第二十四章 信息的传递和能源可持续发展
■考点一 电磁波?
1.电磁波的产生：变化的________产生电磁波
2.电磁波的传播：在很多介质中可以传播，在________中也能传播；在________中的传播速度最大，用c表示：c＝________（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
■考点二 信息的传递?
5．电话
(1)构成：由________和________组成。
(2)作用：话筒将声信号转化为________信号，听筒将电信号转化为________信号。听筒与对方的话筒是串联的。
6、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。
7、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。
8．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。
9．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。
10．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________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________，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．
■考点三 能源的分类?
11.按照能源在自然界形成的方式，可以分为________能源和________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。
12.一次能源中又可分为________能源和________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。
13.按照一次能源使用的状况，可以分为________能源和________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。)
14.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.
■考点四 核能?
15.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________反应，简称________．原子核裂变时放出巨大的能量和中子．
16.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________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，________弹就是根据这个原理制成的．
17.核电站---把________能转化为________能的发电设备叫做核电站．
核能发电原理:核电站主要由________、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．
18.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．
19.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________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________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。
■考点五 太阳能、能源革命与可持续发展?
20.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________,是人类未来的理想能源.
21.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。
■易错提示 ?
1. 电磁波、声波混淆。
2. 能源分类混乱。
3. 核变化与化学变化不分。
■考点1：电磁波?
◇典例1：将一根导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极时断时续地接触，旁边的收音机就会发出“喀啦喀啦”的声音，这是因为收音机收到了电池与导线产生的（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．光波
【考查角度】电磁波的产生
【解析】先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到“喀啦喀啦”的声音。故选C。
【答案】C
◇典例2：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
【考查角度】电磁波的传播
【解析】A、利用微波雷达跟踪飞行目标，微波属于电磁波，是利用电磁波工作的，故A不符合题意；B、利用北斗导航系统进行定位和导航，是利用电磁波工作的，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。
【答案】D
◆变式训练
1.1 小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停，”雪花“也随即消失，这是因为电视机接收到了电吹风产生的（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．噪声 D．超声波
1.2 现在家中使用的电器很多，下列电器中会发出电磁波的是（ ）
A．洗衣机 B．电冰箱 C．微波炉 D．收音机
1.3 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
1.4 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
■考点2：信息的传递?
◇典例1：下列关于电磁波与现代通信的说法中错误的是（ ）
A．语言、声音和图象是人类特有的三种信息
B．在真空罩内只能听到很微弱的手机声是因为真空罩能屏蔽电磁波
C．电流周围存在磁场，电磁波是在空间传播的电磁场
D．光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式
【考查角度】电磁波的产生；电磁波的传播；光纤通信
【解析】A、语言、声音和图象是人类特有的三种信息交流形式。此选项正确； B、在真空罩内只能听到很微弱的手机声是因为声音传播需要介质。电磁波传播不需要介质。此选项错误；C、电流周围存在磁场，电磁波是在空间传播的电磁场。此选项正确；D、光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。此选项正确。故选B。
【答案】B
◇典例2：北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是（ ）
A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统现已全面建成
【考查角度】电磁波的传播；卫星中继通信
【解析】AB、北斗卫星导航系统是利用电磁波传送信息的，而光属于电磁波，所以电磁波的速度与光速相同，故A正确，B错误；C、北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航，故C错误；D、根据题意可知，北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能，完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。说明北斗卫星导航系统现还没有全面建成，故D错误。故选A。 【答案】A
◆变式训练
2.1下列有关电磁波和现代通信的描述正确的是（ ）
A．光纤通信是利用激光在光导纤维中传递信息的
B．电磁波只能传递信息，不能传递能量
C．电磁波在真空中传播速度为3×108km/s
D．电磁辐射即使达到一定强度也不会造成危害
2.2 我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．激光
2.3 利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（ ）
A．远程教育 B．做饭 C．远程医疗会诊 D．打IP电话
2.4人们在日常生活中常用手机玩微信时拍摄的图片可以通过__________来传递给好友。光纤通信时利用了激光在纤维中经过多次__________从一端传到另一端的。
■考点3：波长、波速及频率关系的应用?
◇典例1：图是电磁波家族，各种电磁波在真空中的传播速度相同。“红巨星”和“蓝巨星”分别是两类恒星。前者呈暗红色，温度较低。而后者呈蓝色，温度极高。根据所给信息你可以推测得到（ ）
A．恒星温度越高，发的光频率越低
B．红巨星发出的红光与X射线都是电磁波
C．蓝巨星发出的蓝光波长比红外线波长长
D．红巨星发出的红光比蓝巨星发出的蓝光在真空中传播的速度小
【考查角度】电磁波的传播
【解析】A、恒星温度越高，呈蓝色，由图中可知蓝光频率高，所以恒星温度越高发出的光频率越高，故A错误；B、红色巨星发出的红光与 x 射线都属于电磁波，都能在真空中传播，故B正确；C、蓝巨星发出的蓝光波长比红外线波短，故C错误；D、红巨星发出的红光比蓝巨星发出的蓝光在真空中传播的速度相等，故D错误。故选B。
【答案】B
◆变式训练
3.1关于电磁波，有以下说法：①看电视时调节频道实际上是在改变电视台发射电磁波的频率；②向某卫星发出波长为0.1m的电磁波，0.3s后收到反射波，该电磁波的频率是3×109Hz，卫星距离地面9×107m；③无线广播信号发射时，调制器的作用把声音信号转变为电流信号；④4G是新的移动通信技术，它的传输速度更快，且没有电磁波辐射；⑤手机既能发射电磁波也能接收电磁波；⑥红外线和X光线的传播都不需要介质，声波的传播却需要介质，但都具有能量。以上这些说法正确的是（ ）
A．①②③④ B．③④⑤⑥ C．①②③⑥ D．②③⑤⑥
3.2下列关于电磁波的叙述正确的是（ ）
A．可见光不是电磁波，红外线、紫外线是电磁波
B．辨别人民币的真伪可以使用可见光中的紫光
C．根据公式v=λf可以推算出频率越高的电磁波，波速越大
D．微波可用于卫星通讯，红外线常用于遥感
3.3电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应是各种电磁波的主要应用。
（1）判断手骨折部位要照X射线，其电磁波波长比无线电波_________（选填“长”或“短”）； （2）红外线与紫外线的频率用f表示，f红外线_________f紫外线；它们在真空中的传播速度比较：v红外线_________v紫外线（两空选填“＞”、“＜”或“=”） （3）“铱-192”发出的物质能穿透三十多mm厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱-192”发出的用于金属内部探伤最有可能的是_________（选填一项） A．可见光??????B．α射线??????C．β射线???????????D．γ射线
■考点4：能源分类?
◇典例1：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
【考查角度】能源的分类
【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。
【答案】D
◇典例2：下列能源中属于新能源的是（ ）
A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．天然气
【考查角度】新能源
【解析】A、石油是不可再生能源，即不是新能源。故A符合题意。B、风能是清洁无污染的新能源。故B不符合题意。C、核能是新开发利用的能源。故C不符合题意。D、太阳能是清洁无污染的新能源。故D不符合题意。故选A。 【答案】A
◇典例3：下列能源属于二次能源的是（ ）
A．风能 B．电能 C．太阳能 D．水能
【考查角度】探究影响物体势能大小的因素．
【解析】A、风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故A错误；B、电能是由一次能源经过加工而获得的能源，是二次能源，故B正确；C、太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故C错误；D、水能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故D错误。故选B。
【答案】B
◆变式训练
4.1物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题。下列属于可再生能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能
4.2以下各种形式的能源中不属于一次能源的是（ ）
A．电能 风能 水能 太阳能
4.3风是地球上的一种自然现象。风能作为一种新型清洁能源，属于________（填“一次”“二次”）能源。风力发电首先是利用风力带动风车叶片旋转，把风的动能转化为风轮的机械能，风轮带动发电机发电，风力发电机的原理为________。从能源利用等角度说说使用风能的优点________________（答出一点）。
■考点5：能源与可持续性发展?
◇典例1：保护环境，人人有责。如图所示，下面哪种现象更有利于对环境的保护（ ）
A．汽车排放尾气 B．养殖场排放污水C．工厂释放烟雾D．使用太阳能路灯
【考查角度】能源的利用和对环境的危害
【解析】A、汽车排放的尾气产生有害气体，故A错误；B、水污染有三大来源：工业污染、农业污染、生活污染，养殖场任意排放会污染水造成水污染，故B错误；C、工厂释放烟雾，造成大气污染，故C错误；D、使用太阳能路灯，节约能源，减少污染，有利于对环境的保护，故D正确。故选D。
【答案】D
◇典例2：下列行为中属于节约用电的是（ ）
A．离开教室随手关灯
B．用电水壶烧水时不盖盖子
C．白天总是用灯光代替自然光照明
D．夏天，房间里长时间设人时空调还一直开着
【考查角度】有利于节约能源的措施
【解析】A、为了节约电能，离开教室应随手关灯；故A属于节约用电行为；B、用电水壶烧水时不盖盖子，由于热散失，会增加电能的消耗，故B不属于节约用电行为；C、白天光线比较强，还使用灯泡照明，浪费电能，故C不属于节约用电行为；D、房间里长时间设人时空调还一直开着，浪费电能，故D不属于节约用电行为。故选A。 【答案】A
◇典例3：下列关于能源和环境的说法中正确的是（ ）
A．由于煤、石油、天然气来自于大自然，所以它们是可再生能源
B．核能是可再生能源
C．核能、地热能和潮汐能都不是直接或间接来自太阳
D．由于石油、煤、天然气存在于地下，所以对它的开采和使用不会污染环境
【考查角度】能源与人类生存和社会发展的关系
【解析】A、煤、石油、天然气一旦使用后，在短期内无法再生，故是不可再生能源，故错误；B、核能是不可再生能源，故错误；C、像化石能源、生物质能等都是或直接或间接的来源与太阳，而核能、地热能和潮汐能都不是直接或间接来自太阳，故正确；D、石油、煤、天然气虽然存在于地下，但对它的开采和使用会污染环境，故错误；故选C。
【答案】C
◆变式训练
5.1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
5.2 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，小民采用三个体积相同而质量使用下列哪种能源对环境污染最小（ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能
5.3十九大报告为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了方向，规划了路线，从生活中的小事做起，以下行为中不符合节能减排理念的是（ ）
A．照明用LED灯代替白炽灯B．让电视机长期处于待机状态
C．夏天空调温度适当调高些D．用电动汽车代替燃油汽车
一．选择题（共5小题）
1．下图中电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误的是（ ）
A．电磁波也是一种资源，并且是有限的
B．电磁波是看不见的，大家可以随便使用
C．电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合
D．电磁波具有能量
2．下列关于模拟信号和模拟通信的说法中，正确的是（ ）
A．电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的
B．电话的模拟信号是在话筒将变化的电流转换成声音时产生的
C．使用数字信号通信的过程中肯定没有模拟信号
D．模拟信号与声音的变化情况完全一样，所以现代通信多采用模拟信号
3．下列各种通信方式中，不属于现代通信的是（ ）
A．卫星通信 B．互联网（有线网络和无线网络） C．在战场上的八百里加急 D．光纤通信
4．下列说法不正确的是（ ）
A．能量就是能源 B．核能是一种新能源，也是一种不可再生能源
C．石油是一种常规能源，也是一种一次能源 D．可直接从自然界获取的能源叫做一次能源
5．获取方便、开发和利用不会给环境带来污染的能源是（ ）
A．太阳能 B．核能 C．地热能 D．潮汐能
二．填空题（共3小题）
6．导体中有迅速变化的电流时，在周围空间会有________向外传播，无线电通信就是利用________传输信号的。
7．小明同学在探究电磁波的特性的实验过程中，他进行了如下实验：
（1）他先将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机________收到呼叫信号（“能”或“不能”）．这证明________。
（2）他又将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机________收到呼叫信号（“能”或“不能”），然后再将手机放在塑料容器或纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机________收到呼叫信号（“能”或“不能”）。
这说明________。
根据以上探究活动，你能否解释在建筑物或电梯中，手机有时会收不到信号或信号较弱的原因？________________________________________。
8．我们学习过了很多种能，能源就是________________________________，比如________，________。
一．选择题（共8小题）
1．（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
2．（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
3．（2018?盐城）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．微波 B．次声波 C．超声波 D．红外线
4．（2018?昆明）如图所示设施中，用于发电的能源属于可再生的是（ ）
A．风能和水能 B．风能和煤的化学能 C．风能和核能 D．煤的化学能和核能
5．（2018?武汉）关于能量和能源，下列说法错误的是（ ）
A．电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源
B．我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源
C．能量的转化和转移有时是有方向性的
D．自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭
6．（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
7．（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
8．（2018?玉林）保护环境，人人有责。如图所示，下面哪种现象更有利于对环境的保护（ ）
A．汽车排放尾气B．养殖场排放污水C．工厂释放烟雾D．使用太阳能路灯
二．填空题（共4小题）
9．（2018?天门）微波炉利用________（选填“电磁波”或“超声波”）加热食物，食物的分子在微波的作用下强烈振动，使内能________（选填“增加”或“减小”），温度升高。
10．（2017?大连）收音机收到的信号是通过________波（填“超声”或“电磁”）传递的；集成电路中的三极管是利用________（填“半导体”或“超导体”）材料制成的。
11．（2018?盘锦）美国“勘测卫星”一“苔丝”通过“凌日法”，即行星从其母星前飞过时，会遮挡一部分恒星的光，来确定行星的存在，这是利用光的________；“苔丝”利用太阳能电池板提供电能，太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；“苔丝”通过________向地球传输数据。
12．（2018?营口）如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由________材料制成的，可以把电能直接转化成________能，太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生________（选填“裂变”或聚变”）释放出巨大的能量。
第二十四章 信息的传递和能源可持续发展
■考点一 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
■考点二 信息的传递?
5．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。
6、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。
7、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。
8．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。
9．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。
10．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．
■考点三 能源的分类?
11.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。
12.一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。
13.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。)
14.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.
■考点四 核能?
15.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．
16.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．
17.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．
18.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．
19.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。
■考点五 太阳能、能源革命与可持续发展?
20.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.
21.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。
■易错提示 ?
1. 电磁波、声波混淆。
2. 能源分类混乱。
3. 核变化与化学变化不分。
■考点1：电磁波?
◇典例1：将一根导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极时断时续地接触，旁边的收音机就会发出“喀啦喀啦”的声音，这是因为收音机收到了电池与导线产生的（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．光波
【考查角度】电磁波的产生
【解析】先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到“喀啦喀啦”的声音。故选C。
【答案】C
◇典例2：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
【考查角度】电磁波的传播
【解析】A、利用微波雷达跟踪飞行目标，微波属于电磁波，是利用电磁波工作的，故A不符合题意；B、利用北斗导航系统进行定位和导航，是利用电磁波工作的，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。
【答案】D
◆变式训练
1.1 小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停，”雪花“也随即消失，这是因为电视机接收到了电吹风产生的（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．噪声 D．超声波
【解析】这是因为变化的电流周围存在着电磁波，吹风机工作时能产生电磁波，这些电磁波被电视机接收，并对电视机产生干扰，故A正确。故选A。
【答案】A
1.2 现在家中使用的电器很多，下列电器中会发出电磁波的是（ ）
A．洗衣机 B．电冰箱 C．微波炉 D．收音机
【解析】A、洗衣机的主要部件是电动机，是利用了磁场对电流产生力的作用，不会发出电磁波，故A不合题意；B、电冰箱的主要部件是压缩机，是利用了磁场对电流产生力的作用，不会发出电磁波，故B不合题意；C、微波炉是利用电磁波来对食物进行加热的，因此可以产生电磁波，故C符合题意；D、收间机可以接收电磁波，但不会发出电磁波，故D不合题意。故选C。 【答案】C
1.3 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
【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。 【答案】B
1.4 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
【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。 【答案】D
■考点2：信息的传递?
◇典例1：下列关于电磁波与现代通信的说法中错误的是（ ）
A．语言、声音和图象是人类特有的三种信息
B．在真空罩内只能听到很微弱的手机声是因为真空罩能屏蔽电磁波
C．电流周围存在磁场，电磁波是在空间传播的电磁场
D．光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式
【考查角度】电磁波的产生；电磁波的传播；光纤通信
【解析】A、语言、声音和图象是人类特有的三种信息交流形式。此选项正确； B、在真空罩内只能听到很微弱的手机声是因为声音传播需要介质。电磁波传播不需要介质。此选项错误；C、电流周围存在磁场，电磁波是在空间传播的电磁场。此选项正确；D、光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。此选项正确。故选B。
【答案】B
◇典例2：北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是（ ）
A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统现已全面建成
【考查角度】电磁波的传播；卫星中继通信
【解析】AB、北斗卫星导航系统是利用电磁波传送信息的，而光属于电磁波，所以电磁波的速度与光速相同，故A正确，B错误；C、北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航，故C错误；D、根据题意可知，北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能，完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。说明北斗卫星导航系统现还没有全面建成，故D错误。故选A。 【答案】A
◆变式训练
2.1下列有关电磁波和现代通信的描述正确的是（ ）
A．光纤通信是利用激光在光导纤维中传递信息的
B．电磁波只能传递信息，不能传递能量
C．电磁波在真空中传播速度为3×108km/s
D．电磁辐射即使达到一定强度也不会造成危害
【解析】A、光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的，故A正确；B、电磁波也能够传递能量，例如微波炉就是利用电磁波传递能量的，故B错误；C、电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故C错误；D、电磁辐射即使达到一定强度就会对人造成危害，故D错误。故选A。
【答案】A
2.2 我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．激光
【解析】我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的。故选A。
【答案】A
2.3 利用互联网可以方便的进行一些信息的传递，下列各种方式中，不能通过互联网做到的是（ ）
A．远程教育 B．做饭 C．远程医疗会诊 D．打IP电话
【解析】人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等，但不能用互联网做饭。故选B。
【答案】B
2.4人们在日常生活中常用手机玩微信时拍摄的图片可以通过__________来传递给好友。光纤通信时利用了激光在纤维中经过多次__________从一端传到另一端的。
【解析】手机是利用电磁波传递信息的；光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 【答案】电磁波；反射。
■考点3：波长、波速及频率关系的应用?
◇典例1：图是电磁波家族，各种电磁波在真空中的传播速度相同。“红巨星”和“蓝巨星”分别是两类恒星。前者呈暗红色，温度较低。而后者呈蓝色，温度极高。根据所给信息你可以推测得到（ ）
A．恒星温度越高，发的光频率越低
B．红巨星发出的红光与X射线都是电磁波
C．蓝巨星发出的蓝光波长比红外线波长长
D．红巨星发出的红光比蓝巨星发出的蓝光在真空中传播的速度小
【考查角度】电磁波的传播
【解析】A、恒星温度越高，呈蓝色，由图中可知蓝光频率高，所以恒星温度越高发出的光频率越高，故A错误；B、红色巨星发出的红光与 x 射线都属于电磁波，都能在真空中传播，故B正确；C、蓝巨星发出的蓝光波长比红外线波短，故C错误；D、红巨星发出的红光比蓝巨星发出的蓝光在真空中传播的速度相等，故D错误。故选B。
【答案】B
◆变式训练
3.1关于电磁波，有以下说法：①看电视时调节频道实际上是在改变电视台发射电磁波的频率；②向某卫星发出波长为0.1m的电磁波，0.3s后收到反射波，该电磁波的频率是3×109Hz，卫星距离地面9×107m；③无线广播信号发射时，调制器的作用把声音信号转变为电流信号；④4G是新的移动通信技术，它的传输速度更快，且没有电磁波辐射；⑤手机既能发射电磁波也能接收电磁波；⑥红外线和X光线的传播都不需要介质，声波的传播却需要介质，但都具有能量。以上这些说法正确的是（ ）
A．①②③④ B．③④⑤⑥ C．①②③⑥ D．②③⑤⑥
【解析】①观众在家中选择不同频道是为了选择合适频率的电磁波，不能改变电视台发射的电磁波的频率，故错误；②由得，s=vt=3×108m/s×0.3s=9×107m；故正确；③无线广播信号发射时，调制器的作用把声音信号转变为电流信号，故正确；④4G网络是利用电磁波来传递信息的，只要是电磁波就有电磁波辐射，故错误；⑤手机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，故正确；⑥光的传播不需要介质，声音可以传递信息，也可以传递能量，声音的传播需要介质，故正确。故选D。 【答案】D
3.2下列关于电磁波的叙述正确的是（ ）
A．可见光不是电磁波，红外线、紫外线是电磁波
B．辨别人民币的真伪可以使用可见光中的紫光
C．根据公式v=λf可以推算出频率越高的电磁波，波速越大
D．微波可用于卫星通讯，红外线常用于遥感
【解析】A、电磁波谱中包含可见光，红外线、紫外线等，故A错误；B、验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，并非可见光的紫光。故B错误。C、据公式v=λf可以推算出频率越高的电磁波，波长越小，但波速不变，取决于介质，故C错误；D、波速越大红外线遥感是利用了红外线波长较长；由于微波波长较短，所以用于卫星通信。故D正确。故选D。
【答案】D
3.3电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应是各种电磁波的主要应用。
（1）判断手骨折部位要照X射线，其电磁波波长比无线电波_________（选填“长”或“短”）； （2）红外线与紫外线的频率用f表示，f红外线_________f紫外线；它们在真空中的传播速度比较：v红外线_________v紫外线（两空选填“＞”、“＜”或“=”） （3）“铱-192”发出的物质能穿透三十多mm厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱-192”发出的用于金属内部探伤最有可能的是_________（选填一项） A．可见光??????B．α射线??????C．β射线???????????D．γ射线
【解析】（1）由图1知X射线的振动频率高于无线电波的振动频率，由电磁波的波速、波长、频率之间的关系式为c=λf，由关系式可知电磁波的频率越高，波长越短。故X射线的波长短；（2）由图1知红外线的振动频率为1012Hz，紫外线的振动频率大于1014Hz；故f红外线?＜f紫外线；红外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，故v红外线?=v紫外线；（3）由图2知γ射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线，故选D。
【答案】（1）短；（2）＜；=；（3）D。
■考点4：能源分类?
◇典例1：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
【考查角度】能源的分类
【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。
【答案】D
◇典例2：下列能源中属于新能源的是（ ）
A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．天然气
【考查角度】新能源
【解析】A、石油是不可再生能源，即不是新能源。故A符合题意。B、风能是清洁无污染的新能源。故B不符合题意。C、核能是新开发利用的能源。故C不符合题意。D、太阳能是清洁无污染的新能源。故D不符合题意。故选A。 【答案】A
◇典例3：下列能源属于二次能源的是（ ）
A．风能 B．电能 C．太阳能 D．水能
【考查角度】探究影响物体势能大小的因素．
【解析】A、风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故A错误；B、电能是由一次能源经过加工而获得的能源，是二次能源，故B正确；C、太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故C错误；D、水能是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故D错误。故选B。
【答案】B
◆变式训练
4.1物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题。下列属于可再生能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能
【解析】A、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；B、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；C、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；D、风能是能够源源不断的从自然界得到的能源，属于可再生能源。故选D。
【答案】D
4.2以下各种形式的能源中不属于一次能源的是（ ）
A．电能 风能 水能 太阳能
【解析】风能、太阳能、水能可以直接从自然界获得，它们属于一次能源；电能不能从自然界直接获得，需要消耗其它能源经过加工转换获得，因此电能是二次能源；故选A。
【答案】A
4.3风是地球上的一种自然现象。风能作为一种新型清洁能源，属于________（填“一次”“二次”）能源。风力发电首先是利用风力带动风车叶片旋转，把风的动能转化为风轮的机械能，风轮带动发电机发电，风力发电机的原理为________。从能源利用等角度说说使用风能的优点________________（答出一点）。
【解析】风能是可以直接从自然界中获取的能源，叫做一次能源；风力发电机借助风力吹动发电机的轮叶片转动，从而产生电能，即消耗机械能产生电能，故是利用电磁感应现象的原理来工作的；风能为洁净的能量来源，是可再生能源环保。 【答案】一次；电磁感应；风能为洁净能源，是可再生环保能源。
■考点5：能源与可持续性发展?
◇典例1：保护环境，人人有责。如图所示，下面哪种现象更有利于对环境的保护（ ）
A．汽车排放尾气 B．养殖场排放污水C．工厂释放烟雾D．使用太阳能路灯
【考查角度】能源的利用和对环境的危害
【解析】A、汽车排放的尾气产生有害气体，故A错误；B、水污染有三大来源：工业污染、农业污染、生活污染，养殖场任意排放会污染水造成水污染，故B错误；C、工厂释放烟雾，造成大气污染，故C错误；D、使用太阳能路灯，节约能源，减少污染，有利于对环境的保护，故D正确。故选D。
【答案】D
◇典例2：下列行为中属于节约用电的是（ ）
A．离开教室随手关灯
B．用电水壶烧水时不盖盖子
C．白天总是用灯光代替自然光照明
D．夏天，房间里长时间设人时空调还一直开着
【考查角度】有利于节约能源的措施
【解析】A、为了节约电能，离开教室应随手关灯；故A属于节约用电行为；B、用电水壶烧水时不盖盖子，由于热散失，会增加电能的消耗，故B不属于节约用电行为；C、白天光线比较强，还使用灯泡照明，浪费电能，故C不属于节约用电行为；D、房间里长时间设人时空调还一直开着，浪费电能，故D不属于节约用电行为。故选A。 【答案】A
◇典例3：下列关于能源和环境的说法中正确的是（ ）
A．由于煤、石油、天然气来自于大自然，所以它们是可再生能源
B．核能是可再生能源
C．核能、地热能和潮汐能都不是直接或间接来自太阳
D．由于石油、煤、天然气存在于地下，所以对它的开采和使用不会污染环境
【考查角度】能源与人类生存和社会发展的关系
【解析】A、煤、石油、天然气一旦使用后，在短期内无法再生，故是不可再生能源，故错误；B、核能是不可再生能源，故错误；C、像化石能源、生物质能等都是或直接或间接的来源与太阳，而核能、地热能和潮汐能都不是直接或间接来自太阳，故正确；D、石油、煤、天然气虽然存在于地下，但对它的开采和使用会污染环境，故错误；故选C。
【答案】C
◆变式训练
5.1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
【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。
【答案】C
5.2 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，小民采用三个体积相同而质量使用下列哪种能源对环境污染最小（ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能
【解析】A、煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，对环境污染不是最小；B、石油燃烧会产生碳氢化合物、氮的氧化物等，能污染环境，对环境污染不是最小；C、天然气的主要成分是碳，燃烧时可能产生一氧化碳、含碳颗粒等烟尘，对环境污染不是最小；D、太阳能是清洁能源，对环境无污染，对环境污染最小。故选D。
【答案】D
5.3十九大报告为未来中国的生态文明建设和绿色发展指明了方向，规划了路线，从生活中的小事做起，以下行为中不符合节能减排理念的是（ ）
A．照明用LED灯代替白炽灯B．让电视机长期处于待机状态
C．夏天空调温度适当调高些D．用电动汽车代替燃油汽车
【解析】A．用LED灯代替白炽灯，能节约电能，故A不符合题意；B．电视机不使用时处于待机状态，也会消耗电能，这样会浪费电能，故B符合题意；C．夏天空调的温度调得高些，消耗的电能低些，符合节能的要求，故C不符合题意；D．使用内燃机作为动力的汽车，排放的废气较多，用电动汽车代替燃油车，能减少废气的排放，这样符合减排的要求，故D不符合题意。故选B。
【答案】B
一．选择题（共5小题）
1．下图中电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误的是（ ）
A．电磁波也是一种资源，并且是有限的
B．电磁波是看不见的，大家可以随便使用
C．电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合
D．电磁波具有能量
【解析】由图中的信息知：电磁波具有能量；电磁波是看不见，摸不着的；电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合。在充分享受电磁波带来方便的时候，人们也日益感觉到它的负面影响，当电磁波达到一定强度时候，能引起头疼、失眠等不知症状，故不可以随便使用。故选B。
【答案】B
2．下列关于模拟信号和模拟通信的说法中，正确的是（ ）
A．电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的
B．电话的模拟信号是在话筒将变化的电流转换成声音时产生的
C．使用数字信号通信的过程中肯定没有模拟信号
D．模拟信号与声音的变化情况完全一样，所以现代通信多采用模拟信号
【解析】A、电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的，说法正确，符合题意；B、电话的模拟信号是在话筒将声音转换成信号电流时产生的，该选项说法错误，不符合题意；C、使用数字信号通信的过程中肯定也有模拟信号，说法错误，不符合题意；D、现代通信多采用数字信号，说法错误，不符合题意；故选A。
【答案】A
3．下列各种通信方式中，不属于现代通信的是（ ）
A．卫星通信 B．互联网（有线网络和无线网络） C．在战场上的八百里加急 D．光纤通信
【解析】现代的通信方式有：光纤通信、卫星通信、微波通信、网络通信等。而在战场上的八百里加急，是古代的通信方式。故选C。
【答案】C
4．下列说法不正确的是（ ）
A．能量就是能源 B．核能是一种新能源，也是一种不可再生能源
C．石油是一种常规能源，也是一种一次能源 D．可直接从自然界获取的能源叫做一次能源
【解析】A、能量和能源是两个不同的概念，能量，是指物体做功的能力。能量的形式很多，如热能、光能、电能、机械能等。能够提供某种形式能量的物质统称能源。故A符合题意。B、核能是一种新能源，也是一种不可再生能源。故B不符合题意。C、石油是一种常规能源，也是一种一次能源。故C不符合题意。D、可直接从自然界获取的能源叫做一次能源。故D不符合题意。故选A。
【答案】A
5．获取方便、开发和利用不会给环境带来污染的能源是（ ）
A．太阳能 B．核能 C．地热能 D．潮汐能
【解析】A、太阳能是新能源，绿色无污染，可再生，正在开发利用，有广阔的前景，所以正确；B、核能属于新能源，所用燃料是核燃料，会产生核废料和放射性物质，使用不当会产生环境污染，所以不符合题意；C、地热能是新能源，且绿色无污染，但获取并不是非常方便，故该选项不符合题意；D、潮汐能是新能源，绿色无污染，可再生，但获取并不是非常方便，故该选项不符合题意；故选A。
【答案】A
二．填空题（共3小题）
6．导体中有迅速变化的电流时，在周围空间会有________向外传播，无线电通信就是利用________传输信号的。
【解析】导体中有迅速变化的电流时，在周围空间会有电磁波产生，必须注意是变化的电流；无线电通信就是把信号加载在电磁波上被传递。
【答案】电磁波，电磁波
7．小明同学在探究电磁波的特性的实验过程中，他进行了如下实验：
（1）他先将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机________收到呼叫信号（“能”或“不能”）．这证明________。
（2）他又将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机________收到呼叫信号（“能”或“不能”），然后再将手机放在塑料容器或纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机________收到呼叫信号（“能”或“不能”）。
这说明________。
根据以上探究活动，你能否解释在建筑物或电梯中，手机有时会收不到信号或信号较弱的原因？________________________________________。
【解析】（1）因为电磁波能在真空中能传播。故用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机也能收到呼叫信号。（2）因为电磁波遇到金属会被发射。将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机不能收到呼叫信号；又因为电磁波遇到绝缘材料会像光透过玻璃一样穿透，故将手机放在塑料容器或纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机能收到呼叫信号。（3）在建筑物或电梯中，周围有钢筋等金属材料，故手机收不到信号或信号弱。
【答案】（1）能，电磁波能在真空中能传播。（2）不能，能，金属容器能屏蔽电磁波。
（3）因为建筑物是钢筋结构，电梯相当于金属容器，它们对电磁波有屏蔽作用。
8．我们学习过了很多种能，能源就是________________________________，比如________，________。
【解析】能源是自然界中提供能量转化的资源，是人类活动的物质基础；例如：太阳能、风能、电能等都是常见的能源。
【答案】自然界能够为人类提供的某种形式能量的物质资源；太阳能；核能。（也可以填煤炭、石油、天然气等）
一．选择题（共8小题）
1．（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
【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。
【答案】D
2．（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
【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。
【答案】C
3．（2018?盐城）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．微波 B．次声波 C．超声波 D．红外线
【解析】我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波（微波）传递信息的，故A正确。故选A。
【答案】A
4．（2018?昆明）如图所示设施中，用于发电的能源属于可再生的是（ ）
A．风能和水能 B．风能和煤的化学能 C．风能和核能 D．煤的化学能和核能
【解析】A、风能、水能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A正确；B、风能属于可再生能源，煤的化学能，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；C、风能属于可再生能源，核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；D、煤的化学能，核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。故选A。
【答案】A
5．（2018?武汉）关于能量和能源，下列说法错误的是（ ）
A．电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源
B．我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源
C．能量的转化和转移有时是有方向性的
D．自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭
【解析】A、电能需通过消耗一次能源才能获得，叫做二次能源，故A正确；B、化石能源是指由远古时代的动植物在地壳中经过几亿年转化而来的燃料，包括石油、煤和天然气，故B正确；C、内能不能自动地从低温物体转移到高温物体，汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地用来再次开动汽车，这些例子都说明了能量的转化和转移总是具有方向性，故C错误；D、能量既不能创生，也不会消灭。在能的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，故D正确。故选C。
【答案】C
6．（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
【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。
【答案】B
7．（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
【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。
【答案】A
8．（2018?玉林）保护环境，人人有责。如图所示，下面哪种现象更有利于对环境的保护（ ）
A．汽车排放尾气B．养殖场排放污水C．工厂释放烟雾D．使用太阳能路灯
【解析】A、汽车排放的尾气产生有害气体，故A错误；B、水污染有三大来源：工业污染、农业污染、生活污染，养殖场任意排放会污染水造成水污染，故B错误,C、工厂释放烟雾，造成大气污染，故C错误；D、使用太阳能路灯，节约能源，减少污染，有利于对环境的保护，故D正确。故选D。
【答案】D
二．填空题（共4小题）
9．（2018?天门）微波炉利用________（选填“电磁波”或“超声波”）加热食物，食物的分子在微波的作用下强烈振动，使内能________（选填“增加”或“减小”），温度升高。
【解析】微波炉是利用电磁波加热食品的，原理是食物分子在微波的作用下剧烈振动，使得食物内能增加，温度升高，达到成熟状态；
【答案】电磁波；增加。
10．（2017?大连）收音机收到的信号是通过________波（填“超声”或“电磁”）传递的；集成电路中的三极管是利用________（填“半导体”或“超导体”）材料制成的。
【解析】收音机收到的广播节目信号是通过电磁波传递的；集成电路中的三极管是用半导体材料制成的。
【答案】电磁；半导体。
11．（2018?盘锦）美国“勘测卫星”一“苔丝”通过“凌日法”，即行星从其母星前飞过时，会遮挡一部分恒星的光，来确定行星的存在，这是利用光的________；“苔丝”利用太阳能电池板提供电能，太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；“苔丝”通过________向地球传输数据。
【解析】（1）“勘测卫星”﹣﹣“苔丝”通过“凌日法”，即行星从其母星前飞过时，会遮挡一部分恒星的光，来确定行星的存在，这是利用光的直线传播；（2）太阳能可从自然界不断获得，属可再生能源；（3）太空中没有空气，因此需要电磁波传递信息，故“苔丝”是利用电磁波向地球传输数据的。
【答案】直线传播；可再生；电磁波。
12．（2018?营口）如图所示是太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它是由________材料制成的，可以把电能直接转化成________能，太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源、清洁无污染，它是在太阳内部氢原子核发生________（选填“裂变”或聚变”）释放出巨大的能量。
