【备考3+2】物理3年中考2年模拟专题复习学案6.2 信息的传递与能源可持续发展(原卷+解析卷)

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名称 【备考3+2】物理3年中考2年模拟专题复习学案6.2 信息的传递与能源可持续发展(原卷+解析卷)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2018-11-14 13:52:32

文档简介

6.2 信息的传递与能源持续发展
一、电磁波
1.电磁波的产生:_______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_______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、_______
4.无线电广播大致过程:
声信号→_______信号→_______→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
二、信息的传递
5.电话
(1)构成:由_______筒和_______筒组成。
(2)作用:_______筒将声信号转化为电信号,_______筒将电信号转化为声信号。听筒与对方的话筒是_______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_______的频率、振幅变化情况完全一样,模仿_______信号的电信号。
缺点:在传输、放大、加工的过程中易_______,从而使传递的信息发生变化。
数字信号:利用_______的组合来代表信息的信号。
特点:一般只有_______个数字,在传输、放大、加工的过程中很_______,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_______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_______使音频电信号加载到高频电磁波上;③通过天线把载有_______电信号的电磁波发射出去。
(2)信号的接收:①利用_______接收电磁波;②利用收音机_______选出特定信号;③从_______电信号中取出音频信号,放大后送入扬声器;④_______把音频电信号转化为声音。
9.移动电话
移动电话既能_______电磁波,又能_______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_______,可以传递_______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_______中传输损耗小,可长距离传输。光纤通信容量_______,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_______,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.
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_______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_______或_______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.
四、核能
15.核裂变: 重原子核_______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_______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_______能转变为_______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_______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_______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_______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。
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_______,可以保证长期使用;第二,必须足够_______,保证多数人用得起;第三,相关技术必须_______,可以保证多数人可以使用;第四,必须足够_______、_______,可以保证不会严重影响环境。
考点一:变化的电流与声音 电话
例1(2016淄博)下列说法中正确的是 ( )
A.最简单的电话由话筒和听筒组成,听筒把声音转换成电流
B.导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C.“模仿”声音的“一举一动”的电流传递的信号叫做数字信号
D.可见光不属于电磁波
【解析】最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒将声音振动转化成变化的电流;听筒将从远方传来的变化电流还原成声音。21电磁波是个大家族,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X剩射线、γ射线都是电磁波。电磁波频率越高,在相同时间内传输的信息越多。导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号。模仿声音的频率、振幅的“一举一动”的电流信号叫做模拟信号;用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了声音与变化的电流、电磁波信息的传递。是基础题,考试频率高。
【变式跟进1】(2016?阜新)随着数字时代的到来,我们已经可以很方便的使用Wi-Fi、3G或4G网络进行无线手机上网。下列对手机上网的说法中,正确的是(  )
A.使用红外线传输数字信号
B.使用超声波传输数字信号
C.使用光纤传输数字信号
D.使用电磁波传输数字信号
考点二:电磁波 信息传递
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
【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。 【点评】此题主要考查电磁波的传播,是基础知识。
【变式跟进2】(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
考点三:能源
例3(2018?天门)以下各种形式的能源中不属于一次能源的是(  )
A.电能 B.风能 C.水能 D.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。 【点评】本题考查了能源的分类,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
【变式跟进3】(2018?百色)下列选项中,属于可再生能源的是(  )
A.铀矿 B.太阳能 C.天然气 D.煤炭
考点四:能源与可持续发展
例4(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。 【点评】此题考查了核能,核废料的处理,核能发电原理,以及建成的核电站类型,要求学生扩展知识面,灵活运用。
【变式跟进4】(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
一.选择题
1.(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
2.(2016?株洲)随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是(  )
A.输电 B.导热 C.通信 D.照明
3.(2018?徐州)今年3月30日,我国成功发射第30、31颗北斗导航卫星。北斗卫星向地面传递信息是通过(  )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线
4.(2016?河源)关于能源、能量,下列说法正确的是(  )
A.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
C.能量是守恒的,不会发生能源危机
D.化石能源、水能、核能,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源
5.(2018?青海)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
6.(2018?郴州)关于能源的说法,正确的是(  )
A.核电站是利用核聚变来发电的 B.地球上的风能、水能、核能实际上都来自太阳能
C.煤、石油、天然气属于化石能源 D.既然能量是守恒的,所以不需要节约能源
7.(2018?衡阳)下列有关节约能源和信息传递做法或说法正确的是(  )
A.频率越高的电磁波在空气中传播速度越大 B.核电站利用核裂变释放的核能发电
C.节约能源只要提高节能意识就行,与科技进步无关 D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是取之不尽,用之不竭的
8.(2016?成都)关于核电站、能量和能源,下列说法正确的是(  )
A.目前人类己建成的核电站,都是利用核聚变发电
B.核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场
C.所有能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律
D.水能,风能和太阳能都属于不可再生能源
9.(2017?荆门)关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(  )
A.太阳能是不可再生能源
B.当前核电站利用可控核裂变发电
C.LED灯的核心元件发光二极管由超导材料制成
D.WiFi技术是一种无线网络传输技术,它通过超声波传递信息
10.(2016?陕西)图示为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10﹣3kW?h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户,下列说法正确的是(  )
A.太阳能不是清洁能源
B.太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失
C.薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能
D.1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能
11.(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
二.填空题
12.(2018?锦州)6月10日,上海合作组织成员国领导人和有关国际组织负责人齐聚青岛,共商共同发展大计,国家主席习近平主持会议并致开幕词(如图)。现场记者将声音和图象同步传送到电视台利用的是________;习主席前面的话筒是依据________现象制成的,这一原理的能量转化是________。
13.(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。
14.(2018?乌鲁木齐)同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m,绕地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫
星,运行周期跟地球自转周期相同。
(1)同步通信卫星绕地球运行时________(选填“受”或“不受”)地球的引力,周期是________h.同步通信卫星相对于地面的建筑物是________的,________颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线________(选填“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行。
(3)地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要________s。
15.(2016?毕节市)“创新、协调、绿色、开放、共享”是第二届世界互相联网大会的发展理念,计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是________(选填“输电”、“通信”或“导热”),光波________(选填“属于”或“不属于”)电磁波,电磁波在真空中的传播速度为________m/s。
16.(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。
17.(2018?乌鲁木齐)早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小,光弱时风速大的自然特点,使风能、光能互补,从而基本保证发电功率稳定。
(1)风能和光能都来源于________,属于________能源。若太阳光弱的时候风速小,________(选填“能”或“不能”)实现风光互补发电。
(2)风机功率和风速的三次方成正比,风速加倍,其功率增加到原来的________倍。光伏功率和光的辐射量有关,单位面积光能的功率叫光的辐射量,其单位是________。
(3)用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电,风机功率为P1,光伏功率为P2,当P1+P2=________,用电器正常工作。如图乙是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线,在________(选填“9”或““11”)点钟左右,光伏功率最大。对于额定功率为1kW的用电器,在13点~16点这段时间里,风光互补发的电________(选填“能”或“不能”)满足其工作。
三.计算题
18.(2018?西宁)有种太阳能、电能两用热水器,该热水器用电加热时的额定功率为2000w,晴天时在西宁地区,这种热水器一天内吸收的太阳别能为2.8×107J,能将水箱内80kg初温为20℃的水加热到70℃【c水=4.2×103J/(kg?℃)】。求
(1)80kg水吸收的热量是多少?
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少?
(3)如果遇到阴雨天改用电加热,热水器在正常工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间(假设所消耗电能全部转化为内能)?
(4)用电高峰期,家中只有液晶电视机和热水器工作时,热水器将上述同样质量、初温的水加热到问样的温度,实际用时1×104s,通过电能表测得此过程共耗电1.8×107J,此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大(假设热水器所消耗电能全部转化为内能)?
一.选择题
1.(2017?大丰市二模)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
2.(2018?莲池区二模)下列有关声和电磁波的说法正确的是(  )
A.电磁波只能传递信息,不能传递能量
B.声波和可见光都属于电磁波
C.利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递能量
D.看电视时调节音量是为了改变声音的响度
3.(2018?邵阳县三模)转动收音机调谐器的旋钮是为了(  )
A.选定某一频率的电台信号 B.调节收音机的音量
C.把音频信号转换成声音 D.把声音信号从高频调制信号中检出来
4.(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
5.(2017?郯城县一模)2017年3月,在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束。“开放的大门不关,改革的脚步不停”,这是今年全国人民两会上最强的声音,全国人民通过收听广播、观看电视了解两会消息,倍感振奋。关于广播和电视信号,下列说法正确的是(  )
A.广播信号是超声波 B.广播信号是次声波
C.电视信号是电磁波 D.电视信号是激光
6.(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
7.(2017?祁阳县三模)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
8.(2018?涪城区校级二模)下列有关能量和信息的说法中正确的是(  )
A.电磁波在15℃空气中的传播速度为340m/s
B.倒车雷达是靠发射和接收电磁波来工作的
C.光纤通信是利用激光在光导纤维中不断折射传递信息的
D.氢弹爆炸所释放的能量来自于热核反应
9.(2018?朝阳区二模)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
10.(2018?顺义区二模)下列各种发电方式中,利用不可再生能源发电的是(  )
A.风力发电 B.水力发电 C.火力发电 D.太阳能发电
11.(2018?铜仁市模拟)目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识,正确的是(  )
A.核能是可再生能源
B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C.核能发电是利用原子核聚变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
12.(2018?雁塔区校级模拟)有一种新型充电宝,既可以利用太阳能给自身充电,又能给手机等电子设备充电。下列有关说法正确的是(  )
A.太阳能属于不可再生能源 B.太阳能电池可以把太阳能转化为电能
C.给手机充电时手机电池相当于电源 D.LED指示灯是由超导材料制成的
13.(2018?路南区模拟)下列做法不符合节能减排的是(  )
A.用洗菜的水浇花 B.大量使用一次性筷子
C.用遥控器关闭电视机,再关闭电源 D.改进燃煤技术,减少二氧化硫与粉尘排放
二.填空题
14.(2018?振兴区校级三模)我国登山测量队员携带先进仪器成功登顶珠峰,所带的全球卫星定位系统(GPS)可通过________在地面和卫星之间传递信息。该波在真空中的速度是________km/s;所带的雷达探测仪能利用________来探测山顶冰雪的厚度(填“超声波”或“次声波”)。
15.(2018?鞍山二模)电视信号可通过卫星覆盖全球,它是用________传递信息的,这种信号________(填“能”或“不能”)在真空中传播。
16.(2018?江南区校级二模)光纤通信是利用________(电磁波/超声波)在光导纤维中________(反射/折射/直线传播),实现信息传输的,它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰等优点。
17.(2018?广东模拟)平常生活中我们使用的电能属于________(选填“一次”或“二次”)能源。我国首辆月球车“玉兔号”成功登陆月球开展探测工作,“玉兔号”在月球上工作的能源主要来源于________(选填“太阳能”或“核能”),地面控制中心利用________控制月球车。
三.计算题
18.(2018?广东模拟)小明家最近装了一台如图所示的“光电互补型”太阳能热水器,其参数如图所示。该热水器晴天以吸收太阳能作为加热方式,若长期处于阴雨天,还可改用电加热方式。
XX牌热水器
型号V﹣55
额定容积100L
额定电压220V
额定频率54Hz
额定功率1500W
防水等级△
(1)小明发现当热水器贮满水时,第二天早上起来水温比睡觉前低了5℃,则在晚上热水器中的水放出了多少热量?(水的比热容为4.2×103J/(kg?℃))
(2)水放出的热量相当于多少m3的天然气完全燃烧放出的热量?(天然气的热值为8.4×107J/m3)
(3)若在雨天使用电热器将一满箱水从20℃加热到60℃,加热器正常工作7h,则此热水器的效率为多少?
6.2 信息的传递与能源持续发展
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
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.
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.
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。
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。
考点一:变化的电流与声音 电话
例1(2016淄博)下列说法中正确的是 ( )
A.最简单的电话由话筒和听筒组成,听筒把声音转换成电流
B.导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C.“模仿”声音的“一举一动”的电流传递的信号叫做数字信号
D.可见光不属于电磁波
【解析】最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒将声音振动转化成变化的电流;听筒将从远方传来的变化电流还原成声音。21电磁波是个大家族,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X剩射线、γ射线都是电磁波。电磁波频率越高,在相同时间内传输的信息越多。导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号。模仿声音的频率、振幅的“一举一动”的电流信号叫做模拟信号;用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。故选C。
【答案】C。 【点评】本题考查了声音与变化的电流、电磁波信息的传递。是基础题,考试频率高。
【变式跟进1】(2016?阜新)随着数字时代的到来,我们已经可以很方便的使用Wi-Fi、3G或4G网络进行无线手机上网。下列对手机上网的说法中,正确的是(  )
A.使用红外线传输数字信号
B.使用超声波传输数字信号
C.使用光纤传输数字信号
D.使用电磁波传输数字信号
【解析】Wi-Fi、3G或4G手机随时随地进行无线网络登录。对于手机无线上网,主要是使用电磁波传递数字信号的。故选D。
【答案】D。
【点评】本题主要考查学生对现代网络通信的了解和掌握,解答此题的关键是知道电磁波的应用。
考点二:电磁波 信息传递
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
【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。 【点评】此题主要考查电磁波的传播,是基础知识。
【变式跟进2】(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
【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。
【点评】本题考查了电磁波、声音的利用,属于基础知识。
考点三:能源
例3(2018?天门)以下各种形式的能源中不属于一次能源的是(  )
A.电能 B.风能 C.水能 D.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。 【点评】本题考查了能源的分类,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
【变式跟进3】(2018?百色)下列选项中,属于可再生能源的是(  )
A.铀矿 B.太阳能 C.天然气 D.煤炭
【解析】A、铀矿属于化石燃料,不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故A错误;B、太阳能从自然界里源源不断的得到补充,属于可再生能源,故B正确;CD、天然气、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CD错误。故选B。
【答案】B。
【点评】本题难度不大,了解可再生能源和不可再生能源的特点是正确解答本题的关键。
考点四:能源与可持续发展
例4(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。 【点评】此题考查了核能,核废料的处理,核能发电原理,以及建成的核电站类型,要求学生扩展知识面,灵活运用。
【变式跟进4】(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
【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。
【答案】B
【点评】本题考查了太阳能的产生、太阳能的分类、太阳能的优点等知识。
一.选择题
1.(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
【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
【点评】此题主要考查电磁波的传播,是基础知识。
2.(2016?株洲)随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老百姓家庭。光纤的主要用途是(  )
A.输电 B.导热 C.通信 D.照明
【解析】光纤已经成为现代通信的主要传输工具,它具有容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点。故选C。
【答案】C
【点评】本题主要考查学生对:光纤通信的了解和掌握,是中考的热点。
3.(2018?徐州)今年3月30日,我国成功发射第30、31颗北斗导航卫星。北斗卫星向地面传递信息是通过(  )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线
【解析】卫星导航系统传递信息利用的是电磁波,电磁波可以在真空中传播。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了电磁波在生活中的应用,生活中利用电磁波的地方非常多。如:卫星通信、无线电视、无线广播、手机等,是一道基础题。
4.(2016?河源)关于能源、能量,下列说法正确的是(  )
A.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
C.能量是守恒的,不会发生能源危机
D.化石能源、水能、核能,不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源
【解析】A、可再生能源足够清洁、无污染环境,可以保证不会严重影响环境,是未来理想能源的一个重要发展方向,故A正确。B、核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染,核废料具有放射性,但不应该关闭,应该合理的利用,故B错误;C、由于能量的转化具有方向性,所以无节制的消耗能源会造成能源危机,故C错误;D、化石能源、核能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;而水能可以从自然界不断地得到,属于可再生能源,所以D错误。故选A。
【答案】A
【点评】该题考查了能源的分类、开发和利用的知识,知道能源的转化具有方向性,并有节约能源和环保的意识是解决该题的关键。
5.(2018?青海)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
【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
【点评】本题考查了一次与二次能源的辨别,是一道基础题,知道一次与二次能源的概念即可正确解题。
6.(2018?郴州)关于能源的说法,正确的是(  )
A.核电站是利用核聚变来发电的 B.地球上的风能、水能、核能实际上都来自太阳能
C.煤、石油、天然气属于化石能源 D.既然能量是守恒的,所以不需要节约能源
【解析】A、核电站子核的裂变的链式反应产生的能量发电,故A错误;B、地球上的风能、水能、生物质能都来源于太阳,核能不是来自太阳能,故B错误;C、煤、石油、天然气属于化石能源,故C正确;D、能量虽然是守恒的,总量不变,但是我们可以利用的能源是有限的,并且能量的转化有时是不可逆的,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查核能的利用,化石能源以及能量守恒是一道基础题。
7.(2018?衡阳)下列有关节约能源和信息传递做法或说法正确的是(  )
A.频率越高的电磁波在空气中传播速度越大
B.核电站利用核裂变释放的核能发电
C.节约能源只要提高节能意识就行,与科技进步无关
D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是取之不尽,用之不竭的
【解析】A、电磁波的传播速度等于3×108m/s是一个定值,与频率无关,故A错误;B、核电站都是利用可控的核裂变来进行工作的,故B正确;C、加强发展科技,提高能源的利用率,会更多的节约能源,故C错误;D、能量虽守恒,但能量的转化具有方向性,可以利用的能源是有限的,所以要节约能源,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题主要考查了电磁波的传播速度、核能的利用、节约能源的措施以及对能量守恒定律的理解,属于综合性题目。
8.(2016?成都)关于核电站、能量和能源,下列说法正确的是(  )
A.目前人类己建成的核电站,都是利用核聚变发电
B.核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场
C.所有能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律
D.水能,风能和太阳能都属于不可再生能源
【解析】A、核电站是利用核裂变来释放能量的,不是利用核聚变,故A错误;B、核废料具有放射性,会对环境和生物造成严重的危害,不直接堆放在露天垃圾场,要做防辐射处理,故B错误;C、所有能量的转移和转化过程都遵循能量守恒定律,故C正确;D、能够源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源,太阳能、风能和水能是可再生能源,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查学生对核能的利用、核废料的处理问题、能量守恒定律以及能源分类相关知识的掌握情况,综合性强,在学习过程中注意知识的积累。
9.(2017?荆门)关于能源、信息和材料,下列说法正确的是(  )
A.太阳能是不可再生能源
B.当前核电站利用可控核裂变发电
C.LED灯的核心元件发光二极管由超导材料制成
D.WiFi技术是一种无线网络传输技术,它通过超声波传递信息
【解析】A、太阳能可以从自然界源源不断的得到补充,因此是可再生能源,故A错误;B、核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的,故B正确;C、LED灯的核心元件发光二极管是由半导材料制成的,故C错误;D、WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了能源分类、卫星通信、核能利用、半导体的相关知识,具有一定的综合性,熟练掌握各项知识是解题的关键。
10.(2016?陕西)图示为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10﹣3kW?h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户,下列说法正确的是(  )
A.太阳能不是清洁能源
B.太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失
C.薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能
D.1g薄膜太阳能电池1h可提供2.16×104J的电能
【解析】A、太阳能清洁环保无污染,所以A错误;B、太阳能从太阳传递到薄膜电池上有一定的效率,所以有能量损耗,所以B错误;C、薄膜太阳能电池将光能直接转化为电能,所以C错误;D、可根据题目已知条件“1g薄膜太阳能电池1h可提供6×10﹣3kW?h的电能”进行单位换算得出以焦耳为单位的电能数值,6×10﹣3kW?h=6×10﹣3×3.6×106J=2.16×104J,D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查太阳能电池的优点和电能的计算,关键是正确计算太阳能电池板产生的电能。
11.(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
【点评】本题考查了太阳能的有关知识。
二.填空题
12.(2018?锦州)6月10日,上海合作组织成员国领导人和有关国际组织负责人齐聚青岛,共商共同发展大计,国家主席习近平主持会议并致开幕词(如图)。现场记者将声音和图象同步传送到电视台利用的是________;习主席前面的话筒是依据________现象制成的,这一原理的能量转化是________。
【解析】(1)电视信号的发射过程中,话筒把声信号转化成电信号,摄像机把图象变成电信号。这种电信号由于频率低,不会在空中激起强烈的电磁波,所以要通过调制器的调制;(2)动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,即将声信号转化为电信号的过程;则电磁感应现象中消耗机械能,产生电能,所以是将机械能转化为电能的过程。
【答案】电磁波;电磁感应;机械能转化为电能。
【点评】本题考查了电磁波的传播,声音与能量及动圈式话筒的工作过程及原理,动圈式话筒是根据电磁感应现象工作的,将声音信号转变成电信号。
13.(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。
【点评】本题主要考查学生对电磁波、半导体的了解和掌握,比较简单,属于基础知识的考查。
14.(2018?乌鲁木齐)同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m,绕地心转动的圆轨道(同步轨道)上运行的卫
星,运行周期跟地球自转周期相同。
(1)同步通信卫星绕地球运行时________(选填“受”或“不受”)地球的引力,周期是________h.同步通信卫星相对于地面的建筑物是________的,________颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。
(2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天线脱落,天线________(选填“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行。
(3)地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要________s。
【解析】1)由万有引力可知同步通信卫星绕地球运行时受球的引力,地球的自传周期为24h,同步通信卫星绕地球运行周期也是24h,同步通信卫星相对于地面的建筑物的位置没有发生变化,故是静止的,在地球的周围均匀配置3颗同步通信卫星,就可以实现全球通信;(2)同步通信卫星上的天线脱落,由于惯性天线仍然在同步轨道上运行;(3)离地面高度为3.6×107m,甲发出信号到他收到乙自动回复的信号,信号传的距离是4×3.6×107m=1.44×108m,由v=可得,t===0.48s。
【答案】(1)受;24;静止;3;(2)仍然;(3)0.48。
【点评】本题考查同步卫星的周期,以及惯性,速度公式的运用是一道综合应用题。
15.(2016?毕节市)“创新、协调、绿色、开放、共享”是第二届世界互相联网大会的发展理念,计算机通过光纤接入互联网,光纤的作用是________(选填“输电”、“通信”或“导热”),光波________(选填“属于”或“不属于”)电磁波,电磁波在真空中的传播速度为________m/s。
【解析】光纤网络是光纤通信的载体,因此光纤的主要作用是通信;光波属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
【答案】通信;属于;3×108。
【点评】本题主要考查学生对光纤通信特点、光波是一种电磁波、真空中电磁波的传播速度等知识的了解和掌握,是中考的热点,是一道基础题。
16.(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。
【解析】LED是一种半导体发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝直接能够发光,即把电能直接转化成光能;太阳能属于可再生能源,其主要特点是取之不尽用之不竭,并且环保无污染;在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能。
【答案】半导体;光;可再生;聚变。
【点评】本题考查了太阳能的利用和进行的核反应的类型,知道太阳能是可再生能源。
17.(2018?乌鲁木齐)早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小,光弱时风速大的自然特点,使风能、光能互补,从而基本保证发电功率稳定。
(1)风能和光能都来源于________,属于________能源。若太阳光弱的时候风速小,________(选填“能”或“不能”)实现风光互补发电。
(2)风机功率和风速的三次方成正比,风速加倍,其功率增加到原来的________倍。光伏功率和光的辐射量有关,单位面积光能的功率叫光的辐射量,其单位是________。
(3)用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电,风机功率为P1,光伏功率为P2,当P1+P2=________,用电器正常工作。如图乙是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线,在________(选填“9”或““11”)点钟左右,光伏功率最大。对于额定功率为1kW的用电器,在13点~16点这段时间里,风光互补发的电________(选填“能”或“不能”)满足其工作。
【解析】(1)根据能源分类的标准可知,太阳能、风能都来源于太阳能,可以从自然界直接获得源源不断的获得,属于一次能源或可再生能源;风光互补发电是利用太阳光强时风速小,光弱时风速大的自然特点,使风能、光能互补,如果太阳光弱的时候风速小,不能实现风光互补发电;(2)风机功率和风速的三次方成正比,风速加倍,其功率增加到原来的23=8 倍;单位面积光能的功率叫光的辐射量,即光的辐射量,其中光能功率的单位是“W”,故光的辐射量的单位是W/m2;(3)用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电,风机功率为P1,光伏功率为P2,当P1+P2=P,用电器正常工作;根据图象知光伏功率最大的时间是11点;根据图象知在13点~16点风光互补发的电能的和大于1kW,能满足额定功率为1kW的用电器工作。
【答案】(1)①太阳;②一次(可再生);③不能;(2)①8;②W/m2;(3)①P;②11;③能。
【点评】对于此类结合现代科技考查物理知识的题目,是现在中考的热点,解决此类问题时要紧扣物理考点,认真分析作答。
三.计算题
18.(2018?西宁)有种太阳能、电能两用热水器,该热水器用电加热时的额定功率为2000w,晴天时在西宁地区,这种热水器一天内吸收的太阳别能为2.8×107J,能将水箱内80kg初温为20℃的水加热到70℃【c水=4.2×103J/(kg?℃)】。求
(1)80kg水吸收的热量是多少?
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少?
(3)如果遇到阴雨天改用电加热,热水器在正常工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间(假设所消耗电能全部转化为内能)?
(4)用电高峰期,家中只有液晶电视机和热水器工作时,热水器将上述同样质量、初温的水加热到问样的温度,实际用时1×104s,通过电能表测得此过程共耗电1.8×107J,此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大(假设热水器所消耗电能全部转化为内能)?
【解析】(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×4.2×103J/(kg?℃)×80kg×(70﹣20)℃=1.68×107J;
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率:η=×100%=×100%=60%;
(3)假设热水器所消耗电能全部转化为内能,W电=Q吸=1.68×107J;
因为W电=Q吸=Pt,所以t===8400s;
(4)热水器的实际功率:P热===1680W,
液晶电视机消耗的电能:W液=W总﹣W热=1.8×107J﹣1.68×107J=1.2×106J;
液晶电视机的实际功率:P液===120W。
【答案】(1)80kg水吸收的热量是1.68×107J;(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率是60%;(3)如果遇到阴雨天改用电加热,热水器在正常工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要8400s;(4)热水器和液晶电视机的实际电功率分别为1680W和120W。
【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活息息相关,使学生觉得学了物理有用,在应用时要注意应结合题意选择合适的计算公式。
一.选择题
1.(2017?大丰市二模)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
【点评】本题主要考查学生对电磁波的产生以及电磁波的接收的了解和掌握,是一道基础题。
2.(2018?莲池区二模)下列有关声和电磁波的说法正确的是(  )
A.电磁波只能传递信息,不能传递能量
B.声波和可见光都属于电磁波
C.利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递能量
D.看电视时调节音量是为了改变声音的响度
【解析】A、电磁波能传递信息,也能传递能量,故A错误;B、声音不是电磁波,传播需要介质,不能在真空中传播,光是电磁波,可以在真空中传播,故B错误;C、利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息,故C错误;D、调节音量的大小是为了改变声音的响度,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题考查了声音的相关知识,属于基础知识的考查,具有一定的综合性,比较简单。
3.(2018?邵阳县三模)转动收音机调谐器的旋钮是为了(  )
A.选定某一频率的电台信号 B.调节收音机的音量
C.把音频信号转换成声音 D.把声音信号从高频调制信号中检出来
【解析】转动收音机调谐器的旋钮是为了从接收的电磁波中,选出需要的某一频率的电磁波。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了调谐器的作用,即选台。不要把调谐和检波混淆,调谐是选出需要的信号,检波是把这种信号取出来。
4.(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
【点评】了解电视塔电视信号的发射原理是解题此题的关键。
5.(2017?郯城县一模)2017年3月,在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束。“开放的大门不关,改革的脚步不停”,这是今年全国人民两会上最强的声音,全国人民通过收听广播、观看电视了解两会消息,倍感振奋。关于广播和电视信号,下列说法正确的是(  )
A.广播信号是超声波 B.广播信号是次声波
C.电视信号是电磁波 D.电视信号是激光
【解析】A.广播信号是电磁波而不是超声波。故选项A错误;B.广播信号是电磁波而不是次声波。故选项B错误;C.电视是利用电磁波来传递信息的。故选项C正确;D.电视是利用电磁波来传递信息的,而激光是应用在光纤通信领域的。故选项D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了信息传递的相关知识,属于基础知识的考查,比较简单。
6.(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
【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。
【答案】A
【点评】本题考查了电磁波的应用,属于基础知识。
7.(2017?祁阳县三模)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
【点评】本题考查了互联网的功能,对此我们应有所了解。
8.(2018?涪城区校级二模)下列有关能量和信息的说法中正确的是(  )
A.电磁波在15℃空气中的传播速度为340m/s
B.倒车雷达是靠发射和接收电磁波来工作的
C.光纤通信是利用激光在光导纤维中不断折射传递信息的
D.氢弹爆炸所释放的能量来自于热核反应
【解析】A.电磁波在空气中的速度为3×108m/s,故选项A错误;B.倒车雷达是利用超声波工作的,故选项B错误;C.光纤通信是利用激光在光导纤维中反射来传递信息的,故选项C错误;D.氢弹是利用核聚变释放的能量工作的,因此氢弹爆炸所释放的能量来自于热核反应,故选项D正确。故选D。
【答案】D
【点评】强化对课本基础知识的记忆是解决识记性题目的基础,本题涉及的知识点较多,是一道学科综合题,但难度不大,是一道基础题。
9.(2018?朝阳区二模)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
【点评】本题考查电磁波的传播,掌握导航卫星的工作原理即可正确解题。
10.(2018?顺义区二模)下列各种发电方式中,利用不可再生能源发电的是(  )
A.风力发电 B.水力发电 C.火力发电 D.太阳能发电
【解析】风力、水力、太阳能能够源源不断地从自然界获得,是可再生能源,水利发电、风力发电、太阳能发电都是利用可再生能源发电的;火力发电利用煤进行发电,煤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,则火力发电是利用不可再生能源发电的,故C符合题意。故选C。
【答案】C
【点评】知道各电厂发电原理、知道再生能源与不可再生能源的概念即可正确解题。
11.(2018?铜仁市模拟)目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识,正确的是(  )
A.核能是可再生能源
B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C.核能发电是利用原子核聚变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
【解析】A、核能不是可再生能源,故A错误;B、核能发电是利用原子核裂变释放的能量来发电的,故B正确;C、核能发电是利用原子核裂变释放的核能,氢弹是利用轻核的聚变制成的,故C错误;D、核电站和原子弹都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,而原子弹的裂变过程是不加控制的,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题主要考查学生对核能的理解和掌握。核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。
12.(2018?雁塔区校级模拟)有一种新型充电宝,既可以利用太阳能给自身充电,又能给手机等电子设备充电。下列有关说法正确的是(  )
A.太阳能属于不可再生能源 B.太阳能电池可以把太阳能转化为电能
C.给手机充电时手机电池相当于电源 D.LED指示灯是由超导材料制成的
【解析】A、太阳能是一种短时间就能得到补充的能源,是可再生能源,故A错误;B、太阳能电池工作时可以将太阳能转化为电能,故B正确;C、在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,在电路中手机电池消耗电能,所以手机电池相当于用电器,故C错误;D、充电宝上的LED指示灯是利用半导体材料制成的,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】本题以充电宝为载体,考查了太阳能的转化、电能的转化、能源的分类以及半导体材料的应用等知识,属于基础题目。
13.(2018?路南区模拟)下列做法不符合节能减排的是(  )
A.用洗菜的水浇花 B.大量使用一次性筷子
C.用遥控器关闭电视机,再关闭电源 D.改进燃煤技术,减少二氧化硫与粉尘排放
【解析】A.洗菜水浇花,可以实现水的循环使用,有利于节能减排;B.大量使用一次性筷子会导致对树木或竹子的需求量增加,不符合节能减排的要求;C.用遥控器关闭电视机,再关闭电源,防止长时间待机消耗能源,有利于节能减排;D.改进燃煤技术,减少二氧化硫与粉尘的排放,有利于节能减排。故选B。
【答案】B
【点评】本题主要考查节能常识,树立节能意识,从我做起,养成良好习惯。
二.填空题
14.(2018?振兴区校级三模)我国登山测量队员携带先进仪器成功登顶珠峰,所带的全球卫星定位系统(GPS)可通过________在地面和卫星之间传递信息。该波在真空中的速度是________km/s;所带的雷达探测仪能利用________来探测山顶冰雪的厚度(填“超声波”或“次声波”)。
【解析】全球卫星定位系统是通过电磁波在地面和卫星之间传递信息的,电磁波的传播速度和光速一样,速度值等于3×105km/s,雷达探测仪能穿透很厚的雪层,所以要有很强的穿透能力,因此它利用的是超声波;
【答案】电磁波;3×105;超声波。
【点评】电磁波的传播速度和光速一样,超声是频率超过20000Hz的声音,具有很强的穿透能力,要会用这些知识点解决实际问题。
15.(2018?鞍山二模)电视信号可通过卫星覆盖全球,它是用________传递信息的,这种信号________(填“能”或“不能”)在真空中传播。
【解析】电视信号可通过卫星覆盖全球,它传递信息是利用电磁波传递信息的;电磁波能在真空中传播。
【答案】电磁波;能。
【点评】此题考查的是我们对于卫星通信的了解,考查的内容是比较简单的,是一道基础题。
16.(2018?江南区校级二模)光纤通信是利用________(电磁波/超声波)在光导纤维中________(反射/折射/直线传播),实现信息传输的,它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰等优点。
【解析】光也是一种电磁波,光纤通信是利用激光在光导纤维内壁不断反射来传递信息的,光纤的抗干扰能力强,不受外界电磁波的干扰与影响,而且本身也不向外界辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合,在传输过程中,一般不会受到外界的影响,只有将光缆弄断,信号的传输才有可能中断。
【答案】电磁波;反射。
【点评】光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方。
17.(2018?广东模拟)平常生活中我们使用的电能属于________(选填“一次”或“二次”)能源。我国首辆月球车“玉兔号”成功登陆月球开展探测工作,“玉兔号”在月球上工作的能源主要来源于________(选填“太阳能”或“核能”),地面控制中心利用________控制月球车。
【解析】电能不能从自然界直接获取,是由其他能源转化来的,属于二次能源;“玉兔号”在月球上工作的能源主要来源于太阳能;月球上没有空气,而真空不能传声,而电磁波可以在真空中传播,所以地面控制中心利用电磁波控制月球车的。
【答案】二次;太阳能;电磁波。
【点评】本题考查了能源的分类、太阳能和电磁波的利用,属于基础性题目。
三.计算题
18.(2018?广东模拟)小明家最近装了一台如图所示的“光电互补型”太阳能热水器,其参数如图所示。该热水器晴天以吸收太阳能作为加热方式,若长期处于阴雨天,还可改用电加热方式。
XX牌热水器
型号V﹣55
额定容积100L
额定电压220V
额定频率54Hz
额定功率1500W
防水等级△
(1)小明发现当热水器贮满水时,第二天早上起来水温比睡觉前低了5℃,则在晚上热水器中的水放出了多少热量?(水的比热容为4.2×103J/(kg?℃))
(2)水放出的热量相当于多少m3的天然气完全燃烧放出的热量?(天然气的热值为8.4×107J/m3)
(3)若在雨天使用电热器将一满箱水从20℃加热到60℃,加热器正常工作7h,则此热水器的效率为多少?
【解析】(1)装满时水质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水放出热量:Q放=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×5℃=2.1×106J;
(2)由Q放=Q吸=vq得,需要天然气的体积:V===2.5×10﹣2m3;
(3)水吸收热量:
Q吸′=cm(t2﹣t1)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(60℃﹣20℃)=1.68×107J;
电流做功:W=Pt=1500W×7×60×60s=3.78×107J;
热水器的效率:η=×100%=×100%=44.4%。
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