易错专练20:信息和能源
易错点一:不能正确区分电磁波、声波。
典例1:(2019?南平模拟)WiFi是将电脑、手机与互联网以无线方式连接的技术,可进行信息、文件等材料的无线传输,此过程中各种信息的传输是利用( )
A.次声波 B.电磁波 C.超声波 D.红外线
【错解】选C,理由:WiFi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B,理由:利用WiFi无线上网时,路由器利用电磁波向四周有效范围内的终端传递信息。
故选:B。
针对训练2:(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
【解析】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。
【答案】C
易错点二:不能正确区分能源分类。
典例2:(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
【错解】选A,理由:水用后会枯竭。
【析错】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;根据可再生能源和不可再生能源的特点来作答。
【正解】选D,理由: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。
针对训练2:(2019?郴州)自然界有些能源一旦消耗就很难再生,因此我们要节约能源。下列能源属于不可再生能源的是( )
A.石油 B.风能 C.水能 D.太阳能
【解析】太阳能、水能、风能等在短时间内可以再次产生,是可再生能源,化石能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。故选:A。
【答案】A
强化训练
1.(2019秋?迁安市期末)下列关于信息的传递说法错误的是( )
A.有线电话是靠电流传递信息的
B.模拟信号比数字信号更先进
C.无线广播、无线电视、手机都是靠电磁波传递信息的
D.电磁波传递信息不需要介质,能在真空中传播
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
3.(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
4.(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
5.(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
6.(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
7.(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
8.(2019秋?秀英区校级月考)造成温室效应的最主要原因是( )
A.汽车和工厂排放的废气和烟尘 B.煤、石油、天然气的大量燃烧
C.人造含氟制冷剂的泄露 D.二氧化硫等有毒气体的大量产生
9.(2019?西湖区校级模拟)随着经济的发展,能源的消耗也越来越大,节约能源提高各类机械的效率是我们一直追求的梦想,下列设想或措施不可行的是( )
A.利用超导体制作电热水壶的电阻丝 B.电动汽车逐步代替汽油汽车
C.低楼层住宅不安装电梯 D.冬天空调温度设置得不要太高
10.(2019?江岸区校级模拟)关于信息和能源,下列说法不正确的是( )
A.核反应堆中的链式反应是核聚变,是可以控制的,用作核电站
B.化石燃料实际上是上亿年前地球接收的太阳能
C.光纤通信是依靠激光在光导纤维内壁上多次发生反射来传递信息的
D.导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
11.(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。
12.(2019?岫岩县校级三模)太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成,太阳能电池板把太阳能转化为 能,太阳能是太阳内部氢原子核发生核 (选填“裂变”或“聚变”)时释放能量。
13.(2019秋?靖江市校级月考)一太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到80℃,则热水器内的水吸收了 J的太阳能;这是通过 的方式改变了水的内能,其实质是内能的 (填“转化”或“转移”)。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
14.(2019秋?淮安区期中)如图所示,嫦娥二号卫星两侧巨大的太阳能电池板,是卫星全部用电的来源。电池板相当于电路中的 ,能将太阳能转化为 能。
15.(2019?广陵区校级一模)2019年3月30日,中国移动集团与上海市政府共同宣布,上海成为全国首个中国移动5G试商用城市。工作人员现场拨通了首个5G手机对话,标志着我国已经进入移动通信的5G时代。移动通信实际上利用 传递信号的。将手机悬挂在密闭的玻璃瓶中,用抽气机抽去瓶中的空气,打电话呼叫瓶内的手机,手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号。
16.(2019秋?安徽期末)十九大报告提出:“绿水青山就是金山银山”,倡导保护环境,使用新能源势在必行。请说出使用太阳能等新型能源汽车代替燃油汽车的一条优点: 。
17.(2019秋?揭阳期末)阅读短文回答下列问题:
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电波(无线电波与光的性质一样,可以在真空中传播)遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的巡航速度可以达到每小时90﹣150千米,可以搭载高分辨率摄像机、专业光学相机、红外相机等。
如图是热播节目《爸爸去哪了》航拍“无人机”。下表是本款无人机的部分技术参数。
风扇数量
4个
工作噪声
<90dB
遥控距离
3000m
整机质量
500g
充电时间
200分钟
飞行时间
6﹣12分钟
(1)无人机是利用 波进行遥控的。
(2)该无人机的质量大约相当于 只鸡蛋的质量,若无人机飞离地面10m高处,其质量为
kg。
(3)在无人机降落过程中,地面相对于其随身携带的相机是 (选填“静止”、“上升”或“下降”)的。
(4)雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(直径小于等于2.5 的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。据报道,我国在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速 成气体(选填物态变化),从周围空气中吸热,使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物,令其降落在地面上。
18.(2019?雨花区模拟)阅读短文,然后回答文后问题
“嫦娥”登月
2018﹣2019年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏,和以往不同,嫦娥这次登陆地在月球背面。月球背面电磁环境非常干净,无法直接接收来自地球的无线电信号,在登月之前,先要发射一颗中继卫星保障通讯。
2018年5月21日,嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继星发射升空。12月8日,“嫦娥”开始奔月之旅。12月30日8时55分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。
2019年1月3日早上,嫦娥四号探测器从距离月面15km处开始实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7km/s逐步下降。在8km到6km处,探测器进行快速姿态调整,不断接近月球。在距月面100m处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。在选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯?卡门撞击坑的预选着陆区。落月后,在地面控制下,通过“鹊桥”中继星的中继通信链路,嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作,建立了定向天线高码速率链路。科研人员通过“鹊桥”中继星发送了拍照遥控指令。在鹊桥”中继星支持下,巡视器全景相机对着陆器进行成像,着陆器地形地貌相机对巡视器成像。
在第一个月夜降临后,嫦娥四号着陆器和玉兔二号探测器陆续进入了休眠状态。在第一个月夜休眠期间,着陆器上配置的同位素温差电池为月夜温度采集器供电,该采集器于测点位置成功监测第一月夜温度变化情况,月表温度在月夜期间最低达到﹣190℃,这是我国探月工程首次获取月夜温度探测数据。
嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器工作稳定,红外成像光谱仪、中性原子探测仪等科学载荷顺利开展科学探测活动。
(1)科研人员通过“鹊桥”中继星发送了拍照遥控指令是通过 传播;(填“超声波”、“电磁波”或“次声波”)
(2)嫦娥四号探测器从距离月面15km处开始实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7km/s逐步下降。说明了 ;
(3)从文中提出一个与物理知识相关的问题,并做出正确回答,要求与上述两问不重复。
提问: ;回答: 。
19.(2019秋?伊犁州期末)图中是某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射﹣段时间后,水温从10℃升高到50℃.试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值是8.4×107J/m3)
(3)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
20.(2019秋?汝阳县期末)小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,利用太阳能加热。小明调查该地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为1.4×106J. 若一热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,那么:
(1)它一天中接收的太阳能约为多少?
(2)若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使100Kg的水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(3)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
/
1.(2019?锦江区校级模拟)下面是小明同学对“能源的开发利用”和“信息传递”的一些认识,其中正确的有( )
A.太阳能、核能和地热能属于可再生的一次能源,电能属于二次能源
B.光纤网络和电视遥控器都是利用电磁波来传输信号
C.卫星通信利用高频率微波来传输信号是因为电磁波的频率越高传输速度越快
D.在核电站的核反应堆内部,核燃料具有的核能通过核裂变反应直接转化为电能
2.(2019?常州一模)如图为我国已并网发电的秦山核电站的工作原理图,下列说法错误的是( )
A.核能是二次能源也是不可再生能源
B.发电机的工作原理是电磁感应,产生的电流叫做感应电流
C.汽轮机是热机的一种,它可把内能转化成机械能
D.反应堆内进行的是核裂变﹣﹣核能转化成内能
3.(2019?锡山区校级三模)如图所示,太阳能路灯由LED灯、太阳能电池和蓄电池组成,该装置可将白天来自太阳的能量储存起来,到夜晚时提供给LED灯工作。在白天阳光照射时,整个装置中太阳能电池的能量转化是( )
A.化学能→电能→光能 B.太阳能→电能→光能
C.太阳能→电能→化学能 D.太阳能→电能
4.(2019?南浔区一模)2018年3月2日,电影《厉害了,我的国》在全国各大影院火爆上映。特别是作为大国工程“一带一路”国家名片的“华龙一号”核电机组(如图),代表创新成果的人造太阳,在影片中亮相,再次彰显了大国实力。下列关于“华龙一号”核电中核能说法正确的是( )
A.核能直接转化为电能
B.该原理与太阳释放能量的原理相同
C.利用核裂变原理
D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
5.(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
6.(2019?宁波模拟)“华龙一号”作为“一带一路”建设的新名片,是中国核电“走出去”战略的主要典范之一。以下关于核电站的说法正确的是( )
A.核电站是利用重核裂变来发电的
B.发电时核能直接转化为电能
C.核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场
D.核能在转化和转移过程中,没有遵循能量守恒定律
7.(2019?玉田县二模)关于声和电磁波,下列说法中正确的是( )
A.声和电磁波都可以在真空中传播
B.电磁波在真空中的传播速度为340m/s
C.“听诊器”能是使人的心脏振动幅度增大,响度增大
D.汽车的“倒车雷达”利用的是超声波
8.(2019?莆田一模)2018年10月诺贝尔物理学奖颁发给在激光物理学领域做出贡献的科学家,激光是( )
A.电磁波 B.次声波 C.超声波 D.X射线
9.(2019?成都二模)关于电磁波和现代通信,下列说法不正确的是( )
A.移动电话是利用电磁波传递信息的
B.光能在弯曲的光纤中传播
C.我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用超声波进行定位的
D.中央电视台与成都电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度相同
10.(2019?温州三模)2019年1月11日,我国西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星2D”卫星发射升空,卫星进入预定轨道。“中星2D”卫星是我国最新研制的通信广播卫星,可为全国广播电台、电视台、无线发射台和有线电视网等机构提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。下列说法正确的是( )
A.中星2D卫星环绕着地球运动时受平衡力的作用
B.中星2D卫星太阳能电池板能将太阳能转化为电能
C.中星2D卫星在远地点的动能大于近地点的动能
D.中星2D卫星从近地点向远地点运动质量逐渐变小
11.(2019秋?本溪月考)青藏高原的海拔很高,拥有得天独厚的太阳能资源。如图所示,是一藏民利用太阳灶烧水的情景,这个过程将 转化为内能。将一壶2kg的水从20℃加热到沸腾,太阳灶共接收1.4×106J的太阳能,已知,此太阳灶太阳能转化为水的内能的效率为30%,那么当时水的沸点是 ℃.[已知c水=4.2×103J/(kg?℃)]
12.(2019?武鸣区模拟)远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。例如:地面卫星控制中心是利用 向“嫦娥三号”传递指令的;倒车雷达利用 来判断到障碍物的距离。(选填“电磁波”、“超声波”、“紫外线”、“红外线”、“可见光”)
13.(2019?宣威市校级模拟)2018年11月19日我国在西昌卫星发射中心成功发射第四十三颗北斗导航卫星,该卫星属地球同步轨道卫星,该卫星相对地球来说是 的:若北斗卫星向地面传输一条信息用时0.07s,则该卫星距离地面的高度为 m。
14.(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。
15.(2019?营口模拟)生活中常见的微波炉是利用 来加热食品的,它 (填“能”或“不能”)在真空中传播。太阳光通过三棱镜可以发生 现象,太阳光中的 可以灭菌。
16.(2019?麒麟区校级一模)2018年11月19日,我国在西昌卫星发射中心成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星,导航系统通过 传递实时信息,该卫星向地面传输信息时,从发出到地面接收到用时0.07s,则此卫星距地面的高度为 m。
17.(2019秋?东台市期中)阅读下面的短文,回答问题。
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。太阳能热水器通常安装在建筑物顶部,通过上下水管与各个家庭的水龙头相连。太阳能热水器与各楼层的高度差存在差异,故各楼层与热水器相连的水龙头处的水压也就不同。
如图甲所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料。
/
请回答以下问题:
(1)当太阳光入射到黑色的吸热层上时,是通过 的方式改变了水的内能,使管内水温升高。
(2)相比于燃气热水器,使用太阳能热水器的优点有 (只写一种)。
(3)使用太阳能热水器时,只要打开与其相连的水龙头,水就会以一定的速度流出,水的动能由 转化而来,一般来说住在高层住户与太阳能热水器相连的水龙头出水速度比低层 (快/慢)。
(4)你认为 (能/不能)将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上,理由是: 。
(5)如果热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将120L的水温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么集热器上需要得到的太阳能为 J,集热器的面积至少要是 m2。
18.(2019秋?黄梅县期中)“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星,是世界首颗地球轨道外专用中继通信卫星,作为地月通讯和数据中转站,“鹊桥”中继卫星能实现与嫦娥四号探测器以及与地面的双向通信。“鹊桥”中继星支持嫦娥四号着陆器和巡视器“玉兔2号”已经完成了多个月昼的月面工作,提供了稳定可靠的中继通信链路。如图所示是“鹊桥”中继卫星与地球、月球位置关系的示意图。
(1)月球上是没有空气的。如果让玉兔2号在月球上“抓”一把混合在一起的岩石和月壤(陨石撞击后形成的灰尘)从某一高度由静止同时释放,哪一个先落地?
A.岩石先落地 B.月壤先落地 C.岩石和月壤同时落地
(2)“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信是通过声音来进行的吗?为什么?
, 。
(3)“玉兔二号”巡视器已完成第十月昼的科学探测工作,于10月5日19时30分进入第十月夜。第十月昼期间,巡视器根据整体规划进行移动,目前累计行走289.769米。月球巡视器“玉兔2号”在月球上行进速度不能太快,只能慢慢走,走走停停。假如某一时刻“鹊桥”中继卫星距离地球46.2万千米,距离月球7.5万千米。请通过计算“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要多长时间?”来说明“玉兔2号”行进速度不能太快的原因(电磁波的速度与光速相等)。
19.(2020?新抚区一模)如图是某太阳能热水器,向其中注入50L的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.[c水=4.2×103J/(kg?℃)].求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是8.4×107J,则这段时间该太阳能热水器的效率是多少?
(3)若改用加热效率为15%的炉子将这些水升高同样的温度,需完全燃烧多少千克煤?(q煤=3.5×107J/kg)
20.(2019秋?崇川区校级月考)有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如表所示。将它安装在阳光充足的水平楼顶上,并送满水。
(1)若该太阳能热水器每天接收的太阳能为3.36×107J,其中有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?
型号
JL﹣88
水容量/kg
80
自身质量/kg
40
(2)每天接受的太阳能相当于完全燃烧多少千克的煤气所放出的热量?(水的比热容4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg)
强化训练
参考答案与试题解析
1.【解答】A、有线电话利用变化的电流传递信息。此选项正确;
B、数字信号比模拟信号先进。此选项错误;
C、移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的。此选项正确;
D、电磁波可以在真空中传播,传递信息不需要介质。此选项正确。
故选:B。
2.【解答】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。
3.【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。
4.【解答】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。
5.【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。
6.【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。
7.【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。
8.【解答】二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,从而导致地球表面温度升高。
因此,二氧化碳也被称为温室气体。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;
为减少大气中过多的二氧化碳,我们可以通过植树造林,绿化草地,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。
故选:B。
9.【解答】A、由于超导体不会产生电热,所以人们需要电热的地方是不能用超导体的,也就是电热水壶的电阻丝不能采用超导材料制作。故A不可行;
B、电动汽车代替汽油汽车,可以减轻环境污染,提高能量转化效率。故B可行;
C、低楼层不安装电梯,既可以锻炼身体,又可以节约电能。故C可行;
D、冬天空调温度不要设置得太高,在满足取暖的前提下,能减小空调的实际功率,减少消耗的电能。故D可行。故选:A。
10.【解答】A、核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控裂变(链式反应)释放能量的,故A错误;
B、地球在50亿年中储存的太阳能是我们今天使用的大部分能源的源泉,我们今天开采的化石燃料,实际上就是在开采上亿年前地球接收的太阳能,故B正确;
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,故C正确;
D、迅速变化的电流周围会产生电磁波,故D正确。
故选:A。
11.【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。
12.【解答】太阳能电池板是把太阳转化成电能。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;
故答案为:电;聚变。
13.【解答】(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(80℃﹣20℃)=2.52×107J;
(2)太阳热水器内的水吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变了水的内能,其实质是发生了内能的转移。
故答案为:2.52×107;热传递;转移。
14.【解答】嫦娥二号卫星两侧巨大的太阳能电池板给卫星提供电能,所以电池板相当于电路中的电源;太阳能电池可以将太阳能转化为电能。
故答案为:电源;电。
15.【解答】移动通信实际上是利用电磁波能在真空中传播传递信号的。
将手机悬挂在密闭的玻璃瓶中,用抽气机抽去瓶中的空气,打电话呼叫瓶内的手机,手机能收到呼叫信号,这说明电磁波能在真空中传播。
故答案为:电磁波;能。
16.【解答】使用太阳能等新型能源汽车代替燃油汽车,减少二氧化碳的排放,能缓解温室效应。
故答案为:减少二氧化碳的排放,缓解温室效应。
17.【解答】(1)无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电波遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机;
(2)由表格数据可知,无人机的整机质量500g,
无人机的质量大约相当于鸡蛋的个数:n=/=10个;无人机飞离地面10m高处,其质量为500g,即0.5kg;
(3)在无人机降落过程中,以随身携带的相机为参照物,地面离相机越来越近,即地面相对于其随身携带的相机是上升的;
(4)PM2.5的单位是指直径小于等于2.5μm 的颗粒物;
无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速升华变成气体;
故答案为:(1)无线电;(2)10;0.5;(3)上升;(4)μm;升华。
18.【解答】(1)月球上没有空气,超声波不能传播,电磁波可以在真空中传播,故科研人员通过“鹊桥”中继星发送了拍照遥控指令是通过电磁波传播;
(2)实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7km/s逐步下降,说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)提问:同位素温差电池进行充电时的能量是如何转化的;
回答:电能转化为化学能。
故答案为:(1)电磁波;
(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)提问:同位素温差电池进行充电时的能量是如何转化的;回答:电能转化为化学能。
19.【解答】(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(50℃﹣10℃)
=8.4×106J。
(2)由题意可知,
Q放=Q吸=8.4×106J,
∵Q放=mq,
∴需要完全燃烧天然气的体积:
V=/=/=0.1m3。
(3)∵热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.8×107J,
∴这段时间该热水器的效率:
η=/×100%=/×100%=30%;
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.1m3的天然气;
(3)该热水器的效率是30%。
20.【解答】(1)一天中接收的太阳能:
E=1.4×106J/(m2?h)×1.5m2×8h=1.68×107J;
(2)Q吸=ηE=60%×1.68×107J=1.008×107J,
由Q=cm△t得:
△t=/=/=24℃;
(3)由题知,Q=E=1.68×107J,
∵Q放=mq,
煤气的质量为m=/=/=0.4kg。
答:(1)一天中接收的太阳能约为1.68×107J;
(2)可使水温升高24℃;
(3)需要安全燃烧0.4kg煤气。
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参考答案与试题解析
1.【解答】A、太阳能、地热能和核能属于一次能源,电能属于二次能源,故A正确;
B、光纤是利用激光传递信息的,电视遥控器是利用红外线来传递信息的,故B错误;
C、电磁波的传播速度只与传播介质有关,与频率无关,故C错误;
D、在核电站的核反应堆内部,核燃料具有的核能通过核裂变反应转化为内能,然后通过发电机转化为电能,故D错误。
故选:A。
2.【解答】A、核能是直接从自然界获取的一次能源,是不可再生能源,故A错误;
B、发电机的工作原理是电磁感应,产生的电流叫做感应电流,故B正确;
C、蒸汽轮机利用蒸汽的内能做功,是内能转化成机械能,故C正确;
D、核反应堆内进行的是核裂变将核能转化成内能,故D正确。
故选:A。
3.【解答】太阳能路灯的整个工作过程:白天,太阳能电池板吸收太阳能,直接将太阳能转化成电能利用,也可以将多余的太阳能给蓄电池充电,将电能转化成化学能储存起来,以便在晚上使用。所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能;如果不给蓄电池充电,则太阳能只转化为电能。
故选:C。
4.【解答】A、核电机组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A错误;
B、太阳能释放光能量是原子核的聚变反应,不是裂变反应,故B错误;
C、核电机组发电的过程是将核裂变产生的核能,故C正确;
D、核电机组发电的过程是将核裂变产生的核能,不是原子内部的化学反应释放出来的能量,故D错误。故选:C。
5.【解答】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。
6.【解答】A、在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变(重核裂变),这种反应称为链式反应,故A正确;
B、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B错误;
C、核电站的核废枓中具有很多的放射性物质,不可以直接堆放在露天垃圾场,故C错误;
D、任何能量的转移或转化,都遵循能量守恒定律,故D错误。
故选:A。
7.【解答】A、电磁波能够在真空中传播,声音不能在真空中传播,故A错误;
B、电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s,故B错误;
C、心跳的音调、音色和响度和心脏本身有关,听诊器可以减小声音在传播过程中的能量损耗,减小声音的分散,增大响度,这样可以清楚的听到心跳声音,易于判断病情,故C错误;
D、汽车的倒车雷达利用的是超声波的回声定位,故D正确。
故选:D。
8.【解答】激光是光的一种,而光属于电磁波的一种,所以激光是电磁波。
故选:A。
9.【解答】A、移动电话既是电磁波的发射台,也是接收台,因此是利用电磁波传递信息的,故A正确;
B、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,故B正确;故B正确;
C、我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的,故C错误;
D、电磁波的波速在真空或空气中的传播速度是相同的,故中央电视台与成都电视台发射的电磁波在同一区域传播速度相同,故D正确。
故选:C。
10.【解答】A、中星2D卫星环绕着地球运动时做圆周运动,运动方向不断发生变化,故受到的力不是平衡力,故A错误;
B、从能量转化的角度分析可知,“中星2D”太阳能电池阵帆板能将太阳能转化电能,故B正确;
C、“中星2D”离地球越远时,动能越小,所以中星2D卫星在远地点的动能小于近地点的动能,故C错误;
D、“中星2D”离地球越远受地球的引力越小,但质量不随它的形状、物态和位置而变化,是不变的,故D错误。
故选:B。
11.【解答】太阳灶烧水时,将太阳能转化为内能;
水吸收的热量为:Q=E×η=1.4×106J×30%=0.42×106J;
水升高的温度为:△t=/=/=50℃;
故水的沸点为:20℃+50℃=70℃。
故答案为:太阳能;70。
12.【解答】电磁波可以在真空中传播,且传播速度快,所以地面控制卫星是通过电磁波向“嫦娥三号”传递指令的;而倒车雷达是利用回声定位的原理工作的,利用的是超声波。
故答案为:电磁波;超声波。
13.【解答】卫星和地球的转动是同步进行的,故同步卫星相对于地球之间没有位置变化,是静止的;
根据公式v=/可知,卫星距离地面的高度为:
s=vt=3×108m/s×0.07s=2.1×107m。
故答案为:静止;2.1×107。
14.【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。
15.【解答】(1)微波炉是利用电磁波来加热食品的,电磁波能在真空中传播,且速度很大;
(2)太阳光经过三棱镜折射后可以分解成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这是光的色散现象;
(3)太阳光中的紫外线可以灭菌。
故答案为:电磁波;能;色散;紫外线。
16.【解答】北斗卫星导航系统是依靠电磁波传递信息的;
根据公式v=/可知,卫星距离地面的高度为:
s=vt=3×108m/s×0.07s=2.1×107m。
故答案为:电磁波;2.1×107。
17.【解答】(1)太阳光入射到黑色的吸热层上时,水吸热,温度升高,内能增大,是通过热传递改变了水的内能。
(2)太阳能热水器的优点:节能、环保、无污染。
(3)太阳能热水器中水流出时的动能是重力势能转化而来的,热水器与高层住户的水龙头之间的高度差比底层小,水产生的压强小,故水的流速慢。
(4)不能将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面,因为玻璃是热的不良导体,集热管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水。
(5)由密度公式得,热水器中水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×120×10﹣3m3=120kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×120kg×(70℃﹣20℃)=2.52×107J,
由效率公式得,集热器上需要得到的太阳能:
Q总=/=/=6.3×107J;
由P=/得,集热器每平方米接收的热量:
Q=Pt=1400W×5×3600s=2.52×107J,
则热水器上集热器的面积:
S=/=/=2.5m2。
故答案为:(1)热传递;
(2)节能;环保;无污染(只写一种);
(3)重力势;慢;
(4)不能;双层玻璃管之间是真空,不利于把热量传递给管内的水;
(5)6.3×107;2.5。
18.【解答】(1)月球上是没有空气的,岩石和月壤从某一高度由静止同时释放后,它们都不受空气阻力,即做自由落体运动;根据自由落体运动的规律相同,所以下落时间相同,即岩石和月壤同时落地,故选C;
(2)因为月球上没有空气,而真空不能传声,因此“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信不是通过声音来进行;
(3)由v=/可得,中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间t=/=/=3.08s;
玉兔2号通过“鹊桥”中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间较长,如果发现问题行进速度又太快,可能就来不急处理。
故答案为:(1)C;(2)不是;真空不能传声;
(3)“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要3.08s。
玉兔2号通过“鹊桥”中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间较长,如果发现问题行进速度又太快,可能就来不急处理。
19.【解答】(1)水的体积V=50L=50×10﹣3m3,
由ρ=/得,热水器中水的质量:
m=ρv=1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg,
则热水器中水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(50℃﹣10℃)=8.4×106J。
(2)这段时间该热水器的效率:
η=/×100%=/×100%=10%。
(3)由η=/×100%可得,煤完全燃烧放出的热量:
Q放=/=/=5.6×107J;
由Q放=mq可得,需要燃煤的质量:
m煤=/=/=1.6kg。
答:(1)这段时间该热水器吸收的热量是8.4×106J;
(2)这段时间该热水器的效率是10%;
(3)需完全燃烧1.6kg煤。
20.【解答】(1)水吸收的热量:
Q吸=Q放×η=3.36×107J×60%=2.016×107J
可使水温升高的温度:
△t=/=/=60℃;
(2)由题知,煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=Q吸=3.36×107J,
Q放=m′q,
完全燃烧煤气的质量:
m′=/=/=0.8kg。
答:(1)可使水温升高60℃;(2)每天接受的太阳能相当于完全燃烧0.8kg的煤气所放出的热量。
声明:试题/