2026-2027学年初中物理九年级下册（2024）教科版（新教材）4 跨学科实践：智能家居课时过关卷

2026-2027学年初中物理九年级下册（2024）教科版（新教材）4跨学科实践：智能家居课时过关卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共20分）1.下列设备中，主要利用光敏传感器工作的是（）A.智能门锁B.红外测温枪C.自动感应灯D.智能窗帘2.小明家中的某个智能家居设备，需要同时具备“天黑自动开启”和“手动强制关闭”的功能。该设备最可能采用的是（）A.只有一个光控开关B.只有一个手动开关C.同时有光控开关和手动开关D.只有温控开关3.在智能家居电路中，控制多个用电器（如灯、风扇）分别独立工作，且断开任何一个开关，所有用电器都停止工作，这种连接方式是（）A.串联B.并联C.混联D.串并联4.智能门锁在识别指纹或密码时，会将信息转换成电信号进行传输和处理，这个过程主要体现了（）A.物理信息的转换B.化学信息的转换C.生物信息的转换D.数字信息的转换5.下列智能家居设备中，主要利用声学原理进行探测或控制的是（）A.红外遥控器B.智能门铃C.温湿度传感器D.光控开关6.智能恒温器能够根据室内温度自动调节空调或暖气的工作，它体现了物理学中的（）A.能量转化原理B.惯性原理C.热传递原理D.阿基米德原理7.下列关于智能家居中电磁铁应用的描述，错误的是（）A.电磁铁可以构成智能门锁的锁体部分B.电磁铁可以驱动智能窗帘的开合C.电磁铁可以用于电磁炉加热D.电磁铁可以构成智能门磁感应开关8.小明设计了如下一个简单的智能家居电路（部分），电源电压恒定，L为用电器，S1为光控开关（天黑闭合，天亮断开），S2为手动开关。当只闭合S2时，则（）```+S1L||电源||+S2```A.L一定亮B.L一定灭C.L可能亮，也可能灭D.无法判断L的状态9.智能家居系统通过无线网络实现设备间的互联互通，这主要依赖哪种技术的支持？（）A.有线电缆传输B.红外线传输C.微波或无线电波传输D.光纤传输10.智能家居技术的发展，使得家庭生活更加便捷舒适，但也可能带来一些问题，例如（）A.提高家庭能源消耗B.增加家庭安全隐患C.减少人际沟通D.降低生活品质二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意，全部选对得2分，选对但不全得1分，有错选或不选得0分，共10分）11.下列物品中，使用了传感器技术的是（）A.自动售货机B.热水器C.电梯D.电子秤12.在智能家居电路中，为了实现某个开关控制用电器，而其他开关的状态不影响该用电器，则这些开关应（）A.串联连接B.并联连接C.必须使用光控开关D.必须使用手动开关13.智能家居设备通常具备以下哪些特点？（）A.自动化控制B.远程监控C.定时功能D.与其他设备独立工作，互不干扰14.以下关于智能家居对生活影响的说法，正确的是（）A.提高了生活的智能化水平B.可能导致能源浪费C.增强了家庭的安全防范能力D.完全取代了人工操作15.在设计和改进智能家居系统时，需要考虑的因素包括（）A.经济成本B.技术可靠性C.使用便捷性D.环境适应性三、填空题（每空1分，共15分）16.智能家居设备通常由传感器、控制器、执行器和______四部分组成。17.传感器的作用是将采集到的______信息转换成便于处理的______信息。18.在家庭电路中，各用电器之间通常是______连接，以确保它们能够独立工作。19.解释“光控自动路灯”的工作原理：天黑时，环境光强度减弱，光控开关闭合，接通电路，路灯______；天亮时，环境光强度增强，光控开关断开，电路______，路灯熄灭。20.电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数以及______有关。21.智能家居系统通过内置的处理器和程序进行工作，体现了______在其中的重要作用。22.在选购智能家居产品时，除了考虑功能和美观，还应关注其______、______和能耗等指标。四、简答题（共25分）23.简述红外遥控器的工作原理，并列举至少两种你家中的红外遥控设备。（5分）24.在智能家居电路中，如何区分一个开关是光控开关还是手动开关？请简述判断方法。（6分）25.谈谈你对智能家居技术可能带来的社会问题（如隐私安全、信息泄露等）的看法。你认为在使用智能家居技术时，应该注意哪些方面？（8分）26.设计一个简单的智能家居场景：在傍晚，当室内光线变暗，自动关闭客厅的灯；同时，如果检测到有人离开房间超过10分钟，自动关闭该房间的空调。请简要说明实现该功能需要哪些传感器和设备，以及它们之间大致的控制逻辑。（6分）试卷答案1.C解析：自动感应灯通常利用光敏传感器来检测环境光照强度，实现天亮自动关闭、天暗自动开启的功能。2.C解析：要同时满足“天黑自动开启”和“手动强制关闭”的功能，需要光控开关和手动开关共同作用，光控开关在天黑时闭合，手动开关可以随时断开电路。3.B解析：并联电路中各用电器工作时互不影响，一个开关断开，不影响其他用电器工作；断开任何一个开关，所有用电器都停止工作，这是并联电路的特点。4.A解析：将指纹或密码等物理信息（如生物特征、文字符号）转换成电信号进行传输和处理，是物理信息到电信号的一种转换。5.B解析：智能门铃在有人按动按钮时发出声音或通知，主要利用了声学原理进行探测或触发动作。6.C解析：智能恒温器通过感知温度变化并自动调节空调或暖气，是利用温度传感器和控制系统来实现的，主要体现的是热学原理的应用。7.C解析：电磁炉是利用变化的磁场产生感应电流（涡流）来加热锅具的，其核心原理是电磁感应，与直接利用电磁铁驱动或锁闭有关，但电磁炉本身不是利用电磁铁工作的。8.C解析：只闭合S2时，电路为电源、L、S1、S2串联。由于S1是光控开关，其状态未知（可能闭合也可能断开），因此L可能亮（S1闭合时），也可能灭（S1断开时）。9.C解析：智能家居设备间的互联互通通常通过无线网络实现，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等，都依赖微波或无线电波进行信息传输。10.ABD解析：智能家居设备可能增加家庭能源消耗（A），其网络连接和数据传输可能带来隐私安全风险（B），过度依赖技术可能减少人际沟通（C），但通常能提升生活品质（D错误）。11.ACD解析：自动售货机（A）需要传感器检测商品取出、支付状态等；电梯（C）有楼层按钮、门状态传感器等；电子秤（D）有压力传感器。热水器（B）主要靠温度控制。12.B解析：在一个开关控制某一用电器时，其他开关的状态应不影响该用电器，这要求它们在电路中相当于并联关系，保证其他开关的通断不会切断该用电器的回路。13.ABC解析：智能家居设备通常具备自动化控制（A）、远程监控（B）、定时功能（C）等特点，但往往需要与其他设备互联互通，并非完全独立工作（D错误）。14.ABC解析：智能家居提高了生活智能化水平（A）、增强了安全防范能力（C），但也可能因设备待机或过度使用导致能源浪费（B），部分功能可能取代人工操作，但并未完全取代所有人工（D错误）。15.ABCD解析：设计和改进智能家居系统时，需要综合考虑经济成本（A）、技术可靠性（B）、使用便捷性（C）以及适应不同环境（如温度、湿度、电磁干扰等）的能力（D）。16.网络解析：传感器、控制器、执行器是智能家居的基本硬件，网络（或通信模块）是连接各部分、实现信息交互和远程控制的纽带。17.物理；电解析：传感器的主要功能是感知外界环境的物理量（如光、温度、声音等），并将这些物理信息转换为电路可以识别的电压、电流等电信号。18.并联解析：家庭电路的用电器之间必须独立工作，互不影响，这种连接方式是并联。并联电路中各支路电压相等。19.亮；断开解析：光控开关天黑时闭合，接通电路使路灯亮；天亮时断开，电路断开使路灯熄灭。20.线圈中是否有铁芯解析：电磁铁的磁性强弱受电流大小、线圈匝数影响，此外，插入铁芯可以显著增强磁性。21.软件（或程序）解析：智能家居系统需要内置的软件或程序来处理传感器数据，执行控制逻辑，协调不同设备的工作。22.性能；可靠性解析：选购智能家居产品时，除了功能是否符合需求、外观是否喜欢，还应关注产品的实际工作表现（性能）和能否长期稳定可靠地工作（可靠性），以及能耗是否低。23.解析思路：首先说明红外遥控器通过发射特定编码的红外光脉冲信号来控制设备。其次，红外光在空间中传播，被目标设备上的红外接收器接收，解码后执行相应指令。最后列举家中使用的红外遥控设备实例，如电视遥控器、空调遥控器、空调扇遥控器等。24.解析思路：判断方法是利用环境光照强度的变化。当环境变暗时，若某个开关能自动闭合接通电路，则该开关很可能是光控开关闭合状态；若开关状态不变，则可能是手动开关。也可以尝试用遥控器或其他方式触发，看是否有相应反应来判断。强调光控开关具有环境光敏感特性。25.解析思路：首先表达对智能家居带来社会问题的看法，如隐私数据可能被收集和滥用、网络攻击风险增加、对个人自主性的影响等。然后提出在使用时应注意的方面：加强个人信息保护意识，不随意泄露账号密码；选择信誉良好、数据加密处理能力强的产品；定期检查和更新设备固件和密码；了解并管理设备的隐私设置；避免过度依赖，保持基本的人际沟通和生活习惯。