第十七章  电磁波与现代通信第十八章能源与可持续发展2

第十七章

电磁波与现代通信第十八章能源与可持续发展A选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意）传递声音的物理过程是()A．振动电流振动B．声音电流声音C．振动电流声音D．声音电流振动【答案】A【解析】由话筒和听筒两部分组成，话筒把声音的振动转化成变化的电流；电流传输到听筒中，听筒再把变化的电流转化为振动，还原成声音，因此的基本原理是：振动→变化的电流→振动．故选A．下列信息的记录方式中所记录的信息量最大的是()A．绳结

B．书籍

C．计算机软盘

D．光盘【答案】C【解析】绳结是古代人们记录一个信息的形式，记录信息量很小；书籍中能记录很多信息；光盘中能记录45min的视频；计算机的软盘能记录更多的视频文件，记录信息量大。故选C。下列仪器的工作原理应用电磁感应现象的是()A．电动机 B．电磁继电器 C．扬声器 D．动圈式话筒【答案】D【解析】A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动进行工作的。不符合题意。B.电磁继电器的主要元件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应进行工作的。不符合题意。C.电流流过扬声器时产生磁场，产生的磁场和其中的永磁体相互作用，引起纸盆的振动发声。不符合题意。D.说话时声带的振动引起薄膜振动，薄膜振动引起线圈在磁场中切割磁感线运动，产生感应电流。动圈式话筒是利用电磁感应进行工作的。符合题意。故选D.“摘星星的妈妈回来了！”2022年4月16日，“神舟十三号”载人飞船制动减速、从大气层外自由滑行进入返航轨道；返回舱进入大气层后自由降落，与空气剧烈摩擦产生上千摄氏度的高温；又经系列降落伞继续减速、在四台反推发动机保护下平稳着陆在内蒙古东风着陆场。整个过程中，舱壁的烧蚀材料、高性能隔热材料和舱内恒温系统的共同作用保持了返回舱内温度的正常；除“黑障”时段外，地面系统实时监测着返回舱的位置。在上述过程中，下列关于返回舱说法不正确的是（）A．在大气层外自由滑行的阶段仍受重力B．在进入大气层之后机械能转化为内能C．外壁的烧蚀材料吸热液化以有效降温D．位置通过电磁波被地面系统实时监测【答案】C【详解】A．在地球附近的物体都受到重力的作用，所以在大气层滑行的返回舱会受到重力的作用，故A正确，不符合题意；B．进入大气层时，返回舱克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，舱壁内能增加，温度升高，故B正确，不符合题意；C．外壁的烧蚀材料克服摩擦做功的过程中，由固态变成气态，是升华过程，需要吸收大量的热量，从而达到降温效果，故C错误，符合题意；D．因为真空不能传声，所以不能使用超声波传递信息；返回舱的位置是通过电磁波传递到地面的实时监测系统的，故D正确，不符合题意。故选C。下列属于可再生能源的是()A．煤 B．石油 C．太阳能 D．天然气【答案】C【解析】可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。故选C。2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县(市、区)达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能【答案】C【解析】ABC．小风扇的本质是风力发电机，利用的是电磁感应原理将风能转化为电能；太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能。所以这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备。故AB错误、C正确；D．太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低，更不可能把太阳能全部转化为电能。故D错误。随着人们环保意识的增强，我市环境有很大改善。以下做法不利于改善环境的是（）A．农村大量使用秸秆作为燃料B．严禁燃放烟花爆竹C．不随地乱扔垃圾D．使用清洁能源代替化石能源【答案】A【详解】A．农村大量使用秸秆作为燃料，会排放温室气体二氧化碳以及一些有害气体，如一氧化碳、二氧化硫，不利于改善环境，故A符合题意；B．烟花爆竹在燃放过程会产生二氧化硫等许多有害气体，严禁其燃放能改善环境，故B不符合题意；C．不随地扔垃圾，显然能减少城市环境的破坏，能在一定程度改善环境，故C不符合题意；D．化石能源在燃烧过程排放温室气体二氧化碳以及一些有害气体，如一氧化碳、二氧化硫等。使用清洁能源代替化石能源，减少使用化石能源有利于改善环境，故D不符合题意。故选A。下列说法中正确的是（）A．航天员在空间站利用电磁波跟地面指挥中心进行联系B．当前，人类已实现常温常压下超导研究C．电视机遥控器是利用超声波传递信号的D．核潜艇利用的是可控核聚变释放的能量【答案】A【详解】A．由于太空中没有空气，声音无法传播，所以航天员在空间站利用电磁波跟地面指挥中心进行联系，故A正确；B．当前，人类无法现常温常压下超导研究，故B错误；C．遥控器是利用红外线来工作的，故C错误；D．核潜艇利用的是可控核裂变释放的能量的，故D错误。故选A。将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是()A．水将温度传给了玻璃杯B．水含有的热量减少C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能D．能的总量保持不变【答案】D【解析】A．温度是指物体冷热的程度，温度不能传递；将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，是水将热量传给玻璃杯，故A错误；B．热量是一过程量，只能用“吸收”和“放出”描述，不能用“含有”描述，故B错误；C．将热水倒进玻璃杯中，温度高的热水放出热量，温度低的玻璃杯吸收热量，水的内能减少，玻璃杯的内能增大；此过程中，热水放出的热量会有一部分被空气吸收，玻璃杯不能完全吸收热水放出的热量，所以玻璃杯增加的内能小于水减少的内能，故C错误；D．根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变，故D正确。故选D。下列说法正确的是（）A．电能是一次能源 B．二极管是用超导体制成的C．同种电荷互相吸引 D．核电站利用的是核裂变发电【答案】D【详解】A．电能是消耗一次能源得到的二次能源，故A错误；B．二极管是用半导体制成的，具有单向导电性，故B错误；C．同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，故C错误；D．核电站利用的是核裂变发电的，这种裂变是可控的，故D正确。故选D。填空题（每空1分）1876年________发明了，最简单的由________和________组成，在的一端话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方.在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音.

【答案】贝尔，话筒听筒，【解析】1876年美国发明家贝尔发明了第一部。基本结构是主要由话筒和听筒组成。工作原理是话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。(话筒把声信号转化为电信号；听筒把电信号转化为声信号)用通话和面对面说话，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】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。利用激光测量地月距离，是20世纪60年代后发展起来的一门新技术。从地面向月球发射一束脉冲激光，激光被安装在月面上的角反射器反射回来，地面上的计时器把激光往返地月的时间记录下来，这样就可以计算出地月距离。激光是一种______波；真空和空气中的光速均按3.0×108m/s计算，若计时器记录的时间为2.56s，则地月距离约为___________m。【答案】电磁3.84×108【解析】激光是光的一种，而光属于电磁波的一种，所以激光是电磁波。由题意可知：光速v=3×108m/s，激光从地球到月球所有时间t=×2.56s=1.28s，由v=得：地球到月球的距离s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m。1876年美国人贝尔发明了机，能直接将声音传送到很远的地方。这架机和今天我们所熟悉的机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片，铁膜片的会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。【答案】振动振动【详解】[1][2]贝尔机工作原理：声波传入话筒内，引起话筒内铁膜片的振动，铁膜片在永磁铁的磁场中振动会使永磁体的磁场发生变化，缠绕在永磁铁上的线圈就会随磁场的变化产生感应电流送到收话机。将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是，这样就能使信息资源。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，查到所需的。【答案】因特网共享各种资料【详解】[1]将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是因特网，因特网上的信息可以以电磁波或电流的形式传递到网络中任何一台电脑，这样就能使信息资源共享。[2]利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，通过搜索引擎，查到所需的各种资料。如图是单缸四冲程汽油机的冲程，此冲程中，气缸内气体内能逐渐(增大/减小)，汽油机工作过程中的效率很低，有大量的热散失到空气中而无法自动回收，这是因为能量的转化和转移具有性。【答案】压缩增大方向【解析】[1][2][3]图中的两个气门闭合，活塞上行，所以是压缩冲程；活塞对空气做功，气缸内的气体内能增大；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有方向性。上课时老师发现小明在跟同桌聊天，为了不影响其他同学听课，老师及时制止了小明讲话这种行为，这是在（选填“人耳”或“声源”）处减弱噪声；天宫课堂的授课老师发出的声音是通过电磁波传到地面的，其传播速度是m/s。【答案】声源3.0×108【详解】[1]老师及时制止了小明讲话，是防止噪声的产生，属于在声源处减弱噪声。[2]电磁波可以在真空中传播，且真空中速度最快为3.0×108m/s。人们的生活已经离不开现代通信，现代通信可分为微波通信、、和。【答案】卫星通信光纤通信网络通信【详解】[1][2][3]现代通信的途径和方式很多，有的通过卫星通信，有的用有线的光纤通信，有的利用网络来进行通信联系，还有很多种。北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得能量，太阳能属于________能源。卫星是使用_______与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的__________(选填“反射”或“直线传播”)原理。【答案】可再生电磁波反射【解析】太阳能取之不尽用之不竭，属于可再生能源；太空中没有空气，是真空，所以我国研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息，从而实现与地面通信的；光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，利用了光的反射。如图是许多城市路灯，都采用太阳能LED照明灯，主要由太阳能电池板和LED灯头等组成，LED是一种半导体二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化为能，太阳能是(选填“一次”、“二次”)能源，清洁无污染，如果LED灯用6V的电压，正常工作电流为2400mA，则LED的功率是W.太阳能电池太阳能电池LED灯【答案】光一次14.4【解析】通过电流能够发光，这个过程就是电能转化光能的过程。从自然界直接获取的能源为一次能源，比如化石能源(煤、石油、天然气)、核能、太阳能、地热能、水能、风能。LED的功率可以根据公式P=UI直接求出，注意物理量单位的统一性。天然气已经被广泛利用，它是一种（选填“可”或“不可”）再生能源，完全燃烧0.07m3天然气释放的热量为J，若这些热量的30%被水吸收，可以将4kg的水由20℃加热到℃。[q天然气=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]【答案】不可；2.8×106；70。【解析】（1）天然气属于化石能源，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；（2）完全燃烧0.07m3天然气释放的热量：Q放=Vq=0.07m3×4×107J/m3=2.8×106J；（3）由题知，水吸收的热量：Q吸=30%Q放=30%×2.8×106J=8.4×105J，由Q吸=cm（t﹣t0）可得：8.4×105J=4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（t﹣20℃），解得水的末温：t=70℃。故答案为：不可；2.8×106；70。为减少火炬燃烧过程中热量排放，杭州亚运会主火炬燃料采用热值的零碳甲醇，这是由吉利控股集团提供的，在世界大型体育盛会上也是首次使用，它具有燃烧高效、排放清洁、极端天气不熄灭等优点；在燃烧过程中热值。【答案】小不变【详解】[1]为减少火炬燃烧过程中热量排放，杭州亚运会主火炬燃料采用热值小的零碳甲醇，完全燃烧相同质量的零碳甲醇和其他燃料，零碳甲醇放出的热量少。[2]热值是燃料本身的一种性质，只与物质的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，所以零碳甲醇在燃烧过程中热值不变。地球上的能量大多来源于太阳能。太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳能电池可以将太阳能转化为电能，它是用（选填“半导体”或“绝缘体”）材料制成。【答案】可再生半导体【详解】[1]太阳能可以从自然界中源源不断地得到，属于可再生能源。[2]太阳能电池板的主要材料是硅，因为硅是半导体，所以太阳能板是半导体材料制成的。解答探究题（计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出结果不能得分）（2023上·云南昆明·九年级云南省昆明市第十二中学校考期中）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：太阳照射时间/h装水量/L吸热板面积/m2101002.5其中太阳能每h内每m2面积上吸收的热量为1.68×106J。（水的密度是1×103kg/m3，水的比热容为）求：（1）太阳能热水器在10h内接收到的太阳能是多少？（2）若该太阳能热水器能量转化效率为50%，水在10h内吸收的热量是多少？初温为20℃的水吸收这些热量后，温度升高到多少？（3）小王同学将从热水管道中放出的0.3kg，80℃的热水和从冷水管道放出的0.2kg的20℃的冷水混合，不计热量损失，求混合以后温水的温度为多少？【答案】（1）4.2×107J；（2）2.1×107J，70℃；（3）56℃【详解】解：（1）太阳能热水器在10h内接收到的太阳能Q太阳=W=PSt=1.68×106J/(m2h)×2.5m2×10h=4.2×107J（2）太阳能热水器能量转化效率为50%，水在10h内吸收的热量Q吸=ηQ太阳=50%×4.2×107J=2.1×107J水升高的温度升高到的温度为20℃+50℃=70℃（3）不计热损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q'吸=Q放cm1(tt1)=cm2(tt2)4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(t20℃)=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×(80℃t)解得t=56℃答：（1）太阳能热水器在10h内接收到的太阳能是4.2×107J；（2）若该太阳能热水器能量转化