车在月表进行科学研究。现已知月球表面的一些环境特征：无氧气和水、无石油和天然气等化石能源、低重力（月表重力约为地表的17%）（遍布陨石坑和岩石）、有极端温差（白天可达127℃夜间可降至﹣173℃）、月尘颗粒微小且不易降落月表、有高强度宇宙辐射和太阳风。如果你是月球车的设计师，建造一辆可以在月球表面使用的月球车，应该注意什么？请写出一条合理的注意事项： （合理即可）。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)模块三 电学
第19讲 信息与能源 材料 宇宙 物理学史【测试】
（解析版）
（试题分值：100分 测试时间：80分钟）
一、单选题(本题包括13小题,每小题3分,共39分)
1.物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。下列设备应用法拉第电磁感应现象工作的是 （ ）。
A．麦克风 B．扬声器 C．电风扇 D．电熨斗
【答案】A。
【解析】A．麦克风是利用法拉第电磁感应原理制成的，故A符合题意；
B．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故B不符合题意；
C．电风扇的核心部件是电动机，它是利用通电导线在磁场中受到力的作用的原理制成的，故C不符合题意；
D．电熨斗是利用电流的热效应的原理制成的，故D不符合题意。故选A。
2.根据所学的物理知识和生活经验，你认为下列数据最接近实际的是 （ ）。
A．一节新干电池的电压约为2V
B．家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
C．家用空调的电功率约为200W
D．电磁波在真空中的传播速度大约为
【答案】D。
【解析】A．一节新干电池的电压为1.5V，比2V小，故A不符合题意；
B．家用电冰箱正常工作的电流约为1A，比10A小很多，故B不符合题意；
C．家用空调的电功率较大，约为1000W，200W大概是台式计算机的电功率，故C不符合题意；
D．光在真空中的传播速度为，光是电磁波的一种，则电磁波在真空中的传播速度也为，故D符合题意。故选D。
3.2023年10月，邯郸市计划加快推进形成“风、光、水、火、储、氢”多能源互补、多元供给的能源生产和消费格局。下列四个发电站中，利用不可再生能源发电的是（ ）。
A．风力发电 B．太阳能发电 C．潮汐能发电 D．燃煤发电
【答案】D。
【解析】煤为化石燃料，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、潮汐能可以源源不断的得到，是可再生能源，所以利用不可再生能源发电的是燃煤发电。
故选D。
4.如图所示为一种老式电话机，关于电话机话筒和听筒这两部分的作用，下列说法正确的是（ ）。
A．话筒能将声信号转化为电信号 B．听筒能将声信号转化为电信号
C．话筒和听筒都能将声信号转化为电信号 D．话筒和听筒都能将电信号转化为声信号
【答案】A。
【解析】AD．电话的话筒把声音信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去，故A正确，D错误；
BC．电话的听筒是把变化的电流转化为声音的装置，故BC错误。
故选A。
5.下列说法正确的是：（ ）。
A．太阳能、风能和核能都是可再生能源
B．光纤通讯是依靠超声波来传递信息的
C．在通常情况下，铜、碳棒和陶瓷都属于导体
D．酒精灯给水加热时，能量从火焰转移给水，却无法从水自动转移给火焰
【答案】D。
【解析】A．可再生能源指的是像水能、风能以及太阳能，可以长期提供或可以再生的能源；短时间内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源，核能是不可再生能源，故A错误；
B．激光可以在光导纤维里传播，从而传播信息，所以，光纤通讯是依靠激光来传递信息的，故B错误；
C．容易导电的物体是导体，铜、碳棒是导体；不容易导电的物体是绝缘体，如空气、陶瓷、塑料、橡胶等，故C错误；
D．发生热传递时，热量总是从高温物传到低温物体或者从物体的高温部分传到低温部分，火焰的温度一直高于水的温度，所以，酒精灯给水加热时，能量从火焰转移给水，却无法从水自动转移给火焰，故D正确。
故选D。
6.下列说法正确的是（　　）。
A．电磁波能在真空中传播
B．一切物体都具有热量
C．煤、石油、天然气都属于可再生能源
D．原子核是由质子和电子组成的
【答案】A。
【解析】A．电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传播，故A正确；
B．热量是过程量，不能用具有描述，故B错误；
C．煤、石油、天然气是化石能源，都属于不可再生能源，故C错误；
D．原子核是由质子和中子组成的，故D错误。故选A。
7.我国自行研制的“嫦娥五号”登月探测器发射成功，并在月球成功着陆，假设月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，则下列说法正确的是（ ）。
A．在地球上质量为120kg的物体，在月球上只有约20kg
B．“嫦娥五号”探测器向地球传递信号既可以用电磁波，也可以用次声波
C．金属材料在月球上的密度只有地球上的六分之一
D．探测器上的摄像机在地球上重为60N，在月球上重为10N
【答案】D。
【解析】A．在地球上质量为120kg的物体，在月球上还是120kg，因为质量不随位置的变化而变化，故A错误；
B．声音不能在真空中传播；因此“嫦娥五号”探测器向地球传递信号可以用电磁波，不可以用次声波，故B错误；
C．密度是物质的特性，与材料、温度等因素有关，与它所处于的位置无关，故C错误；
D．因为月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一，所以，月球车上的摄像机在地球上重为60N，到达月球后，重力变为10N，故D正确。故选D。
8.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固，如图是某同学学习物质结构层次后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、b、c对应的是（ ）。
A．原子、原子核、核外电子 B．原子核、原子、核外电子
C．原子、核外电子、原子核 D．核外电子、原子核、原子
【答案】A。
【解析】由示意图可知，质子和中子构成了b，而质子和中子构成了原子核，所以b为原子核，原子核和核外电子构成了原子，所以c是核外电子，原子构成了分子，所以a是原子。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
9.人类从未停止对宇宙的探索，下列说法正确的是 （ ）。
A．宇宙是一个没有层次的天体结构系统
B．宇宙中的天体在不停运动，地球是宇宙真正的中心
C．太阳是银河系中的一颗恒星，它的位置是固定不变的
D．银河系的直径大约为8万光年，可知光年是长度单位
【答案】D。
【解析】A．宇宙是一个有层次的天体结构系统，故A错误；
B．宇宙中的天体在不停运动，地球围绕着太阳旋转，并不是宇宙中心，故B错误；
C．太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星，恒星的位置也在变化之中，故C错误；
D．光年是指光在一年中传播的距离，是个长度单位，故D正确。故选D。
10.在人类对宇宙的探索过程，15世纪哥白尼提出的“日心说”比托勒密的“地心说”简洁、和谐。下列与“日心说”相关的说法正确的是（　　）。
A．哥白尼还发现了万有引力定律 B．“日心说”认为太阳是宇宙的中心
C．“日心说”是一个正确的科学理论 D．“地心说”什么天文现象都解释不了
【答案】B。
【解析】A．牛顿发现了万有引力，故A错误；
B．“日心说”认为太阳是宇宙的中心，星体围绕着太阳转，故B正确；
C．“日心说”认为太阳是宇宙的中心，其实太阳是银河系的中心，而宇宙不仅仅只有一个银河系，故日心说是一个错误的科学理论，故C错误；
D．“地心说”可以解释为啥月亮围绕着太阳转，故D错误。故选B。
11.如图1为电磁波谱及其主要用途，甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图2所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图1的电磁波谱，下列分析正确的是 （ ）。
A．乙一定是我们能看得见的另一种色光
B．两种电磁波在真空中的波速可能不同
C．电取暖器可能是利用乙电磁波工作的
D．医生可以利用乙电磁波拍X光片诊断病情
【答案】C。
【解析】A．由图得，甲的波长较小，乙的波长较长，则甲的频率较大，乙的频率较小，甲是我们能看得见的红光，则乙可能是我们红外线，红外线是不可见光，故A错误；
B．两种电磁波在真空中的波速相同，故B错误；
C．红外线通常用于取暖器产生热量，故电取暖器可能是利用乙电磁波工作的，故C正确；
D．医生可以利用X射线拍X光片诊断病情，故D错误。
故选C。
12.5G技术的发展，诞生了大量的新兴科技。5G智能巡 机器人，空中课堂，“智能快递小哥”……5G越来越深入我们的生活，5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是 （ ）。
A．太空是真空，电磁波不能传播 B．光是一种电磁波
C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大 D．电磁波在空气中的传播速度是
【答案】B。
【解析】A．太空中是真空，电磁波可以在真空中传播，故A错误；
B．光的实质是一种电磁波，故B正确；
C．电磁波的速度与介质有关，与电磁波的频率无关，故C错误。
D．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故D错误。故选B。
13.2020年6月23日，中国“北斗系统”的收官之星“北斗3号”顺利升空。下列说法正确的是（ ）。
A．在太空空间站工作的宇航员，观测到某颗星球的运动速度接近1光年
B．在卫星发射过程中，火箭加速上升时，火箭与北斗卫星之间是运动的
C．在卫星发射过程中，火箭与北斗卫星之间是相对静止的
D．北斗卫星导航系统是利用超声波给人们提供导航工作的
【答案】C。
【解析】A．光年是时间的单位，不是速度的单位。故A错误；
BC．发射卫星时，卫星与火箭是一体的，相对位置保持不变，它们之间是相对静止的。故B错误，C正确；
D．超声波不能在太空中传播，需要应用电磁波在太空中传播信息。故D错误。
故选C。
二、多选题（4小题，每小题4分，共16分。每题有2个及以上答案，全对得4分，不全得2分，选错不得分）
14.在物理学发展的漫长历程中，不少前辈作出了卓越的贡献,正是在一代又一代科学家不懈努力下，物理学才取得了一个又一个突破性进展。下列有关物理发展的叙述正确的是（ ）。
A．焦耳通过大量实验研究热和功的联系，为能量守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础
B．伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到天体运行结果支持了亚里士多德的日心说
C．牛顿发现日月星辰运转与苹果下落等有相似，建立运动定律，奠定经典物理学的基础
D．贝尔发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一，使信息传播进入了新的时代
【答案】ACD。
【解析】A．焦耳通过大量实验研究热和功的联系，为能量守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础，故A正确；
B．伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到天体运行结果支持了哥白尼的日心说，故B错误；
C．牛顿发现日月星辰运转与苹果下落等有相似，建立运动定律，奠定经典物理学的基础，故C正确；
D．贝尔发明了电话，这是人类历史上最伟大的发明之一，使信息传播进入了新的时代，故D正确。
故选ACD。
15.“加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强”是中国科技发展的指导方向。下列有关中国科技发展的说法正确的是 （ ）。
A．LED光纤传导照明系统所使用的光导纤维属于超导体材料
B．中国的核动力潜艇的能量来源是核聚变产生的能量
C．中国空间站外展太阳翼接收的太阳能属于可再生能源
D．中国空间站是通过电磁波与地面指挥中心联系的
【答案】CD。
【解析】A．LED光纤传导照明系统所使用的光导纤维是玻璃丝，属于绝缘体，故A错误；
B．中国的核动力潜艇的能量来源是核裂变产生的能量，故B错误；
C．中国空间站外展太阳翼接收的太阳能可以源源不断的获得，属于可再生能源，故C正确；
D．中国空间站是通过电磁波与地面指挥中心联系的，因为电磁波的传播不需要介质，故D正确。
故选CD。
16.随着技术的进步，具有节能环保等优点的电动汽车日益普及。电动汽车通过充电获得能量，以车载蓄电池为动力，用电动机驱动车轮行驶。关于汽车的物理知识，以下说法正确的是（ ）。
A．车载蓄电池在充电的过程中，相当于用电器
B．电动机的原理是通电线圈的周围产生了磁场
C．车载导航系统是通过超声波与卫星互传信息
D．车行驶时散失的内能无法自动转化为机械能
【答案】AD。
【解析】A．蓄电池在充电时，消耗电能，转化为化学能，是用电器。故A正确；
B．电动机的工作原理是通电导体在磁场中要受到力的作用。故B错误；
C．导航系统是通过电磁波与太空中的卫星通信的。故C错误；
D．能量转化具有一定的方向，散失的内能不能自动地转化为机械能。故D正确。故选AD。
17.现在人们的生活对于网络的依赖程度越来越大，关于上网涉及的物理知识，下列说法正确的是 （ ）。
A．手机是利用电磁波来传递信息的
B．使用手机时，手机电池将化学能转化为内能
C．4G网络升级为5G网络后电磁波传播的速度增大
D．利用有线网络上网时，光纤通信是利用激光传输信息的
【答案】AD。
【解析】A．手机既能发射电磁波也能接收电磁波，手机是利用电磁波来传递信息的，故A正确；
B．使用手机时，消耗电能，手机电池将电能能转化为声能和光能，故B错误；
C．4G网络升级为5G网络后电磁波传播的速度不变，但携带的信息量更多，传输速度变快，故C错误；
D．利用有线网络上网时，光纤通信是利用激光在光纤中发生全反射来传输信息的，故D正确。
故选AD。
三、填空题(本题7小题，每空1分，共17分)
18.建设海南自由贸易港国际互联网数据专用通道建成并投用，推进了“互联网+大数据”智慧型城市的发展。让数据信息在移动终端之间连接起来的载体是 （填“超声波”或“电磁波”），这种波在真空中的传播速度是 m/s。
【答案】电磁波；。
【解析】[1][2]电磁波可以传递信息且速度约等于光速，在移动终端间传播信息的是电磁波。电磁波在真空中的传播速度是。
19.2023年10月26日，长征2F遥十七运载火箭搭载着神舟十七号的三名航天员，从酒泉卫星发射中心发射升空。高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，该过程将火箭的 能转化为 能；地面控制中心与宇航员主要是通过 实现通信联系的。
【答案】机械；内；电磁波。
【解析】[1][2]高速运动的火箭在升空过程中与空气摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，导致火箭整流罩外壳温度升高。
[3]地面控制中心与宇航员主要是通过电磁波通信的，因为电磁波能够在真空中传播，而声波不能够在真空中传播。
20.如图所示，无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，目前市场上有2.4G和5G等型号，它可以通过 （选填“电磁波”或“超声波”）实现无线连接；我们可以通过后排接口将其同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是 （选填“串联”或“并联”）的。
【答案】电磁波；并联。
【解析】[1]电磁波的传播不需要介质，路由器通过电磁波实现无线连接。
[2]路由器的后排接口将其同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间互不影响，是并联的。
21.手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）。汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示范图，频率最高的是 信号。
【答案】电磁波；3.0×108 ；射频。
【解析】[1][2]手机是利用电磁波传递信息的，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的电磁波；电磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等，都是3.0×108m/s。
[3]频率是指物体在1s内振动的次数，是描述振动快慢的物理量。由图可知，音频信号的振动最慢，射频信号振动最快，故可判断振动最快的是射频信号。
22.2021 年 12 月 9 日，“天宫课堂”第一课正式开讲。授课时，“太空教师”王亚平先制作了一个水球。制作好的水球能保持一定的体积是因为分子之间存在 。通过 向地球传回了授课的视频。
【答案】引力；电磁波。
【解析】[1]因为分子间存在引力，水球的分子间由于引力的作用，不会断开，能保持一定体积。
[2]地球和天宫间靠电磁波传递信息，所以通过电磁波向地球传回授课视频。
23.我国航天事业处于世界先进水平。空间站工作的航天员通过 与地面指挥中心进行信息的传递；地磁的南极在地理的北极附近，地理的两极和地磁的两极并不重合，这一现象是我国宋代学者 发现的地磁偏角，比西方早400多年。
【答案】电磁波；沈括。
【解析】[1]空间站处于太空中，太空没有空气，电磁波可以在真空中传播，所以是通过电磁波传递信息的。
[2]我国宋代学者沈括最早发现并记录地磁偏角。
24.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层，与空气摩擦温度升高是通过 （选填“热传递”或“做功”）方式改变内能。为防止高速运行的返回舱与空气摩擦而导致温度过高，在其外部涂有特殊的固体涂层，这是利用了涂层在发生物态变化时要 热量。航天员在空间站工作时的影像是通过 传回地面指挥中心的。
【答案】做功；吸收；电磁波。
【解析】[1]返回舱在大气层中下降时，克服空气的摩擦阻力做功，机械能转化为内能，返回舱的表面温度升高；这是通过做功的方式改变内能的。
[2]在返回舱外部涂有特殊的固体涂层，这是利用了涂层在发生物态变化时要吸收热量，能防止温度过高。
[3]航天员在空间站工作的影像是通过电磁波传输回地面的，电磁波能够在真空中传播。
四、综合题（1小题，共8分）
25．（8分）月球是地球的卫星，运载火箭成功发射嫦娥四号，实现了世界首次月球背面软着陆和巡视勘察。由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，这一面称之为月球背面。着陆在月球背面的探测器由于受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。而“鹊桥”中继星则将为嫦娥四号搭建地月信息联通“天桥”。
（1）运载火箭使用的液态燃料是通过降低温度和 的方法使燃气液化而形成的；
（2）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的 （选填“超声波”或“次声波”）；
（3）在147.3秒时，一子级发动机关机，二子级主发动机点火，一子级和二子级分离，此后一子级发动机相对于火箭主体是 （选填“运动”或“静止”）的；
（4）航天器外壳的材料，要求轻巧、耐高温，熔点 （选填“高”或“低”）。
（5）为了防止航天器在发射后与大气层摩擦过热而烧毁，通常在航天器外壳的表面上涂上一层固体烧蚀材料。烧蚀材料在高温、高压气流的冲刷下会发生热解，同时发生熔化、汽化或 （填写物态变化名称），从而可以 （选填“吸收”或“放出”）大量热量，起到保护航天器的作用；
（6）由于 ，在月球表面的两个人即便面对面，也必须使用电磁波来通讯。
（7）由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息（信息的传递可类比于光的传播），“鹊桥”中继星应该位于图中 （选填“A”或“B”）位置时，可起到信息中转作用。
【答案】压缩体积；次声波；运动；高；升华；吸收；真空不能传声；B。
【解析】（1）[1]液化有两种方式：压缩体积和降低温度。运载火箭使用的液态燃料是通过降低温度和压缩体积的方法使燃气液化而形成的。
（2）[2]原子弹爆炸，导弹、火箭发射时都会产生次声波，频率低于20Hz为次声波，故火箭发射时会产生频率低于20Hz的次声波。
（3）[3]一子级和二子级分离，所以一子级发动机相对于火箭主体位置是变化的，是运动的。
（4）[4]为了便于升空且耐高温，所以航天器外壳的材料，要求轻巧，熔点高。
（5）[5][6]发生熔化、汽化或升华均需吸热。为了散热烧蚀材料在高温、高压气流的冲刷下会发生热解，同时发生熔化、汽化或升华吸收大量热量，起到保护航天器的作用。
（6）[7]由于真空不能传声，在月球表面的两个人即便面对面无法语音交流，故必须使用电磁波来通讯。
（7）[8]信息的传递可类比于光的传播，即同种均匀电磁波沿直线传播。由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息，利用电磁波的反射。“鹊桥”中继星应该位于图中 B位置时，可起到信息中转作用。
五、科普阅读题（20分）
26.（7分）北京时间2023年10月26日11：14，神舟十七号载人飞船顺利发射，发射火箭时，为了保护发射台的铁架不被火箭向下喷射的高温火焰所熔化，工作人员在台底建造了一个大水池（导流槽），当高温火焰喷到水中时，立刻产生了迅速扩散的庞大白色“气团”，如图所示。
（1）发射飞船的“长征二号F/H”运载火箭，助推器安装的是液态氧煤油发动机，在通常情况下氧是气态的，科技人员是采用 和压缩体积的方法使其液化；
（2）火箭喷射高温火焰到水中后形成庞大白色“气团”，在这一过程中包含的物态变化是 和 ；
（3）火箭发射时，小明感觉火箭上升得越来越快，可知火箭在上升过程中做 （选填“匀速”或“变速”）运动；
（4）为了减轻火箭自身的质量，箭体应选择密度较 （选填“大”或“小”）的材料；
（5）载人飞船从太空传递信息到地面的过程中，信号传播的速度与光的传播速度相同，光速可以近似取为 m/s；宇航员在空间站 （选填“能”或“不能”）用超声波向到地面传递信息。
【答案】降低温度；汽化；液化；变速；小；3×108；能。
【解析】（1）[1]使气体液化有两种方式：降低温度和压缩体积。
（2）[2] [3]水池中的水吸收火焰的热量，迅速变成高温水蒸气，水蒸气上升过程中遇到冷的空气又变成了小水珠；在这个过程中，水变为水蒸气的过程是汽化现象，水蒸气又变成小水珠的过程是液化现象。
（3）[4]火箭发射时，小明感觉火箭上升得越来越快，火箭的速度逐渐增大，说明火箭在上升过程中做变速运动。
（4）[5]根据m=ρV可以判断，体积相同时，密度越小，质量越小，为了减轻火箭自身的质量，箭体应选择密度较小的材料。
（5）[6][7]载人飞船从太空传递信息到地面的过程中，信号传播的速度近似于光的传播速度，光速可以近似取为3×108m/s；太空没有空气处于真空环境，声音不能在真空中传播，所以太空宇航员在空间站不能用超声波向地面发出信息。
27．（6分）阅读短文，回答问题。
海洋温差发电
海洋温差发电是利用海水的浅层与深层的温度不同，由涡轮机来驱动发电机工作的新型发电方式。海洋温差发电系统中，热能来源于海洋表面的温海水，利用温海水将循环系统中蒸发器内的低沸点流体蒸发产生蒸气，由蒸气去推动涡轮机发电，发电后的蒸气，可用温度较低的冷海水冷却，将之变回流体，利用泵将流体送回海洋表面，构成一个循环。当浅层海水与深层海水的温差在以上时，发电系统产生的电能大于消耗的电能，即产生净电力。题图是某海洋温差发电系统的原理图，其发电机的部分参数如下表。
额定发电总功率
额定发电总电压
线圈电阻
(1)某海域浅层和深层海水的温度分别为和，利用该海域的浅层和深层海水温差发电 （选填“能”或“不能”）产生净电力；
(2)图示发电系统工作过程中，蒸发器中的工作物质通过 （选填“做功”或“热传递”）方式增大内能；涡轮机中的蒸气对涡轮机做功时，蒸气的内能 （选填“增大”或“减小”）；
(3)该发电机正常工作时的电流为 ，工作产生的总电能相当于完全燃烧 的煤放出的热量（煤的热值）。在 内线圈产生的热量为 。
【答案】不能；热传递；减小；100；4.8；10000。
【解析】(1)[1]由题意知，浅层海水与深层海水的温差在20℃以上时，产生净电力，而某海域的海水温差为25℃-10℃=15℃<20℃
所以利用该海域的浅层和深层海水温差发电不能产生净电力。
(2)[2]由图示知，高温海水将热量传递给蒸发器，从而让蒸发器内的液态氨汽化成气态氨，所以是通过热传递方式增大内能。
[3]涡轮机中的蒸气对涡轮机做，则其内能减小。
(3)[4]由表格数据知，该发电机正常工作时的电流
[5]该发电机工作1h产生的总电能W=Pt=40kW×1h=40kW h=40×3.6×106J=1.44×108J
据Q放=mq得，放出这些热量需要完全燃烧煤的质量
[6]在10s内线圈产生的热量Q=I2Rt=(100A)2×0.1Ω×10s=10000J。
28．（7分）图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景，火箭点火升空将实验舱送入到预定轨道后，末级火箭与实验舱分离，与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨，最终与“天宫号”空间站完成对接。
(1)梦天实验舱加速升空过程中，重力势能 ，机械能 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”）
(2)末级火箭与实验舱分离后掉入大气层，与空气剧烈摩擦使其温度升高，是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能；实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现变轨，说明力的作用是 的；
(3)在空间站，航天员能完成的实验是_________；
A．探究液体压强与哪些因素有关；
B．探究浮力大小与哪些因素有关；
C．用弹簧测力计测拉力；
D．用托里拆利实验测量实验舱的气压。
(4)（2分）根据中国探月工程的远期规划，中国将在月球建立月球基地，使用月球车在月表进行科学研究。现已知月球表面的一些环境特征：无氧气和水、无石油和天然气等化石能源、低重力（月表重力约为地表的17%）（遍布陨石坑和岩石）、有极端温差（白天可达127℃夜间可降至﹣173℃）、月尘颗粒微小且不易降落月表、有高强度宇宙辐射和太阳风。如果你是月球车的设计师，建造一辆可以在月球表面使用的月球车，应该注意什么？请写出一条合理的注意事项： （合理即可）。
【答案】(1)变大；变大；(2)做功；相互；(3)C；(4)使用电作为动力，不能使用燃油车（合理即可）。
【解析】（1）[1][2]梦天实验舱加速升空过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大、动能变大，所以机械能变大。
（2）[1]火箭掉入大气层，与空气剧烈摩擦使其温度升高，这个过程需要克服摩擦做功，是通过做功改变内能的。
[2]实验舱的电推系统向不同方向喷射气体，对气体有力的作用，而气体对实验舱有不同方向的反推力，实验舱从而实验变轨，这说明力的作用是相互的。
（3）A．液体由于受到重力且具有流动性，液体内部向各个方向都有压强，所以在失重状态下无法用液体压强计探究液体压强的特点，故A不符合题意；
B．浮力是由于物体对浸在它里面的物体产生向上和向下的压力存在着压力差，故该实验需要在重力作用下产生的，在无等于重力的空间站不能完成该操作，故B不符合题意；
C．弹簧测力计是弹簧发生弹性形变产生弹力而测量拉力，与重力无关，因此用弹簧测力计测拉力可以在空间站完成， C符合题意；
D． 用水银做托里利实验与重力有关，在空间站中无法完成，故D不符合题意。
故选C。
（4）因为月球表面无氧气，所以设计月球车时应使用电作为动力；因为月球表面有极端温差，应使用热胀冷缩程度小的材料。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑