35. 小明同学在探究电磁波的特性的实验过程中，进行了如下实验：
(1)他先将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩中的手

机，手机(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号.这说明.
(2)他又将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手
机(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号；再将手机放在塑料容器或
纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时手机(选填“能”或“不能”)收到
呼叫信号.这说明.
(3)小明在探究电磁波的特性的实验中利用了(填字母).
A. 控制变量法
B. 转换法
C. 比较法
D. 类比法
(4)根据以上探究活动，你能否解释在建筑物或电梯中，手机有时会收不到信号或信号较弱
的原因?

能
电磁波能在真空中传播
不能
能
不同物质对电磁波的屏蔽效果不同
D
金属物质对电磁波有屏蔽作用

【分析】
1. 第(1)问：需明确电磁波的传播特性，电磁波传播不需要介质，真空环境不影响其传播，据此判断手机能否收到信号并得出结论。
2. 第(2)问：回忆不同材料对电磁波的作用，金属会屏蔽电磁波，非金属材料如塑料、纸不会，通过对比不同容器的实验现象，总结对应的结论。
3. 第(3)问：分析实验中采用的研究方法，结合实验过程中对电磁波特性的探究方式，匹配对应的实验方法。
4. 第(4)问：结合第(2)问得出的金属对电磁波的屏蔽作用，解释建筑物或电梯中金属结构对电磁波的影响。
【解析】
(1) 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，因此将手机放在抽去空气的真空罩中，手机能收到呼叫信号，这说明电磁波能在真空中传播。
(2) 金属容器对电磁波有屏蔽作用，会阻挡电磁波的传播，所以手机放在金属容器中不能收到呼叫信号；塑料容器或纸容器无法屏蔽电磁波，电磁波可以正常传播，因此手机放在其中能收到呼叫信号。这说明不同物质对电磁波的屏蔽效果不同，金属容器能屏蔽电磁波，非金属容器不能屏蔽电磁波。
(3) 实验中通过类比的方式探究电磁波的特性，利用了类比法，故选D。
(4) 建筑物或电梯中存在大量金属结构，比如电梯的金属外壳、建筑物内的钢筋等，金属物质对电磁波有屏蔽作用，会阻碍电磁波的传播，所以手机有时会收不到信号或信号较弱。
【答案】
(1) 能；电磁波能在真空中传播
(2) 不能；能；不同物质对电磁波的屏蔽效果不同（金属容器能屏蔽电磁波，非金属容器不能屏蔽电磁波）
(3) D
(4) 建筑物或电梯的金属结构（如电梯的金属外壳、建筑物中的钢筋）对电磁波有屏蔽作用，会阻碍电磁波的传播，所以手机有时会收不到信号或信号较弱。
【知识点】
电磁波的传播；电磁波的屏蔽；类比法
【点评】
本题通过实验探究的形式考查电磁波的特性，将实验现象与理论知识结合，既加深了对电磁波传播、屏蔽特性的理解，也考查了实验方法的应用，同时能联系生活实际解释信号弱的问题，提升知识的应用能力。
【难度系数】
0.6

36. 如图所示，目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统.风光互补路灯系
统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，

有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明
使用.某种型号的风光互补路灯技术参数如下：

风力发电额定输出功率 270W 路灯额定电压 24V
风力发电额定风速 9m/s 路灯额定功率 60W
风力发电机启动风速 3m/s 太阳能电池板平均输出功率 180W
(1)太阳能和风能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源.路灯在照明过程中，
大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有的.
(2)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为$800\mathrm{ J/(s}· \mathrm{m}^2)$($1\mathrm{ s}$辐射在每$1\mathrm{ m}^2$上的光能
为$800\mathrm{ J}$)，若太阳能电池板的面积为$1.25\mathrm{ m}^2$，则该太阳能电池板将光能转化为电能的
效率为$\%$.无风的晴天，光照$5\mathrm{ h}$，太阳能电池板产生的电能只提供路灯发光，
可使路灯正常工作$\mathrm{ h}$.
(3)风力发电机是根据原理发电的.已知风力发电机的输出功率$P$与风速$v$的三
次方成正比.在平均风速为$6\mathrm{ m/s}$的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时
还给蓄电池充电.此时，风力发电机的平均输出功率约为$\mathrm{W}$.如果风力发电
机一晚上工作时间为$8\mathrm{ h}$，则在这段时间内通过风力发电使蓄电池储存增加的电能约为
$\mathrm{kW}· \mathrm{h}$.

可再生
方向性
18
15
电磁感应
80
0.16

【分析】
1. 第一问：判断能源类型时，可再生能源是能持续从自然界获取的能源，太阳能和风能符合这一特征；能量的转化和转移具有方向性，散失的能量无法自动汇集，这是能量转化的基本规律。
2. 第二问：计算太阳能转化效率，需先算出单位时间内电池板接收的总光能，再结合其输出电能，用效率公式计算；计算路灯工作时间时，先求出光照5h产生的总电能，再根据路灯功率，利用公式$t=\frac{W}{P}$求解。
3. 第三问：风力发电机的工作原理是电磁感应；根据功率与风速三次方成正比的关系，先求出比例系数，再代入6m/s的风速计算输出功率；蓄电池储存的电能是风力发电机总发电量减去路灯消耗的电量，分别计算两者电能后相减即可。
【解析】
(1) 太阳能和风能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源；能量的转化和转移具有方向性，散失的能量不会自动再汇集回来。
(2) ① 太阳能电池板每秒接收的光能：
$E_{\mathrm{光}} = 800\mathrm{ J/(s·m}^2) × 1.25\mathrm{ m}^2 × 1\mathrm{ s} = 1000\mathrm{ J}$，
每秒转化的电能：
$E_{\mathrm{电}} = P_{\mathrm{板}}t = 180\mathrm{ W} × 1\mathrm{ s} = 180\mathrm{ J}$，
转化效率：
$\eta = \frac{E_{\mathrm{电}}}{E_{\mathrm{光}}} × 100\% = \frac{180\mathrm{ J}}{1000\mathrm{ J}} × 100\% = 18\%$。
② 光照5h产生的电能：
$W = P_{\mathrm{板}}t_{\mathrm{光}} = 0.18\mathrm{ kW} × 5\mathrm{ h} = 0.9\mathrm{ kW·h}$，
路灯正常工作时间：
$t_{\mathrm{灯}} = \frac{W}{P_{\mathrm{灯}}} = \frac{0.9\mathrm{ kW·h}}{0.06\mathrm{ kW}} = 15\mathrm{ h}$。
(3) ① 风力发电机是根据电磁感应原理发电的；
② 设$P = kv^3$，由额定参数知，$270\mathrm{ W} = k × (9\mathrm{ m/s})^3$，解得$k = \frac{270}{729} = \frac{10}{27}\mathrm{ W·s}^3/\mathrm{m}^3$，
当$v=6\mathrm{ m/s}$时，$P = \frac{10}{27} × (6\mathrm{ m/s})^3 = \frac{10}{27} × 216\mathrm{ W} = 80\mathrm{ W}$；
③ 风力发电机一晚上产生的电能：
$W_{\mathrm{总}} = 0.08\mathrm{ kW} × 8\mathrm{ h} = 0.64\mathrm{ kW·h}$，
路灯消耗的电能：
$W_{\mathrm{灯}} = 0.06\mathrm{ kW} × 8\mathrm{ h} = 0.48\mathrm{ kW·h}$，
蓄电池储存增加的电能：
$\Delta W = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{灯}} = 0.64\mathrm{ kW·h} - 0.48\mathrm{ kW·h} = 0.16\mathrm{ kW·h}$。
【答案】
(1) 可再生；方向性
(2) 18；15
(3) 电磁感应；80；0.16
【知识点】
1. 可再生能源与能量转化方向性
2. 电能与效率计算
3. 电磁感应原理及功率计算
【点评】
本题结合风光互补路灯系统，综合考查了能源分类、能量转化规律、电能与效率计算、电磁感应原理等知识点，贴近生活实际，需要学生熟练掌握相关公式及物理规律，具备一定的综合分析和计算能力。
【难度系数】
0.6