2023学年年中考物理第一轮复习专题21信息传递与能源讲和练含解析.docx

专题21 信息传递与能源讲和练 1.了解：信息传递的特点；模拟信号和数字信号；现代通讯特点；核能的利用。 2.会：判断能源的类型。 3.理解：电磁波的传播特点；能源的利用。 4.认识：核裂变和核聚变；太阳能利用特点；再生能源和不可再生能源。 1.（2023·贵阳）用手机通话和面对面说话，都是信息交流方式，传递信息时前者主要靠电磁波，后者主要靠声波。从传递能量的形式看，电磁波传递的是能，声波传递的是能。 【答案】电；声。 【解析】手机通话是依靠电磁波来实现的，传递的是电能；面对面说话，声音传递的是声能。 故答案为：电；声。 2.(2023·威海)2023年5月21日，我国成功发射“鹊桥”号中继卫星。若某时刻如图所示，地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，它们之间是利用通讯的，测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，大约需要s。 【答案】（1）电磁波；(2)1.75。 【解析】太空中没有空气，电磁波可以在真空中传播，所以“鹊桥”与月球背面及地面进行通讯，必须利用电磁波； 地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，经过路程为：， 大约需要的时间为：。 3.（2023·怀化）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（）。 A．利用微波雷达跟踪飞行目标；B．利用北斗星导航系统进行定位和导航； C．用手机打电话； D．利用声呐系统探测海底深度 【答案】D。 【解析】A、利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，故A不符合题意； B、利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，故B不符合题意； C、手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，故C不符合题意； D、利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，故D符合题意。故选D。 4.(2023·威海)下列关于能源的说法，正确的是（）。 A．风能是不可再生能源； B．太阳能、水能是二次能源； C．人类已建成的核电站是利用核聚变发电的； D．化石能源的大量使用造成了酸雨、雾霾等环境问题 【答案】D。 【解析】A.风能可以循环作用，是不可再生能源，故A错误； B.太阳能、水能都可以从自然界直接获得，是一次能源，故B错误； C.人类已建成的核电站是利用核裂变反应发电的，故C错误； D.化石能源的大量使用向空气排放大量的污染性气体，造成了酸雨、雾霾等环境问题，故D正确；故选D。 5.（2023·龙东）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭，其具有主动躲避障碍物的功能，它在运动时将电能转化为能。机器人吸尘的工作原理是电机转动时使内部气体流速变大，压强（填“变大”或“变小”），从而使杂物进入吸尘器。 【答案】机械；变小。 【解析】（1）扫地机器人工作时消耗电能，获得机械能，故它在运动时电能转化为机械能； （2）根据流体压强和流速的关系可知，机器人吸尘的工作原理是电机转动时使内部气体流速变大，压强变小，小于外部大气压，在压强差的作用下使杂物进入吸尘器。 故答案为：机械；变小。 6.（2023·滨州）太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生（选填”裂变”或”聚变”），释放出巨大的核能。 【答案】聚变。 【解析】在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。 答案：聚变。 7.(2023·益阳)下列关于核能说法正确的是( )。 A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的； B.核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方； C.核反应堆可将核能直接转化成电能； D.我国已建成可控核聚变反应堆 【答案】B。 【解析】A、核电站的核反应堆发生的链式反应是可以控制的，故A错误； B、核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故B正确； C、核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故C错误； D、我国已建成可控核裂变反应堆，故D错误。故选B。 考点一、信息传递 1.现代顺风耳-电话 （1）电话的组成：话筒-把声信号变成变化的电流信号；听筒-把变化的电流信号变成声音信号。 （2）电话的工作原理：声音→话筒→产生变化的电流→听筒→振动（声音）。 （3）电话交换机：1)为了提高电话线路的利用率而发明的；2）用来实现两部电话之间的转换；3）使用交换机，可以大幅度的减少电话线的数量。 （4）电话“占线”原因：1）对方电话没有扣好；2）对方正在通话；3）电话交换机忙。 2.模拟通信和数字通信 （1）模拟信号：在话筒将声音转换成电流信号时，信号电流的频率，振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声音的“一举一动”这种电流传递的信号叫模拟信号。模拟通信：使用模拟信号的通信方式叫模拟通信，例如：传统的市话通话，长途通话。 （2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。数字通信：使用数字信号通信的方式叫数字通信，例如电子计算机是利用二进制码识别信息和处理信息。 （3）模拟通信在加工，放大和传输过程中抗干扰能力差，噪声大，失真大；而数字信号形式简单，抗干扰能力强，噪声小，失真小。 （4）电话交换机间的信息是靠数字信号传递，而电话与电话机之间的信息传递靠模拟信号，但是不论哪种通信都需要电话线。 3.电磁波：如果在空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场，如果这个磁场也随时间变化，那么它又会在空间产生新的电场，这个变化的电场，磁场并不局限于空间某个区域，而是由远及近的传播出去，这样的传播就形成了电磁波，即导体中电流的迅速变化在空间激起电磁波。 4.电磁波性质：是一种看不见摸不到的特殊物质，可以在真空中传播，传播不需要介质；电磁波传播的速度c=3×108m/s，电磁波的波长为λ，波速c=λf，其中f是电磁波的频率；电磁波的波谱：γ射线，X射线，紫外线，红外线，微波，短波，中波，长波。 5.电磁波的发射和接收 1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。 2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。 3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。 6.电磁波的应用 1）微波炉：利用电磁波（波长很短的微波）来加热食品。 2）雷达：利用无线电波测定物体位置的无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越短，传播直线性越好，反射性能越强。 3）无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动电话的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种；激光：激光束平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。 7.无线电广播信号的发射和接收：无线电广播信号的发射由广播电台完成，无线电广播信号的接收由收音机完成。 1）发射：话筒把播音员的音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中。 2）接收：收音机天线接到电磁波，经过收音机的调谐器选出特定频率的信号，电子电路在把音频信号从中选出来，进行放大，送到扬声器里，把音频电信号转换成声音。 3）注意：调谐器和调制器易错：调制器是把音频电信号加载到电磁波上的过程，而调谐器通俗叫做选台，是在接收过程中。 8.电视信号的发射和接收：电视信号的发射由电视台完成，电视信号的接收由电视机完成。 1）图像信号的产生过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上，通过发射电线发射到空中。 2）图像信号的接收过程：电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成图像。 注意：声音信号的产生，传播和接收与无线电广播的工作过程相似，与无线电信号一样，单独的图像信号不能在空中传播，必须以电磁波为载体传播 9.移动通信 1）基本原理：移动电话能将我们讲话的信号利用电磁波发射到空中同时又能在空中捕获电磁波得到对方讲话的信号。 优点：利用电磁波传递信息，只要在电磁波辐射到的区域都能进行通话，比固话方便。 缺点：为了保证通话的质量，必须建立较大的无线电台进行信号的转换，这些固定的电台叫做基地台。 移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。 10.越来越宽的信息之路 1）微波通信：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。微波波长在10m-1mm，频率在30MHz-3×105MHz的电磁波。 中继站：微波接近光波，大致沿直线传播，微波不能沿地球表面绕射，因此每隔50km左右就需要建设一个中继站；如果遇到高山和大洋根本无法建中继站，有时需要利用同步卫星作为中继站。 2）卫星通信：卫星通信是借助地球同步卫星来弥补微波在地面传播的不足；在地球周围均匀配置三颗通信卫星就可以实现全球通信。 注意：月球不能作为中继站，因为月球离我们太远，不利于接收。 3）光纤通信：光是一种电磁波，而且它们的频率很高，频率间隔很宽；美国梅曼制成世界上第一台红宝石激光器。 光不但能够沿直线传播，而且可以沿着弯曲的水流和玻璃丝传播，不管玻璃丝怎么样弯曲，都从一端射入的光都会顺着它传播，再从另一端射出。 光纤通信（光缆）：通信用的激光一般在特殊的管道-光导纤维（很细很细的玻璃丝）里传播。 4）网络通信：把计算机联在一起就可以实现网络通信，发送和接收电子邮件是目前使用最频繁的网络通信方式。 因特网：网络互相联结，成为世上最大的计算机网络，这就叫因特网。 考点二、能源与可持续发展 凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做能源。 1.人类利用能源的历程： （1）钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。 （2）蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。 （3）物理学家发明了可以控制核能释放的装置---反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 2.一次能源和二次能源 像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。我们使用的电能，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，所以称电能为二次能源。 我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 常见的化石能源有：煤、石油、天然气。 常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。 常见的二次能源有：电能。 3.核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 4.核聚变：除了裂变外，如果将质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。 5.核能的利用：我国是核能资源丰富的国家，现已具备了建造核电站的物质和技术基础，现已在浙江和广东建设了核电站，分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站。核电站的建立给人类