内容正文:
第一部分 考点过关
第十九讲 电磁波与信息时代
能源、材料与社会
信息的传递——电磁波及其应用
1. 传播
(1)电磁波的传播不需要介质,电磁波 (选填“可以”或
“不可以”)在真空中传播。电磁波在真空中的传播速度约
为 m/s。
(2)电磁波的波速c、波长λ和频率v的关系是c=λv。
易错点拨:倒车雷达应用了超声波;无人驾驶应用了电磁波。
2. 应用:广播、电视、手机、卫星导航等。
可以
3×108
电磁波与信息技术
1. 光导纤维
(1)简称:光纤,是传输 的工具。
(2)方式:光信号从光纤一端进入线芯后,在线芯与包层的交界面上
反复发生 向前传播。
(3)特点:抗干扰能力 ,能减少信号衰减,适用于远距离、大
容量传输信息。
光信号
反射
强
2. 现代通信网络
(1)卫星通信:卫星把地面站送来的信号接收下来,进行放大,然后
转发给另外的地面站。
(2)微波通信:微波通信像接力赛,每隔几十千米修建一座接力站,
接收并放大信号,继续传送。
(3)移动通信:移动电话用微波信号与电话网络联系。移动通信的基
地台是按蜂窝的构造布局的。
3. 互联网:将分布于世界各地的计算机网络连接起来,传送计算机信
号,实现信息传递和资源共享。
能量的转化与守恒
1. 能量的转化与转移
(1)转化:能量由一种形式转变为另一种形式。如电灯发光是将电能
转化为光能和内能。
(2)转移:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体上。
如:①热传递;②碰撞时,动能从一个物体转移到另一个物体上。
2. 能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式
转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而能量的总
量 。
保持不变
练1 如图是人们设想中的永动机,它通过高处水流冲击叶片,把
转化为动能,使叶片转动来带动抽水机从低处将水抽到高
处,从而循环工作,这种永动机不能够永远工作下去,因为它违背
了 ,抽水机在工作过程中,机械能的总量
(选填“增多”“减少”或“不变”)。
重
力势能
能量守恒定律
减少
练2 自然界中的各种形式的能量是可以相互转化的。给手机充电是将
电能转化为 能;电动机带动抽水机把水送到高处,是将电能
转化为 能;汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎
的 能。这些能量无法自动转化为汽车的机械能,说明能量的转
化和转移具有 。
化学
机械
内
方向性
能源的开发与利用
1. 能源的分类
分
类 类型 定义 实例
利
用
方
式 一次
能源 可以直接从自然界获取的
能源 风能、石油、天然气、煤、
太阳能、潮汐能、地热能等
二次
能源 必须通过消耗一次能源才
能得到 电能、汽油、煤油等
分
类 类型 定义 实例
可
否
再
生 可再生
能源 可长期提供可再生的能源 太阳能、风能、地热能、生
物质能等
不可再
生能源 消耗就很难再生的能源 煤、石油、天然气、核能等
2. 核能
(1)获得途径:核裂变、核聚变。
(2)应用
实例 原理 说明
核电站 可控核裂变 1.核电站的核心设备是核反应
堆
2.核电站中的能量转化:核能
→内能→机械能→电能
3.目前,尚未实现可控核聚变
的应用
原子弹 不可控核裂变
氢弹、
太阳 不可控核聚变
3. 太阳能
(1)产生:来源于太阳内部的核 变。
聚
(2)利用
(3)优点:分布广阔、取之不尽、环保无污染。
材料的利用和开发
1. 超导材料
(1)定义:超导现象是指在温度降低到一定程度,某些材料的电阻变
为 的现象;能发生超导现象的材料为 材料。
(2)应用
a.实现远距离大功率输电,不存在电能的损耗。
b.超导磁浮现象可实现交通工具无摩擦运行,大大提高交通工具的运
行速度。
零
超导
2. 纳米材料
(1)定义:统指合成材料的基本单元大小限制在1~100nm范围内的
材料。
(2)性能:可以提高材料的 ,降低 ,提
高材料的 等。
(3)应用:研制纳米尺度的微小机器、制成计算机芯片中的导线、制
量子磁盘等。
强度和硬度
烧结温度
磁性
1. (2025青岛)2025年4月25日,神舟二十号航天员乘组入驻中国空
间站,后续开展了多项空间科学实验,获得的实验数据和图像等信息
能及时传回地面所利用的是( C )
A. 红外线 B. 紫外线
C. 电磁波 D. 超声波
C
2. (2025山东)下列属于不可再生能源的是( C )
A. 风能 B. 地热能 C. 石油 D. 太阳能
C
3. (2025日照)近年来,中国科技工作者在各个领域一次次刷新“中
国高度”。下列说法正确的是( A )
A. 图甲,中国空间站利用的太阳能既是可再生能源又是一次能源
B. 图乙,日照附近海域成功发射谷神星一号运载火箭,火箭上升过程
中机械能转化为内能
C. 图丙,小米自主研发的“玄戒01”3nm旗舰处理器芯片是由超导体
材料制成
D. 图丁,四川舰是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰,这项技
术利用了电磁感应原理
A
4. (多选)(2025济南)2025年5月22日,神舟二十号航天员乘组完
成第一次出舱活动,创下空间站建成后入轨出舱间隔时间最短纪录。
下列说法正确的是( AC )
A. 在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息
B. 在舱外活动时航天员的质量为零
C. 空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能
D. 空间站的太阳能帆板工作时利用的太阳能是不可再生能源
AC
5. (2025济南一模)汞(俗称水银),可用于温度计、气压计、压力
计、血压计等装置,汞的熔点是-38.83℃。漠河冬天的最低气温可达
-50℃,使用汞温度计已无法测量,是因为汞在该环境下将会
(填物态变化名称);在温度降至4.2K时,汞的电阻值会突然降
低到几乎为零,具有这种性质的材料被称为 (选填“纳
米材料”“超导材料”或“半导体材料”)。
凝固
超导材料
6. (2025威海)中国北方中纬高频雷达网是一种利用高频电磁波探测
高空电离层带电粒子的科学设施,其通过发射电磁波并接收反射回波
来获取信息。电磁波与带电粒子的相互作用改变了电磁波传播的
(选填“快慢”或“方向”);电磁波从地面开始发射到60km高
度处被反射回发射点,共需 s。(c取3.0×105km/s)
方
向
4×10-4
7. (2025威海)搭载“天问二号”探测器的火箭升空时,由于摩
擦,部分机械能转化为空气和箭体的内能,这些消耗的能量不能再
自动地被用来推动火箭,说明能量的转化具有 ;我国
自主研发的“偏二甲肼”火箭燃料属于 (选填“一次”
或“二次”)能源。
方向性
二次
8. (2025青岛)能量与生产生活及社会发展密切相关,它是由不同能
源提供的。我国大力发展风能和太阳能等新能源,在新能源的开发和
利用方面走在了世界前列。下列属于可再生能源的是 (填写序
号)。
①核能 ②水能 ③天然气 ④石油
②
9. (2025山东)近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划
于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大
工程,2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首
次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激
光测距技术的观测窗口,过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号
将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚
焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站
建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约
是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 。
太阳
内
电磁波
$