2024九年級(jí)物理下冊(cè)第十六章粒子和宇宙綜合能力測(cè)試題新版北師大版

Page4第十六章綜合能力測(cè)試題(滿分：100分時(shí)間：60分鐘)一、單項(xiàng)選擇題(每小題3分，共36分)1．發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家是(B)A．盧瑟福B．湯姆孫C．居里夫人D．貝克勒爾2．在原子中帶負(fù)電的是(B)A．質(zhì)子B．電子C．中子D．原子核3．2022年5月1日，在太平洋南部觀察到罕見的“日偏食”奇觀，根據(jù)我們所學(xué)知識(shí)可知，“日偏食”中的“日”屬于(A)A．恒星B．星云C．衛(wèi)星D．行星4．按照物質(zhì)世界主要物體的大致尺度從小到大順序，排列正確的是(D)A．原子核、夸克、原子、分子、生物體、地球、太陽系、銀河系B．原子核、夸克、原子、分子、生物體、地球、銀河系、太陽系C．夸克、原子核、原子、分子、生物體、地球、銀河系、太陽系D．夸克、原子核、原子、分子、生物體、地球、太陽系、銀河系5．納米材料所特有的性能及應(yīng)用是(D)①大大提高材料的強(qiáng)度和硬度；②降低燒結(jié)溫度；③提高材料的磁性；④能制作高貯存密度的量子磁盤；⑤納米機(jī)器人“醫(yī)生”能進(jìn)入人體殺死癌細(xì)胞。A．只有①B．只有①②C．只有①②③⑤D．①②③④⑤都是6．如圖所示是某型號(hào)的電動(dòng)巡邏車，它在巡邏的過程中，不可能出現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是(C)A.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．電能轉(zhuǎn)化為光能7．以下行為中屬于低碳生活、節(jié)約資源的是(A)①電視機(jī)不用時(shí)沒有及時(shí)切斷電源，長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)；②經(jīng)常使用一次性碗筷；③用太陽能熱水器替代燃?xì)鉄崴鳎虎苄罗r(nóng)村建設(shè)中大量使用沼氣池；⑤許多大城市建造了垃圾焚燒發(fā)電廠；⑥隨意丟棄廢舊塑料袋。A．③④⑤B．①③④C．②③⑤D．①②⑥8．能量守恒定律的建立是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一。下列說法中正確的是(C)A．因?yàn)槟芰渴遣皇睾愕?，所以需要?jié)約能源B．因?yàn)槟芰渴鞘睾愕?，所以不可能發(fā)生能源危機(jī)C．能量轉(zhuǎn)化過程中，數(shù)量雖然沒有減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了D．能量可以被消滅，也可以被創(chuàng)生9．下列關(guān)于核能的說法中，正確的是(C)A．核能和煤、石油一樣都是常規(guī)能源，而不是新能源B．核能和太陽能、風(fēng)能、水能一樣都是可再生能源C.原子核發(fā)生裂變和聚變都會(huì)釋放巨大的能量，這就是核能D．氫彈的爆炸就是核裂變發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的結(jié)果10．在下列有關(guān)能或能源的討論中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是(A)A．人類社會(huì)面臨能源危機(jī)，總有一天能量會(huì)被消耗殆盡B．煤、石油、天然氣等的儲(chǔ)量有限，人類面臨能源危機(jī)C．很多傳統(tǒng)能源已走向枯竭，但我們可以開發(fā)新的能源D．太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒊毕艿仁侨≈槐M的11．近年來我國在信息和能源等高科技領(lǐng)域取得了巨大成就，下列關(guān)于信息和能源的說法中正確的是(A)A．5G通信是利用電磁波傳遞信息的B．核電站是利用聚變反應(yīng)的原理工作的C．天和號(hào)太空艙帆板接收的太陽能來自于太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)釋放的能量D．新能源純電動(dòng)汽車?yán)玫氖且淮文茉?2．抽水蓄能電站是2022年北京冬奧會(huì)的電力保障項(xiàng)目之一。抽水蓄能電站可以利用風(fēng)能和光能資源充足時(shí)發(fā)電獲得的部分電能，將水抽到高處轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能儲(chǔ)存起來，需要時(shí)再利用水的勢(shì)能發(fā)電，從而彌補(bǔ)了風(fēng)能、光能不穩(wěn)定且轉(zhuǎn)化的電能難儲(chǔ)存的不足，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光與水電的互補(bǔ)，堪稱電力系統(tǒng)的巨型“充電寶”。下列說法正確的是(B)A．風(fēng)能和光能是不可再生能源B．該電站抽水蓄能時(shí)可將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，發(fā)電時(shí)可將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C．根據(jù)能量守恒定律可知，該電站抽水時(shí)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能D．風(fēng)能、光能、機(jī)械能、電能可以相互轉(zhuǎn)化，說明能量的轉(zhuǎn)化是沒有方向性的二、填空題(每空1分，共23分)13．在夏天的夜晚，仰望天空，會(huì)看到一條白茫茫的光帶橫臥在天空中，就是人們常說的__天河(銀河)__，也就是天文學(xué)中講的__銀河系__。大多數(shù)宇宙科學(xué)家都認(rèn)定：宇宙誕生于距今約150億年前的一次__大爆炸__。日心說：建立了__太陽__是宇宙的中心。太陽是銀河系中數(shù)以千億計(jì)__恒__星中的一顆。14．無論是廣闊無垠的宇宙，還是顯微鏡下的病毒，物質(zhì)都是由__分子__組成的；納米和光年都是__長度__的單位；神舟十四號(hào)載人飛船從發(fā)射升空到遨游太空的過程中，航天員的質(zhì)量是__不變__(選填“變大”“不變”或“變小”)的。15．20世紀(jì)初科學(xué)家先后提出了如圖中甲、乙、丙所示的三種原子模型，后經(jīng)科學(xué)證明，最符合實(shí)際的是由科學(xué)家盧瑟福，在1909年成功地進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)后提出的__行星__模型。16．水力發(fā)電、火力發(fā)電及核能發(fā)電是目前人們獲得電能的主要途徑，其中容易產(chǎn)生溫室效應(yīng)的是__火力__發(fā)電，屬于利用可再生能源的是__水力__發(fā)電。17．科學(xué)家設(shè)想把一種多酚乙烯聚合物涂料刷到屋頂上，在陽光照射下涂料正面溫度高背面溫度低，利用溫度差就可以發(fā)電。這種發(fā)電方式是將__太陽__能轉(zhuǎn)化為__內(nèi)__能，再轉(zhuǎn)化為電能。18．月球車登陸月球并實(shí)施無人探測(cè)，當(dāng)月球上為白天時(shí)，月球車上的太陽儀可以自由旋轉(zhuǎn)尋找太陽的位置，然后將__太陽__能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)月球上為黑夜時(shí)，月球車必須用核能來保溫。核能是一次能源，未來人們可利用月球土壤中豐富的氦3與氘核結(jié)合成新的原子核，通過核__聚變__(選填“聚變”或“裂變”)釋放的巨大能量作為人類未來的能源。19．汽車在剎車過程中，因摩擦將__機(jī)械__能轉(zhuǎn)化為地面、輪胎和空氣的__內(nèi)__能。轉(zhuǎn)化后，這些能將無法再自動(dòng)轉(zhuǎn)化為使汽車行駛所需要的能量，這種現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有__方向__性，但在能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持__不變__。20．連云港市第一座光伏電站采用晶體硅光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用太陽能發(fā)電，功率為3.2×106W。太陽能是清潔__可再生__(選填“可再生”或“不可再生”)能源。假設(shè)一年平均有效發(fā)電時(shí)間為1200h，則年發(fā)電量可達(dá)__3.84×106__kW·h。21．天然氣是一種清潔能源，它是__不可再生__(選填“可再生”或“不可再生”)能源。某出租車在一段時(shí)間內(nèi)消耗了0.5kg天然氣，若天然氣的熱值為4.4×107J/kg，這些天然氣完全燃燒，可放出熱量__2.2×107__J。三、實(shí)驗(yàn)探究題(共26分)22．(7分)如圖所示，在吹一個(gè)表面畫有許多斑點(diǎn)的氣球時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著氣球的鼓起，斑點(diǎn)間的距離在不斷變化。從任何一點(diǎn)出發(fā)，其他的點(diǎn)都可以以它為中心向四周散開，并且距離越遠(yuǎn)散開的速度越快。如果我們把這個(gè)氣球比作宇宙，試回答下列問題。(1)根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)星系靠近觀察者時(shí)，見到的星光光譜線向頻率高的藍(lán)光方向移動(dòng)，反之則向紅光方向移動(dòng)。把氣球上的斑點(diǎn)看作一個(gè)個(gè)星系，并選定一個(gè)作為太陽系。當(dāng)我們把氣球逐漸吹起時(shí)，以太陽系為觀測(cè)中心，我們觀測(cè)到的星系大多在向__紅__光方向移動(dòng)，也就是說它們都在__遠(yuǎn)離__(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)太陽系，并且距離太陽系越遠(yuǎn)的星系移動(dòng)的速度越__快__(選填“快”或“慢”)。(2)實(shí)驗(yàn)說明大多數(shù)星系之間的距離都在__變大__，由此推測(cè)宇宙正處于__膨脹__之中。(3)這種研究宇宙的方法是__C__。(填序號(hào))A．對(duì)比法B．類比法C．模型法D．控制變量法23．(7分)夏天夜晚，常會(huì)看到燈蛾撲火現(xiàn)象。燈蛾圍著燭焰等光源一圈又一圈飛行，圈子越來越小，直至遇到火焰。遠(yuǎn)古時(shí)期就有燈蛾，那時(shí)燈蛾在夜間飛行是依靠星光來辨別方向的，遙遠(yuǎn)的星光到達(dá)地球時(shí)近似于平行光線。科學(xué)家對(duì)“燈蛾為什么會(huì)撲火”這一問題的解釋，用如圖加以表達(dá)。(1)夜晚的星空，人們觀察到許多閃爍的星星，它們大多數(shù)與太陽一樣，都是哪一類天體？__恒星__。(2)請(qǐng)運(yùn)用圖中信息，結(jié)合相關(guān)知識(shí)，對(duì)“燈蛾撲火”現(xiàn)象做出解釋：__燈蛾飛行的路線總是跟光成一定角度(小于90°)，而火發(fā)出光線非平行線，故燈蛾會(huì)圍著光源一圈又一圈飛行，圈子越來越小，因此最終燈蛾撲火__。(3)有些農(nóng)業(yè)害蟲具有與燈蛾相似的習(xí)性。農(nóng)業(yè)上采用“燈光誘殺法”來殺滅這些害蟲。與農(nóng)藥除蟲相比較，燈光誘殺法的優(yōu)點(diǎn)有__對(duì)環(huán)境無污染__。(寫一條即可)24．(12分)能源技術(shù)的創(chuàng)新不斷地推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步，但能源危機(jī)、環(huán)境污染和生態(tài)破壞又反過來制約人類社會(huì)的發(fā)展，作為一名現(xiàn)代社會(huì)的中學(xué)生，你會(huì)發(fā)現(xiàn)周圍很多能量白白浪費(fèi)了，利用學(xué)過的物理知識(shí)，將一些能量轉(zhuǎn)化為電能：(1)請(qǐng)你為自己的家庭設(shè)計(jì)兩個(gè)不需要消耗燃料的發(fā)電方式：__利用太陽能發(fā)電__、__風(fēng)力發(fā)電__。(合理即可)(2)大海海面波浪起伏，你想過將波浪所具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能給燈塔供電嗎？(提示：地磁場(chǎng)磁性太弱)請(qǐng)回答下列問題：①這一設(shè)想依據(jù)的原理是__電磁感應(yīng)__。②需要的器材：除導(dǎo)線、開關(guān)外，還需要兩個(gè)關(guān)鍵器材：__磁體__、__線圈(或?qū)w)__。③怎么實(shí)現(xiàn)你的設(shè)計(jì)？答：將磁體和線圈中的任一個(gè)固定在塔座上，另一個(gè)隨波浪起伏，讓線圈切割磁感線。四、計(jì)算題(15分)25．在新農(nóng)村建設(shè)中很多樓房頂部裝有如圖所示的太陽能、電能兩用熱水器，該熱水器利用太陽輻射的能量加熱時(shí)，能把太陽輻射能的70%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；用電熱絲加熱時(shí)，能把電能的90%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，該熱水器也可利用太陽輻射的能量和電熱絲同時(shí)加熱。它的銘牌如表格所示。小明家熱水器的支架與樓頂水平臺(tái)面總接觸面積為0.1m2。他家所在的地區(qū)(晴天)每天接受太陽輻射的時(shí)間為8h，太陽光照射地面時(shí)的輻射功率為900J/(s·m2)，即每平方米的面積上每秒得到的太陽輻射能平均為900J。已知g取10N/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3，當(dāng)熱水器內(nèi)蓄滿水時(shí)，求：××牌熱水器水箱容量150L集熱管數(shù)28支集熱管管長180cm額定頻率50Hz額定電壓220V防水等級(jí)A系統(tǒng)承壓3.0MPa額定功率4000W自身質(zhì)量50kg采光面積2.0m2(1)熱水器對(duì)水平臺(tái)面的壓力和壓強(qiáng)。(2)熱水器每天接收的太陽輻射能使水升高的溫度。(3)熱水器將水從20℃加熱到52.4℃所需的最短時(shí)間。解：(1)水的質(zhì)量m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.15m3＝150kg，熱水器對(duì)水平臺(tái)面的壓力F＝G＝(m器＋m水)g＝(50kg＋150kg)×10N/kg＝2000N，熱水器對(duì)水平臺(tái)面的壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝eq\f(2000N,0.1m2)＝20000Pa(2)熱水器每天接收的太陽輻射能W＝900J/(s·m2)×8×3600s×2.0m2＝5.184×107J，水吸收的熱量Q吸＝70%W＝70%×5.184×107J＝3.6288×107J，則水升高的溫度Δt＝eq\f(Q吸,c水m水)＝eq\f(3.6288×107J,4.2×103J/（kg·℃）×150kg)＝57.6℃(3)熱水器將水從2