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17. 近年来，我国国防工业持续发展，不仅在亚太地区独占鳌头，更在全球范围内展现出强劲
实力.下列说法正确的是 (
A.歼－20战机使用的航空煤油是从石油中提炼的，石油是可再生能源
B.无人机蜂群利用的5G信号比4G信号在真空中的传播速度大
C.052D导弹驱逐舰上的有源相控阵雷达可以发射电磁波
D.094型核动力潜艇中释放核能的方式与太阳内部核反应释放核能的方式相同
实力.下列说法正确的是 (
C
)A.歼－20战机使用的航空煤油是从石油中提炼的，石油是可再生能源
B.无人机蜂群利用的5G信号比4G信号在真空中的传播速度大
C.052D导弹驱逐舰上的有源相控阵雷达可以发射电磁波
D.094型核动力潜艇中释放核能的方式与太阳内部核反应释放核能的方式相同
答案
C
解析
【分析】
本题为综合常识题，需结合能源分类、电磁波特性与应用、核反应类型等知识点，对每个选项逐一分析判断：
1. 对于A选项，先明确可再生能源与不可再生能源的定义，石油属于化石能源，是经过漫长地质过程形成的，无法在短时间内再生，据此判断其是否为可再生能源；
2. 对于B选项，回忆电磁波在真空中的传播规律：所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，与频率无关，据此判断5G和4G信号的传播速度关系；
3. 对于C选项，雷达的工作原理是通过发射和接收电磁波来探测目标，据此判断有源相控阵雷达能否发射电磁波；
4. 对于D选项，区分核裂变和核聚变的应用场景：核动力潜艇利用核裂变释放核能，太阳内部是核聚变反应，据此判断二者核反应方式是否相同。
【解析】
A选项：歼－20战机使用的航空煤油从石油中提炼，石油是化石能源，形成周期极长，属于不可再生能源，故A错误；
B选项：电磁波在真空中的传播速度均为$3×10^8m/s$，与信号频段无关，因此5G信号和4G信号在真空中的传播速度相同，故B错误；
C选项：有源相控阵雷达的工作原理是发射和接收电磁波来探测目标，因此可以发射电磁波，故C正确；
D选项：094型核动力潜艇通过核裂变释放核能，而太阳内部是通过核聚变释放核能，二者核反应方式不同，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
不可再生能源、电磁波的应用、核反应类型
【点评】
本题结合国防科技实例，综合考查能源分类、电磁波特性、核反应类型等基础知识点，注重理论联系实际，要求学生对相关常识有清晰的识记与理解，有助于提升学生将物理知识应用于实际场景的能力。
【难度系数】
0.7
本题为综合常识题，需结合能源分类、电磁波特性与应用、核反应类型等知识点，对每个选项逐一分析判断：
1. 对于A选项，先明确可再生能源与不可再生能源的定义，石油属于化石能源，是经过漫长地质过程形成的，无法在短时间内再生，据此判断其是否为可再生能源；
2. 对于B选项，回忆电磁波在真空中的传播规律：所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，与频率无关，据此判断5G和4G信号的传播速度关系；
3. 对于C选项，雷达的工作原理是通过发射和接收电磁波来探测目标，据此判断有源相控阵雷达能否发射电磁波；
4. 对于D选项，区分核裂变和核聚变的应用场景：核动力潜艇利用核裂变释放核能，太阳内部是核聚变反应，据此判断二者核反应方式是否相同。
【解析】
A选项：歼－20战机使用的航空煤油从石油中提炼，石油是化石能源，形成周期极长，属于不可再生能源，故A错误；
B选项：电磁波在真空中的传播速度均为$3×10^8m/s$，与信号频段无关，因此5G信号和4G信号在真空中的传播速度相同，故B错误；
C选项：有源相控阵雷达的工作原理是发射和接收电磁波来探测目标，因此可以发射电磁波，故C正确；
D选项：094型核动力潜艇通过核裂变释放核能，而太阳内部是通过核聚变释放核能，二者核反应方式不同，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
不可再生能源、电磁波的应用、核反应类型
【点评】
本题结合国防科技实例，综合考查能源分类、电磁波特性、核反应类型等基础知识点，注重理论联系实际，要求学生对相关常识有清晰的识记与理解，有助于提升学生将物理知识应用于实际场景的能力。
【难度系数】
0.7
18. 阅读短文，回答问题.
如图甲所示,向平静水面滴入几滴水,会产生水波.在一列水波的传播中,凸起的最高处,叫
作波峰;凹下的最低处,叫作波谷.邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫作波长.在某确定位置，
$1\mathrm{ s}$内有多少个波峰或波谷通过，波的频率就是多少.水波不停地向远处传播，用来描述波传播
快慢的物理量叫作波速.跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速.
电磁波是个大家族，自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员.这些家族成员
中，无线电波用于通信；红外线用于遥控、热成像等；可见光是生物用来观察事物的基础；
紫外线用于医用消毒、验钞等；X射线用于CT照相；$\gamma$射线用于医疗.无线电波有一种传
播方式，就是沿着地球表面传播，如图乙所示.但地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻
碍无线电波的传播.只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕
过障碍物沿着地面传播.
(1)电视机遥控器利用
(2)如图丙所示的波，波长为
(3)波长为$1\mathrm{ m}$的无线电波
如图甲所示,向平静水面滴入几滴水,会产生水波.在一列水波的传播中,凸起的最高处,叫
作波峰;凹下的最低处,叫作波谷.邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫作波长.在某确定位置，
$1\mathrm{ s}$内有多少个波峰或波谷通过，波的频率就是多少.水波不停地向远处传播，用来描述波传播
快慢的物理量叫作波速.跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速.
电磁波是个大家族，自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员.这些家族成员
中，无线电波用于通信；红外线用于遥控、热成像等；可见光是生物用来观察事物的基础；
紫外线用于医用消毒、验钞等；X射线用于CT照相；$\gamma$射线用于医疗.无线电波有一种传
播方式，就是沿着地球表面传播，如图乙所示.但地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻
碍无线电波的传播.只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕
过障碍物沿着地面传播.
(1)电视机遥控器利用
红外线
(填电磁波家族成员名称)实现对电视机的控制.(2)如图丙所示的波，波长为
3
$\mathrm{cm}$.(3)波长为$1\mathrm{ m}$的无线电波
不能
(选填“能”或不能”)很好地沿地球表面向远方传播.答案
红外线
3
不能
3
不能
解析
【分析】
1. 对于第(1)题，需要从短文给出的电磁波家族成员的应用中查找对应内容，短文明确说明红外线用于遥控，因此可直接得出答案。
2. 第(2)题，根据题干中波长的定义：邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长，观察图丙，相邻两个波峰的距离为3cm，即可确定波长。
3. 第(3)题，根据短文内容，只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播，地面障碍物如高山、楼群的尺寸远大于1m，对比后可判断该无线电波不能很好地沿地球表面传播。
【解析】
(1) 由短文“红外线用于遥控、热成像等”可知，电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制。
(2) 根据波长的定义：邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长，观察图丙，相邻两个波峰之间的距离为3cm，因此该波的波长为3cm。
(3) 地面上的障碍物如高山、楼群等尺寸远大于1m，根据题意“只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播”，波长为1m的无线电波远小于障碍物的尺寸，因此不能很好地沿地球表面向远方传播。
【答案】
(1) 红外线
(2) 3
(3) 不能
【知识点】
电磁波的应用；波长的定义；无线电波传播
【点评】
本题属于信息提取类题目，主要考查对短文信息的提取与应用能力，需结合题干中给出的定义和短文内容逐一分析问题，难度适中，注重基础知识与信息提取能力的结合。
【难度系数】
0.7
1. 对于第(1)题，需要从短文给出的电磁波家族成员的应用中查找对应内容，短文明确说明红外线用于遥控，因此可直接得出答案。
2. 第(2)题，根据题干中波长的定义：邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长，观察图丙，相邻两个波峰的距离为3cm，即可确定波长。
3. 第(3)题，根据短文内容，只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播，地面障碍物如高山、楼群的尺寸远大于1m，对比后可判断该无线电波不能很好地沿地球表面传播。
【解析】
(1) 由短文“红外线用于遥控、热成像等”可知，电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制。
(2) 根据波长的定义：邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长，观察图丙，相邻两个波峰之间的距离为3cm，因此该波的波长为3cm。
(3) 地面上的障碍物如高山、楼群等尺寸远大于1m，根据题意“只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播”，波长为1m的无线电波远小于障碍物的尺寸，因此不能很好地沿地球表面向远方传播。
【答案】
(1) 红外线
(2) 3
(3) 不能
【知识点】
电磁波的应用；波长的定义；无线电波传播
【点评】
本题属于信息提取类题目，主要考查对短文信息的提取与应用能力，需结合题干中给出的定义和短文内容逐一分析问题，难度适中，注重基础知识与信息提取能力的结合。
【难度系数】
0.7
19. 如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转化为电能储存起来供汽车行
驶，真正实现了零排放.若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为$900\mathrm{ N}$，
某天接收到的太阳能(用字母$E$表示)为$1.08×10^8\mathrm{ J}$可供汽车以
$36\mathrm{ km/h}$的速度匀速行驶$50\mathrm{ min}$.求：
(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中，牵引力做功的功率.
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率.
(3)相比较效率为$30\%$的汽油车，牵引力做相同的功需要燃烧汽油质量.(计算结果保留两
位小数)($q_{汽油}=4.6×10^7\mathrm{ J/kg}$)
驶，真正实现了零排放.若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为$900\mathrm{ N}$，
某天接收到的太阳能(用字母$E$表示)为$1.08×10^8\mathrm{ J}$可供汽车以
$36\mathrm{ km/h}$的速度匀速行驶$50\mathrm{ min}$.求：
(1)该太阳能汽车匀速行驶过程中，牵引力做功的功率.
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率.
(3)相比较效率为$30\%$的汽油车，牵引力做相同的功需要燃烧汽油质量.(计算结果保留两
位小数)($q_{汽油}=4.6×10^7\mathrm{ J/kg}$)
答案
(1)解：$v=36\ \mathrm{km/h}=10\ \mathrm{m/s}$，汽车匀速行驶，牵引力$F=f=900\ \mathrm{N}$，
功率$P=Fv=900\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m/s}=9×10^{3}\ \mathrm{W}$
(2)解：行驶时间$t=50\ \mathrm{min}=\dfrac{5}{6}\ \mathrm{h}$，行驶路程$s=vt=36\ \mathrm{km/h}×\dfrac{5}{6}\ \mathrm{h}=30\ \mathrm{km}=3×10^{4}\ \mathrm{m}$，
牵引力做功$W=Fs=900\ \mathrm{N}×3×10^{4}\ \mathrm{m}=2.7×10^{7}\ \mathrm{J}$，
效率$\eta=\dfrac{W}{E}×100\%=\dfrac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{1.08×10^{8}\ \mathrm{J}}×100\%=25\%$
(3)解：汽油完全燃烧释放的热量$Q_{\mathrm{放}}=\dfrac{W}{\eta'}=\dfrac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{30\%}=9×10^{7}\ \mathrm{J}$，
燃烧汽油质量$m=\dfrac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{汽油}}}=\dfrac{9×10^{7}\ \mathrm{J}}{4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}≈1.96\ \mathrm{kg}$
功率$P=Fv=900\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m/s}=9×10^{3}\ \mathrm{W}$
(2)解：行驶时间$t=50\ \mathrm{min}=\dfrac{5}{6}\ \mathrm{h}$，行驶路程$s=vt=36\ \mathrm{km/h}×\dfrac{5}{6}\ \mathrm{h}=30\ \mathrm{km}=3×10^{4}\ \mathrm{m}$，
牵引力做功$W=Fs=900\ \mathrm{N}×3×10^{4}\ \mathrm{m}=2.7×10^{7}\ \mathrm{J}$，
效率$\eta=\dfrac{W}{E}×100\%=\dfrac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{1.08×10^{8}\ \mathrm{J}}×100\%=25\%$
(3)解：汽油完全燃烧释放的热量$Q_{\mathrm{放}}=\dfrac{W}{\eta'}=\dfrac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{30\%}=9×10^{7}\ \mathrm{J}$，
燃烧汽油质量$m=\dfrac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{汽油}}}=\dfrac{9×10^{7}\ \mathrm{J}}{4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}≈1.96\ \mathrm{kg}$
解析
【分析】
1. 对于问题(1)：汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。先将速度单位换算为国际单位制，再利用功率公式$P=Fv$计算牵引力做功的功率。
2. 对于问题(2)：先根据速度和行驶时间计算行驶路程，再利用$W=Fs$计算牵引力做的功（即转化得到的机械能），最后根据效率公式$\eta=\frac{W}{E}×100\%$计算太阳能转化为机械能的效率。
3. 对于问题(3)：已知牵引力做的功和汽油车的效率，先根据$\eta'=\frac{W}{Q_{放}}$求出汽油完全燃烧放出的热量，再利用$Q_{放}=mq$计算需要燃烧汽油的质量。
【解析】
(1) 首先进行单位换算：
$v=36\ \mathrm{km/h}=36×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=10\ \mathrm{m/s}$
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，所以牵引力$F=f=900\ \mathrm{N}$
根据功率公式$P=Fv$，可得牵引力做功的功率：
$P=Fv=900\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m/s}=9×10^{3}\ \mathrm{W}$
(2) 行驶时间$t=50\ \mathrm{min}=\frac{50}{60}\ \mathrm{h}=\frac{5}{6}\ \mathrm{h}$
根据$v=\frac{s}{t}$，可得行驶路程：
$s=vt=36\ \mathrm{km/h}×\frac{5}{6}\ \mathrm{h}=30\ \mathrm{km}=3×10^{4}\ \mathrm{m}$
牵引力做的功：
$W=Fs=900\ \mathrm{N}×3×10^{4}\ \mathrm{m}=2.7×10^{7}\ \mathrm{J}$
太阳能转化为机械能的效率：
$\eta=\frac{W}{E}×100\%=\frac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{1.08×10^{8}\ \mathrm{J}}×100\%=25\%$
(3) 已知汽油车效率$\eta'=30\%$，牵引力做的功$W=2.7×10^{7}\ \mathrm{J}$
根据$\eta'=\frac{W}{Q_{放}}$，可得汽油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{W}{\eta'}=\frac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{30\%}=9×10^{7}\ \mathrm{J}$
由$Q_{放}=mq$可得需要燃烧汽油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q_{汽油}}=\frac{9×10^{7}\ \mathrm{J}}{4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}≈1.96\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1) $9×10^{3}\ \mathrm{W}$
(2) $25\%$
(3) $1.96\ \mathrm{kg}$
【知识点】
功率的计算；机械效率的计算；热值的计算
【点评】
本题综合考查了二力平衡条件、功率公式、效率公式以及热值公式的应用，解题的关键是明确各物理量之间的关系，注意单位的统一和换算。
【难度系数】
0.6
1. 对于问题(1)：汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。先将速度单位换算为国际单位制，再利用功率公式$P=Fv$计算牵引力做功的功率。
2. 对于问题(2)：先根据速度和行驶时间计算行驶路程，再利用$W=Fs$计算牵引力做的功（即转化得到的机械能），最后根据效率公式$\eta=\frac{W}{E}×100\%$计算太阳能转化为机械能的效率。
3. 对于问题(3)：已知牵引力做的功和汽油车的效率，先根据$\eta'=\frac{W}{Q_{放}}$求出汽油完全燃烧放出的热量，再利用$Q_{放}=mq$计算需要燃烧汽油的质量。
【解析】
(1) 首先进行单位换算：
$v=36\ \mathrm{km/h}=36×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=10\ \mathrm{m/s}$
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，所以牵引力$F=f=900\ \mathrm{N}$
根据功率公式$P=Fv$，可得牵引力做功的功率：
$P=Fv=900\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m/s}=9×10^{3}\ \mathrm{W}$
(2) 行驶时间$t=50\ \mathrm{min}=\frac{50}{60}\ \mathrm{h}=\frac{5}{6}\ \mathrm{h}$
根据$v=\frac{s}{t}$，可得行驶路程：
$s=vt=36\ \mathrm{km/h}×\frac{5}{6}\ \mathrm{h}=30\ \mathrm{km}=3×10^{4}\ \mathrm{m}$
牵引力做的功：
$W=Fs=900\ \mathrm{N}×3×10^{4}\ \mathrm{m}=2.7×10^{7}\ \mathrm{J}$
太阳能转化为机械能的效率：
$\eta=\frac{W}{E}×100\%=\frac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{1.08×10^{8}\ \mathrm{J}}×100\%=25\%$
(3) 已知汽油车效率$\eta'=30\%$，牵引力做的功$W=2.7×10^{7}\ \mathrm{J}$
根据$\eta'=\frac{W}{Q_{放}}$，可得汽油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=\frac{W}{\eta'}=\frac{2.7×10^{7}\ \mathrm{J}}{30\%}=9×10^{7}\ \mathrm{J}$
由$Q_{放}=mq$可得需要燃烧汽油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q_{汽油}}=\frac{9×10^{7}\ \mathrm{J}}{4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}≈1.96\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1) $9×10^{3}\ \mathrm{W}$
(2) $25\%$
(3) $1.96\ \mathrm{kg}$
【知识点】
功率的计算；机械效率的计算；热值的计算
【点评】
本题综合考查了二力平衡条件、功率公式、效率公式以及热值公式的应用，解题的关键是明确各物理量之间的关系，注意单位的统一和换算。
【难度系数】
0.6
