PAGE1PAGE2第9講《信息、能源、粒子、宇宙》全國初中物理競賽試題精編一、單選題1．（2024九年級下·陜西渭南·競賽）如圖所示，神舟十七號航天員乘組驚喜“現(xiàn)身”春晚，獻唱兒歌《大鬧天宮》，在太空向理想致敬，也向全球華人送來新春的美好祝愿?？臻g站的信息傳回地面利用的是（

）

A．紅外線 B．電磁波 C．次聲波 D．超聲波【答案】B【知識點】超聲波和次聲波、紅外線的特點及應(yīng)用、電磁波的應(yīng)用【詳解】A．大氣對紅外線輻射傳輸主要是的影響吸收和散射，紅外線僅僅適合短距離的通訊，不適合遠距離的，故太空和地球的通訊只能是電磁波，故A不符合題意。B．電磁波可以在真空中傳播，也可以用于通訊，他們美好的祝福聲傳到地球靠的是電磁波，故B符合題意；CD．聲波不能在真空中傳播，故CD不符合題意。故選B。2．（2007九年級·上?！じ傎悾╆P(guān)于光的傳播，正確的說法是（）A．在任何情況下，光都是沿直線傳播的B．光在水中傳播的速度比在空氣中的速度小C．光在真空中的速度相當(dāng)于1分鐘繞地球赤道七圈半的速度D．傳播同樣的距離，光所需要的時間比無線電波短【答案】B【知識點】光在不同介質(zhì)中的傳播速度、光在真空中的速度、光沿直線傳播的條件、波速、波長和頻率【詳解】A．光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，故A錯誤；B．光在水中傳播的速度是光在空氣中傳播速度的3/4，光在水中的速度小于在空氣中的速度，故B正確；C．赤道周長約為4×107m，光在真空中的傳播速度約為3×108m/s，光在真空中的速度相當(dāng)于1s中繞地球七圈半的速度，故C錯誤；D．光與無線電波都是電磁波，它們的傳播速度相同，傳播同樣的距離，光與無線電波需要的時間相等，故D錯誤。故選B。3．（2010九年級·上海·競賽）下列數(shù)據(jù)中最接近實際情況的是（）A．人正常步行的平均速度為10m/sB．光在真空中的傳播速度為340m/sC．無線電波在空氣中的傳播速度約為D．“神舟七號”飛船進入太空軌道時的速度約為【答案】C【知識點】光在真空中的速度、電磁波的應(yīng)用、常見物體的速度及速度的估測【詳解】A．人正常步行的平均速度為1.1m/s，約合4km/h，故A不符合題意；B．光的傳播不需要介質(zhì)，光在真空中的傳播速度為，故B不符合題意；C．無線電波也是電磁波，其在空氣中的傳播速度約為3，故C符合題意；D．“神舟七號”飛船進入太空軌道時的速度約為11.7km/s，故D不符合題意。故選C。4．（2008九年級·上?！じ傎悾┇@得2007年諾貝爾物理學(xué)獎科學(xué)家的主要貢獻是（）A．發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)” B．發(fā)現(xiàn)“宇宙微波背景輻射黑體形式和各向異性”C．發(fā)現(xiàn)“強粒子漸近自由現(xiàn)象” D．提出“光子相干量子理論”。【答案】A【知識點】電磁波的應(yīng)用【詳解】獲得2007年諾貝爾物理學(xué)獎科學(xué)家的主要貢獻是發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)。，法國科學(xué)家阿爾貝·費爾和德國科學(xué)家彼得·格林貝格爾因發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)共同獲得2007年諾貝爾物理學(xué)獎。?這一發(fā)現(xiàn)對于磁性材料的研究和應(yīng)用具有重要意義，?特別是在數(shù)據(jù)存儲技術(shù)方面，?巨磁電阻效應(yīng)的應(yīng)用極大地提高了數(shù)據(jù)存儲的密度和速度，?對于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。?這兩位科學(xué)家的貢獻不僅體現(xiàn)在理論上的突破，?還在于他們的研究成果成功地推動了技術(shù)的進步和應(yīng)用，?因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎的認可，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。5．（2016九年級·上?！じ傎悾┠壳?，很多汽車的駕駛室里都有一個叫做GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）接收器的裝置。GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號，實現(xiàn)對車輛的精確定位并導(dǎo)航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是（）A．無線電波 B．紅外線 C．紫外線 D．激光【答案】A【知識點】電磁波的應(yīng)用【詳解】GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號，實現(xiàn)對車輛的精確定位并導(dǎo)航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是電磁波，無線電波就是電磁波，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6．（2023九年級下·陜西渭南·競賽）眾所周知，知己知彼，百戰(zhàn)不殆。戰(zhàn)爭時期，及時獲取敵方準(zhǔn)確、有效的情報信息很可能決定一場戰(zhàn)爭勝敗。信息傳播工具如：電報、電話等的使用無疑發(fā)揮著重要的作用。我國近代歷史上更是涌現(xiàn)出諸多可歌可泣、愛國護國的共產(chǎn)黨員，諜報工作者的英雄事跡，值得千古流傳。下列說法錯誤的是（）A．電話話筒和聽筒的工作原理不同B．聽筒是利用磁場對通電導(dǎo)體有力的作用原理工作的C．電報，電話是利用電磁波傳遞信息的D．和平年代，各國家的長治久安也需要相關(guān)情報信息的獲取【答案】C【知識點】電話、動圈式話筒的工作原理【詳解】AB．電話裝置是由聽筒、話筒和電池組組成，它們應(yīng)串聯(lián)在電路中；電話的話筒主要作用把聲音的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閺娙踝兓碾娏鞯男盘杺鬟f出去，原理是電磁感應(yīng)；再通過聽筒把強弱變化的電流信號變成聲音信號，把傳輸?shù)穆曇暨€原出來，原理是磁場對電流有力的作用，故AB正確，不符合題意；C．電報，電話是利用電路中的電流傳遞信息的，故C錯誤，符合題意；D．和平年代，各國家也需要相關(guān)情報信息的獲取，綜合研判，以維護國家的長治久安，故D正確，不符合題意。故選C。故答案為:A7．（2023九年級下·陜西渭南·競賽）信號彈一般在戰(zhàn)爭中使用，通常用來傳遞信息，是帶顏色的，中國的是一紅，二綠，三點白，白天用紅光具有很好的穿透性，所以在遇到陰雨大霧天氣的時候就不會影響到信號的傳遞。下列說法正確的是（）A．信號彈的三種色光都屬于復(fù)色光B．紅光比綠光的波長長，頻率大C．雨后彩虹是光的反射原理形成的D．信號彈以電磁波的形式向外傳播【答案】D【知識點】不透明物體的顏色、光的色散原理及現(xiàn)象、電磁波的應(yīng)用、波速、波長和頻率【詳解】A．信號彈是帶顏色的，中國的是一紅，二綠，三點白，三種色光中紅色、綠色是單色光，白色屬于復(fù)色光，故A錯誤；B．各種色光在空氣中的傳播速度相同，由可知，紅光比綠光的波長長，頻率小，故B錯誤；C．雨后彩虹是光的色散原理形成的，色散的實質(zhì)是光的折射，故C錯誤；D．信號彈以光的形式向外傳播，光也是電磁波，因此信號彈以電磁波的形式向外傳播，故D正確。故選D。8．（2021九年級·廣東佛山·競賽）中國日報消息：11月19日凌晨2時7分，長征三號乙運載火箭，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心把兩顆北斗三號衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道。這兩顆衛(wèi)星將和其他17顆已經(jīng)在軌運行的北斗三號系統(tǒng)衛(wèi)星組成基本網(wǎng)絡(luò)，并在今年年底前向“一帶一路”沿線國家和地區(qū)提供基本導(dǎo)航服務(wù)。以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星隨火箭升空的過程中，動能減小，重力勢能增加，機械能總量保持不變B．衛(wèi)星與地面導(dǎo)航接收設(shè)備之間是靠電磁波傳遞信號C．衛(wèi)星導(dǎo)航信息處理設(shè)備中的集成電路是用超導(dǎo)體材料制作D．該型號運載火箭第三級用能效高的液態(tài)氫作燃料，這里的“能效高”指的是比熱容大【答案】B【知識點】熱值的概念、單位和物理意義、電磁波的應(yīng)用、半導(dǎo)體的特點、物體運動過程中各種機械能的變化情況【詳解】A．衛(wèi)星發(fā)射升空時，加速上升，質(zhì)量不變，動能增大；高度升高，重力勢能增大，機械能增大，故A錯誤；B．電磁波可以在真空中傳播，且傳播速度快，衛(wèi)星與地面導(dǎo)航接收設(shè)備之間靠電磁波傳遞信號，故B正確；C．常溫下的超導(dǎo)材料還處于研究階段，集成電路使用的是半導(dǎo)體材料，故C錯誤；D．液態(tài)氫的熱值大，質(zhì)量一定時，完全燃燒放出的熱量多，也就是“能效高”，故D錯誤。故選B。9．（2019九年級·湖北黃岡·競賽）如圖所示，揚州農(nóng)科所的專家研發(fā)了一種“西瓜測熟計”儀器．長約12厘米、寬約5厘米、厚約3厘米，內(nèi)裝芯片，上設(shè)一顯示屏，下端兩個鐵片組成V形卡槽，在儀器上還有一根10余厘米長的細線，另一頭是一個直徑約3厘米的塑料“小碗”．判斷西瓜的生熟時，只要用卡槽（圖中兩鐵片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，對西瓜輕敲大約5s左右顯示器就能顯示結(jié)果．其依據(jù)是（

）A．敲擊西瓜產(chǎn)生的聲音是由空氣振動產(chǎn)生B．卡槽固定西瓜，小碗扣在上面是為了收集聲波，減小聲音的分散，增大響度C．該儀器判斷西瓜的生熟是根據(jù)振動發(fā)出聲音的音色判斷D．該儀器把聲信號轉(zhuǎn)換成電信號與電話的聽筒原理相同【答案】C【知識點】根據(jù)音色辨別發(fā)聲體、探究影響響度大小的因素、探究聲音的產(chǎn)生、電話【詳解】判斷西瓜的生熟時，只要用卡槽（圖中兩鐵片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，對西瓜輕敲大約5s左右顯示器就能顯示結(jié)果．其依據(jù)是根據(jù)振動發(fā)出聲音的音色判斷，西瓜的成熟程度不同，發(fā)出聲音的音色就不同．10．（2016九年級下·江蘇揚州·競賽）2017年春節(jié)，媽媽給小明買了一臺平板電腦（iPad）如圖，小明發(fā)現(xiàn)它可以WIFI無線上、3G通信、藍牙三種絡(luò)通信技術(shù)，通過對初中物理知識的學(xué)習(xí),小明知道了這三種技術(shù)其實都是利用（

）A．電磁波 B．紫外線 C．可見光 D．超聲波【答案】A【知識點】電磁波的應(yīng)用【詳解】WIFI無線上網(wǎng)、3G通信、藍牙三種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)都利用電磁波傳遞信息．故選A．11．（2014九年級·上?！じ傎悾坝裢谩痹虑蜍嚭偷孛嬷笓]中心之間的信息傳輸利用的是A．電磁波

B．超聲波

C．次聲波

D．激光【答案】A【知識點】電磁波的應(yīng)用【詳解】月球車與地面指揮中心之間是真空，所以不可能靠聲音來傳播，只能靠電磁波傳播。故選A。12．（2022九年級下·福建三明·競賽）北京冬奧會運用的技術(shù)包含了許多物理知識。下列說法正確的是（）加油站：氫燃料客車與汽油客車相比，每百公里可少排放的二氧化碳約57.86kg（燃燒1L汽油大約排放二氧化碳2.3kg）。A．利用干冰汽化吸熱的原理來修復(fù)磨損的冰面B．“綠電”包括太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和火力發(fā)電等C．氫燃料客車與汽油客車相比，百公里節(jié)省汽油大約25.16LD．比賽服不易劃破是利用了復(fù)合面料具有較高硬度的特性【答案】C【知識點】認識物質(zhì)的物理屬性、能量的轉(zhuǎn)化、熱值的公式及相關(guān)計算、升華與凝華的吸放熱及其應(yīng)用【詳解】A．利用干冰升華吸熱的原理能使液態(tài)水凝固，從而修復(fù)磨損的冰面，故A錯誤；B．“綠電”包括太陽能發(fā)電，生物質(zhì)能發(fā)電和火力發(fā)電不屬于“綠電”，故B錯誤；C．每百公里可少排放的二氧化碳約57.86kg，相當(dāng)于節(jié)約汽油的體積為故C正確；D．比賽服不易劃破是利用了復(fù)合面料具有較高的強度，故D錯誤。故選C。13．（2023九年級下·遼寧阜新·競賽）社會的發(fā)展離不開能源、信息和材料，下列相關(guān)說法正確的是（）A．石油是可再生能源 B．電能屬于一次能源C．手機利用超聲波傳遞信息 D．二極管具有單向?qū)щ娦浴敬鸢浮緿【知識點】一次能源與二次能源、可再生能源與不可再生能源、電磁波的應(yīng)用、半導(dǎo)體的特點【詳解】A．石油是不可再生能源，故A錯誤；B．電能屬于二次能源，故B錯誤；C．手機是利用電磁波傳遞信息的，故C錯誤；D．二極管有一個特殊的特點，就是具有單向?qū)щ娦?，可用于判斷電流的方向，故D正確。故選D。14．（2007九年級·上?！じ傎悾┥虾ｓw育場的設(shè)計中有許多創(chuàng)新，其中周長900米橢圓形看臺框架結(jié)構(gòu)及奠基礎(chǔ)有無數(shù)個細微均勻的裂縫就是一個創(chuàng)新。這些細微裂縫是為了（）A．增大摩擦 B．防止熱脹冷縮的破壞作用C．減小壓強 D．增大壓強【答案】B【知識點】認識物質(zhì)的物理屬性【詳解】物體一般都有熱脹冷縮的性質(zhì)，無數(shù)個細微均勻的裂縫將框架結(jié)構(gòu)割斷成一塊一塊的，是防止由于熱膨脹導(dǎo)致看臺互相擠壓而損壞。故選B。二、填空題15．（2021九年級下·江蘇宿遷·競賽）如圖所示，是一臺收音機的屏板，當(dāng)指針（圖中黑塊）向右調(diào)時，所接收到的電磁波的波長將；所接收的電磁波的波速將。（選填“變大”、“不變”或“變小”）【答案】變小不變【知識點】波速、波長和頻率【詳解】[1][2]由圖示知，屏板上所標(biāo)數(shù)據(jù)的單位為Hz，頻率單位。所以屏板的指針向右調(diào)時，電磁波的頻率變大，而電磁波的波速是不變的，據(jù)c=λf知，頻率越大，則波長越小，所以所接收到的電磁波波長將變小。16．（2023九年級下·湖南湘西·競賽）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過為汽車提供導(dǎo)航信息。太陽能電池板能為衛(wèi)星提供電能，按能源是否可再生分類，太陽能屬于能源?！敬鸢浮侩姶挪稍偕局R點】可再生能源與不可再生能源、電磁波的應(yīng)用【詳解】[1]電磁波可以傳遞信息且可以在真空中傳播，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過電磁波為汽車提供導(dǎo)航信息。[2]太陽能從自然界可以源源不斷得到，是可再生能源。17．（2023九年級下·陜西渭南·競賽）革命戰(zhàn)爭年代老百姓靠煤油燈照明，火車靠燃煤炭提供動力，戰(zhàn)地通信靠手搖發(fā)電機提供電能，其中煤油的原材料石油是（選填“可再生”或“不可再生”）能源，已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值2.9×107J/kg，則10t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的熱量為J，隨著煤的燃燒，質(zhì)量減少，其熱值（選填“增大”或“減小”或“不變”）；發(fā)電機的工作原理是，以上能源在利用過程均涉及能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有?！敬鸢浮坎豢稍偕蛔冸姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象方向性【知識點】能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化有方向、可再生能源與不可再生能源、熱值的公式及相關(guān)計算、熱值的概念、單位和物理意義、發(fā)電機的構(gòu)造和工作原理【詳解】[1]石油、化石能源、核能等消耗后不能夠短時間得到補充，屬于不可再生能源。[2]由Q=mq可得，完全燃燒10t標(biāo)準(zhǔn)煤放出的熱量為[3]熱值大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量多少無關(guān)，所以燃燒過程中，隨著標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)量的減少，其熱值不變。[4]閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機就是利用該原理制成的。[5]能量在轉(zhuǎn)化中具有方向性，如煤一旦燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能就不會自動轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；能量的傳遞能自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體，但不能夠自發(fā)的從低溫物體傳遞到高溫物體，故能量的轉(zhuǎn)移也是有方向性的，所以能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。18．（2020九年級上·廣東佛山·競賽）手機充電過程中，將電能轉(zhuǎn)化為能；植物吸收太陽光是將光能轉(zhuǎn)化為能。能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的保持不變?！敬鸢浮炕瘜W(xué)化學(xué)總量【知識點】能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化有方向、能量守恒定律【詳解】[1][2]手機充電過程中，電池相當(dāng)于用電器，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來；植物吸收太陽光是將光能轉(zhuǎn)化為自身生長需要的化學(xué)能。[3]根據(jù)能量守恒定律可知，能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。三、簡答題19．（2014九年級·全國·競賽）“嫦娥三號”探測器主要由兩大部分構(gòu)成：著陸器和巡視器，其中巡視器就是我們俗稱“玉兔”的月球車（如圖所示）網(wǎng)上有許多學(xué)生和科學(xué)愛好者問了許多關(guān)于月球車的有趣問題，你能幫他回答嗎？（1）月球表面的某些部分土壤非常松軟，而且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍布．設(shè)計什么樣的月球車輪才能方便它在月球表面行駛？（2）月球車為什么不使用減震性能更好的充氣輪胎？（3）月球車的主要能量來源是什么？【答案】（1）見詳解；（2）見詳解；（3）見詳解【知識點】減小壓強的方法及生活中的實例、能源與可持續(xù)發(fā)展【詳解】答：（1）月球車輪子表面積要做得更大，減小對月球表面的壓強，不至于陷進松軟的月壤中；采用輪腳復(fù)合式輪子，平地靠輪子行