一轮复习讲义26 信息、材料与能源
【知识梳理】
1、信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革:语言的诞生、文字的诞生、印刷术诞生、电磁波的应用、计算机的应用。人类特有的信息是语言、符号 、 图像。
2、磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场,美国的发明家莫尔斯,发明了莫尔斯电码,麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
3、实验:证实电磁波的存在。如图所示:
现象----收音机发出“咔咔”的声音
结论----变化的电流能产生电磁波(证实电磁波的存在)
方法----转换法
4、电磁波可以在真空中传播(电磁波的传播不需要介质),传播的速度为3×108m/s;不同频率的电磁波的传播速度相同。光也是电磁波。金属容器对电磁波具有屏蔽作用。红外线、紫外线和可见光都属于电磁波。
5、移动通信(手机)、雷达、卫星导航、光纤通讯(激光)等是利用电磁波传递信息的,光导纤维利用光的反射传输信息。
6、电磁波的波速、波长、频率之间的关系:波速=波长×频率,即v==λf。
7、煤炭、石油、天然气等是不可再生能源和非清洁能源,太阳能、风能、水能等是可再生能源和清洁能源。煤炭、石油、天然气、水能、等称为常规能源,太阳能、风能、核能等被称为新能源。
8、核能的获取有核裂变和核聚变两种形式,核能发电和原子弹都是利用重核的裂变获取核能的,核能属于不可再生能源.氢弹和太阳都是利用轻核的聚变获取核能的。
9、除了核能、地热能、潮汐能外,几乎所有的能量都来源于太阳。人们利用太阳能的方式有三种:光热转换、光电转换、光化转换。绿色植物的光合作用是将光能转化为化学能,太阳能热水器是通过热传递的方式将光能转化为水的内能,太阳能电池将太阳能转化为电能。
10、能量在转化和转移过程中总量守恒的,但能量转化和转移具有方向性。解决能源危机的措施是开发新能源和提高能源的利用效率。
【精题精练】
命题1:信息
1.关于信息的传递,下列说法正确的是( )
A.北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务
B.5G网络通信主要是利用光导纤维传递信息的
C.手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流
D.电磁波只能传递声音信号,不能传递图象信号
2.中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果,下列说法正确的是( )
A.智能机器人只能通过声音信号控制 B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息
3.关于电磁波和现代通信,下列说法正确的是( )
A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
B.我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的
C.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
D.电话听筒是把声信号转换成电信号
命题2:材料
1.华为Mate20系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺麒麟980芯片,“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”,实现了性能与能效提升的新突破。计算机芯片、智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升,都得益于一种新型材料的研发。这种新型材料是( )
A.超导材料 B.磁性材料 C.纳米材料 D.半导体材料
2.我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是( )
A.绝缘体 B.导体 C.半导体 D.超导体
3.一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是( )
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
4.现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻超级大的材料
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
命题3:能源
1.下列能源中,属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.煤 C.石油 D.风能
2.下列能源既是一次能源又是不可再生能源的是( )
A.石油 B.电能 C.风能 D.太阳能
3.为了减少能源的利用对环境的污染和破坏,下列做法不正确的是( )
A.大力发展风力发电 B.大力发展火力发电
C.减少化石燃料的使用 D.开发使用电能驱动的电动汽车
4.前段时间,“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( )
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
5.如图是一款太阳能座椅,椅子顶部安装的硅光电池板,可储备能量
供晚间使用。下列说法正确的是( )
A.硅光电池板是由超导材料制成的 B.硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变 D.太阳能属于不可再生能源
6. 2019年4月30日,云南省政府新闻办发布消息,我省33个贫困县(市、区)达到脱贫标准,退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板,头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是( )
A.小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B.太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C.这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备
D.太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能
7.下列有关材料、信息、能源的说法正确的是( )
A.LED灯核心元件的主要材料是超导体 B.光纤通信是利用光的反射传递信息的
C.当前运行的核电站是利用核聚变发电的 D.不同频率的电磁波在真空中传播速度不同
命题4:综合
1、当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是_________现象.利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为_________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失.
2、如图所示为某学生设计的一款小夜灯.它的一侧是太阳能电池板,白天接受阳光照射,晚上给另一侧高效节能的LED灯板提供电能.关于小夜灯中所应用的物理知识,下列说法不正确的是( )
A. 太阳能是可再生能源
B. 太阳能电池板将电能全部转化为内能
C. LED灯的发光物体是由半导体材料制成的
D. LED灯将电能转化为光能的效率比白炽灯高
3、下列关于能量的说法,正确的是( )
A. 电水壶工作时,将内能转化为电能
B. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
C. “神十”飞船加速升空时,它的动能增加,机械能不变
D. 金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的
4、如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车.
(1)平衡车采用锂电池组提供电能,行驶时电动机把电能转化为平衡
车的__________能,实现了碳的零排放;
(2)平衡车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人是_________的;
(3)平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了__________(选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑.
(4)平衡车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程中所有的能量总和__________(选填“增大”“不变”“减小”).散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子,这是因为能量的转移和转化具有____________性.
5、如图是我国西部某地区风力发电的外景.下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.若此地平均风速为15 m/s,1台这样的风车10min获得的风能是_____________J,风能是__________能源(选填“可再生”、“ 不可再生”);若某时间内风速为12m/s,一台风车工作1h所产生的电能供18只“220V-100W”灯泡正常工作8h,则这台风车发电效率为_________.
6、如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车.它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2,天气晴朗且接收板正对阳光时,每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J,太阳能电池提供的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A.
(1)太阳能属于____________(选填“常规能源”、“新能源”)
(2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是__________.
(3)电动机正常工作时,将电能主要转化为____________.若转化
效率是80%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N,
则该车匀速行驶的速度是__________m/s.
7、随着经济的发展汽车已成为人们常用的交通工具.一辆使用汽油为燃料的小汽车在路面水平的高速公路上以 100km/h 的速度匀速行驶时百公里油耗为8L发动机的效率为25%.设汽车通过 50km 的路
程汽油的密度 ρ=0.75×10 3 kg/ m 3 汽油的热值为 q=4.5×10 7 J/ kg.求:
(1)通过该路段汽车行驶的时间;
(2)该路段上消耗汽油的质量;
(3)该路段上发动机给汽车行驶提供的牵引力。
8、如图所示是小李同学在完成“探究水的沸腾”实验的实验图像。求:
(1)已知实验时,水的质量为100g,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),则从实验第10分钟到第20分钟,水吸收的热量为多少?
(2)已知该实验使用酒精灯加热,从实验第10分钟到第20分钟的过程中酒精灯消耗酒精为0.56g,酒精的热值为3.0×107J/kg,则对被加热的水而言,酒精灯的效率约为多少?
(3)爱动脑的小李查阅资料后发现了一个新的物理量----汽化热,它是指单位质量的液态物质变成同温度的气态物质所需吸收的热量。小李想在此基础上粗略测量水的汽化热。由图可知,从第20分钟起,水开始沸腾,水迅速汽化成同温度的水蒸气,至25分钟停止加热,测得水的质量还剩99g,则水的汽化热λ是多少J/Kg (不考虑沸腾前蒸发掉的水,整个过程酒精灯的效率不改变)
参考答案:
命题1:信息
1、A 2、D 3、A
命题2:材料
1、C 2、D 3、B 4、D 5、D
命题3:能源
1、D 2、A 3、B 4、D
5、B 6、C 7、B
命题4:综合
1、超导 内能
2、B
3、D
4、机械 静止 增大 不变 方向.
5、7.2×107 可再生 15%
6、新能源 15% 机械 6.4
7、(1)30 min (2)3 kg (3)675N
8、(1) 4.2×103J (2) 25% (3) 2.1×106 J/kg