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30小题，满分60分，每小题2分）
1．（2分）（2019?滨州）2019年央视春晚首次实现全媒体传播，并在4K、5G、VR、AR、AI等多方面进行技术创新，首次进行4K超高清直播，全程采用5.1环绕声，实现5G内容传输，是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下面说法正确的是（ ）
A．观众是根据音调分辨出钢琴声和二胡声的
B．5G的传输速度更大，是因为5G是通过超声波传递信息的
C．手机通过Wi﹣Fi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的
D．收看过程中为不影响他人，把音量调小一些，这是在传播过程中减弱噪声
2．（2分）（2019?日照）“华为”是“中国制造”向“中国智造”发展的典型代表，是中国智慧和民族精神的缩影。今年，华为公司突破重重困难率先在全球布局5G通信。任正非说，5G信号比3G、4G快三四十倍，也就是在相同时间内传输的信息更多，“传输的信息更多”，最主要的原因应是5G信号（ ）
A．传输信息更加稳定 B．使用的电磁波频率更高
C．使用模拟信号进行通信 D．在真空中的传播速度大于光速
3．（2分）（2019?桂林）下列说法中错误的是（ ）
A．电磁波能在真空中传播 B．卫星通信利用电磁波传递信息
C．手机通话利用超声波传递信息 D．“WIFI”上网利用电磁波传递信息
4．（2分）（2019?徐州）“北斗+5G”技术将用于助力北京打造智慧型冬奥会，这项技术主要利用（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
5．（2分）（2019?巴中）下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（ ）
A．由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的
B．北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的
C．电磁波只能传递信息不能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
6．（2分）（2019?黄石）我国的北斗系统是全球导航卫星系统之一，用户与卫星之间实现信息传送是通过（ ）
A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．红外线
7．（2分）（2019?福建）北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气
8．（2分）（2019?随州）目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载体是（ ）
A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．可见光
9．（2分）（2019?荆州）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）
A．导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
B．我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的
C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
D．电话听筒是把声信号转换成电信号
10．（2分）（2019?郴州）2019年被称为5G元年，6月6日我国开始发放5G商用牌照。5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（ ）
A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s
C．光是一种电磁波 D．中央电视台和郴州电视台发射的电磁波传播速度不同
11．（2分）（2019?临沂）2019年4月15日京雄高铁采用铺轨机正式铺轨，此铺轨机（如图）首次应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
12．（2分）（2019?扬州）“北斗”导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．激光
13．（2分）（2019?无锡）无锡是我国首个移动物联网连接规模超千万的地级市。移动物联网用户可以通过手机实现远程控制。手机传递信息是利用了（ ）
A．红外线 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
14．（2分）（2019?绵阳）下列各种活动中，能通过互联网做到的是（ ）
A．传送网购的运动鞋 B．远程学习物理课程
C．输送发电厂的电能 D．传输纸质信件
15．（2分）（2019?益阳）关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．红外线、紫外线不属于电磁波
B．将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波
C．电磁波只能在空气中传播
D．声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的
16．（2分）（2019?莱芜区）能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变来发电的
B．我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用超声波来传递信息的
C．光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D．煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源
17．（2分）（2019?青海）物理兴趣小组的同学们调查发现，青海地区存在多种类型的发电站。下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．水电站 B．风电站 C．太阳能电站 D．燃气电站
18．（2分）（2019?铁岭）北京世博园周边道路安装了92根智慧灯杆，智慧灯杆除了照明还具有许多其他功能，如噪声监测、无线Wi﹣Fi、视频监控充电等。关于智慧灯杆，下列说法正确的是（ ）
A．无线Wi﹣Fi是利用超声波传递信息的
B．噪声监测功能可以在传播过程中减弱噪声
C．用智慧灯杆给电动汽车充电时，智慧灯杆相当于电源
D．智慧灯杆工作时消耗的电能属于一次能源
19．（2分）（2019?日照）下列能源既是一次能源又是不可再生能源的是（ ）
A．石油 B．电能 C．风能 D．太阳能
20．（2分）（2019?营口）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是可再生能源，是应该优先发展的新能源
B．LED灯内的发光二极管是由超导材料制成的
C．核电站是利用可控的核聚变释放的能量发电的
D．用手机无线上网是利用了超声波传输信号的
21．（2分）（2019?玉林）随着人们环保意识的增强，我市环境有很大改善。以下做法不利于改善环境的是（ ）
A．随地张贴小广告 B．严禁燃放烟花爆竹
C．不随地乱扔垃圾 D．减少使用化石能源
22．（2分）（2019?辽阳）如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用。下列说法正确的是（ ）
A．硅光电池板是由超导材料制成的
B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．太阳能属于不可再生能源
23．（2分）（2019?怀化）下列属于不可再生能源的是（ ）
A．煤 B．风能 C．太阳能 D．水能
24．（2分）（2019?桂林）为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是（ ）
A．大力发展风力发电 B．大力发展火力发电
C．减少化石燃料的使用 D．开发使用电能驱动的电动汽车
25．（2分）（2019?徐州）我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是（ ）
A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．风能
26．（2分）（2019?巴中）下列关于能源说法正确的是（ ）
A．太阳能是清洁能源 B．核能是可再生能源
C．煤是新型能源 D．电能是一次能源
27．（2分）（2019?云南）2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县（市、区）达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“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
28．（2分）（2019?铜仁市）以下各种形式的能源，属于二次能源的是（ ）
A．水能 B．风能 C．太阳能 D．电能
29．（2分）（2019?大庆）下列描述符合科学事实的是（ ）
A．我国目前远距离输电采用的电压是220V
B．地磁场对射向地球赤道的宇宙高速带电粒子流的运动方向无影响
C．秦山核电站的核反应堆应用了核裂变的原理
D．光和声音在液体中的速度比在空气中的速度快
30．（2分）（2019?岳阳）2019年6月4日，“美丽中国，我是行动者”环保宣传活动在岳阳南湖广场举行。下列做法与活动主题不相符的是（ ）
A．短距离出行用自行车代替机动车 B．将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧
C．禁放烟花爆竹 D．回收废旧电池
二．填空题（共9小题，满分36分，每小题4分）
31．（4分）（2019?抚顺）如图所示为无线投影仪，它能够连接手机，接收手机发出的 （填“电磁波”或“超声波”）来播放影像。投影仪发射的多彩影像是由红、 、蓝三种色光混合而成的，并在屏幕上发生 （填“漫”或“镜面”）反射，使全家人能在各个不同位置共同观赏。
32．（4分）（2019?鞍山）手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （填“超声波”或“电磁波”）；手机中科技含量最高的元件是芯片，芯片的核心部分主要是由 （填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料制成的；智能手机传递信息的电信号采用 （填“模拟”或“数字”）信号。
33．（4分）（2019?营口）我国自行研发的被誉为“零高度飞行器”的新型磁悬浮工程样车运行试验成功，填补了世界中速磁浮交通系统空白，磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了 ，提高车速。列车上高精度GPS系统利用了 波对车实时定位，该波在真空中的传播速度为 m/s。
34．（4分）（2019?怀化）华为Mate8手机充满电后电板储存的电能为1.38×10﹣2kW?h，相当于 J（结果精确到0.01）；华为的5G技术领先全球，5G支持下的超高清、远距离视频传输利用了 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息。
35．（4分）（2019?辽阳）如图是一款智能便携超声波监测仪，它正在监测一名孕妇腹中的胎儿，此监测仪采用了与医院B超类似的超声波技术，并能通过无线WIFI与智能手机连接，在手机屏幕上就能看到胎儿清晰的实时影像。这款监测仪利用了超声波来传递 ，智能手机通过 波接收监测仪的数据；手机屏幕上的彩色影像是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
36．（4分）（2019?滨州）2018年12月27日，我国北斗三号基本系统完成建设并开始提供全球服务。如图所示，北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能电池板由 能转化而来的。
37．（4分）（2019?十堰）太阳能热水器是通过 方式使水的内能增加。小红家的太阳能热水器内装有60kg的水，某天阳光照射5小时后，热水器内水温从20℃升高到70℃，则水吸收的太阳能为 J，这些水若改用天燃气加热升高同样的温度，天燃气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，则需要消耗 m3的天燃气【c水＝4.2×103J/（kg?℃），q＝4×107J/m3】
38．（4分）（2019?丹东）我国正在大力开发核能发电，核电站利用核反应堆中核 （填“聚变”或“裂变”）来加热水，将核能转化为水蒸气的 能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。
39．（4分）（2019?朝阳）不懂垃圾分类就不懂什么是新时尚，把垃圾分类回收后，可用于发电，从能源的角度看，电能属于 （填“一次能源”或“二次能源”）；电动自行车在使用过程中，是将电能主要转化为 能。
三．解答题（共1小题，满分4分，每小题4分）
40．（4分）（2019?烟台）
拥抱5G时代
5G电话通了，5G手术成功了，5G庭审开庭了……近期，5G“很忙”形形色色的与5G有关的应用频频在我们视野中出现。
5G技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，5G技术即将在移动终端大规模推出。无论是1G、2G、3G，还是4G、5G，无论什么黑科技、白科技，博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学中的基本公式“c＝λv”，即：“光速＝波长×频率”（国际单位制中，波长的单位为米；频率单位为赫兹）。
电磁波的功能特性，是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播（绕射能力越差），在传播介质中的衰减也越大。
5G技术采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱，为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
阅读上文，回答下列问题：
（1）依据你的理解，给文中“传输速率”下一个定义。
（2）5G技术的难点是什么？技术人员是通过什么突破数据传输的瓶颈？
（3）国际上主要使用28GHz（1G＝109）电磁波进行5G商用的频段试验，利用文中提到的知识，估算5G商用电磁波的波长约为 mm（计算结果保留一位小数）。
第二十一章 《信息的传递、能源与可持续发展》达标检测
参考答案与试题解析
一．选择题（共30小题，满分60分，每小题2分）
1．【解答】A、观众是根据音色来分辨出钢琴声和二胡声的，故A错误；
B、5G的传输通过电磁波传递信息的，故B错误；
C、手机可以接受电磁波，通过Wi﹣Fi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的，故C正确；
D、把音量调小一些，这是在声源处减弱噪声，故D错误。故选：C。
2．【解答】 “传输的信息更多”，也就是在相同时间内传输的信息更多，最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高，故B正确，ACD错误。故选：B。
3．【解答】A、电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，故A正确；
B、卫星通信是利用电磁波来实现的，故B正确；
C、手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的，故C错误；
D、手机用“WiFi”上网是利用电磁波来传递信息的，故D正确。故选：C。
4．【解答】 “北斗+5G”技术是利用电磁波传递信息的，故A正确。故选：A。
5．【解答】A、5G技术是利用电磁波进行信息传输的，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故B正确；
C、电磁波既能传递信息又能传递能量，故C错误；
D、不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，大小为3×108m/s，故D错误。
故选：B。
6．【解答】北斗导航卫星系统传递信息利用的是电磁波中的微波。故选：C。
7．【解答】（1）超声波和次声波属于声波，而声音不能在真空中传播，故BC错误；
（2）空气只能作为传播的介质，而不能作为北斗导航卫星与地球之间的通讯，故D错误；
（3）电磁波可以在真空中传播，因此北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用电磁波传播的，故A正确。故选：A。
8．【解答】次声波、超声波都属于声波不能再真空中传播。而WIFI是用微波来传递信息的，微波与可见光的波段不同，属于不同的电磁波；故选：C。
9．【解答】A、导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故A项说法正确。
B、卫星在太空中，太空中是真空，声波在真空中不能传声，所以不能利用超声波导航，故B项说法错误。
C、固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的，故C项说法错误。
D、电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故D项说法错误。故选：A。
10．【解答】A、电磁波可以在真空中传播，故A错误；
B、声音在空气中传播速度约为340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误；
C、光是一种电磁波，故C正确；
D、中央电视台和郴州电视台发射的电磁波频率不同，但不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故D错误。故选：C。
11．【解答】我国自主研发的“北斗”定位系统是利用电磁波进行定位的，所以铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是电磁波，故A正确，BCD错误。
故选：A。
12．【解答】 “北斗”导航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A正确。
故选：A。
13．【解答】手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的，故B正确。故选：B。
14．【解答】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；
传送网购的运动鞋、传输纸质信件要利用交通工具完成，输送发电厂的电能需要利用电网完成，故B正确，ACD错误。故选：B。
15．【解答】A、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于电磁波；故A错误。
B、迅速变化的电流能激起电磁波，该选项的操作能产生迅速变化的电流；故B正确。
C、电磁波传播不需要介质；故C错误。
D、声呐是利用超声波来工作的；故D错误。故选：B。
16．【解答】A、核电站是利用铀核裂变发生链式反应释放出大量的核能来发电的，是可控链式反应，故A错误；
B、北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故B错误；
C、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，故C错误；
D、煤炭、石油、天然气属于不可再生能源，也是一次性能源，故D正确。
故选：D。
17．【解答】太阳能、风能、水能可以源源不断的从自然界得到，是可再生能源；天燃气在自然界中的储量有限，会越用越少，不可能在短时间内得到补充，是不可再生能源；
所以利用不可再生能源发电的是燃气电站，故D符合题意。故选：D。
18．【解答】A、无线Wi﹣Fi是利用电磁波传递信息的，故A错误；
B、噪声监测仪只能监测噪音值，是一种监测设备，并不是降低噪音的手段和措施，在街头设置噪声监测仪，不能减弱噪声，故B错误；
C、用智慧灯杆给电动汽车充电时，智慧灯杆提供电能，所以它相当于电源，故C正确；
D、电能不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以它是二次能源，故D错误。故选：C。
19．【解答】A、石油属于不可再生资源，可以直接从自然界中获取，属于不可再生的一次能源，故A符合题意；
B、电能是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，故B不符合题意；
C、风能可以直接从自然界中获取，并且可以在短时间内得到补充，属于可再生的一次能源，故C不符合题意；
D、太阳能可以直接从自然界中获取，并且可以在短时间内得到补充，属于可再生的一次能源，故D不符合题意。故选：A。
20．【解答】A、太阳能能源源不断获得，是可再生能源，是应该优先发展的新能源，故A正确；
B、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故B错误；
C、目前的核电站利用的是核裂变释放的能量，故C错误；
D、用手机无线上网是利用了电磁波传输信号的，故D错误。故选：A。
21．【解答】A、随意贴小广告，破坏城市环境，造成城市“牛皮癣”，不利于改善环境；
B、烟花爆竹在燃放过程会产生二氧化硫等许多有害气体；严禁其燃放能改善环境；
C、不随地扔垃圾，显然能减少城市环境的破坏，能在一定程度改善环境；
D、化石能源在燃烧过程排放温室气体二氧化碳以及一些有害气体一氧化碳、二氧化硫等；减少使用化石能源有利于改善环境；故选：A。
22．【解答】A、硅光电池板由半导体材料制成，故A错误；
B、硅光电池板可将太阳能转化为电能，故B正确；
C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，而不是裂变，故C错误；
D、太阳能可源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源，故D错误。故选：B。
23．【解答】A、根据可再生和不可再生能源的区别，可知：煤、石油、天然气等化石源是短时间内不能再次产生的，是不可再生能源；故A符合题意；
BCD、太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生或可以源源不断从自然界获得，是可再生能源，故BCD不合题意。故选：A。
24．【解答】A、风能是可再生能源，风力发电清洁、无污染。可以减少能源利用对环境的污染和破坏。故A正确；
B、火力发电的原料是煤或天然气等化石能源，属于不可再生能源，同时发电工程会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，会加重环境污染。故B不正确；
C、化石燃料属于不可再生能源，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放，有助于减小环境污染。故C正确；
D、电动汽车行驶过程中噪音小，无尾气排放，能够减少对环境的污染和破坏。故D正确。故选：B。
25．【解答】 “光充储”电动汽车充电站，利用太阳能发电板将太阳能转化为电能，蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来，故C符合题意。故选：C。
26．【解答】A、太阳能安全、清洁，开发利用太阳能不会给环境带来污染，叫做清洁能源。故A正确；
B、核能属于新能源，但核材料的储量是一定的，所以属于不可再生能源。故B错误；
C、煤是传统能源，也叫做常规能源。故C错误；
D、电能是由其他能源转化来的，属于二次能源。故D错误。故选：A。
27．【解答】ABC、小风扇的本质是风力发电机，利用的是电磁感应原理将风能转化为电能；太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能。所以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。故AB错误、C正确；
D、太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低，更不可能把太阳能全部转化为电能。故D错误。故选：C。
28．【解答】水能、风能和太阳能等可以直接从自然界获取并利用的能源，是一次能源；电能是通过其他形式的能转化而来的，是二次能源。故选：D。
29．【解答】A、为了减小电能在输送中的损耗，我国目前远距离输电采用的是高压（大于1000V）输电方法，故A错误；
B、地磁场与射向地球赤道的宇宙高速带电粒子流方向并不平行，所以对带粒子流有力的作用，所以会对其运动方向有影响，故B错误；
C、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故C正确；
D、光声音在液体中速度比空气中快，但光在空气中的传播速度大于在液体中的传播速度，故D错误。故选：C。
30．【解答】A、自行车代替机动车可以减少尾气的排放，属于绿色出行；故A正确。
B、焚烧垃圾产生大量的二氧化碳以及有害气体，对环境造成很大的危害；故B错误。
C、燃放烟花爆竹的时候产生大量的二氧化硫等有害气体，对环境造成很大的危害，因此禁放烟花爆竹；故C正确。
D、废旧电池不做专门的处理，对环境危害很大，所以要对废旧电池进行专门的回收；故D正确。故选：B。
二．填空题（共9小题，满分36分，每小题4分）
31．【解答】（1）手机是依靠电磁波来传递信息的，所以无线投影仪是接收手机发出的电磁波来播放影像的；
（2）投影仪发射的多彩影像画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的；
（3）屏幕用表面粗糙的白布做成，能使射向屏幕的光发生漫反射，即使光线射向四面八方，能使各个方向的同学都能看到屏幕上的像。
故答案为：电磁波；绿；漫。
32．【解答】（1）手机是利用电磁波传递信息的；
（2）手机芯片是由半导体制成的，具有单向导电性；
（3）手机的声音、图象信息都是数字信号。故答案为：电磁波；半导体；数字。
33．【解答】（1）磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了摩擦力，提高车速度；
（2）车载高精度GPS系统可对车实时定位，该系统定位时利用了电磁波；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。故答案为：摩擦；电磁；3×108。
34．【解答】（1）1kW?h＝3.6×106J，1.38×10﹣2kW?h＝1.38×10﹣2×3.6×106J＝4.97×104J，
（2）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。故答案为：4.97×104；电磁波。
35．【解答】（1）智能便携超声波监测仪可以监测孕妇腹中胎儿的情况，利用了超声波来传递信息的；（2）智能手机可以通过电磁波接收监测仪的数据；
（3）手机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。故答案为：信息；电磁；绿。
36．【解答】太阳能电池板是把太阳能转化成电能的装置，所以北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能电池板由太阳能转化而来的。故答案为：太阳。
37．【解答】太阳热水器内的水吸收热量，温度升高，是通过热传递方式使水的内能增加。
水吸收的热量（水吸收的太阳能）：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×60kg×（70℃﹣20℃）＝1.26×107J；
由η＝×100%可得天然气完全燃烧释放的热量：
Q放＝＝＝1.8×107J，
由Q＝Vq可得，需要消耗天然气的体积：
V＝＝＝0.45m3。故答案为：热传递；1.26×107；0.45。
38．【解答】核电站是通过可控的核裂变来获取能量的；
核电站利用核反应堆加热水，将核能转化为水蒸气的内能，再通过蒸汽轮机转化为机械能，带动发电机转动，转化为电能。故答案为：裂变；内。
39．【解答】（1）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，电能是二次能源；
（2）电动车工作时，消耗电能，得到机械能和内能，即将电能主要转化为机械能。
故答案为：二次能源；机械。
三．解答题（共1小题，满分4分，每小题4分）
40．【解答】（1）传输速率是无线信号传播的快慢，频率越高，能使用的频率资源越丰富，频率资源越丰富，其传输速率就越高；
（2）5G技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，5G枝术即将在移动终端大规模推出；采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短覆盖能力大幅减弱，为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
（3）光速＝波长×频率，物理学中的基本公式“c＝λv”；
5G商用电磁波频率28GHz＝28×109Hz，c＝3×108m/s，
则5G商用电磁波的波长λ＝＝≈0.0107m＝10.7mm。
答：（1）传输速率就是无线信号传播的快慢；
（2）5G技术的难点是数据传输；技木人员是通过提高信号的频率突破数据传输的瓶颈；
（3）10.7。
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：（2019?泰州三模）5G网络作为第五代移动通信网络，很快会投入使用。5G手机传递信息依靠的是（ ）
A．红外线 B．次声波 C．微波 D．超声波
【错解】选D，理由：超声波属于声波，传播声音需要声波。
【析错】电磁波可以在真空中传播，但是超声波或次声波，其都不能在真空中传播，且其传播速度远小于电磁波的传播速度，故现代的移动电话都是利用电磁波来传递信息的。
【正解】选C，理由：5G手机属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，微波是电磁波，故C正确。故选：C。
易错点2 能源分类
典例2：（2019?怀柔区一模）下列能源中属于可再生能源的是（ ）
A．天然气 B．水能 C．煤炭 D．石油
【错解】选C，理由：煤炭开采不完.
【析错】从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源；人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，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、水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、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，故C不符合题意； D、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D不符合题意。故选：B。
易错点3 核变化与化学变化
典例3：（2019春?东莞市月考）核电站是利用鈾原子核发生 释放能量的，氢能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于 （选填“清洁”或“非清洁”）能源。不同能最之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量保持 。
【错解】化学变化；清洁；不变。理由：核反应时进行的是化学反应。
【析错】（1）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；（2）清洁能源是指能源在使用中对环境无污染或污染小的能源，如太阳能、风能、海洋能、水能、气体能源等；非清洁能源是指能源在使用中对环境污染较大的能源，如各种固体能源、裂变核燃料、石油等；（3）自然界中存在不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下都可以相互转化，同种形式能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，但是具有方向性的。
【正解】核裂变；清洁；不变。理由：（1）核电站是利用铀原子核发生裂变释放能量来发电的；（2）氢能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属清洁能源；
（3）自然界中存在不同形式的能量，各种不同形式的能量在一定条件下都可以相互转化，同种形式能量也可在不同物体间进行转移，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。故答案为：裂变；清洁；不变。
知识点一：电磁波
典例1：（2019?越秀区模拟）如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波和声波都是由物体振动产生的
B．γ射线在真空中的传播速度比可见光快
C．胸透机所使用的电磁波的波长比雷达用的电磁波短
D．用收音机收听96.2MHz频道的广播，会听到频率为96.2MHz的声音
【考查方向】声音的产生；电磁波的产生；电磁波的传播与应用。
【名师点睛】（1）迅速变化的电流周围产生电磁波；声音是由物体振动产生的；
（2）可见光和不可见光的传播速度是相同的；（3）体检透视机用的电磁波频率比雷达高，波长短；（4）收音机接收无线电波的频率与发出声音的频率不同。
【答案】C
【解析】A、迅速变化的电流周围产生电磁波，不是物体的振动产生的，故A错误； B、γ射线和可见光都是电磁波，它们在真空中传播速度相同，故B错误；
C、由图知，雷达电磁波的频率在1010Hz左右，而透视机电磁波的频率在1016-1018Hz之间，说明透视机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高，波长短，故C正确； D、用收音机收听96.2MHz频道的广播时，接收的是无线电波的频率，不是听到频率为96.2MHz的声音，故D错误。故选：C。
典例2：（2019?泰州三模）5G网络作为第五代移动通信网络，很快会投入使用。5G手机传递信息依靠的是（ ）
A．红外线 B．次声波 C．微波 D．超声波
【考查方向】电磁波的传播与应用．
【名师点睛】电磁波可以在真空中传播，但是超声波或次声波，其都不能在真空中传播，且其传播速度远小于电磁波的传播速度，故现代的移动电话都是利用电磁波来传递信息的。
【答案】C
【解析】G手机属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，微波是电磁波，故C正确。故选：C。 知识点二：信息的传递
典例3：（2019?荆州）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）
A．导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
B．我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的
C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
D．电话听筒是把声信号转换成电信号
【考查方向】电磁波的产生；电磁波的传播与应用；卫星中继通信；电话机的原理．
【名师点睛】（1）迅速变化的电流可以产生电磁波。（2）声不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播。（3）固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的。（4）电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号。
【答案】选 A
【解析】A、导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故A项说法正确。B、卫星在太空中，太空中是真空，声波在真空中不能传声，所以不能利用超声波导航，故B项说法错误。C、固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的，故C项说法错误。D、电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故D项说法错误。故选：A。
典例4：（2019?滨海县一模）为进一步强化安全意识与环保意识，近期滨海县安监、环保等多个职能部门联动，对县域内各行各业存在的安全隐患及肆意排污等现象进行彻查，严防企业生产过程中重、特大事故的发生。下列有关说法中符合物理知识或规律的是（ ）
A．滨海县濒临黄海，水资源取之不尽、用之不竭，废水可适当排放
B．因为气体具有流动性，所以工厂排放的废气不会造成环境污染
C．某些工业废料长期随意堆放极易燃爆，燃爆过程中的能量转化类似于内燃机的做功冲程
D．工厂在生产过程中排放的烟尘属于分子量级的微粒
【考查方向】能源危机与能源消耗对环境的影响．
【名师点睛】①地球上的水资源很丰富，但是能够被人类直接利用的水资源相对来说是比较匮乏的，节约用水、减少水污染人人有责；②空气具有自净能力，但是不可以随意排放气体；③内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；④分子的直径非常小，一般在10-10m左右，肉眼和一般显微镜无法直接观察。
【答案】C
【解析】A、滨海县虽然濒临黄海，水资源较丰富，但不是取之不尽、用之不竭的；废水不能随意排放，会造成水污染。故A错误； B、空气虽然具有流动性，有一定的自净能力，但是不可以随意排放气体，否则会造成严重的环境污染。故B错误； C、工业废料长期随意堆放极易燃爆，燃爆过程中的能量转化类似于内燃机的做功冲程，都是内能转化为机械能的过程。故C正确； D、工厂在生产过程中排放的烟尘属于固体颗粒，属于微米量级或更大量级的微粒，不是分子量级的微粒。故D错误。故选：C。
知识点三：波长、波速及频率关系的应用
典例5：（2019?营口）我国自行研发的被誉为“零高度飞行器”的新型磁悬浮工程样车运行试验成功，填补了世界中速磁浮交通系统空白，磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了 ，提高车速。列车上高精度GPS系统利用了 波对车实时定位，该波在真空中的传播速度为 m/s。
【考查方向】增大或减小摩擦的方法；电磁波的传播与应用．
【名师点睛】（1）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力；在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；（2）GPS是卫星导航、定位系统，信息需要在真空中传播，利用的是电磁波；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
【答案】摩擦；电磁；3×108。
【解析】（1）磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了摩擦力，提高车速度；（2）车载高精度GPS系统可对车实时定位，该系统定位时利用了电磁波；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
故答案为：摩擦；电磁；3×108。
知识点四：能源分类
典例6： （2019?铁岭）北京世博园周边道路安装了92根智慧灯杆，智慧灯杆除了照明还具有许多其他功能，如噪声监测、无线Wi-Fi、视频监控充电等。关于智慧灯杆，下列说法正确的是（ ）
A．无线Wi-Fi是利用超声波传递信息的
B．噪声监测功能可以在传播过程中减弱噪声
C．用智慧灯杆给电动汽车充电时，智慧灯杆相当于电源
D．智慧灯杆工作时消耗的电能属于一次能源
【考查方向】防治噪声的途径；电磁波的传播与应用；电源及其能量转化；能源的分类．
【名师点睛】（1）现代通信，如无线上网、3G通信、蓝牙三种网络通信技术、手机通信等都是利用电磁波传递信息的；（2）噪声监测仪只能监测噪音值，是一种监测设备，并不是降低噪音的手段和措施；（3）根据电池充电时的能量转化进行分析；（4）无法从自然界直接获取的，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源是二次能源。
【答案】C
【解析】A、无线Wi-Fi是利用电磁波传递信息的，故A错误； B、噪声监测仪只能监测噪音值，是一种监测设备，并不是降低噪音的手段和措施，在街头设置噪声监测仪，不能减弱噪声，故B错误； C、用智慧灯杆给电动汽车充电时，智慧灯杆提供电能，所以它相当于电源，故C正确； D、电能不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到，所以它是二次能源，故D错误。故选：C。
典例7：（2019春?沙雅县期中）不可再生能源：凡是越用越少， 在短期内从自然界得到补充的能源。如 、 、天然气、 。
【考查方向】能源的分类．
【名师点睛】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。
【答案】不能；煤；石油；核能。
【解析】可再生能源是指，越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源；如煤、石油、天然气、核能等。故答案为：不能；煤；石油；核能。
知识点五：能源与可持续性发展
典例8：（2019?桂林）为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是（ ）
A．大力发展风力发电 B．大力发展火力发电
C．减少化石燃料的使用 D．开发使用电能驱动的电动汽车
【考查方向】能源的利用和对环境的危害．
【名师点睛】减少能源的利用对环境的污染和破坏的基本原则：（1）充分利用资源和能源，采用无毒无害的原料；（2）在无毒无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；（3）提高能源利用率，力图使原料的能量都被产品所消纳，实现零排放；（4）生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好产品。
【答案】B
【解析】A、风能是可再生能源，风力发电清洁、无污染。可以减少能源利用对环境的污染和破坏。故A正确； B、火力发电的原料是煤或天然气等化石能源，属于不可再生能源，同时发电工程会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，会加重环境污染。故B不正确； C、化石燃料属于不可再生能源，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放，有助于减小环境污染。故C正确； D、电动汽车行驶过程中噪音小，无尾气排放，能够减少对环境的污染和破坏。故D正确。故选：B。
典例9：（2019?齐齐哈尔）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是（ ）
A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应
B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低
C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采
D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源
【考查方向】能源的分类；能源的利用和对环境的危害。
【名师点睛】①温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的；②煤、石油和天然气合称化石能源，属于不可再生能源；③核燃料在地球上的储量是有限的，属于核能属于不可再生能源。
【答案】B
【解析】A、天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应。故A错误； B、煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤在能源领域重要性有所降低。故B正确； C、石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。故C错误； D、核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。故D错误。故选：B。
