第十八讲 信息与能源(必考)
一、信息的传递
1.电话
(1)话筒：声信号变为 ，原理为电磁感应.
(2)听筒：电信号变为 ，原理为通电导线在磁场中受到力的作用.
【特别提醒】移动电话传递信息利用的是电磁波，固定电话利用的是电流，电流不属于电磁波.
2.电磁波
(1)产生：导线中电流的 会在空间激起(产生)电磁波.
(2)特性：电磁波在空间中沿 传播，不需要介质，可被金属吸收，传播速度等于光速，为 m/s.电磁波的波速c、波长λ和频率f的关系是 .
(3)应用：电磁波传递 ：广播、电视、移动电话、卫星通讯等；电磁波传递 ：微波炉、激光切割机等.
【特别提醒】电磁波的频率越高，相同时间内可传递的信息越多，但由于光速不变，所以电磁波的波长会随着频率的增高而降低，波长越短越容易被阻拦吸收.
【即时训练】
下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
A.电磁波既能传递信息也能传递能量
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波的频率恒定不变
D.电磁波的传播速度是340 m/s
二、能源
1.能源的分类
(1)可以直接从自然界获取的能源称为一次能源，常见的一次能源有 、 、 、地热能等；无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能获得的能源称为二次能源，常见的二次能源有 等.
(2)可从自然界源源不断获取的能源称为 ，如风能、水能、地热能、太阳能等；在短期内不能从自然界获得补充的能源称为 ，如核能、化石能源等.
2.化石能源： 、 、 统称为化石能源，它们是埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，由于短时间内不可再生，属于不可再生能源，且使用化石能源会带来一定的环境污染.
3.核能
(1)原子的结构：一切物质都是由分子和原子构成的，而分子又由原子构成，原子由带正电的 和带负电的 构成.原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，所以原子核显正电.
(2)核能：原子核的分裂和聚合都会导致质量损失，损失的质量会转化为巨大的能量而释放出来.
(3)裂变：用中子轰击比较大的原子时,原子核变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这个过程叫 .用中子轰击铀235的原子核,铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能.这就是 反应.
(4)聚变：将某些质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能,这就是聚变,有时又称热核反应.
4.太阳能：太阳内部有大量氢原子核发生 ，释放出大量的核能,以光和热的形式向四周辐射.现阶段对太阳能有直接利用其热效应以及用光伏电池转化为电能后利用这两种方式，效率较低，但环保无污染.
【特别提醒】地球上几乎所有的能源都来自于太阳能，包括风能、水能和化石能源等，但存在少数例外，如核能、地热能、潮汐能等.
【即时训练】
随着科技的发展，太阳能的利用越来越广泛.太阳能是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,来自于太阳内部的 (填“核聚变”或“核裂变”).太阳发出的光在真空中约以 m/s的速度传播.
三、能源与可持续发展
1.能量转移和转化的方向性：能量虽然不会凭空产生也不会凭空消失，但能量的转移和转化是具有 的.
2.能源的可持续发展
(1)提高能源的利用率，减少使用能源对环境造成的破坏.
(2)开发新能源.
【特别提醒】实现能源的可持续发展，重点是开发新能源，现阶段最有希望的新能源是氢能，但氢能存在储存和运输的问题.
电磁波的传播与应用(6年2考)
1.(2023省卷10题第1空1分)2023年1月3日，“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆(如图)，开启了月球探测的新旅程.着陆后成功利用自带相机完成拍摄，并借助“鹊桥”中继星
传回人类历史上第一张月球背面的照片，月地之间信息传输是靠电磁波.电磁波传播速度与光速 (填“相等”或“不相等”).
2.(2018省卷11题第2空1分)我国高速铁路以快捷、平稳和高速发展享誉世界，已成为现代中国的一张名片.2018年5月1日，昆明至大理首列动车进行联调联试.该条铁路实现4G网络全覆盖，4G网络是利用 来传输信息的.
3.(2023昆明9题2分)科技引领生活的时代已经来临，5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持，如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息，5G通讯网络是利用 来传递信息的；下列三组材料：①铅笔芯、铝、地球；②陶瓷、铅笔芯、物理书；③塑料尺、硬币、地球，在通常情况下，都属于导体的一组是 (填序号).
核能、太阳能(6年2考)
4.(2023省卷7题3分)云南许多村镇安装了“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
5.(2023省卷12题第1空1分)较轻的原子核结合成为较重的原子核发生 (填“核裂变”或“核聚变”)，可以释放出巨大的核能，太阳的能量源自于这样的核反应.
信息、能源和材料的综合(6年2考)
6.(2023省卷1题3分)近年来，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是 ( )
A.量子计算机中的电子器件都是由超导体制成的
B.“祝融号”火星车利用电磁波将信息传递出去
C.水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源的
D.核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理
7.(2018省卷7题3分)下列说法正确的是 ( )
A.核能属于可再生能源
B.导体横截面积越大阻值越大
C.大功率用电器可以使用两孔插座
D.用超导体做导线可以降低由于电阻引起的电能损耗
能源与可持续发展(6年3考)
8.(2024省卷6题3分)白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县境内，是我国第二大水电站，如图所示，它的建设对促进西部开发、实现“西电东送”、促进经济发展等具有重要的意义.下列说法错误的是 ( )
A.水能属于可再生能源
B.水电站将水的机械能转化为电能
C.水坝建造成上窄下宽依据了流体压强与流速的关系
D.水库可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大
9.(2023昆明10题2分)目前，人类利用核能发电的主要方式是 (填“核裂变”或“核聚变”)；石油和天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源.
10.(2023省卷11题2分)我国首座潮光互补型光伏电站通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”，太阳能和潮汐能都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源.家庭电路的保险丝 (填“能”或“不能”)使用超导材料来制作.第十八讲 信息与能源(必考)
一、信息的传递
1.电话
(1)话筒：声信号变为电信号，原理为电磁感应.
(2)听筒：电信号变为声信号，原理为通电导线在磁场中受到力的作用.
【特别提醒】移动电话传递信息利用的是电磁波，固定电话利用的是电流，电流不属于电磁波.
2.电磁波
(1)产生：导线中电流的迅速变化会在空间激起(产生)电磁波.
(2)特性：电磁波在空间中沿直线传播，不需要介质，可被金属吸收，传播速度等于光速，为3.0×108m/s.电磁波的波速c、波长λ和频率f的关系是c=λf.
(3)应用：电磁波传递信息：广播、电视、移动电话、卫星通讯等；电磁波传递能量：微波炉、激光切割机等.
【特别提醒】电磁波的频率越高，相同时间内可传递的信息越多，但由于光速不变，所以电磁波的波长会随着频率的增高而降低，波长越短越容易被阻拦吸收.
【即时训练】
下列关于电磁波的说法正确的是 (A)
A.电磁波既能传递信息也能传递能量
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波的频率恒定不变
D.电磁波的传播速度是340 m/s
二、能源
1.能源的分类
(1)可以直接从自然界获取的能源称为一次能源，常见的一次能源有风能、太阳能、水能、地热能等；无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能获得的能源称为二次能源，常见的二次能源有电能等.
(2)可从自然界源源不断获取的能源称为可再生能源，如风能、水能、地热能、太阳能等；在短期内不能从自然界获得补充的能源称为不可再生能源，如核能、化石能源等.
2.化石能源：煤、石油、天然气统称为化石能源，它们是埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，由于短时间内不可再生，属于不可再生能源，且使用化石能源会带来一定的环境污染.
3.核能
(1)原子的结构：一切物质都是由分子和原子构成的，而分子又由原子构成，原子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成.原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，所以原子核显正电.
(2)核能：原子核的分裂和聚合都会导致质量损失，损失的质量会转化为巨大的能量而释放出来.
(3)裂变：用中子轰击比较大的原子时,原子核变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这个过程叫裂变.用中子轰击铀235的原子核,铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他铀核，于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能.这就是链式反应.
(4)聚变：将某些质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能,这就是聚变,有时又称热核反应.
4.太阳能：太阳内部有大量氢原子核发生聚变，释放出大量的核能,以光和热的形式向四周辐射.现阶段对太阳能有直接利用其热效应以及用光伏电池转化为电能后利用这两种方式，效率较低，但环保无污染.
【特别提醒】地球上几乎所有的能源都来自于太阳能，包括风能、水能和化石能源等，但存在少数例外，如核能、地热能、潮汐能等.
【即时训练】
随着科技的发展，太阳能的利用越来越广泛.太阳能是可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源,来自于太阳内部的核聚变(填“核聚变”或“核裂变”).太阳发出的光在真空中约以3×108m/s的速度传播.
三、能源与可持续发展
1.能量转移和转化的方向性：能量虽然不会凭空产生也不会凭空消失，但能量的转移和转化是具有方向性的.
2.能源的可持续发展
(1)提高能源的利用率，减少使用能源对环境造成的破坏.
(2)开发新能源.
【特别提醒】实现能源的可持续发展，重点是开发新能源，现阶段最有希望的新能源是氢能，但氢能存在储存和运输的问题.
电磁波的传播与应用(6年2考)
1.(2023省卷10题第1空1分)2023年1月3日，“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆(如图)，开启了月球探测的新旅程.着陆后成功利用自带相机完成拍摄，并借助“鹊桥”中继星
传回人类历史上第一张月球背面的照片，月地之间信息传输是靠电磁波.电磁波传播速度与光速相等(填“相等”或“不相等”).
2.(2018省卷11题第2空1分)我国高速铁路以快捷、平稳和高速发展享誉世界，已成为现代中国的一张名片.2018年5月1日，昆明至大理首列动车进行联调联试.该条铁路实现4G网络全覆盖，4G网络是利用电磁波来传输信息的.
3.(2023昆明9题2分)科技引领生活的时代已经来临，5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持，如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息，5G通讯网络是利用电磁波来传递信息的；下列三组材料：①铅笔芯、铝、地球；②陶瓷、铅笔芯、物理书；③塑料尺、硬币、地球，在通常情况下，都属于导体的一组是①(填序号).
核能、太阳能(6年2考)
4.(2023省卷7题3分)云南许多村镇安装了“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 (C)
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
5.(2023省卷12题第1空1分)较轻的原子核结合成为较重的原子核发生核聚变(填“核裂变”或“核聚变”)，可以释放出巨大的核能，太阳的能量源自于这样的核反应.
信息、能源和材料的综合(6年2考)
6.(2023省卷1题3分)近年来，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是 (B)
A.量子计算机中的电子器件都是由超导体制成的
B.“祝融号”火星车利用电磁波将信息传递出去
C.水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源的
D.核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理
7.(2018省卷7题3分)下列说法正确的是 (D)
A.核能属于可再生能源
B.导体横截面积越大阻值越大
C.大功率用电器可以使用两孔插座
D.用超导体做导线可以降低由于电阻引起的电能损耗
能源与可持续发展(6年3考)
8.(2024省卷6题3分)白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县境内，是我国第二大水电站，如图所示，它的建设对促进西部开发、实现“西电东送”、促进经济发展等具有重要的意义.下列说法错误的是 (C)
A.水能属于可再生能源
B.水电站将水的机械能转化为电能
C.水坝建造成上窄下宽依据了流体压强与流速的关系
D.水库可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大
9.(2023昆明10题2分)目前，人类利用核能发电的主要方式是核裂变(填“核裂变”或“核聚变”)；石油和天然气属于不可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源.
10.(2023省卷11题2分)我国首座潮光互补型光伏电站通过光伏发电、潮汐发电实现“日月同辉”，太阳能和潮汐能都属于可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源.家庭电路的保险丝不能(填“能”或“不能”)使用超导材料来制作.
