资源简介

考点40：信息、材料与能源
一、信息的传递
1．1876年贝尔发明了第一步电话。电话的基本结构：最简单的电话由话筒和听筒组成。
工作原理：话筒把声信号转化为变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，把声信号变成电信号；在另一端，电流使听筒的膜片振动，使膜片振动起来，在空气中形成声波，就可以听到对方讲话了。
2．电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。电磁波的传播电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。真空中电磁波的传播速度c=m/s。
3．电磁波的波速、波长和频率的关系
（1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长，用表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。
（2）频率：一秒内电流振荡的次数叫做频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。
（3）波速：一秒内电磁波传播的距离叫做波速，用c表示，单位是m/s。
（4）波长、频率和波速的关系：。
4．电视信号的发射与接收
（1）电视用电磁波传送图像信号和声音信号，摄像机把图像信号转化成电信号，话筒把声音信号转化成电信号。
（2）发射器把两路电信号同时加载到同一电磁波上，这种载波的频率很高。
（3）通过发射天线把载有电视信号的电磁波发射到空中。
（4）电视机天线把这样的高频信号接收下来。
5．移动电话既是无线发射台，又是无线接收台。在你讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，此时相当于广播电台，同时它又从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，此时相当于收音机。移动电话不需要电话线，比固定电话更方便；移动电话与固定电话的工作原理基本相同，只是声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递的。
6．越来越宽的信息之路
（1）微波通信
微波通信是无线通信的一种。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球绕射，因此，必须每隔50 km左右就建一个微波中继站，用来把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，而且信号传递的距离越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋时，根本无法建设中继站，为了实现全球通信，人们建立了卫星通信系统。
（2）卫星通信
人们已经能够发射人造卫星了，用通信卫星做微波通信的中继站，实现了卫星通信的梦想。通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，从地球上看，它好像悬挂在空中静止不动。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。几个太空微波中继站，从一个地面站接收的电信号，经过处理后，发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面。
（3）光纤通信
光纤通信是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。
电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高，如用光束通信，它的前景更广阔，但是，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息。
光纤通信传送的不是普通的光，而是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光的频率比无线电波高得多，频率越高，传递信息的容量越大。
二、新材料
1．人们根据材料的不同特点将材料分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料四大类。
2．材料的物理性质：
（1）弹性：材料受力发生形变，除去外力后，材料又自动回复到原状。
（2）硬度：描述材料的坚硬程度。
（3）延展度：材料具有的可以锻打成片、拉成丝的性质。
3．材料的导电性分类：
（1）导体：容易导电。
（2）半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。
（3）绝缘体：不容易导电。
4．半导体：半导体二极管具有单向导电性；半导体三极管可以用来放大电信号；
半导体的应用：（1）太阳能电池；（2）条形码扫描器；（3）微处理器 ；（4）机器人。
5．超导材料：电阻为零的材料。超导材料的应用：远距离输电、超导磁悬浮、增加磁性。
6．纳米材料特点：空间尺度小，硬度高、强度大。纳米材料的应用：使计算机运行速度加快，芯片体积减小。制造纳米机器人。
三、能源与可持续发展
1．能源的分类
（1）按能源的利用方式分为：
一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。
二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能、汽油、煤气、焦炭、激光、沼气等。
（2）按能源能否再生可分为：
不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。
2．新能源
（1）①核能：由于原子核的变化而释放的巨大能量叫核能。
②核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）。原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的。
和平利用核能的途径是利用核电站来发电，核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。
③核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。
④核能的优点和可能带来的问题：
a．核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。
b．利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
（2）太阳能
①在太阳的内部，氢原子核在超高温度条件下发生聚变，释放出巨大的核能。
②大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。
③绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。
④我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料，实际上是来自上亿年前地球所接收的太阳能。
⑤太阳能的利用：利用集热器加热物质（热传递，太阳能转化为内能）；用太阳能电池把太阳能转化为电能（太阳能转化为电能）。
⑥太阳能具有取之不尽、用之不竭，清洁无污染等优点。
3．未来的理想能源必须满足以下四个条件：
①必须足够丰富，可以保证长期使用；
②必须足够便宜，可以保证多数人用得起；
③相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；
④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
4．解决能源紧张的途径：由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长，因此人类必须不断地开发和利用新能源，同时增强节能意识，不断提高能源的利用率，这是目前解决能源紧张的重要途径。
考向一：信息的传递
例：我们的生活越来越离不开移动电话了。下列关于移动电话的相关物理知识的描述正确的是
A．移动电话的扬声器处用到了电磁感应现象
B．移动电话是利用电磁波来传递信息的
C．携带信息的电磁波在真空中的传播速度为3×108 km/s
D．移动电话机里的所有电路元件都是串联的
【参考答案】B
【详细解析】A.移动电话的扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的，没有用到电磁感应现象，故A错误；B．移动电话是利用电磁波来传递信息的，故B正确；C．电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s,不是3×108 km/s，故C错误；D．移动电话话机里的电路元件既有串联，也有并联，不可能都是串联的，否则会互相影响，故D错误。故选B。
1．关于电磁波与信息技术，下列说法正确的是
A．医生利用激光治疗近视眼是电磁波在信息方面的应用
B．电磁波的传播速度和频率有关，频率越大速度越快
C．北斗卫星定位系统可提供全天候的即时定位服务
D．光在光导纤维中沿直线传播，光能损耗非常少
【答案】C
【解析】激光治疗近视眼是应用电磁波能量的方面，故A错误；电磁波的传播速度是3×108 m/s，与电磁波的频率大小、波长长短、周期长短无关，不同的电磁波传播的速度相同，故B错误；我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故C正确；光在光导纤维中经多次反射向前传播，故D错误，故选C。
2．用于卫星通信的人造卫星叫做通信卫星，下列关于通信卫星的说法中，正确的是
A．卫星通信的信号是由通信卫星发射的
B．卫星通信的信号是微波信号
C．微波信号在通过大气层时无能量损失
D．通信卫星离地面高度没有特定要求
【答案】B
【解析】A、卫星通信的信号是由地面站发射的，故A错误；B、卫星通信的信号是微波信号，故B正确；C、微波通信在传播过程中有能量损失，所以修建了微波中继站，故C错误；D、同步卫星的高度约为35 800千米，故D错误。故选B。
考向二：新材料
例：如图所示，是在2018年冬奥会闭幕式上进行“2022，相约北京”文艺表演的滑冰熊猫木偶，它主要用碳纤维材料制作，高达2.35 m，但质量仅有10 kg，这是因为碳纤维的
A．导电性好 B．导热性好 C．硬度大 D．密度小
【参考答案】D
【详细解析】滑冰熊猫木偶主要用碳纤维材料制作，由“高达2.35 m，但质量仅有10 kg”知，此木偶的体积虽然较大，但质量不大，由公式知，碳纤维的密度小。故选D。
1．近日科学家研发出了石墨烯锂离子五号充电电池，相比传统5号干电池充电电池相比，改款电池优势明显，能够在﹣45 ℃~﹣60 ℃的环境下使用，它具有密度小、硬度大、有优良的导电性、导热性及抗拉伸能力。它也将会代替现有的硅材料。根据石墨烯的属性，下列不能用石墨烯来制造的是
A．导电材料 B．保温杯外壳
C．轻型火箭外壳 D．新型防弹衣材料
【答案】B
【解析】A、石墨具有优良的导电性，可以用来制作导电材料。故A不符合题意；B、石墨具有优良的导热性，不能用来制作保温杯外壳，保温杯应选用导热性能差的。故B符合题意；C、石墨的密度较小，可以用来制轻型火箭外壳，能够减轻火箭的质量。故C不符合题意；D、石墨具有较高的硬度，可以作为防弹衣材料。故D不符合题意。故选B。
2．我国自主研发生产的一种碳纤维产品，各项性能均达到国际先进水平，其密度是钢的四分之一，强度是钢的十倍，它适合于制作
A．航空器部件 B．食品包装盒 C．打夯的重锤 D．汽车的底盘
【答案】A
【解析】A．碳纤维产品密度是钢的四分之一，强度是钢的十倍，故可以制作需要质量轻，强度大的航空器部件，选项A符合题意；B．产品包装盒有的是由钢铁制成，有的是由泡沫塑料制成的，达到一般的食品要求即可，选项B不符合题意；C．打夯的重锤要求密度较大的材料，选项C不符合题意；D．汽车的底盘为了增加稳定性，也需要密度较大的材料制作，故选项D不符合题意。故选A。
考向三：能源
例：科技小组的同学们调查发现，北京地区存在几种不同类型的发电站，如图所示，下列发电站发电过程中，利用不可再生能源发电的是
A． B．
C． D．
【参考答案】A
【详细解析】天然气是化石能源，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源。所以利用不可再生能源发电的是燃气发电。故选A。
1．下列有关能源和环境保护的说法中错误的是
A．太阳能、风能、核能都是可再生资源
B．压缩天然气，简称CNG，是一种清洁燃料，使用这种燃料的汽车，尾气污染较小
C．垃圾分类有助于减少环境污染
D．纯电动汽车的推广有利于保护环境
【答案】A
【解析】A、太阳能、风能都可以重复利用，属于可再生能源，而核能所需要的核燃料短时间内是不可再生的，属不可再生资源，故A错误，符合题意；B、压缩天然气是一种清洁燃料，使用这种燃料的汽车，尾气污染相对较小，所以B选项是正确的，不合题意；C、垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染，所以C选项是正确的，不合题意；D、纯电动汽车对环境的影响较小，不产生废气等，它的推广有利于保护环境，所以D选项是正确的，不合题意；所以选择A选项。
2．根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是
A．随着科技的发展，永动机是可能制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化为其他形式的能量，但照射到宇宙的能量就消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的
D．有种“全自动”手表，不上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量也可以无条件的产生
【答案】C
【解析】A、永动机违背了违背能量转化和守恒定律的，是不可能制成的。故A错误。B、能量在转化的过程中，即不能凭空产生，也不能凭空消失，光能转化为其他形式的能量也是如此，不会消失，故B错误。C、“既要马儿跑，又让马儿不吃草”的想法是违背能量转化和守恒定律的，故C正确D、“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式，能量是不能凭空产生，故D错误。故选：C。
练习：
1．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
2．下列四幅图对应的应用解释正确的是
A．气象台用超声波来预报台风
B．汽车导航仪利用次声波导航
C．验钞机利用荧光物质在红外线照射下能够发光的原理工作
D．夜视仪通过识别不同温度的物体辐射的红外线进行侦察
3．如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的的是
A．紫外线是紫色的
B．电视机遥控器用γ射线
C．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
D．体检时胸透用的电磁波频率比无线电波低
4．每年秋收后，农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，气象局通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据是
A．对焚烧源进行拍照，从照片上寻找焚烧源；
B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源；
C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧源；
D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源。
5．关于无线电广播的发射和接收，下列说法错误的是
A．收音机的工作过程依次是调谐→接收天线→检波→喇叭
B．收音机的工作过程依次是接收天线→调谐→检波→喇叭
C．发射时将音频电流和射频电流先输入调制器，变成调幅电流，再输入发射机，由发射机传给天线发射出去
D．天线将接收到的“信号”送入调谐电路，然后经过解调器（检波）分离出音频电流
6．大多人手机上都装有微信，用它不仅可以转发文字、图片，还可以语音和视频，从6.1版本开始微信还新增了声音锁功能，该功能可以使用声音做为登陆方式，简化了传统的密码输入方式．关于微信及声音锁，以下说法正确的是
A．手机在录制声音锁的过程是把电信号转化成了声信号
B．别人的声音打不开你的微信，是因为你们声音的音调不同
C．人们用微信进行语音对话时，是利用电磁波来传递信息的
D．用微信转发视频时，是直接把图象信号和声音信号从一部手机发送到另一部手机的
7．下面有关信息传递的说法中正确的是
A．用电子邮件可以传递文字、声音文件，但不能传递图象文件
B．使用4G手机通过无线网络上网，是利用电磁波传递模拟信号
C．光纤通信技术，是利用光经多次反射进行传输光信号的
D．波长和频率都不同的电磁波在真空中传播的速度也不同
8．在“建立节约型社会从我做起”的主题活动中，小明提出了下列节约电能的措施，其中不能达到目的的是
A．夏天，将家里空调的使用温度调得较高
B．看电视时，尽量减小电视机的音量
C．在工作的冰箱内存放更多的食物
D．用节能灯取代白炽灯照明
9．我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审。核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法正确的是
A．目前核电站都是通过聚变反应来释放核能
B．核电站产生的核废料对环境没有污染
C．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素
10．下列有关核能的说法正确的是
A．核废料不会造成环境污染，可任意处置
B．核能是可再生能源
C．利用核能的途径是使原子核分裂或聚合释放能量
D．人类已经完全掌握和平利用核能的技术，因此根本不必担心能源危机
11．如图所示是我国目前的能源使用比例图，其中核能是我国正在大力开发和利用的一种有前途的能源，下列说法正确的是
A．核能是可再生能源
B．核电站利用核能发电，将核能转化为电能
C．现在的核电站是利用聚变反应来产生电能
D．核能是我国目前消耗的主要能源
12．如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，能的转化顺序正确的是
A．核能→内能→机械能→电能
B．核能→电能→机械能→内能
C．核能→机械能→内能→电能
D．核能→内能→电能→化学能
13．下列说法中正确的是
A．太阳内不停地进行聚变，太阳能实质上是核能
B．太阳光将物体晒热是通过做功的方法使物体温度升高
C．地球上各个位置接收太阳能的情况相同
D．在太阳系中，只有地球才可以接收到太阳辐射的能量
14．如图所示为一种新型薄膜太阳能电池，厚度只有几微米，可弯曲，1 g薄膜太阳能电池1 h可提供6×10－3 kW·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．太阳能是不可再生能源
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．1 g薄膜太阳能电池1 h可提供2.16×104 J的电能
15．下列说法错误的是
A．电池充电，电能转化为化学能
B．汽油机工作过程中，内能转化为机械能
C．用热水袋取暖，内能发生了转移
D．暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能
16．下列关于物质的物理属性及应用的说法，正确的是
A．玻璃刀刃用金刚石，是因为金刚石的弹性好
B．锅、铲的把手用胶木，是因为胶木的导热性好
C．人们利用黄金优良的延展性，把它捶打成极薄的金箔
D．用橡胶作汽车的轮胎，是因为橡胶的硬度大
17．电磁波在空气中的传播速度约为_________m/s；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_________；2017年1月18日，我国发射的世界首颗量子卫星“墨子号”正式交付用户单位使用，“墨子号”与地面控制系统交流靠的是_________。
18．太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的能源。在太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。地球每年所接受的太阳能有6×1017 kW·h。
（1）太阳内部发生核聚变时，释放的主要是哪种能量？答：________________________________。
（2）物体内能改变的方式有两种，“辐射”属于________，另一种是________。
（3）地球每年所接受的太阳能约为________J。
（4）如图所示是一个组合的电池板，它是由一块块小的电池板组合而成的，你知道它们是如何连接的？
______________________________________________________________________________。
19．题图是我国新研制的月球探测器（简称“月球车”）样机，其造型奇特，功能强大。
（1）宽大的双翼是太阳能帆板。能将________能转化为________能，为它提供源源不断的动力；
（2）月球车与地球保持通讯依靠的是________波，它在真空中的传播速度为________km/s。
（3）月球表面的温度变化完全由阳光照射决定，白天温度可达150 ℃，而夜间会降至－180 ℃。这是因为其表面是松软的沙地，沙子的比热容________（填“较大”或“较小”）．
（4）不怕冷热、轻巧敏捷的月球车装有“岩芯取样器”，能对月面岩石进行研磨并取回研究。你认为制作月球车的材料应具备哪些物理属性？（写出两点）①_______________________；②___________________；
（5）月球车装配有表面凹凸很深的六只轮子状的“大脚”更使它具有翻山越岭，万向行走的能力。用学过的物理知识解释“大脚”这样设计的道理。①___________________；②_______________________.
20．现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电过程。以下设备也是利用“磁生电”工作的是
A．电磁起重机 B．扬声器
C．电烙铁 D．动圈式话筒
21．北斗卫星导航系统完成定位、导航和通信任务，传递信息利用的是
A．微波 B．次声波
C．超声波 D．红外线
22．下列关于地球同步通信卫星的说法中，错误的是
A．同步卫星处于平衡状态
B．同步卫星的机械能守恒
C．同步卫星相对于地球静止
D．同步卫星使用微波进行通信
23．下列关于声波和电磁波的说法中正确的是
A．音调的高低与声源的振幅有关
B．声音在真空中传播的速度为340 m/s
C．电磁波在任何介质中传播的速度都为3.0×108 m/s
D．密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用
24．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
25．人造地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是
A．卫星相对于地面来说是运动的
B．卫星是利用超声波来传递信息的
C．卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能
D．卫星相当于太空中的微波中继站
26．下列关于信息技术的说法，正确的是
A．用手机通话时，手机直接传输声音信号
B．WiFi无线上网是利用电磁波来传输信息的
C．光纤通信是依靠激光在光导纤维内沿直线传播来传递信息的
D．电磁波在空气中的传播速度是340 m/s
27．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
28．以下关于能源的说法正确的是
A．电能属于二次能源
B．煤炭属于清洁能源
C．石油是可再生能源
D．太阳能是由核裂变产生
29．关于原子、原子核、核能和能源，下列说法正确的是
A．原子由原子核和质于组成
B．原子核由质子和中子组成
C．太阳的惊人能量来自内部的核裂变
D．石油、风能、可燃冰属于可再生能源
30．我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是
A．航母使用的核能属于可再生能源
B．航母核反应堆里发生的是核聚变
C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
31．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
32．下列关于能量转化与能源，说法不正确的是
A．电风扇通过电动机，能将电能转化为风能
B．电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能
C．地热、天然气、电能都属于二次能源
D．虽然能量是守恒的，但是我们仍需节约能源
33．近几年来，随着信息之路越来越宽，利用Wifi上网冲浪和移动支付的普及让我们的生活更加方便，Wifi是通过______（选填“电磁波”或“超声波”）传递____（选填“信息”或“能量”）。
34．核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核______选填“裂变”或“聚变”的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。我国家庭照明电路的电压是______V。
35．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。
36．在哈尔滨举行的2018年“中国航天日”主场活动开幕式上宣布，嫦娥四号中继星正式命名为“鹊桥”，于5月成功发射，嫦娥四号依靠_______将信息传回地面。嫦娥四号中继星的太阳能电池板将太阳能转化为电能，太阳能属于_______能源（填“可再生”或“不可再生”）。
37．为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。根据你所学知识完成下列问题。
（1）太阳能是在太阳内部氢原子核发生_____（选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量；太阳能属于________能源（选填“可再生”、“不可再生”）。
（2）某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能。这种瓦片是通过___________（选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”）方式直接利用太阳能的。
（3）太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3 m2，每平方米面积上1 h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106 J，该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6 h可以使热水器内初温为15 ℃，质量为100 kg的水温度升高到多少℃？[c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
1．A【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。
2．D【解析】A．气象台用次声波来预报台风。故A错误；B．汽车导航仪是利用电磁波与卫星实现信息交流的。故B错误；C．验钞机能发出紫外线，钞票上涂有荧光物质，荧光物质只有在紫外线照射时，才发光。故C错误；D．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射越强，夜视仪是通过接收红外线的强弱来分辨人和其他物体的。故D正确。故选D。
3．C【解析】A．紫外线是紫光以外的光线，肉眼不能看见，故A错误；B．电视机的遥控器利用了红外线遥控，故B错误；C．所有电磁波在真空中的传播速度都相同，故C正确。D．体检胸透用的电磁波频率比无线电波高，故D错误。故选C。
4．D【解析】焚烧秸秆时温度较高，温度越高的物体向外辐射的红外线越强，且红外线的穿透能力较强；所以卫星监测地球表面的红外线强度可以有效监控焚烧源。而由于烟雾和云层的阻挡，可见光监测可靠性较低；故ABC错误，D正确。故选D。
5．A【解析】收音机工作时，天线将接收到的“信号”送入调谐电路，然后经过解调器（检波）分离出音频电流，送入放大器放大后输送给喇叭；而发射信号时，则是将音频信号与射频信号一同送入调制器中，变成调幅电流，再由发射机放大后输出，由天线发射出去，所以A项顺序不正确。B、C、D顺序正确，A错误符合题意。故选A。
6．C【解析】A、手机在录制声音锁的过程是把声信号转化为电信号的，故A错误；B、别人的声音打不开你的微信，是因为你们声音的音色不同，故B错误；C、人们用微信进行语音对话时，是利用电磁波来传递信息的，所以C选项是正确的；D、用微信转发视频时，是先把图象信号和声音信号转发到中继站，再从中继站转发到另一部手机的，故D错误。所以C选项是正确的。
7．C【解析】A、用电子邮件可以传递文字、声音文件，也能传递图象文件，故A错误。B、使用4G手机通过无线网络上网，是利用电磁波传递数字信号，故B错误。C、光纤通信技术，是利用光经多次反射进行传输光信号的，故C正确。D、电磁波在真空中传播的速度是一定的，故D错误。故选C。
8．C【解析】A、夏天将家里空调的使用温度调得较高可以减少压缩机的工作时间，可节约电能；B、看电视时，尽量减小电视机的音量可减少扬声器上膜片的振动从而节约电能；C、在工作的冰箱内存放更多的食物，增加了压缩机的工作时间，将消耗更多的电能；D、节能灯是冷光源，可以将更多的电能转化为光能，从而减少电能的消耗。故选C。
9．C【解析】A、核能发电是利用原子核裂变时放出的核能来发电的，故A错误；B、核废料是对环境污染很严重的，故B错误；C、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C正确；D、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能的，不是氢的同位素，故D错误；故答案为C。
10．C【解析】A、核能是由放射性物质释放的，核辐射对环境的破坏性是不可逆转的，核电反应会产生废料，故A错误；B、核能是利用放射性核燃料来释放能量的，而这些物质在地球上的储量是一定的，属不可再生能源，故B错误；C、目前，利用核能的途径是使原子核分裂或聚合释放能量，故C正确；D、目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应过程，由于核能是不可再生能源，即使完全掌握了和平利用核能技术能源危机依旧存在，故D错误。故选C。
11．B【解析】核能一旦使用时短时间不能获得，故核能不是可再生能源，A说法错误；核电站利用核能转化为内能，将内能转化为发电机的电能，故核电站将核能转化为电能，B说法正确；目前人类能控制的核反应是核裂变，C说法错误；图中显示煤炭是我国目前消耗的主要能源，D说法错误；答案选B。
12．A【解析】根据核能发电的过程图可知，核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽为动力，推动蒸汽涡轮转动，从而带动发电机发电。能量传递和转化过程是：先将核能转化为水的内能，水蒸汽的内能再转变化为蒸汽轮机的机械能，轮机的机械能在通过发电机转化为电能。
13．A【解析】A、太阳内不停地进行聚变反应，太阳能实质上是核能，故正确。B、太阳光将物体晒热是通过热传递的方法使物体温度升高，故错误。C、地球上各个位置接收太阳能的情况不同，故错误。D、太阳是一个球体，所以在太阳系中，其它星球也可以接收到太阳辐射的能量，故错误。故选A。
14．D【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1 h可提供6×10 3 kW h的电能”进行单位换算得出以焦耳为单位的电能数值，6×kW h＝6××3.6×J＝2.16×J，D正确。故选D。
15．D【解析】A、电池充电时，将电能转化为了化学能，故A正确；B、汽油机工作时，是将内能转化为机械能的过程，故B正确；C、用热水袋取暖，热量从热水袋转移到人身上，即内能发生了转移，故C正确；D、暖瓶塞被热气弹开，是热气的内能转化为了瓶塞的机械能，故D错误。故选D。
16．C【解析】A、玻璃刀刃用金刚石，是因为金刚石的硬度大。故A错误。B、锅、铲的把手用胶木，是因为胶木的导热性不好。故B错误。C、因为黄金的延展性好，所以很容易将黄金制成金箔。故C正确。D、用橡胶作汽车的轮胎，是因为橡胶常温下有较好的弹性，可以减小汽车的震动与颠簸，且橡胶做的轮胎还有耐磨等特点。故D错误。
17．3×108 电磁波 电磁波
【解析】电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s；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。“墨子号”与地面控制系统交流靠的是电磁波。
18．（1）光能 （2）热传递 做功 （3）2.16×1024 （4）电池板是由一块块小的电池板串联组成，使电压成倍增加，组成的大电池板又并联组成方阵，使电压相同时电流成倍增加
【解析】（1）太阳不停地向外界发出光，通过光来释放能量。
（2）晒太阳是接受太阳光的“辐射”，属于热传递现象。另一个是做功，例如双手摩擦生热。
（3）由于1 kW·h=3.6×106 J，所以6×1017 kW·h=2.16×1024 J。
（4）电池板要将光能转化为电能，所以电池板是由一块块小的电池板串联组成，使电压成倍增加，组成的大电池板又并联组成方阵，使电压相同时电流成倍增加。
19．（1）太阳 电 （2）电磁 3×105 （3）较小 （4）密度小 硬度大（或“耐低温”“耐高温”等） （5）增大粗糙程度以增大摩擦 增大受力面积以减小压强
【解析】（1）月球车宽大的双翼是太阳能帆板。能将太阳能转化为电能，为它提供源源不断的动力；
（2）声音的传播需要介质，月球上没有空气，所以月球车与地球保持通讯依靠的是电磁波，它在真空中的传播速度为3.0×105 km/s。
（3）月球表面的温度变化完全由阳光照射决定，白天温度可达150 ℃，而夜间会降至－180 ℃。这是因为其表面是松软的沙地，沙子的比热容较小，吸收或放出相同的热量，温度变化量较大的缘故。
（4）不怕冷热、轻巧敏捷的月球车应具备的物理属性是：①密度小，同体积的物体质量较小，使用起来轻巧敏捷；②硬度大（或“耐低温”“耐高温”等）。
（5）月球车装配有表面凹凸很深的六只轮子状的“大脚”更使它具有翻山越岭，万向行走的能力。这样的“大脚”可以：①增大粗糙程度以增大摩擦；②增大受力面积以减小压强。
20．D【解析】A．电磁起重机，利用电流的磁效应工作，故A错误；B．扬声器，利用电流对通电是导体的作用力工作，故B错误；C．电烙铁，利用电流的热效应工作，故C错误；D．动圈式话筒，话筒中的膜片振动时带动线圈切割磁感线运动产生电流，将声音转换为电信号，利用了电磁感应，故D正确；故选D。
21．A【解析】卫星传递信息利用的是电磁波，微波是电磁波的一种，故A正确；北斗卫星在宇宙中，在真空条件下，声音不能在真空中传播，次声波是声，故B错误；超声波是声，不能在真空中传播，故C错误；红外线的应用主要是红外线夜视仪，还有电视机遥控器，不包括北斗卫星导航系统完成定位、导航和通信任务，故D错误。
22．A【解析】A．平衡状态是指静止和匀速和匀速直线运动，而同步卫星做圆周运动，不是平衡状态，故A错误；B．同步卫星只受到重力的作用，高度和速度都不变，机械能不变，所以机械能守恒，故B正确；C．同步卫星固定于频道上空，与地球的自转同步，相对于地球静止，故C正确；D．同步卫星和地球之间是真空，要使用微波进行通信，故D正确；故选A。
23．D【解析】音调指声音的高低，由声源的振动频率决定，故A错误；声音的传播需要介质，声音在不同介质中传播速度不同，但声音不能在真空中传播，故B错误；电磁波传播不需要介质，在真空中的传播的速度是3.0×108 m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108 m/s，故C错误；密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用，故D正确，故选D。
24．A【解析】AB．北斗卫星导航系统是利用电磁波传送信息的，电磁波的速度与光速相同，都是3.0×108 m/s，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．由题，北斗卫星导航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、全天时为用户提供服务，因此北斗卫星导航系统还没有全面建成，故D错误。故答案为A。
25．D【解析】同步卫星相对于地面来说位置没有发生变化，若以地面为参照物，同步卫星是静止的，故A错误；超声波和次声波都属于声波，声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，故卫星是利用电磁波来传递信息的，故C错误；卫星上的太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故C错误；同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只需3颗就几乎能覆盖全世界，故D正确，故选D。
26．B【解析】手机通话是用微波信号与电话网络联系的，并非直接传输声信号，故A错误；移动通信是利用电磁波传递信息的，包括Wifi无线上网，故B正确；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错误；电磁波在空气中的传播速度约是3×108 m/s，故D错误；应选B。
27．B【解析】从自然界直接获取没有经过加工转换的能源是一次能源；由一次能源经过加工转换得到的能源是二次能源。风能是从自然界直接获取不需要加工的能源，所以，是一次能源，故A错误；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；太阳能是从自然界直接获取的能源，是一次能源，故C错误；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。
28．A【解析】A、电能需要消耗其他形式的能来转化为电能，所以电能属于二次能源，故A正确；B、煤炭在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、粉尘等空气污染物，不属于清洁能源，故B错误；C、石油属于化石类能源，不能够源源不断地从自然界获得，使用一点就会少一点，是不可再生能源，故C错误；
D、太阳能是氢核聚变释放的能量，故D错误。故选A。
29．B【解析】原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电，故A错误，B正确；太阳的能量来自大量的氘核的聚变，而不是内部的核裂变，故C错误；石油、可燃冰属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；风能在自然界中可以不断再生、连续利用，属于可再生能源，故D错误，故选B。
30．C【解析】航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，不是可再生能源，故AB错误；核在裂变和聚变时都能释放能量，但由于核聚变不容易控制，而航母核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；核废料是对环境污染很严重的，故D错误，故选C。
31．B【解析】A、太阳是一个巨大的“核能火炉”，因为太阳上一刻不停的进行着氢核聚变，聚变提供巨大的能量，故A正确；B、太阳能可以直接从自然界获得，是一次能源，故B错误；C、太阳能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，故C正确；D、太阳能的使用，不会带来环境污染的问题，所以属于清洁，无污染的新型能源，故D正确；故B错误，符合题意。
32．C【解析】A、电风扇通过电动机做功，消耗电能，获得机械能，即将电能转化为机械能，故A正确；B、在电磁感应现象中，导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是机械能转化为电能，故B正确；C、地热、天然气直接从自然界获得，属于一次能源，电能要由其它能源转化而来，属于二次能源，故C错误；D、虽然能量是守恒的，但是能量的转化和转移都是具有方向性的，因而人类可利用的资源仍是有限的，所以我们仍要注意节约能源，故D正确。故选C。
33．电磁波 信息
【解析】电磁波被广泛用来传递信息。具有传递信息快，容量大，不易受干扰等特点。Wifi就是通过电磁波来传递信息的。
34．裂变 220
【解析】人类目前能够和平使用的核能利用方式为核裂变，所以核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核裂变的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用。我国家庭照明电路的电压是220 V。
35．裂变 电磁波
【解析】核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变又分为可控制核裂变和不可控制的核裂变，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。
36．电磁波 可再生
【解析】电磁波被广泛应用于信息的传递，特别是真空中传递信息，都要用到电磁波，所以嫦娥四号依靠电磁波将信息传回地面；太阳能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，可以长期提供。
37．（1）聚变 可再生 （2）光电转化 （3）60 ℃
【解析】（1）在太阳内部，氢原子核在超高温、高压作用下发生聚变，释放巨大的核能；太阳能取之不尽、用之不竭，是可再生能源；
（2）太阳能电池板的新型屋顶瓦片是太阳光的能量直接转化为电能，即通过光电转化方式直接利用太阳能的；
（3）水吸收的热量为：；
根据可得，水升高的温度为：
水温度升高到：。

展开更多......

收起↑