專題21信息的傳遞、能源與可持續發展

1.電磁波

產生導線中_____的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。

電磁波_____在真空中傳播，______任何介質；

傳播

85

電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣，＜?3xlOm/s=3xlOkm/so

移動移動電話由空間的______來傳遞信息；

電話移動電話機既是無線電______臺又是無線電______臺。

2.通信方式

通信方式信息載體

固定電話導線中的______

衛星通信—

光纖通信—

網絡通信電流、激光、微波

邕考點2能源及其分類

要點

一次可以從自然界_____獲取的能源為一次能源。如風能、太陽

按能源是否從自

能、地熱能和核能。

然界直接獲取分能源

類

二次無法從自然界______獲取，必須通過一次能源的消耗才能得

到的能源稱為二次能源。如電能。

能源

不可再凡是越用越少，不能在短期內從自然界得到補充的能源，都

屬于______生能源。如化石能源、核能。

生能源

按能源是否可以

再生分類

可再生可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。

能源如水的動能、風能、太陽能、生物質能。

常規能

化石能源、水能、風能等屬常規能源。

按使用開發的時

源

間長短來分類

新能源核能、太陽能、潮汐能、地熱能屬新能源

賞考點3核能和太陽能

具體內容

用中子轟擊比較大的鈾核時，鈾核變成兩個中等大小的原子核，同時釋放

核裂變出巨大的能量，這個過程就是裂變。應用：核反應堆，是_____控制的；

原子彈，是______控制的。

核能

如果將質量很小的原子核，如笊核和僦核，在超高溫度下結合成新的原子

核聚變核，會釋放出更大的能量，這就是聚變。目前人類還無法控制核聚變。聚

變應用：______O

太陽能太陽是一個巨大的“核能火爐”，在太陽的內部無時無刻不在發生這核聚

的實質變。

太

太陽能

陽太陽能電池、太陽能_____o

的利用

能

太陽能

清潔、無污染。

的優點

基礎檢測（限時30min）

一、單選題

1.生物質發電是利用秸稈等生物質所具有的生物質能進行的發電，是可再生能源發電的一

種，也是處理農林廢棄物的有效途徑。2012年，國家能源局印發了《生物質能發展"十二

五”規劃》，確定的目標是到2015年，生物質能年利用量超過5000萬噸標準煤，其中，生

物質發電裝機容量1300萬千瓦、年發電量約780億千瓦時。業內人士認為這是國家明確支

持生物質發電產業發展的信號。以上文字理解不正確的是（）

A.秸稈等生物質是一種新型潔凈能源

B.生物質發電是可再生能源發電的一種

C.生物質發電可有效處理農林廢棄物

D.國家將明確支持生物質發電產業發展

2.如圖是核能發電原理圖，下列說法正確的是（）

核反應堆汽輪機發電機電網

A.核能是可再生能源，核電站是利用重核裂變來釋放核能

B.能量轉換：核能玲機械能玲熱能少電能

C.原子彈對?裂變的鏈式反應不加控制，核電站控制裂變的鏈式反應速率

D.核電站使用的核燃料是石油或天然氣

3.電磁波向外傳遞能量，形成電磁輻射。電磁輻射對人體健康的影響已引起了人們的廣泛

關注。以下活動中，對人產生電磁輻射最少的是（)

A.手機正在接聽電話B.使用手電筒照明

C.緊挨民居的高壓變電站D.緊靠工作著的微波爐

4.關于在真空中傳播的無線電波，下列說法中正確的是（）

A.頻率較高的電磁波，傳播的速度較大

B.波長較長的電磁波，傳播的速度較大

C.頻率較高的電磁波，波長較長

D.不同頻率的電磁波，傳播的速度相同

二、填空題

5.隨著人們綠色環保意識的增強，太陽能、天然氣越來越多地出現在日常生活中，其中天

然氣屬于（選填"可再生"或"不可再生"）能源。

6.裂變：用中子較重的原子核，使其為較輕原子核的一種核反應?核

反應堆中的鏈式反應是,原子彈的鏈式反應是不可控的。核電站利用核能發電，

目前核電站中進行的都是反應。

7.電話之間是通過電話交換機來連接的，一個地區的電話都接到同一臺交換機上，每部電

話都編上使用時，交換機把需要通話的兩部電話，通話完畢再將線路。現代

的程控電話交換機利用了電子計算機技術，實現了按用戶所撥的號碼接通轉接的話

機。

8.2022年3月23日，"天宮課堂"第二課開講啦！如圖所示，我國“神舟十三號"乘組航天

員在空間站進行了精彩的授課，生動的講課聲是由聲帶產生的，空間站與地球

之間的信息傳遞是依靠（選填"超聲波"或"電磁波"）進行的。

9.模擬通信和數字通信

（1）模擬信號：聲音轉換成信號電流時，信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻

率、振幅變化的情況完全一樣，"模仿"著聲信號的“一舉一動"，這種電流傳遞的信號叫做

，使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信；

（2）數字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做,使用數學信號的通信方

式叫做數字通信；

（3）模擬信號容易一；數字信號能力強，便于加工處理，可以加密。在電話與

交換機之間一般傳遞，在交換機之間傳遞數字信號。

三、綜合題

10.電磁屏蔽

我們生活在電磁波的海洋中，當需要防止電磁波干擾時，通常用金屬殼將電磁波與需加以

屏蔽的區域隔開，避免電磁波進入，這種做法就是電磁屏蔽。

如圖所示，中國科技館有一個金屬小屋，能起到電磁屏蔽的作用。小屋整體為金屬制成，

其中一個墻面為特殊的玻璃，即電磁屏蔽玻璃。當我們身處小屋內，打開門時，手機顯示

有信號，能接打電話；當我們關上門后，手機顯示沒信號，不能接打電話。

如果整個屋子是用金屬制成的，當然在屋內不會有信號，可是玻璃并不是導體，卻如何起

到屏蔽的作用呢？實際上電磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面鍍有多層金屬膜，形成肉眼看不見

的金屬層，玻璃中間還夾有金屬網，形成多層屏蔽。當玻璃表面的金屬膜、玻璃中間的金

屬網與小屋的其它部分一起構成了一個空腔的金屬導體，就起到了電磁屏蔽的效果。所以

手機就沒有信號了。

請根據上述材料，回答下列問題:

（1）電磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面_______，玻璃中間還夾有金屬網，形成多層屏蔽，起

到了電磁屏蔽的效果。

（2）法拉第曾經冒著被電擊的的危險，做了一個聞名于世的實驗一一法拉第籠實驗。法拉

第把自己關在法拉第籠里，當籠外發生強大的靜電放電時，籠內卻什么事都沒發生。如圖

所示的法拉第籠還可有效地隔絕籠體內外的電磁波，起到屏蔽作用。你認為制作法拉第籠

應選用材料（選填"金屬"或"絕緣"）

（3）一些歌劇院或音樂廳對墻壁進行了"特殊"處理，即使手機沒有關機，在欣賞節目時，

也不會鈴聲四起。你能猜想工人對墻壁進行了怎樣的"特殊”處理嗎？請根據文中內容提出

一個方案。

11.請閱讀《太陽能》并回答題。

太陽能

傳統的化石能源正在一天天的減少，全世界把目光都投向了可再生能源，希望可再生能源

能夠改變人類的能源結構，維持長遠的可持續發展。太陽能是當前既可獲得能量，又能減

少二氧化碳等有害氣體和有害物質排放的可再生能源之一。

太陽能是由內部氫原子發生聚變釋放出巨大核能而產生的能，來自太陽的輻射能量。太陽

能開發成本低廉，前景廣闊。隨著生產和技術的發展，人們已經開始將太陽能轉化為其它

形式的能加以利用。目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是用吸光性好的材料制成太

陽能集熱器，實現給水或其它介質加熱；另一種是利用半導體材料制成太陽能電池。

太陽能電池是一種將太陽光能直接轉化為電能的器件，它是一個半導體光電二極管，當太

陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產生電流。這種電池

目前已用于人造地球衛星、太陽能汽車等。如圖是利用太陽能電池提供能源的太陽能汽

車。太陽能作為一種新能源，具有來源豐富、不需運輸、不會對環境造成污染等優點。但

由于能量比較分散且受季節、氣候和晝夜變化的影響很大，又給大規模利用太陽能帶來新

的技術課題。

（1）太陽能電池是一種將太陽光能轉化為能的器件；

（2）太陽能屬于能源（選填"可再生"或"不可再生"）；

（3）請你說出太陽能的一條優點：。

12.如圖是根據初中物理能源的有關內容繪制的知識結構圖，線條表示知識間的邏輯聯

系，據此完成以下小題。

（1）化石能源和太陽能中屬于可再生能源的是;

（2）目前核電站發電，釋放核能的方式是；

（3）圖中①為連接化石能源與太陽能之間的線條，②為連接核聚變與太陽能之間的線

條，請任意選擇其中一根線條說明它所表示的物理意義。

拔導J檢測（限時30min）

一、單選題

1.關于核能和太陽能，下列說法正確的是（）

A.利用核能發電是直接將核能轉化成電能

B.太陽能來源于太陽內部的熱核反應

C.核能是一種化石能源，是一次能源，是不可再生能源

D.太陽能是唯一的未來理想能源

2.太陽是太陽系中唯一的恒星，每時每刻向外輻射太陽能。下列關于太陽能的敘述中錯誤

的是（）

A.煤、石油、天然氣等化石燃料中的能量最終來自于太陽能

B.太陽能集熱器可以吸收太陽輻射并轉化為內能

C.太陽能電池將太陽能轉化為電能

D.太陽能來源于太陽內部的核裂變

3.關于信息傳遞，下列說法正確的是（）

A.電視機是利用超聲波來傳遞圖像信號和聲音信號

B.微波爐中能使用金屬容器，它不會損壞微波爐

C.用數字信號傳輸圖像信息比模擬信號容易失真

D.要實現全球通信，在地球周圍至少要均勻地配置3顆同步通信衛星

4.關于電話的工作過程，有如下描述：

①膜片忽松忽緊，擠壓碳粒；②人對著話筒說話時，聲波使膜片振動；③電阻忽大忽

小；④磁鐵對鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形與說話情形相同；⑤在電

路中產生強弱按聲音的振動而變化的電流。合理的順序是（）

A.①②③④⑤B.②①④③⑤

C.①②③⑤④D.②①③⑤④

二、填空題

5.如圖是收音機的調臺面板，"FM"和"AM"為兩個波段，波段的波長較長；圖中

“1000"字樣代表接收電磁波的波長為m。（電磁波的傳播速度與光速相同）

FM889499105108MHz

AM530610750100013001600KHZ

6.如圖1是電磁波家族。智能手機與智能手環的"近場通訊”使用1.356x[CfHz這個波段的

無線電波進行通訊如圖2。

IO6IO8IO10IO1210141016I018

+_無*戰*電調波_______________Z”線可.謝線

見

光

圖1圖2

智能手環的數據到手機是利用（選填"紅外線"、"電磁波"或"超聲波"）來傳輸

的。在手機耳塞孔插入紅外線發射器，手機變身傳統的電視遙控器。手機發出紅外線傳播

速度（選填"大于"、"等于"或"小于"）"近場通訊”的傳播速度，而紅外線的波

長較近場通信的波長（選填"長"或"短"）。

7."低碳環保"是當今世界的主題，太陽能已被人們廣泛利用。太陽能來自于太陽內部的

（選填"核裂變"或"核聚變"），太陽能屬于（選填"一次"或"二次"）能源，利

用太陽能的方式主要有兩種，一種是用集熱器加熱，如某臺太陽能集熱器在天氣晴好時，

一天可以吸收5.2X107J的熱量，這相當于完全燃燒n?的煤氣釋放的熱量.（q煤氣=

4.0xl07J/m3）

8.北京冬奧會期間，三大賽區26個場館將全部使用"綠電"，這意味著奧運歷史上將首次

實現全部場館100%綠色電能供應，為環保做出了巨大貢獻，"綠電"的來源可能是

能，它的優點是o

三、計算題

9.隨著人們環保意識的提高，"風光互補路燈”（如圖所示）得到了廣泛的應用。它在有陽

光時通過太陽能電池板發電，有風時通過風力發電機發電，兩者皆備時同時發電，并將電

能輸送至蓄電池儲存起來，供路燈晚間照明使用，為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，

一般充電至90%左右即停止充電。放電余留20%左右即停止電能輸出。下表為某型號風光

互補路燈系統配置方案的相關參數：

（1）若遇到陰天并且無風，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發光多長時間？

⑵若一塊該"風光互補路燈”太陽能電池板的總面積為5m2,當其垂直太陽光方向放置時，

最大發電功率達到180W,則當地垂直太陽光方向In?范圍內太陽能電池板所接收太陽輻

射的最大功率為多少？

⑶當風速為6.0m/s時，風力發電機的輸出功率將變為50W。在這種風速下，持續光照

12h,蓄電池的電量也只由20%充到70%。求此過程中太陽能電池板發電的平均功率。

風力發電機太陽能電池組件

最小啟動風速1.0m/s太陽能電池180W

最小充電風速3.0m/s太陽能轉換效率15%

最大限制風速12.0m/s蓄電池400A*hl2V

最大輸出功率400W大功率LED路燈80W12V

10.太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表為小明家的太陽能熱水器在陽

光照射下記錄的相關信息，其中太陽輻射功率在數值上等于lh內投射到太陽能熱水器吸熱

板Imz面積上的太陽能，求：

水的比熱容

太陽照射時間裝水量吸熱板面積水升高的溫度太陽輻射功率

/

/h/kg/m2/℃

J.(kg.℃)_,

41002404.2x1033xl06

⑴水在4h內吸收的熱量是多少？

⑵水在4h內吸收的熱量相當于完全燃燒多少千克的焦炭所釋放的熱量？(焦炭的熱值取

3xl07J/kg)

⑶該太陽能熱水器的能量轉化效率是多大?

四、綜合題

11.閱讀短文，回答問題

巨大的"核能火爐"-太陽能

太陽距地球1.5億千米，核心的溫度高達1500萬攝氏度。在太陽內部，氫原子核在超高溫

下發生聚變，釋放出巨大的核能。因此太陽核心每時每刻都在發生著氫彈爆炸。太陽釋放

的能量向外擴散，太陽表面溫度約6000回，就像一個高溫氣體組成的海洋。大部分太陽能

以熱和光的形式向四周輻射開去。太陽向外輻射的能量中，只有約20億分之一的傳遞到地

球，太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。比如屬于化石能源的煤、石油、天然氣，

都是來自遠古的太陽能，它是地球給人類提供的最主要的一次能源。人類除了利用儲存在

化石燃料中的太陽能，還直接利用太陽能，目前直接利用太陽能的方式主要有兩種，一種

是用集熱器把水等物質加熱；另一種是用太陽能電池把太陽能轉化為電能。平板集熱器的

箱面是玻璃，內部是涂黑的吸熱板。可以吸收太陽輻射并轉化為內能，從而將集熱器管道

內的水加熱。太陽能電池可以將太陽能轉化為電能、太陽能電池具有使用壽命長，沒有污

染等優點。

(1)大部分太陽