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第二十一讲·信息的传递
能源与可持续发展
考点一 信息的传递
1.电话
组成 话筒:_____信号变成_____信号
听筒:_____信号变成_____信号
通信 方式 模拟通信:使用__________信号的通信方式
数字通信:使用__________信号的通信方式
【提示】移动电话是靠电磁波来传递信息的。
声
电
电
声
模拟
数字
2.电磁波
产生 导体中______的迅速变化在空间激起电磁波
传播 电磁波_______在真空中传播
真空中电磁波的传播速度约为_________ m/s
分类 长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
应用 广播、电视、移动通信
电流
可以
3×108
3.信息之路
微波通信 靠微波中继站转接信号
卫星通信 用通信卫星做微波中继站的通信方式
光纤通信 用激光在光导纤维中传播来传递信息的方式
网络通信 利用因特网实现资源共享和信息传递
【提示】
(1)用3颗同步卫星就可以实现全球通信。
(2)目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。
考点二 能源与可持续发展
1.能源
分类标准 类型 定义 实例
是否要 加工 一次 能源 可以______从自然界获取的能源 风能、太阳能、核能、化石能源等
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 电能、汽油、酒精等
可否 再生 可再生 能源 可以从自然界___________地得到的能源 水能、风能、太阳能、生物质能等
不可再 生能源 在短期内不可能从自然界______________的能源 核能、化石能源等
直接
源源不断
得到补充
2.核能
定义 原子核_______或______时释放的能量叫核能
获得方式及应用
分裂
结合
3.太阳能
来源 氢原子核在超高温下发生_______,释放出巨大的核能
优点 环保无污染,可再生
利用 间接利用:化石燃料
直接利用:
聚变
电
内
化学
4.能源与可持续发展
能量转移和转化的方向性 能量的转移和转化过程是有方向性的,最终转变为不可利用的能量,因此要节约能源
能源的可持续发展 ①提高能源的利用率,减小能源使用对环境的破坏;
②发展新能源
【提示】核电站的核心设备是核反应堆:控制链式反应的速度,使核能平缓地释放出来,便于利用。
课堂练习
1.(2022·南充)近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列关于信息和能源的说法中,正确的是 ( )
A.华为5G通信是利用电磁波传递信息的
B.秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的
C.“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量
D.比亚迪新能源纯电动汽车利用的是一次能源
A
2.(2022·眉山)能源和信息在我们的生活生产中越来越重要,下列说法中正确的是 ( )
A.可以利用月球作为微波通信的中继站
B.光在光导纤维中是通过光的反射传播的
C.水能是一次能源,所以水力发电产生的电能也是一次能源
D.原子核聚变和裂变能释放出惊人的能量,所以核能是可再生能源
B
3.(2022·宜昌)2022年6月2日,我国发布了“十四五”可再生能源发展规划,确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标,为此需要逐步减少( )
A.煤炭、天然气发电
B.太阳能、风力发电
C.海水涨落的潮汐发电
D.水力发电
A
4.(2022·乐山)下列有关信息传递和能源的说法,正确的是 ( )
A.电磁波的传播需要介质
B.北斗卫星定位系统传递信息是利用电磁波
C.水能、太阳能都是不可再生能源
D.能源是取之不尽、用之不竭的
B
5.(2022·十堰)2022年4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱进入大气层后,降落伞相继打开,临近地面时,反推发动机启动,向下推动空气,迫使返回舱减速“刹车”,于9时56分,在东风着陆场成功着陆(如图所示),标志着本次神舟载人飞行任务圆满成功,下列关于返回舱的返回过程,说法正确的是 ( )
A.着陆前相对于地面是静止的
B.利用电磁波向指挥中心传递信息
C.反推发动机对它施加向下的力
D.与空气摩擦,它的内能逐渐减少
B
6.(2022·眉山)人们在实际生活中使用下列设备时,所涉及的能量转化正确的是 ( )
A.用天然气灶炒菜,是电能转化为内能
B.电梯运行过程中,是机械能转化为电能
C.用太阳能电池板,是太阳能转化为电能
D.秋千向下摆的过程中,是动能转化为重力势能
C
7.(2022·怀化)2022年3月,王亚平在中国空间站进行第二次太空授课,下列有关说法正确的是 ( )
A.王亚平与地面课堂进行互动交流是通过电磁波传递信息
B.空间站的信息传递到地球上的速度为340 m/s
C.地球上的石头带到空间站时质量会变小
D.运载火箭用氢能源做燃料是利用氢的热值较小
A
8.(2022·常德)关于信息、材料和能源,下列说法中不正确的是 ( )
A.5G通信是靠电磁波传递信号
B.超导体是一种电阻很大的材料
C.光伏发电将太阳能转化为电能
D.核电站利用核裂变释放的能量发电
B
9.(2022·怀化)下列关于能源与材料,说法不正确的是 ( )
A.超导材料可以用来输电,减少电能损耗
B.核电站的核反应堆是利用核聚变原理
C.石墨是导体
D.漂亮又节能的LED灯的核心部件材料是半导体,它的导电性能介于导体与绝缘体之间
B
10.(2021·南充)2021年5月,“天问一号”探测器成功在火星着陆,下列有关“天问一号”的说法,错误的是 ( )
A.“天问一号”与地面控制中心联系是通过电磁波传递信息的
B.“天问一号”的太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能
C.“天问一号”在着陆火星减速下降过程中机械能不变
D.“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作,说明力可以改变物体的运动状态
C
11.(2021·邵阳)“中国天眼”是一个500米口径的球面射电望远镜(FAST),是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜,能够接收到137亿光年以外的信号,2021年3月31日0时起,已向全球天文学家征集观测申请,“中国天眼”成为“世界天眼”,它所接收的信号是 ( )
A.超声波 B.次声波
C.电磁波 D.以上都不是
C
12.(2022·广东)关于能量和能源,下列说法正确的是 ( )
A.煤、石油、天然气都是可再生能源
B.电能是一次能源
C.水力发电是将水的机械能转化为电能
D.太阳释放的能量是核裂变产生的
13.(2022·邵阳改编)下列能源中,与风能同属于可再生能源的是 ( )
A.煤炭 B.石油 C.太阳能 D天然气
C
C
14.(2021·武汉)关于核能和太阳能,下列说法正确的是 ( )
A.现有核电站是利用核聚变来发电的
B.核能是一次能源,也是可再生能源
C.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应
D.太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
D
15.(2021·郴州)下列有关能源的说法,正确的是 ( )
A.核能是可再生能源
B.化石能源只要合理利用就不会产生污染
C.因为能量是守恒的,所以不必节约能源
D.风能、水能、太阳能都是清洁能源
D
16.(2022·毕节)如图所示的是一款无人驾驶的太阳能汽车,它可以实现自动驾驶和远程操控,利用车顶的太阳能电池板提供能源。太阳能是______ (选填“一次”或“二次”)能源,远程操控太阳能汽车的指令是通过__________传递给汽车的。该汽车在干燥的天气里高速行驶一段时间后,发现车身上灰尘很多,这是由于汽车车身与空气摩擦导致车身_____________而吸引灰尘。
一次
电磁波
带电(带电荷)
17.(2021·枣庄)我们在家收看电视节目,电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以_________ m/s的速度传递来的。电视机消耗的电能属于_______ (选填“一次”或“二次”)能源。
18.(2021·苏州)我国具备完全自主知识产权的“华龙一号”核电机组的投入运行,使中国跻身核电技术先进国家行列。核电站是利用核反应堆发生核_______ (选填“裂变”或“聚变”)时提供的能量发电的,反应堆冷却系统采用水冷方式是利用_________ (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能。
3×108
二次
裂变
热传递
19.(2020·牡丹江)“北斗三号”卫星于2020年6月23日成功发射,标志着中国北斗卫星定位系统组网成功。卫星升空的过程中,相对于地面是________的。在太空工作时,卫星是通过___________与地面通信的。在地球周围均匀地配置____颗同步通信卫星,可以实现全球通信。
20.(2020·怀化)正当4G网络被人们所熟悉时,更快的5G网络也在路上,
5G技术具有高速率、大宽带和低延迟三大特点,5G手机是利用________ (选填“电磁波”“超声波”或“次声波”)来传输信息的,这种波在真空中的传播速度是__________ m/s。
运动
电磁波
3
电磁波
3×108
课后训练
1.(2023·福建)古有北斗星指方向,今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用 ( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
C
2.(2023·荆州)关于电磁波,下列说法正确的是 ( )
A.5G通信是利用电磁波来传递信息的
B.我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C.电磁波在真空中的传播速度是340 m/s
D.遥控器发出的红外线不是电磁波
A
3.(2023·河北)2023年4月15日,神舟十五号宇航员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内宇航员邓清明的密切配合下,两名出舱宇航员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务,安全返回问天实验舱。下列说法错误的是 ( )
A.地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的
B.地面工作人员可以利用音色区分是哪位宇航员
C.地面工作人员与舱内的宇航员利用电磁波传递信息
D.舱外的两名宇航员大声说话就能直接利用声波进行交流
D
4.(2023·广元)下列说法正确的是 ( )
A.太阳能属于二次能源
B.我国北斗卫星导航系统是通过电磁波传递信息的
C.光在真空中的传播速度是340 m/s
D.英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
B
5.(2023·株洲)太阳是人类能源的宝库,太阳能 ( )
A.是可再生能源
B.是二次能源
C.不是未来的理想能源之一
D.来自太阳内部的核裂变
A
6.(2023·河南改编)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A. 中国空间站利用的太阳能属于不可再生能源
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.奋斗者号潜水器从海底采集的岩石到海面后质量变大
B
7.(2023·永州)发展是人类永恒的主题,能源与社会发展关系密切。关于能源与可持续发展,下列说法正确的是 ( )
A. 煤、石油属于可再生能源
B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C.能量是守恒的,我们不需要节约能源
D.核电站是利用核聚变释放的能量进行发电
B
8.(2023·枣庄)关于能源、信息、新材料和航天,下列说法正确的是( )
A.核能和地热能都是可再生能源
B.核潜艇是利用原子核发生聚变来获取动力的
C.弯曲的光导纤维也能传输信息,说明光可以沿曲线传播
D.中国宇航员王亚平进行“天宫课堂”授课时,依靠电磁波与地面之间进行信息传递
D
9.(2023·自贡)近年来,我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是 ( )
A.风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B.目前的核电站是利用原子核裂变发电的
C.光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
D.用超导材料制造输电线,可以大大降低输电线的电能损耗
A
10.(2023·新疆改编)新疆达坂城发电站利用可再生能源发电,其利用的能源可能为 ( )
A.核能 B.风能 C.石油 D.天然气
11.(2023·武汉)太阳是人类能源的宝库。下列说法正确的是 ( )
A.能量的转化和转移是有方向性、不可逆的
B.太阳能是太阳内部氢原子核发生裂变释放的能量
C.太阳能是未来的理想能源之一,是不可再生能源
D.中国空间站上用到的太阳能电池板是将太阳能直接转化为化学能
B
A
12.(2023·广东)如图是飞船与空间站完成对接时的情景,以空间站为参照物,飞船是_______的;空间站利用太阳能电池板获得能量,太阳能来自于太阳内部的核______变;空间站的图像信号是通过_________波传回地面的。
静止
聚
电磁
13.(2023·扬州)我国“天宫二号”上的太阳能电池板将太阳能转化为_____能。太阳能属于__________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。在太空,给“天宫二号”加注燃料需要用特制的压气机,它是利用压力差的原理让液体燃料流动起来,这说明力可以改变物体的_______________。
电
可再生
运动状态
14.(2023·河北)秉承可持续发展的思想,开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围内的重要课题,开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发生_________或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量,通过可控聚变来利用核能,有望解决人类能源问题。1 g核燃料聚变时释放的能量约为1×1kW·h,假设把1×105 kW·h的能量完全转化为电能,可供年用电量为1 000 kW·h的家庭使用____年。太阳也是一个巨大的“核能火炉”,它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量,请你写出一种转化方式或一个相关的实例:__________________。
裂变
100
太阳能集热器

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