内容正文:
第十八讲 信息的传递 能源与可持续发展
课标要求:电磁波、电磁波的速度、波长、频率、波速、能源的分类。(了解知道)
考情分析:2024湖北省中考第5题考查能源的分类、核反应类型、原子结构、核废料的处理,第10题考查电磁波传递信息的应用;2024武汉市中考题第4题考查电磁波的产生、传播和应用
知识点一 信息的传递
1.电话:话筒将声信号转化成电信号,听筒将电信号转化成声信号。
2.电磁波的产生:导体中变化的电流在周围空间形成电磁波。
3.电磁波能(选填“能”或“不能”)在真空传播。
真空中电磁波速度c=3×108m/s。
4.电磁波传播速度=波长×频率,公式是v=λf。
5.电磁波可以传递信息和能量,生活中的应用分别是广播电视和微波炉。
6.电磁波包括无线电波、红外线、紫外线、可见光、X射线、γ射线。
7.信息传播包括微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。
知识点二 能量转化与守恒
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化成其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
知识点三 能源与可持续发展
1.一次能源:煤、石油、天然气、太阳能、核能等。
2.二次能源:电能等。
3.不可再生能源:煤、石油、天然气、核能等。
4.可再生能源:水能、风能、太阳能、生物质能等。
5.获得核能的途径有原子核裂变和聚变,目前核电站是利用裂变获得核能,最终转化成电能。
6.太阳能
(1)来源:实际上来自于原子核聚变。
(2)利用途径:
①太阳能热水器:将太阳能直接转化成内能。
②太阳能电池:将太阳能直接转化成电能。
(3)优点:清洁、无污染。缺点:转化效率低、受天气季节等影响不稳定。
考点一 信息的传递
[例1] 如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法错误的是(D)
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做
B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号
D.电磁波只能在空气中传播
[例2] 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。则下列说法不正确的是(A)
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
考点二 能量转化与守恒
[例3] (2024·襄阳一模)如图所示实验是蒸汽机工作原理图。对这个原理图中的情境,下列解释错误的是(D)
A.燃料的化学能转化为水的内能
B.整个过程中能量是守恒的
C.水蒸气把塞子冲出去是内能转化为机械能
D.白雾是水蒸气做功后内能增大形成的
考点三 能源与可持续发展
[例4] (2024·包头)节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是(C)
A.把废旧电池随意丢弃
B.将电视机处于待机状态
C.关停高能耗高污染的工厂
D.将有害废水排放到江河中
[例5] 节约资源和保护环境是我国的基本国策,2024年5月13日至19日为全国节能宣传周,主题是“绿色转型,节能攻坚”。下列叙述不符合节能环保要求的是(D)
A.重复使用节能环保购物袋,减少使用一次性用品
B.短距离上下楼不乘电梯,尽量减少电梯使用
C.公共建筑夏季室内空调温度设置一般不低于26℃
D.手机充完电后,不必拔下充电器
[例6] (2024·枣庄)近年来,我国科技创新突飞猛进,各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是(B)
A.固态可燃冰属于二次能源
B.水能、风能、太阳能属于可再生能源
C.核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D.LED屏幕主要是由超导材料制成的
[例7] (2024·宜宾)太阳是人类能源的宝库。在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,释放出巨大的核能。太阳能属于一次(选填“一次”或“二次”)能源。
[例8] (2024·广州)了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源,又属于可再生能源的一组是(C)
A.煤炭、沼气 B.石油、潮汐能
C.风能、水能 D.柴薪、天然气
[例9] (2024·龙东)核能发电利国利民,我国的核能发电技术已居于世界领先地位,核能发电利用原子核裂变(选填“裂变”或“聚变”)。
[变式] (2024·陕西)原子由原子核和核外电子构成。原子核发生变化时,释放出的能量被称为核能,核能属于不可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应,这种反应叫做核聚(选填“裂”或“聚”)变。
1. 中国科学院新一代远洋综合科考船“科学”号历经74天的航程,完成了一项基于北斗卫星的深海通信实验。这次实验突破了海水深度达到6000米的大容量数据的即时传输,解决了水下无线通信的世界性难题。下列有关北斗卫星与深海之间数据传输的说法正确的是(B)
A.通过声波传递数据
B.通过电磁波传递数据
C.通过光纤传递数据
D.数据传输有较长时间的延迟
2.(2024·成都)三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站,三峡大坝横跨长江,雄伟壮丽(如图)。下列说法正确的是(B)
A.水力发电是将电能转化为机械能
B.水能是一次能源,电能是二次能源
C.利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能,用来发电
D.机械能和电能可以相互转化,所以能量转化没有方向性
3.(2024·泸州)根据国家能源局发布数据,2024年1~3月,我国风电太阳能发电装机容量再次突破11亿千瓦。电能属于二次能源;风力发电是将空气的机械能转化为电能;太阳能来自于太阳内部发生的核聚变(选填“裂变”或“聚变”)释放的能量。
4.(2024·荆门模拟)现在道路两边的路灯已被全部更换成太阳能路灯,由LED灯代替了之前的白炽灯,LED灯主要是用半导体(选填“超导”或“半导体”)材料制成的。相比原本的路灯,太阳能路灯优点有(说出一点即可)无污染。
5.(2024·汉阳模拟)我国的特高压输电技术在世界上处于领先水平,这种输电技术是传统输电效率的2~5倍。它可以将我国西南、西北地区的水电、风电、太阳能发电等清洁电能向中东部传输。
(1)电能属于二次(选填“一次”或“二次”)能源,传统输电过程中效率较低,主要是因为较多的电能转化为内能。
(2)某地区每年通过这项技术节约的电能约为3×1012kW·h,合计为1.08×1019J。
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