第二十一章 《信息的传递、能源与可持续发展》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一．选择题（共15小题，共60分）
1．（2018?乐山）在我国西部建有不同类型的发电站，下列发电站在发电过程中，利用不可再生能源发电的是（ ）
A．燃气电站 B．风电站 C．水电站 D．太阳能电站
2．（2018?青羊区模拟）上列说法中正确的是（ ）
A．原子核在常温下就能发生轻微的裂变B．核电站反应堆内发生的是可控的核裂变
C．太阳的能原来自大量的氖核的裂变D．煤、石油、天然气都属于可再生资源
3．（2018?益阳）下列关于核能说法正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C．核反应堆可将核能直接转化成电能
D．我国已建成可控核聚变反应堆
4．（2018?曾都区校级模拟）以下说法正确的是（ ）
A．原子弹和氢弹都是利用可控核聚变的原理工作的
B．燃煤电厂发电，其实是将煤炭中储存的远古时期的太阳能转化为电能，发电时是通过“化石能源”的消耗从而获得“二次能源”
C．移动电话只能传递声音信号，不能传递图象信号
D．声波和光波都能在空气中传播，可见它们都属于电磁波
5．（2018?常德）许多城市都在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是（ ）
A．太阳是一个巨大的“核能火炉”B．太阳能为二次能源
C．太阳能属于可再生能源D．太阳能清洁，无污染
6．（2018?无锡）电影纪录片《厉害了，我的国》中介绍：“在无锡的国家重点实验室里，年轻的双手刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录”太阳能电池能直接将光能转化为电能。以下说法错误的是（（ ）
A．太阳能只能转化为电能B．太阳能是可再生能源
C．硅是制作太阳能电池的重要材料D．太阳能电池给我们提供了新的电能来源
7．（2018?广州）对比如图中我国2017年发电量和2030年预测发电量，预测（ ）
A．火电发电量将减少B．水电发电量将增加
C．我国将以核能发电为主D．风电发电量占总发电量的比例将减小
8．（2018?湘西州）水是人类生存环境的重要组成部分，而我国是严重缺水的国家，因此我们每个人都需要提高节水意识、养成良好的用水习惯和保护好水资源。下列做法符合要求的是（ ）
A．不关水龙头 B．垃圾倒入河中 C．用喷灌技术灌溉农作物 D．边冼漱边放水
9．（2018?临沂）下列关于材料、信息及能源的说法正确的是（ ）
A．纳米材料的基本单元大小限制在1﹣100μm范围内
B．同种材料制成的导体，其电阻大小只与长度有关
C．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
D．用手机收看“华唐名师”的直播是利用电磁波来传递信息的
10．（2018?岳阳）2018年5月21日，我国“鹊桥”号卫星由长征火箭成功发射升空，将搭建地月信息联通之桥。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空时没有惯性B．卫星进入轨道后靠电磁波与地面联系
C．火箭加速上升，其动能保持不变D．火箭发动机采用热值小的燃料
11．（2018?十堰）如图所示的用电器中，利用电磁波工作的是（ ）
A．电风扇 B．节能灯 C．洗衣机 D．微波炉
12．（2018?长沙模拟）2017年的巴塞罗那世界移动通信大会上，中国企业代表﹣﹣中国移动面向世界演示了5G医疗应用场景和联网无人机场景，受到瞩目。5G支持下的超高清传输、远距离视频传输利用了（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．以上三者
13．（2018?邵阳县模拟）广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）
A．只发射音频电流激发的电磁波
B．只发射视频电流激发的电磁波
C．只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射
D．三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
14．（2018?海陵区模拟）以下关于材料、信息和能源的说法中，错误的是（ ）
A．条形码扫描器中的光敏二极管主要使用的是半导体材料
B．我国已经组网成功的“北斗”卫星通信时主要依靠微波传递信号
C．光纤通信时利用了光的直线传播传输信息
D．自然界中的太阳能属于新能源
15．（2018?烟台）“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度，高可靠性的定位、导航等服务，该系统在传递信息过程中主要依靠（ ）
A．声波 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
二．填空题（共9小题，共19分）
16．（2018?玉林）北斗卫星定位系统既可以发射也可以接收_______（选填“超声波”或“电磁波”）。晚自习时，教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，原因可能是该灯_______（选填“短路”或“断路”）。
17．（2018?鞍山一模）我国的“华为”公司已成为移动通讯“5G”技术的领导者，手机是利用_______来传递信息的；在给手机电池充电过程中，电能转化为_______能。
18．（2018?泰兴市校级二模）如图的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”。实验中，光纤是______________（选填“导体”“绝缘体”），在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到_______。用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是______________。
19．（2018?山西）历史上大国崛起都反复证明了一个定律：背海而弱，向海则兴。开发利用海洋，是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示，是我国矗立在东海的风力发电厂，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是_______；风能属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
20．（2018?南充）中国在核电事业上，已取得辉煌成就，其援建巴基斯坦的核电站，即将于2019年投入使用，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是利用原子核的_______（选填”裂变”或“聚变”来发电的；手机是我们现在越来越普遍的通信工具，手机是利用_______传递信息的。
21．（2018?吉林）十九大报告中提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电站的推广实现了将_______转化为电能，这种绿色能源具有_______的优点。
22．（2018?巨野县一模）近年来，菏泽市加大了环境污染的治理，环境有了较大改善，请你列举一个有效治理环境污染的实例：_____________________。
23．（2018?黔南州）太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3，则满箱水的质量为_______kg：太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃，水吸收的热量_______J。
24．（2018?德城区校级二模）“共享单车”普及后，王老师由原来开汽车上班改为骑“共享单车”上班。如图13所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们使用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置。它的前货框底板是一个太阳能电池板，为GPS功能充电。
（1）太阳能电池板工作时，把光能转化为_______能；GPS工作时是靠_______波来实现定位的。
（2）王老师上班骑车的平均速度炜15km/h，骑行时间为20min，比以前开车走相同的路上班要减少二氧化碳排放_______千克（王老师开汽车上班的油耗为10L/100km，燃烧1L汽油要排放二氧化碳2.4kg）
三．解答题（共2小题，共21分）
25．（2018?新洲区校级模拟）太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡。图甲是一款新型太阳能家用电动车，它的相关数据如下表所示，请解答：
太阳能电池总表面积S
5.84m2
最高时速v
126km/h
太阳能电池额定最大输出功率P
1.4kW
座位
4个
所搭载的蓄电池总质量m
60kg
刹车液压活塞面积S
20cm2
所搭载的蓄电池容量W
15kW?h
刹车杆的比例
OA：OB=1：4
在蓄电池满电并且太阳能电池达到最大输出功率的情况下，最大续航里程1000km
（1）太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是_______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），太阳能电池进行的能量转换是_______（选填“光热”、“光电”或“光化”）转换。
（2）图乙是刹车装置示意图，其中液压油连通刹车闸，可以使汽车减速或停止。①请在图乙中，画出活塞作用在杠杆OAB上的阻力F2和动力F1的力臂l1．②当司机在B处的踏板上施加200N的水平压力F1时，活塞对液压油的压强为多少？（不计活塞与外壁之间的摩擦）（3）太阳能汽车搭载蓄电池的目的是“闲时充电忙时用”。某一天阳光明媚，一司机开着这辆蓄电池已经充满电的太阳能汽车，从上午10：00到下午3：00点匀速的在水平路面上行驶360km，若太阳能电池达到了最大输出功率，此速度时汽车的电动机可将所消耗电能的90%推动汽车前进，停止时蓄电池容量表显示剩余，求该太阳能汽车平直匀速行驶时，受到的阻力为多少？（不计蓄电池对外供电时的能量损失）
26．（2018?赤峰）阅读短文回答问题：
激光的应用
1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。
由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。
激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。
（1）激光在真空中的传播速度为_______km/s。
（2）激光测距与初中物理学到的_______测距原理相同。
（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的_______的特点。
第二十一章 《信息的传递、能源与可持续发展》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一．选择题（共15小题，共60分）
1．（2018?乐山）在我国西部建有不同类型的发电站，下列发电站在发电过程中，利用不可再生能源发电的是（ ）
A．燃气电站 B．风电站 C．水电站 D．太阳能电站
【答案】A
【解析】A、燃气发电站利用天然气进行发电，天然气不能从自然界源源不断获得，也不能重复利用，是不可再生能源，则燃气发电站是利用不可再生能源发电的，故A符合题意；BCD、太阳能、风能、水能够源源不断地从自然界获得，是可再生能源，太阳能电站、风电站、水电站是利用可再生能源发电的，故BCD不符合题意。故选A。
2．（2018?青羊区模拟）上列说法中正确的是（ ）
A．原子核在常温下就能发生轻微的裂变B．核电站反应堆内发生的是可控的核裂变
C．太阳的能原来自大量的氖核的裂变D．煤、石油、天然气都属于可再生资源
【答案】B
【解析】A、轻核聚变需在很高的温度下发生，会释放出更高的能量，所以轻核聚变又称为热核反应，故A错误；B、核电站的核反应堆是可控制的铀核裂变，故B正确；C、太阳的能量来自大量的氢核的聚变，故C错误；D、煤、石油、天然气等化石能源都是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故D错误；故选B。
3．（2018?益阳）下列关于核能说法正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C．核反应堆可将核能直接转化成电能
D．我国已建成可控核聚变反应堆
【答案】B
【解析】A、核电站的核反应堆发生的链式反应是可以控制的，故A错误；B、核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故B正确；C、核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故C错误；D、我国已建成可控核裂变反应堆，故D错误。故选B。
4．（2018?曾都区校级模拟）以下说法正确的是（ ）
A．原子弹和氢弹都是利用可控核聚变的原理工作的
B．燃煤电厂发电，其实是将煤炭中储存的远古时期的太阳能转化为电能，发电时是通过“化石能源”的消耗从而获得“二次能源”
C．移动电话只能传递声音信号，不能传递图象信号
D．声波和光波都能在空气中传播，可见它们都属于电磁波
【答案】B
【解析】A、原子弹是利用核裂变的原理制成的，而氢弹是利用核聚变的原理制成的，故A错误；B、远古时期生物体吸收利用太阳能，经过非常复杂的过程和漫长的时间形成，所以发电时是通过“化石能源”的消耗从而获得“二次能源”故B正确；C、电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以传递图象信号，故C错误；D、光波都属于电磁波，声波不属于电磁波，故D错误。故选B。
5．（2018?常德）许多城市都在推广利用太阳能，城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能，下列关于太阳能的说法不正确的是（ ）
A．太阳是一个巨大的“核能火炉”B．太阳能为二次能源
C．太阳能属于可再生能源D．太阳能清洁，无污染
【答案】B
【解析】A．地球接受的辐射能来自太阳中的核聚变反应，因此太阳是一个巨大的“核能火炉”。故选项A正确；B．太阳能可以从自然界直接获取为一次能源。故选项B不正确；C、D．太阳能属于可再生能源，并且清洁无污染。故选项C、D正确。故选B。
6．（2018?无锡）电影纪录片《厉害了，我的国》中介绍：“在无锡的国家重点实验室里，年轻的双手刚刚创造出全球晶硅太阳能电池效率的世界纪录”太阳能电池能直接将光能转化为电能。以下说法错误的是（（ ）
A．太阳能只能转化为电能B．太阳能是可再生能源
C．硅是制作太阳能电池的重要材料D．太阳能电池给我们提供了新的电能来源
【答案】A
【解析】A、太阳能可以转化为电能、内能、生物质能等，故A错误；B、太阳能是可再生能源，故B正确。C、硅是半导体，是制作太阳能电池的重要材料，故C正确；D、太阳能电池给我们提供了新的电能来源，故D正确。故选A。
7．（2018?广州）对比如图中我国2017年发电量和2030年预测发电量，预测（ ）
A．火电发电量将减少B．水电发电量将增加
C．我国将以核能发电为主D．风电发电量占总发电量的比例将减小
【答案】B
【解析】A、由图可知我国2017年火电发电量为46627kW?h，2030年火电发电量为47570kW?h，火电发电量将增加，故A错误；B、由图可知我国2017年水电发电量为11898kW?h，2030年水电发电量为15900kW?h，水电发电量将增加，故B正确；C、由图可知到2030年我国核能发电量占发电量的4%，火力发电量占发电量的55%，以火力发电为主，故C错误；D、由图可知我国2017年风电发电量占发电量的5%，2030年风力发电量占发电量的12%，风电发电量占总发电量的比例将增加，故D错误。故选B。
8．（2018?湘西州）水是人类生存环境的重要组成部分，而我国是严重缺水的国家，因此我们每个人都需要提高节水意识、养成良好的用水习惯和保护好水资源。下列做法符合要求的是（ ）
A．不关水龙头 B．垃圾倒入河中 C．用喷灌技术灌溉农作物 D．边冼漱边放水
【答案】C
【解析】A、洗手后不及时关闭水龙头，自来水白白浪费。故A不符合要求；B、垃圾倒入河中，会污染水源。故B不符合要求；C、用喷灌技术灌溉农作物，大大节约了水资源。故C符合要求；D、边洗漱边放水，自来水白白浪费。故D不符合要求。故选C。
9．（2018?临沂）下列关于材料、信息及能源的说法正确的是（ ）
A．纳米材料的基本单元大小限制在1﹣100μm范围内
B．同种材料制成的导体，其电阻大小只与长度有关
C．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
D．用手机收看“华唐名师”的直播是利用电磁波来传递信息的
【答案】D
【解析】A、纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子。这大约相当于10～1000个原子紧密排列在一起的尺度，故A错误；B、影响导体电阻的因素有：导体的长度、导体的横截面积、导体的材料以及温度，故B错误；C、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C错误；D、手机是利用电磁波来传递信息的，故D正确。故选D。
10．（2018?岳阳）2018年5月21日，我国“鹊桥”号卫星由长征火箭成功发射升空，将搭建地月信息联通之桥。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空时没有惯性B．卫星进入轨道后靠电磁波与地面联系
C．火箭加速上升，其动能保持不变D．火箭发动机采用热值小的燃料
【答案】B
【解析】A、惯性是物质的一种属性，所有的物体都有惯性，故A错误；B、卫星是通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息的，故B正确；C、火箭加速上升，质量不变，高度增加，所以势能增加，同时速度增大，所以动能增大，故C错误；D，火箭发动机质量尽量减小，故应采用采用热值大的燃料，故D错误。故选B。
11．（2018?十堰）如图所示的用电器中，利用电磁波工作的是（ ）
A．电风扇 B．节能灯 C．洗衣机 D．微波炉
【答案】D
【解析】A、电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电磁波来工作的，故A错误；B、节能灯工作时，消耗电能转化为光能，不是利用电磁波来工作的，故B错误；C、洗衣机工作时，将电能转化为机械能，不是利用电磁波来工作的，故C错误；D、微波炉利用微波使食物中的水分子振荡从而加热食物的，故利用了电磁波，故D正确。故选D。
12．（2018?长沙模拟）2017年的巴塞罗那世界移动通信大会上，中国企业代表﹣﹣中国移动面向世界演示了5G医疗应用场景和联网无人机场景，受到瞩目。5G支持下的超高清传输、远距离视频传输利用了（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．以上三者
【答案】A
【解析】电磁波能够传递信息，且传递信息的质量高、传输距离远，所以，5G支持下的超高清传输、远距离视频传输利用了电磁波。故选A。
13．（2018?邵阳县模拟）广播电台或广播电视台的发射天线的作用是（ ）
A．只发射音频电流激发的电磁波
B．只发射视频电流激发的电磁波
C．只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射
D．三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
【答案】C
【解析】广播电台或广播电视台的音频电流和视频电流并不是直接加载到天线上发射的，这样会传输不了多远的距离，只有将它们加载到更高频率的射频电流上，再通过天线发射才能传输更远的距离。故选C。
14．（2018?海陵区模拟）以下关于材料、信息和能源的说法中，错误的是（ ）
A．条形码扫描器中的光敏二极管主要使用的是半导体材料
B．我国已经组网成功的“北斗”卫星通信时主要依靠微波传递信号
C．光纤通信时利用了光的直线传播传输信息
D．自然界中的太阳能属于新能源
【答案】C
【解析】A、条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料，故A正确；B、我国使用的“北斗”卫星移动通信是利用微波传递信息的，故B正确；C、光导纤维是利用激光的反射传递信息的，故C错误；D、太阳能属于新能源，故D正确。故选C。
15．（2018?烟台）“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度，高可靠性的定位、导航等服务，该系统在传递信息过程中主要依靠（ ）
A．声波 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
【答案】D
【解析】卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面。所以它传递信息利用的是电磁波。故选D。
二．填空题（共9小题，共19分）
16．（2018?玉林）北斗卫星定位系统既可以发射也可以接收_______（选填“超声波”或“电磁波”）。晚自习时，教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，原因可能是该灯_______（选填“短路”或“断路”）。
【答案】电磁波；断路。
【解析】卫星接收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的；教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，其他灯不受影响，由于是并联电路，故灯泡的故障是断路。
17．（2018?鞍山一模）我国的“华为”公司已成为移动通讯“5G”技术的领导者，手机是利用_______来传递信息的；在给手机电池充电过程中，电能转化为_______能。
【答案】电磁波；化学。
【解析】手机既是无线电发射台又是无线电接收台：在人讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波；在给手机充电的过程中，消耗电能，产生化学能，所以是将电能转化为化学能的过程。
18．（2018?泰兴市校级二模）如图的实验研究的是“光纤是怎样传输信号的”。实验中，光纤是______________（选填“导体”“绝缘体”），在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到_______。用光纤传输光信号，主要应用的物理知识是______________。
【答案】绝缘体；灯光；光的反射。
【解析】光纤是不容易导电，属于绝缘体，光纤很细，有内外两层，内壁具有使光发生反射的特性（类似于平面镜），所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端，所以在光纤的一端附近放上发光的小电灯，在另一端可以观察到灯光。
19．（2018?山西）历史上大国崛起都反复证明了一个定律：背海而弱，向海则兴。开发利用海洋，是新时代我国能源发展的总体目标。如图所示，是我国矗立在东海的风力发电厂，风力发电机靠叶片在风力的推动下转动，带动发电机发电，把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是_______；风能属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
【答案】电磁感应；可再生。
【解析】风力发电是将风能即机械能通过电磁感应现象转化为电能；风能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源。
20．（2018?南充）中国在核电事业上，已取得辉煌成就，其援建巴基斯坦的核电站，即将于2019年投入使用，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是利用原子核的_______（选填”裂变”或“聚变”来发电的；手机是我们现在越来越普遍的通信工具，手机是利用_______传递信息的。
【答案】裂变；电磁波。
【解析】核电站是利用可控制的原子核裂变产生的能量来发电的。
手机既能发射电磁波，也能接收电磁波，手机靠电磁波传递信息。
21．（2018?吉林）十九大报告中提出：“绿水青山就是金山银山”，倡导保护环境。光伏发电站的推广实现了将_______转化为电能，这种绿色能源具有_______的优点。
【答案】太阳能；清洁无污染。
【解析】利用光伏发电时，将太阳能转化为电能，实现了太阳能到电能的转化；
太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点。
22．（2018?巨野县一模）近年来，菏泽市加大了环境污染的治理，环境有了较大改善，请你列举一个有效治理环境污染的实例：_____________________。
【答案】在城区内禁止燃放烟花爆竹。
【解析】近年来，菏泽市在城区内禁止燃放烟花爆竹，减少了大气的污染；
建立污水处理厂，禁止污水直接排放江河。
23．（2018?黔南州）太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3，则满箱水的质量为_______kg：太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃，水吸收的热量_______J。
【答案】100；4.2×106。
【解析】（1）由ρ=可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；
（2）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（30℃﹣20℃）=4.2×106J。
24．（2018?德城区校级二模）“共享单车”普及后，王老师由原来开汽车上班改为骑“共享单车”上班。如图13所示的“共享单车”，它具有GPS定位功能，方便人们使用手机寻找到附近“共享单车”的具体位置。它的前货框底板是一个太阳能电池板，为GPS功能充电。
（1）太阳能电池板工作时，把光能转化为_______能；GPS工作时是靠_______波来实现定位的。
（2）王老师上班骑车的平均速度炜15km/h，骑行时间为20min，比以前开车走相同的路上班要减少二氧化碳排放_______千克（王老师开汽车上班的油耗为10L/100km，燃烧1L汽油要排放二氧化碳2.4kg）
【答案】（1）电；电磁波；（2）1.2。
【解析】（1）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；GPS工作时是靠电磁波来实现定位的；（2）骑行时间为t=20min=h，
由v=得，王老师通过的距离为：s=vt=15km/h×h=5km；
则通过5km的路程消耗的汽油为：V=5km×10L/100km=0.5L，
由于燃烧IL汽油要排放二氧化碳2.4kg，
则燃烧0.5L汽油要排放二氧化碳的质量：m=2.4kg/L×0.5L=1.2kg。
三．解答题（共2小题，共21分）
25．（2018?新洲区校级模拟）太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡。图甲是一款新型太阳能家用电动车，它的相关数据如下表所示，请解答：
太阳能电池总表面积S
5.84m2
最高时速v
126km/h
太阳能电池额定最大输出功率P
1.4kW
座位
4个
所搭载的蓄电池总质量m
60kg
刹车液压活塞面积S
20cm2
所搭载的蓄电池容量W
15kW?h
刹车杆的比例
OA：OB=1：4
在蓄电池满电并且太阳能电池达到最大输出功率的情况下，最大续航里程1000km
（1）太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是_______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”），太阳能电池进行的能量转换是_______（选填“光热”、“光电”或“光化”）转换。
（2）图乙是刹车装置示意图，其中液压油连通刹车闸，可以使汽车减速或停止。①请在图乙中，画出活塞作用在杠杆OAB上的阻力F2和动力F1的力臂l1．②当司机在B处的踏板上施加200N的水平压力F1时，活塞对液压油的压强为多少？（不计活塞与外壁之间的摩擦）（3）太阳能汽车搭载蓄电池的目的是“闲时充电忙时用”。某一天阳光明媚，一司机开着这辆蓄电池已经充满电的太阳能汽车，从上午10：00到下午3：00点匀速的在水平路面上行驶360km，若太阳能电池达到了最大输出功率，此速度时汽车的电动机可将所消耗电能的90%推动汽车前进，停止时蓄电池容量表显示剩余，求该太阳能汽车平直匀速行驶时，受到的阻力为多少？（不计蓄电池对外供电时的能量损失）
【答案】（1）半导体；光电；（2）①见下图；②活塞对液压油的压强为4×105Pa。（3）该太阳能汽车平直匀速行驶时，受到的阻力为108N。
【解析】（1）太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，而硅属于半导体；
太阳能电池板能直接把太阳能转化成电能，所以，太阳能电池进行的能量转换是光电转换。
（2）①踩下汽车踏板时，脚会对刹车踏板就会施加一个和踏板垂直向下的力F1，作用点在踏板上，过支点O做力F1的垂线段，记为l1，就是动力臂；
刹车踏板运动时，液压装置中的液体就会对B点施加了以水平向右的力F2，即阻力；如下图所示：
②由杠杆平衡条件得，F1l1=F2l2，
由相似三角形知识得，=，
联立以上两式可解得：F2=4F1=4×200N=800N，
刹车液压活塞面积S=20cm2=2×10﹣3m2，
则活塞对液压油的压强为：p===4×105Pa。
（3）太阳能汽车的行驶时间即光照时间：t=12：00+3：00﹣10：00=5h，
太阳能电池以额定最大输出功率工作时输出的电能：W1=Pt=1.4kW×5h=7kW?h，
蓄电池提供的电能：W2=（1﹣）W=（1﹣）×15kW?h=5kW?h，
则该太阳能汽车共消耗的电能：
W电=W1+W2=7kW?h+5 kW?h=12kW?h=12×3.6×106 J=4.32×107J，
由η=×100%得，该太阳能汽车将电能转化的机械能：
W机械=ηW电=90%×4.32×107 J=3.888×107J，
由W机械=F牵s得，该太阳能汽车受到的牵引力：
F牵===108N，
因为太阳能汽车平直匀速行驶，根据二力平衡条件可知，
太阳能受到的阻力：f=F牵=108N。
答：（1）半导体；光电；（2）①见上图；②活塞对液压油的压强为4×105Pa。（3）该太阳能汽车平直匀速行驶时，受到的阻力为108N。
26．（2018?赤峰）阅读短文回答问题：
激光的应用
1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。
由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。
激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。
（1）激光在真空中的传播速度为_______km/s。
（2）激光测距与初中物理学到的_______测距原理相同。
（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的_______的特点。
用信号脉冲反射，故激光测距与初中物理学到的声纳测距原理相同；（3）激光可以集中很大的能量，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，使最难熔化的物质在瞬间汽化。
第二十一章 信息的传递、能源与可持续发展
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.信息的传递
★★★
1.通过学习，了解电话是怎样把信息传递到远方；了解电话交换机的应用；了解模拟通信和数字通信的基本区别.
2.通过学习，了解电磁波的产生和传播，知道光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度，波长、频率和波速的关系.
3.通过学习，了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程.
4.了解能源的分类。
5.通过实例了解核能。知道核力，核能，裂变，聚变，核污染。了解太阳能是人类资源宝库。
6.了解一些和太阳能有关的知识。知道利用太阳能的方式。
7.初步了解人类利用能源的发展足迹，知道能量的转移和转化都是有方向性的，了解人类能源消耗的增长状况，认识能源消耗对环境的影响，保护环境
本章内容常考：电磁波的产生和传播、波长、频率和波速的关系、了解无线电广播、能源的分类、裂变及聚变、太阳能的利用，在中考中一般为分值为2分，多以选择形式出现.
2.能源与可持续发展
★★★
知识点一：电磁波
1.电磁波的产生：变化的电流产生电磁波
2.电磁波的传播：在很多介质中可以传播，在真空中也能传播；在真空中的传播速度最大，用c表示：c＝3×108 m/s（这是宇宙中最大的速度）
①波长：用λ表示，单位是m
②频率：1秒钟变化的次数，用f表示，单位Hz （1 MHz＝1000 kHz＝1000000 Hz）
它们的关系： c＝λf
3.电磁波的分类：长波、中波、短波、微波
4.无线电广播大致过程：
声信号→电信号→电磁波→发射→接收机→声信号
但有两个问题：①信号弱；②频率低，传递性差
解决方法：①放大；②加一载波，接收后再去掉
知识点二：信息的传递
1．电话
(1)构成：由话筒和听筒组成。
(2)作用：话筒将声信号转化为电信号，听筒将电信号转化为声信号。听筒与对方的话筒是串联的。
2、电话交换机：利用电话交换机可以大量减少线路，电话交换机之间可以连接。
3、模拟信号与数字信号：
模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信号的电信号。
缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。
数字信号：利用数字的组合来代表信息的信号。
特点：一般只有两个数字，在传输、放大、加工的过程中很稳定，容易编辑。
2．无线电广播信号的发射与接收
(1)信号的发射：①话筒把声音信号转换成音频电信号；②载波发生器产生高频电磁波，通过调制器使音频电信号加载到高频电磁波上；③通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去。
(2)信号的接收：①利用天线接收电磁波；②利用收音机调谐器选出特定信号；③从高频电信号中取出音频信号，放大后送入扬声器；④扬声器把音频电信号转化为声音。
3．移动电话
移动电话既能发射电磁波，又能接收电磁波，它的发射功率不大，灵敏度不高，所以要靠基地台进行转接。
4．信息之路
(1)微波通信：微波频率高，可以传递更多信息。
微波大致沿直线传播，要通过很多中继站才能把信息传到远方。
(2)卫星通信：由通信卫星和地面站组成。用三颗通信卫星可以实现全球通信。
(3)光纤通信：光纤通信的载体是激光，光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量好，保密性强。
(4)网络通信：经常使用的网络通信形式是电子邮件，利用因特网可以实现资源共享和信息传递。
每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息，如:Xiaodong@server.com.cn，表示该电子邮箱属于 Xiaodong,
邮箱服务器名叫server.com.cn,其中“cn”是China的简写，表示该服务器在中国注册．
知识点三：能源的分类
1.按照能源在自然界形成的方式，可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然形成和现成存在的能源，如：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能等。二次能源是指由一次能源经过人为加工转换而成的能源，如：焦碳、煤气、汽油、煤油、电等。
2.一次能源中又可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以从自然界里源源不断得到的能源。不可再生能源是指一次性消耗，就不可在短时期内从自然界得到补充的能源。
3.按照一次能源使用的状况，可以分为常规能源和新能源两种。?核能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等能源，新近才开始利用，叫做新能源．(按照能源来源可以分为四类：①太阳能②原子核能③地热能④潮汐能，前3种实质上都属于原子核能。)
4.清洁能源与非清洁能源: 清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源.如:太阳能、水能、风能等.非清洁能源是指对环境有污染或污染很大的能源.如:煤、石油、天然气等化石燃料.
知识点四：核能
1.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为核裂变反应，简称裂变．原子核裂变时放出巨大的能量和中子．
2.链式反应:铀核裂变时，同时放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他铀核裂变，有可使裂变反应不断进行下去．这种反应叫做链式反应．
链式反应，如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的．
3.核电站---把核能转化为电能的发电设备叫做核电站．
核能发电原理:核电站主要由原子反应堆、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的．反应堆工作时，核燃料裂变释放出的核能转变为热能，使反应堆的温度升高．为了控制反应堆的温度，使它能正常工作，需要用水、液体金属钠或空气等流体作冷却剂，在反应堆内外循环流动，不断地带走热能．这就是反应堆的冷却系统，它同时可以用来输出热能．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．
4.核能发电的前景:
核电站消耗的“燃料”很少．一座一百万千瓦的核电站，每年只消耗30吨浓缩铀，而同样功率的火力发电站，每年却要消耗250万吨煤．核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，核能将成为21世纪的主要能源之一．核电站的建设必须采用可靠的保护措施，以保证电站的安全运行，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染．
5.核聚变：
轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为核聚变反应，简称聚变．聚变又称为热核反应．
目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸，它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度，从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应．
氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的热核反应原理设计制造的炸弹，利用原子弹爆炸产生的高温，使聚变。
知识点五：太阳能、能源革命与可持续发展
1.太阳能特点：
（1）温度高: 表面温度6000 ℃,内核温度1.5×107 ℃.
（2）能量大: 每三天向地球辐射的能量相当于地球上蕴藏的所有化石燃料能量的总和,约是全世界全年消耗总能量的1.5倍
（3）优点:分布广,获取方便,不会造成污染,是人类未来的理想能源.
2.能源革命与可持续发展
未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证多数人可以使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
易错点1 电磁波、声波混淆
典例1：（2018?怀化）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（ ）
A．利用微波雷达跟踪飞行目标
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用声呐系统探测海底深度
【错解】选A，理由：微波是超声波.
【析错】电磁波和声波都能传递信息和能量；电磁波能在真空中传播，而声波不能在真空中传播。 【正解】选D，理由：A、利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，故A不符合题意；B、利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，故B不符合题意；C、手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，故C不符合题意；D、利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，故D符合题意。故选D。
易错点2 能源分类
典例2：（2018?盐城）下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A．天然气 B．风能 C．石油 D．煤炭
【错解】选A，理由：天然气开采不完.
【析错】从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源。
【正解】选B，理由：A、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；B、风能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故B符合题意；C、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意；D、煤炭属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。故选B。
易错点3 核变化与化学变化
典例3：（2015?深圳模拟）下列说法错误的是（ ）
A．核电站是利用核裂变产生核能B．发电机是利用电磁感应现象制成的
C．太阳内部进行着剧烈的化学反应D．光是一种电磁波
【错解】选D，理由：光不是一种电磁波。
【析错】利用下列知识分析判断：（1）核电站是利用核能来发电的，核能来自于放射性的物质铀，铀在自然界中有储量是一定的；（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象，其前提条件是施加运动，结果是产生电流；（3）太阳能够释放的能量很多，主要取决于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热；（4）光是一种电磁波，具有波动性。
【正解】选C，理由：A、核电站是通过可控的核裂变产生的能量来发电，故A正确；B、发电机即通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动，此时电路中会产生电流，故是电磁感应现象，故B正确；C、在太内部阳进行着大规模的核聚变，其释放的能量主要以电磁波的形式辐射出来，向外界不断的释放光和热，这就是太阳能，故C错误；D、光是一种电磁波，具有波动性，故D正确。故选C。
知识点一：电磁波
典例1：（2018?连云港模拟）针对如图所示的相关实验，下列解释中正确的是（ ）
A．甲图中的实验可得出磁体异名磁极相互排斥
B．乙图中的实验是演示磁场对通电导体有力作用
C．丙图中的实验可得出变化的电流可以产生电磁波
D．丁图中的测电笔接触零线时氖管一定发光
【考查方向】电磁波的产生．
【名师点睛】磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；乙图是电磁感应现象；迅速变化的电流可以产生电磁波；测电笔接触火线时，氖管发光，而接触零线时，氖管应该不发光。
【答案】C
【解析】A、图中的实验可得出磁铁异名磁极相互吸引，故A错误；B、图中的实验说明了电磁感应现象，故B错误；C、图中的实验说明，电流的迅速变化会产生电磁波，故C正确；D、图中的测电笔接触火线氖管发光，故D错误。故选C。 典例2：（2018?昆明）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁波的频率越高，传播的速度就越大B．电磁波可以在真空中传播
C．手机间通话靠超声波传递D．微波不具有能量
【考查方向】电磁波的传播．
【名师点睛】明确机械波和电磁波的性质，明确机械波的传播速度由介质决定；电磁波的传播不需要靠介质，在真空中也可传播；手机既是电磁波的发射台也是电磁波接收台；微波是电磁波的一种，传播速度与电磁波速度相同，具有能量。
【答案】B
【解析】A、电磁波的速度在真空中均为光速，与频率无关，故A错误；B、电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故B正确；C、手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用电磁波，即微波，故C错误；D、微波可以传递信息，具有能量，故D错误。故选B。 知识点二：信息的传递
典例3：（2018?振兴区校级三模）青海省玉树大地震震中区会产生很强的次声波，远隔千里的我们也有不舒服的感觉。地震对地面上的通信设施造成巨大破坏，救援初期主要靠我国自主研发的“北斗”导航系统与灾区取得联系，该系统利用太空中的_______作微波中继站。地震发生仅几分钟，全国乃至世界各地的人们通过因特网就得到了地震的信息，目前人们经常使用的因特网通信形式还有_____________________（只需填写一种）。
【考查方向】卫星中继通信．
【名师点睛】地震救援时靠“北斗”导航系统与灾区取得联系，因为灾区地面上的通信设施造成巨大破坏，所以要通过通信卫星来作为微波中继站来传递信息。
【答案】通信卫星（或卫星）；电子邮件（或聊天、即时通信、网络电话等）。
【解析】“北斗”导航系统是利用通信卫星作为中继站，通过电磁波来传递信息的； 因特网是我们现在接触比较多的东西，主要的通信方式有：电子邮件、网络电话、QQ聊天等。
典例4：（2018?海陵区模拟）以下关于材料、信息和能源的说法中，错误的是（ ）
A．条形码扫描器中的光敏二极管主要使用的是半导体材料
B．我国已经组网成功的“北斗”卫星通信时主要依靠微波传递信号
C．光纤通信时利用了光的直线传播传输信息
D．自然界中的太阳能属于新能源
【考查方向】光纤通信．
【名师点睛】光敏二极管是由半导体材料制成的；卫星通信利用微波传递信号；光导纤维是利用激光的反射传递信息的；新能源：新近才开始使用的能源，如核能、太阳能、地热能、潮汐能。
【答案】C
【解析】A、条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料，故A正确；B、我国使用的“北斗”卫星移动通信是利用微波传递信息的，故B正确；C、光导纤维是利用激光的反射传递信息的，故C错误；D、太阳能属于新能源，故D正确。故选C。
知识点三：波长、波速及频率关系的应用
典例5：（2018?秦淮区二模）4G手机使用4G网络，能够传输高质量的视频图象，4G网络是利用_______（选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）来传输信息的，这种波在真空中的传播速度是_______m/s。具有更高频率的电磁波其波长_______。（选填：“更长”“更短”或“相同”）
【考查方向】电磁波的传播．
【名师点睛】4G网络通信的载体是电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，当速度不变时波长与频率成反比。
【答案】电磁波；3×108；更短。
【解析】4G网络是通过电磁波来传输信息。电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。电磁波在真空中传播速度是c=3×108确定不变的，由于c=fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长。
知识点四：能源分类
典例6： （2018?湘西州）下列能源中，属于不可再生资源的是（ ）
A．风能 B．水能 C．太阳能 D．石油
【考查方向】能源的分类．
【名师点睛】天然气、煤、石油属于化石燃料，用完之后不能再产生，属于不可再生能源。用完之后能够再产生的物质，属于可再生能源。
【答案】D
【解析】风能、水能以及太阳能属于可再生能源；石油、天然气属于化石能源，用完之后不能再产生，属于不可再生能源。故选D。
典例7：（2018?东营）“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是_______、属于不可再生能源的是_______。
【考查方向】能源的分类．
【名师点睛】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．一次能源是指可以从自然界直接获取的能源．如化石能源、风能、水能等；二次能源是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．如电能等．
【答案】电能；煤炭．
【解析】风能、水能、煤炭可以直接从自然界获得而不需要加工转化，它们都属于一次能源；电能是消耗一次能源、经过加工转换而获得的是二次能源；水能、电能、风能都能从自然界源源不断获得，都属于可再生能源；煤炭短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源。 知识点五：能源与可持续性发展
典例8：（2018?无棣县一模）能源危机是人类社会面临的一个重大问题。我们所能利用的能源是有限的，也是有条件的，所以能源的利用要考虑可持续发展。下列有关能源问题的说法，正确的是（ ）
A．太阳能和核能都是不可再生能源。水能和风能都是可再生能源
B．煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
C．核反应推中发生的是可控制的核裂变，核电站主要将核能转化为电能
D．虽然能量的转化和能量的转移是有方向性的，但是所有的能量都可以被利用
【考查方向】能源的利用和对环境的危害．
【名师点睛】可再生能源可以在短时间内形成，不可再生能源不可在段时间内形成;核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的；能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化。
【答案】C
【解析】A、核能是不可再生能源，太阳能、水能、风能都属于可再生能源，故A错误；B、以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染，但是煤是不可再生能源，故B错误；C、核反应堆中发生的是可控制的核裂变，核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故C正确；D、能量的转化和转移都是具有方向性的，并不是所有的能量都可以被利用，故D错误。故选C。
典例9：（2018?恩施州）以下能源不可再生的是（ ）
A．天然气 B．风能 C．太阳能 D．地热能
能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
【答案】A
【解析】风能、太阳能、地热能都是能够源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源，天然气在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源。故选A。
第二十一章 信息的传递、能源与可持续发展
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.信息的传递
★★★
1.通过学习，了解电话是怎样把信息传递到远方；了解电话交换机的应用；了解模拟通信和数字通信的基本区别.
2.通过学习，了解电磁波的产生和传播，知道光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度，波长、频率和波速的关系.
3.通过学习，了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程.
4.了解能源的分类。
5.通过实例了解核能。知道核力，核能，裂变，聚变，核污染。了解太阳能是人类资源宝库。
6.了解一些和太阳能有关的知识。知道利用太阳能的方式。
7.初步了解人类利用能源的发展足迹，知道能量的转移和转化都是有方向性的，了解人类能源消耗的增长状况，认识能源消耗对环境的影响，保护环境
本章内容常考：电磁波的产生和传播、波长、频率和波速的关系、了解无线电广播、能源的分类、裂变及聚变、太阳能的利用，在中考中一般为分值为2分，多以选择形式出现.
2.能源与可持续发展
★★★
知识点一：电磁波
1.电磁波的产生：变化的电流产生电磁波
2.电磁波的传播：在很多介质中可以传播，在真空中也能传播；在真空中的传播速度最大，用c表示：c＝3×108 m/s（这是宇宙中最大的速度）
①波长：用λ表示，单位是m
②频率：1秒钟变化的次数，用f表示，单位Hz （1 MHz＝1000 kHz＝1000000 Hz）
它们的关系： c＝λf
3.电磁波的分类：长波、中波、短波、微波
4.无线电广播大致过程：
声信号→电信号→电磁波→发射→接收机→声信号
但有两个问题：①信号弱；②频率低，传递性差
解决方法：①放大；②加一载波，接收后再去掉
知识点二：信息的传递
1．电话
(1)构成：由话筒和听筒组成。
(2)作用：话筒将声信号转化为电信号，听筒将电信号转化为声信号。听筒与对方的话筒是串联的。
2、电话交换机：利用电话交换机可以大量减少线路，电话交换机之间可以连接。
3、模拟信号与数字信号：
模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信号的电信号。
缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。
数字信号：利用数字的组合来代表信息的信号。
特点：一般只有两个数字，在传输、放大、加工的过程中很稳定，容易编辑。
2．无线电广播信号的发射与接收
(1)信号的发射：①话筒把声音信号转换成音频电信号；②载波发生器产生高频电磁波，通过调制器使音频电信号加载到高频电磁波上；③通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去。
(2)信号的接收：①利用天线接收电磁波；②利用收音机调谐器选出特定信号；③从高频电信号中取出音频信号，放大后送入扬声器；④扬声器把音频电信号转化为声音。
3．移动电话
移动电话既能发射电磁波，又能接收电磁波，它的发射功率不大，灵敏度不高，所以要靠基地台进行转接。
4．信息之路
(1)微波通信：微波频率高，可以传递更多信息。
微波大致沿直线传播，要通过很多中继站才能把信息传到远方。
(2)卫星通信：由通信卫星和地面站组成。用三颗通信卫星可以实现全球通信。
(3)光纤通信：光纤通信的载体是激光，光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量好，保密性强。
(4)网络通信：经常使用的网络通信形式是电子邮件，利用因特网可以实现资源共享和信息传递。
每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息，如:Xiaodong@server.com.cn，表示该电子邮箱属于 Xiaodong,
邮箱服务器名叫server.com.cn,其中“cn”是China的简写，表示该服务器在中国注册．
知识点三：能源的分类
1.按照能源在自然界形成的方式，可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然形成和现成存在的能源，如：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能等。二次能源是指由一次能源经过人为加工转换而成的能源，如：焦碳、煤气、汽油、煤油、电等。
2.一次能源中又可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以从自然界里源源不断得到的能源。不可再生能源是指一次性消耗，就不可在短时期内从自然界得到补充的能源。
3.按照一次能源使用的状况，可以分为常规能源和新能源两种。?核能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等能源，新近才开始利用，叫做新能源．(按照能源来源可以分为四类：①太阳能②原子核能③地热能④潮汐能，前3种实质上都属于原子核能。)
4.清洁能源与非清洁能源: 清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源.如:太阳能、水能、风能等.非清洁能源是指对环境有污染或污染很大的能源.如:煤、石油、天然气等化石燃料.
知识点四：核能
1.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为核裂变反应，简称裂变．原子核裂变时放出巨大的能量和中子．
2.链式反应:铀核裂变时，同时放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他铀核裂变，有可使裂变反应不断进行下去．这种反应叫做链式反应．
链式反应，如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的．
3.核电站---把核能转化为电能的发电设备叫做核电站．
核能发电原理:核电站主要由原子反应堆、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的．反应堆工作时，核燃料裂变释放出的核能转变为热能，使反应堆的温度升高．为了控制反应堆的温度，使它能正常工作，需要用水、液体金属钠或空气等流体作冷却剂，在反应堆内外循环流动，不断地带走热能．这就是反应堆的冷却系统，它同时可以用来输出热能．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．
4.核能发电的前景:
核电站消耗的“燃料”很少．一座一百万千瓦的核电站，每年只消耗30吨浓缩铀，而同样功率的火力发电站，每年却要消耗250万吨煤．核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，核能将成为21世纪的主要能源之一．核电站的建设必须采用可靠的保护措施，以保证电站的安全运行，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染．
5.核聚变：
轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为核聚变反应，简称聚变．聚变又称为热核反应．
目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸，它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度，从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应．
氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的热核反应原理设计制造的炸弹，利用原子弹爆炸产生的高温，使聚变。
知识点五：太阳能、能源革命与可持续发展
1.太阳能特点：
（1）温度高: 表面温度6000 ℃,内核温度1.5×107 ℃.
（2）能量大: 每三天向地球辐射的能量相当于地球上蕴藏的所有化石燃料能量的总和,约是全世界全年消耗总能量的1.5倍
（3）优点:分布广,获取方便,不会造成污染,是人类未来的理想能源.
2.能源革命与可持续发展
未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证多数人可以使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
易错点1 电磁波、声波混淆
典例1：（2018?怀化）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（ ）
A．利用微波雷达跟踪飞行目标
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用声呐系统探测海底深度
【错解】选A，理由：微波是超声波.
【析错】电磁波和声波都能传递信息和能量；电磁波能在真空中传播，而声波不能在真空中传播。 【正解】选D，理由：A、利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，故A不符合题意；B、利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，故B不符合题意；C、手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，故C不符合题意；D、利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，故D符合题意。故选D。
易错点2 能源分类
典例2：（2018?盐城）下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A．天然气 B．风能 C．石油 D．煤炭
【错解】选A，理由：天然气开采不完.
【析错】从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源。
【正解】选B，理由：A、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；B、风能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故B符合题意；C、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意；D、煤炭属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。故选B。
易错点3 核变化与化学变化
典例3：（2015?深圳模拟）下列说法错误的是（ ）
A．核电站是利用核裂变产生核能B．发电机是利用电磁感应现象制成的
C．太阳内部进行着剧烈的化学反应D．光是一种电磁波
【错解】选D，理由：光不是一种电磁波。
【析错】利用下列知识分析判断：（1）核电站是利用核能来发电的，核能来自于放射性的物质铀，铀在自然界中有储量是一定的；（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象，其前提条件是施加运动，结果是产生电流；（3）太阳能够释放的能量很多，主要取决于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热；（4）光是一种电磁波，具有波动性。
【正解】选C，理由：A、核电站是通过可控的核裂变产生的能量来发电，故A正确；B、发电机即通过线圈在磁场中做切割磁感线的运动，此时电路中会产生电流，故是电磁感应现象，故B正确；C、在太内部阳进行着大规模的核聚变，其释放的能量主要以电磁波的形式辐射出来，向外界不断的释放光和热，这就是太阳能，故C错误；D、光是一种电磁波，具有波动性，故D正确。故选C。
知识点一：电磁波
典例1：（2018?连云港模拟）针对如图所示的相关实验，下列解释中正确的是（ ）
A．甲图中的实验可得出磁体异名磁极相互排斥
B．乙图中的实验是演示磁场对通电导体有力作用
C．丙图中的实验可得出变化的电流可以产生电磁波
D．丁图中的测电笔接触零线时氖管一定发光
【考查方向】电磁波的产生．
【名师点睛】磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；乙图是电磁感应现象；迅速变化的电流可以产生电磁波；测电笔接触火线时，氖管发光，而接触零线时，氖管应该不发光。
典例2：（2018?昆明）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁波的频率越高，传播的速度就越大B．电磁波可以在真空中传播
C．手机间通话靠超声波传递D．微波不具有能量
【考查方向】电磁波的传播．
【名师点睛】明确机械波和电磁波的性质，明确机械波的传播速度由介质决定；电磁波的传播不需要靠介质，在真空中也可传播；手机既是电磁波的发射台也是电磁波接收台；微波是电磁波的一种，传播速度与电磁波速度相同，具有能量。
知识点二：信息的传递
典例3：（2018?振兴区校级三模）青海省玉树大地震震中区会产生很强的次声波，远隔千里的我们也有不舒服的感觉。地震对地面上的通信设施造成巨大破坏，救援初期主要靠我国自主研发的“北斗”导航系统与灾区取得联系，该系统利用太空中的_______作微波中继站。地震发生仅几分钟，全国乃至世界各地的人们通过因特网就得到了地震的信息，目前人们经常使用的因特网通信形式还有_____________________（只需填写一种）。
【考查方向】卫星中继通信．
【名师点睛】地震救援时靠“北斗”导航系统与灾区取得联系，因为灾区地面上的通信设施造成巨大破坏，所以要通过通信卫星来作为微波中继站来传递信息。
典例4：（2018?海陵区模拟）以下关于材料、信息和能源的说法中，错误的是（ ）
A．条形码扫描器中的光敏二极管主要使用的是半导体材料
B．我国已经组网成功的“北斗”卫星通信时主要依靠微波传递信号
C．光纤通信时利用了光的直线传播传输信息
D．自然界中的太阳能属于新能源
【考查方向】光纤通信．
【名师点睛】光敏二极管是由半导体材料制成的；卫星通信利用微波传递信号；光导纤维是利用激光的反射传递信息的；新能源：新近才开始使用的能源，如核能、太阳能、地热能、潮汐能。
知识点三：波长、波速及频率关系的应用
典例5：（2018?秦淮区二模）4G手机使用4G网络，能够传输高质量的视频图象，4G网络是利用_______（选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）来传输信息的，这种波在真空中的传播速度是_______m/s。具有更高频率的电磁波其波长_______。（选填：“更长”“更短”或“相同”）
【考查方向】电磁波的传播．
【名师点睛】4G网络通信的载体是电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，当速度不变时波长与频率成反比。
知识点四：能源分类
典例6： （2018?湘西州）下列能源中，属于不可再生资源的是（ ）
A．风能 B．水能 C．太阳能 D．石油
【考查方向】能源的分类．
【名师点睛】天然气、煤、石油属于化石燃料，用完之后不能再产生，属于不可再生能源。用完之后能够再产生的物质，属于可再生能源。
典例7：（2018?东营）“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是_______、属于不可再生能源的是_______。
【考查方向】能源的分类．
【名师点睛】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．一次能源是指可以从自然界直接获取的能源．如化石能源、风能、水能等；二次能源是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．如电能等．
知识点五：能源与可持续性发展
典例8：（2018?无棣县一模）能源危机是人类社会面临的一个重大问题。我们所能利用的能源是有限的，也是有条件的，所以能源的利用要考虑可持续发展。下列有关能源问题的说法，正确的是（ ）
A．太阳能和核能都是不可再生能源。水能和风能都是可再生能源
B．煤是可再生能源，以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
C．核反应推中发生的是可控制的核裂变，核电站主要将核能转化为电能
D．虽然能量的转化和能量的转移是有方向性的，但是所有的能量都可以被利用
【考查方向】能源的利用和对环境的危害．
中链式反应的速度和规模是人为控制的；能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化。
典例9：（2018?恩施州）以下能源不可再生的是（ ）
A．天然气 B．风能 C．太阳能 D．地热能
【考查方向】可再生能源的特点；能源的分类．
【名师点睛】像风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
