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模块四 信息 能源 材料
第十八讲 电磁波及其应用
能源与可持续发展
知识梳理 夯基础
电磁波及其应用
能源与可持续发展
红外线
无线电波
3.0×108 m/s
电磁波及其应用
能源与可持续发展
自然界
直接获取
一次能源
核能
电能
电磁波及其应用
能源与可持续发展
聚变
内能
电能
考点一 电磁波及其应用
1.(2025成都)关于电磁波的认识,下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度为340 m/s
B.操作人员通过电磁波遥控无人机
C.雷达主要利用电磁波的能量特性工作
D.骨骼检查使用的X光不是电磁波
重难破译 明考向
B
2.(2025江西)“中国天眼”是目前地球上最大的通过接收 波来探索宇宙的仪器,接收的这种波在真空中的传播速度c约为 m/s。
电磁
3×108
考点二 能源与可持续发展
3.(2025扬州)下列属于可再生能源的是( )
A.风能 B.石油 C.天然气 D.核燃料
A
4.下列各种形式的能源中,属于二次能源的是( )
A.风能 B.水能 C.电能 D.核能
5.(2025湖北)使用下列燃料符合低碳生活理念的是( )
A.石油 B.煤炭 C.木柴 D.氢燃料
C
D
6.社会责任 推动“节能减排”工作,有助于实现国家提出的“碳达标”“碳中和”的目标。下列做法可取的是( )
A.实行垃圾分类回收利用
B.出行时尽量选择驾驶私家车
C.就餐时选择使用一次性餐具
D.大力发展火力发电
A
7.如图所示为用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是( )
A.该模型表示的是核聚变
B.该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C.该反应不会产生放射性物质
D.不能用该反应获得能量的方式来发电
B
8.(2025威海)搭载“天问二号”探测器的火箭升空时,由于摩擦,部分机械能转化为空气和箭体的内能,这些消耗的能量不能再自动地被用来推动火箭,说明能量的转化具有 ;我国自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
方向性
二次
9.(2025鄂尔多斯二模)初中即将毕业,小苏同学设计一个节能环保小屋模型作为毕业设计,这个小屋用到了风能、太阳能等清洁能源。请你从物理学角度解答下面问题:
(1)如何利用太阳能为小屋提供能量 (写出一条)
答案:(1)光电转化,阳光照射到太阳能电池板上,将太阳能转化为电能,这些电能可用于小屋内照明、给电器供电。
(2)要利用风能发电,其原理是什么
答案:(2)风吹动风车叶片转动,风车叶片带动发电机的转子转动,通过闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,从而发电,利用了电磁感应现象。
(3)为了让小屋内受噪声影响小,在小屋设计上可以采取什么措施 请写出一条措施,并说明是通过哪种途径减弱噪声的。
答案:(3)声音的传播需要介质,使用“真空玻璃”,声音不能传入室内,利用声音不能在真空中传播的原理,阻止声音的传播,属于在传播过程中减弱噪声。
基础巩固
1.“北斗定位满山牛羊,一屏管理便利牧民”。北斗卫星将牛羊的定位信息传到新疆阿勒泰牧民的手机上是利用( )
A.次声波 B.超声波
C.电磁波 D.可见光
分层训练 提能力
C
2.了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源,又属于可再生能源的一组是( )
A.煤炭、沼气 B.石油、潮汐能
C.风能、水能 D.柴薪、天然气
C
3.数千年来,寻找和开发新材料造福社会是人类的核心追求之一,半导体材料的应用促进科技日新月异的发展,这意味着人类已经步入了( )
A.石器时代 B.青铜器时代
C.铁器时代 D.“硅器”时代
D
4.物理学与社会发展 2025年1月20日,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新世界纪录,首次完成1亿摄氏度1 000秒“高质量燃烧”,标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越,对人类加快实现聚变发电具有重要意义。关于核能和核能利用,下列说法正确的是( )
A.核能既是一次能源,又是可再生能源
B.我国的核能利用来源主要是核聚变
C.核能利用的主要装置是核反应堆,核反应堆发生的链式反应是可控的
D.核能利用是将核能直接转化成电能
C
5.太阳能制氢是一种极具潜力的清洁能源技术,它利用光催化剂吸收太阳光,直接将水分解为氢气和氧气,氢气可以作为高效的能源载体,用于发电、交通、工业等领域。下列有关说法正确的是( )
A.氢气不属于清洁能源
B.氢气燃料燃烧的过程中热值变小
C.太阳能来源于太阳内部氢核的聚变
D.太阳能不能直接用于发电
C
6.如图所示,2025年春晚舞台上,机器人带来了精彩舞蹈,展现了我国在机器人领域的先进技术。下列说法正确的是( )
A.机器人芯片由超导体材料制成
B.机器人跳舞过程中将机械能转化为电能
C.机器人充电所需的电能属于一次能源
D.机器人通过电磁波进行无线通信,确保动作同步
D
7.近年来我国在能源和通信领域都有所突破。关于能源和通信,下列说法正确的是( )
A.空间站与地面控制中心利用超声波实现通信
B.华龙一号核电站核反应堆中发生可控核裂变
C.风能、水能、太阳能、电能均属于一次能源
D.新能源汽车的发动机能量转化率可达100%
B
8.如图所示是全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台——“三峡引领号”。该平台与北斗系统建立关联,利用 (选填“超声波”或“电磁波”)向工作人员传递平台运动的动态信息。该平台引领我国海上风电行业走向深海,风能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
电磁波
可再生
9.如图所示是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站发电的流程图,核电站中的核反应堆是通过可控的
(选填“核聚变”或“核裂变”)释放核能的设备,核反应堆的“水冷却系统”是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的。发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电,送电电压
(选填“大于”或“小于”)220 V。
核裂变
热传递
大于
能力提升
10.研究能源利用,实现可持续发展是21世纪各国的共同任务。能源按照不同的方式进行分类,下列四种能源中,能归入图示阴影部分的是( )
A.电能 B.核能
C.太阳能 D.化石能源
C
11.三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站,三峡大坝横跨长江,雄伟壮丽(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.水力发电是将电能转化为机械能
B.水能是一次能源,电能是二次能源
C.利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能,用来发电
D.机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
B
12.如图所示,碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管表现出良好的导电性,也有良好的导热性能,被巨大的压力压扁后,撤去压力,碳纳米管能立即恢复原状。根据上述信息判断,碳纳米管可以制作( )
A.高铁的减震装置 B.火箭外壳
C.家用门窗 D.消防服外套
A
13.如图所示是太阳能LED照明路灯,太阳能电池板可将太阳能转化为
能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯照明。灯杆下方的蓄电池为标识“12 V 100 A·h”的免维护铅酸蓄电池,当蓄电池充满电时存储的电能可供40 W的LED路灯连续使用 h。若在一定时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107 J,这与完全燃烧 kg的煤放出的热量相当。(煤的热值约为3×107 J/kg)
电
30
0.7
素养培优
14.物理学与工程实践 (2025山东)近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程,
2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意图如图所示。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球
科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能。
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 。
太阳
内
电磁波
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5 s,求激光站与“天都一号”间的距离。(激光的传播速度取3×108 m/s)
答案:(3)3.75×108 m
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
答案:(4)小明说质量变小了,是错误的,完成引体向上更轻松了,是正确的。
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