第十七章  電磁波與現(xiàn)代通信第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展2

第十七章

電磁波與現(xiàn)代通信第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展A選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分，每小題只有一個選項符合題意）傳遞聲音的物理過程是()A．振動電流振動B．聲音電流聲音C．振動電流聲音D．聲音電流振動【答案】A【解析】由話筒和聽筒兩部分組成，話筒把聲音的振動轉化成變化的電流；電流傳輸?shù)铰犕仓?，聽筒再把變化的電流轉化為振動，還原成聲音，因此的基本原理是：振動→變化的電流→振動．故選A．下列信息的記錄方式中所記錄的信息量最大的是()A．繩結

B．書籍

C．計算機軟盤

D．光盤【答案】C【解析】繩結是古代人們記錄一個信息的形式，記錄信息量很??；書籍中能記錄很多信息；光盤中能記錄45min的視頻；計算機的軟盤能記錄更多的視頻文件，記錄信息量大。故選C。下列儀器的工作原理應用電磁感應現(xiàn)象的是()A．電動機 B．電磁繼電器 C．揚聲器 D．動圈式話筒【答案】D【解析】A.電動機是利用通電導體在磁場中受力運動進行工作的。不符合題意。B.電磁繼電器的主要元件是電磁鐵，電磁鐵是利用電流的磁效應進行工作的。不符合題意。C.電流流過揚聲器時產生磁場，產生的磁場和其中的永磁體相互作用，引起紙盆的振動發(fā)聲。不符合題意。D.說話時聲帶的振動引起薄膜振動，薄膜振動引起線圈在磁場中切割磁感線運動，產生感應電流。動圈式話筒是利用電磁感應進行工作的。符合題意。故選D.“摘星星的媽媽回來了！”2022年4月16日，“神舟十三號”載人飛船制動減速、從大氣層外自由滑行進入返航軌道；返回艙進入大氣層后自由降落，與空氣劇烈摩擦產生上千攝氏度的高溫；又經系列降落傘繼續(xù)減速、在四臺反推發(fā)動機保護下平穩(wěn)著陸在內蒙古東風著陸場。整個過程中，艙壁的燒蝕材料、高性能隔熱材料和艙內恒溫系統(tǒng)的共同作用保持了返回艙內溫度的正常；除“黑障”時段外，地面系統(tǒng)實時監(jiān)測著返回艙的位置。在上述過程中，下列關于返回艙說法不正確的是（）A．在大氣層外自由滑行的階段仍受重力B．在進入大氣層之后機械能轉化為內能C．外壁的燒蝕材料吸熱液化以有效降溫D．位置通過電磁波被地面系統(tǒng)實時監(jiān)測【答案】C【詳解】A．在地球附近的物體都受到重力的作用，所以在大氣層滑行的返回艙會受到重力的作用，故A正確，不符合題意；B．進入大氣層時，返回艙克服空氣阻力做功，將機械能轉化為內能，艙壁內能增加，溫度升高，故B正確，不符合題意；C．外壁的燒蝕材料克服摩擦做功的過程中，由固態(tài)變成氣態(tài)，是升華過程，需要吸收大量的熱量，從而達到降溫效果，故C錯誤，符合題意；D．因為真空不能傳聲，所以不能使用超聲波傳遞信息；返回艙的位置是通過電磁波傳遞到地面的實時監(jiān)測系統(tǒng)的，故D正確，不符合題意。故選C。下列屬于可再生能源的是()A．煤 B．石油 C．太陽能 D．天然氣【答案】C【解析】可再生能源包括太陽能、水能、風能、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地熱能等。故選C。2019年4月30日，云南省政府新聞辦發(fā)布消息，我省33個貧困縣(市、區(qū))達到脫貧標準，退出了貧困序列。脫貧過程中許多村鎮(zhèn)安裝了“肩扛太陽能電池板，頭頂小風扇”的新能源路燈。下列說法正確的是A．小風扇的作用是為太陽能電池板散熱B．太陽能電池板把太陽能轉化成了小風扇的機械能C．這種新能源路燈是集太陽能發(fā)電和風力發(fā)電為一體的發(fā)電用電設備D．太陽能電池板可以把接收到的太陽能全部轉化為電能【答案】C【解析】ABC．小風扇的本質是風力發(fā)電機，利用的是電磁感應原理將風能轉化為電能；太陽能電池板可以將太陽能直接轉化為電能。所以這種新能源路燈是集太陽能發(fā)電和風力發(fā)電為一體的發(fā)電用電設備。故AB錯誤、C正確；D．太陽能電池板將太陽能轉化為電能的效率很低，更不可能把太陽能全部轉化為電能。故D錯誤。隨著人們環(huán)保意識的增強，我市環(huán)境有很大改善。以下做法不利于改善環(huán)境的是（）A．農村大量使用秸稈作為燃料B．嚴禁燃放煙花爆竹C．不隨地亂扔垃圾D．使用清潔能源代替化石能源【答案】A【詳解】A．農村大量使用秸稈作為燃料，會排放溫室氣體二氧化碳以及一些有害氣體，如一氧化碳、二氧化硫，不利于改善環(huán)境，故A符合題意；B．煙花爆竹在燃放過程會產生二氧化硫等許多有害氣體，嚴禁其燃放能改善環(huán)境，故B不符合題意；C．不隨地扔垃圾，顯然能減少城市環(huán)境的破壞，能在一定程度改善環(huán)境，故C不符合題意；D．化石能源在燃燒過程排放溫室氣體二氧化碳以及一些有害氣體，如一氧化碳、二氧化硫等。使用清潔能源代替化石能源，減少使用化石能源有利于改善環(huán)境，故D不符合題意。故選A。下列說法中正確的是（）A．航天員在空間站利用電磁波跟地面指揮中心進行聯(lián)系B．當前，人類已實現(xiàn)常溫常壓下超導研究C．電視機遙控器是利用超聲波傳遞信號的D．核潛艇利用的是可控核聚變釋放的能量【答案】A【詳解】A．由于太空中沒有空氣，聲音無法傳播，所以航天員在空間站利用電磁波跟地面指揮中心進行聯(lián)系，故A正確；B．當前，人類無法現(xiàn)常溫常壓下超導研究，故B錯誤；C．遙控器是利用紅外線來工作的，故C錯誤；D．核潛艇利用的是可控核裂變釋放的能量的，故D錯誤。故選A。將熱水倒進玻璃杯中，玻璃杯會變熱，下列說法正確的是()A．水將溫度傳給了玻璃杯B．水含有的熱量減少C．玻璃杯增加的內能大于水減少的內能D．能的總量保持不變【答案】D【解析】A．溫度是指物體冷熱的程度，溫度不能傳遞；將熱水倒進玻璃杯中，玻璃杯會變熱，是水將熱量傳給玻璃杯，故A錯誤；B．熱量是一過程量，只能用“吸收”和“放出”描述，不能用“含有”描述，故B錯誤；C．將熱水倒進玻璃杯中，溫度高的熱水放出熱量，溫度低的玻璃杯吸收熱量，水的內能減少，玻璃杯的內能增大；此過程中，熱水放出的熱量會有一部分被空氣吸收，玻璃杯不能完全吸收熱水放出的熱量，所以玻璃杯增加的內能小于水減少的內能，故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒定律可知，某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，能的總量保持不變，故D正確。故選D。下列說法正確的是（）A．電能是一次能源 B．二極管是用超導體制成的C．同種電荷互相吸引 D．核電站利用的是核裂變發(fā)電【答案】D【詳解】A．電能是消耗一次能源得到的二次能源，故A錯誤；B．二極管是用半導體制成的，具有單向導電性，故B錯誤；C．同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引，故C錯誤；D．核電站利用的是核裂變發(fā)電的，這種裂變是可控的，故D正確。故選D。填空題（每空1分）1876年________發(fā)明了，最簡單的由________和________組成，在的一端話筒把聲音變成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方.在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又變成了聲音.

【答案】貝爾，話筒聽筒，【解析】1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部?；窘Y構是主要由話筒和聽筒組成。工作原理是話筒把聲信號變成變化的電流，電流沿著導線把信息傳到遠方，在另一端，電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的電流又變成了聲音。(話筒把聲信號轉化為電信號；聽筒把電信號轉化為聲信號)用通話和面對面說話，都是信息交流方式，傳遞信息時前者主要靠電磁波，后者主要靠聲波。從傳遞能量的形式看，電磁波傳遞的是能，聲波傳遞的是能?！敬鸢浮侩姡宦暋窘馕觥客ㄔ捠且揽侩姶挪▉韺崿F(xiàn)的，傳遞的是電能；面對面說話，聲音傳遞的是聲能。故答案為：電；聲。利用激光測量地月距離，是20世紀60年代后發(fā)展起來的一門新技術。從地面向月球發(fā)射一束脈沖激光，激光被安裝在月面上的角反射器反射回來，地面上的計時器把激光往返地月的時間記錄下來，這樣就可以計算出地月距離。激光是一種______波；真空和空氣中的光速均按3.0×108m/s計算，若計時器記錄的時間為2.56s，則地月距離約為___________m?！敬鸢浮侩姶?.84×108【解析】激光是光的一種，而光屬于電磁波的一種，所以激光是電磁波。由題意可知：光速v=3×108m/s，激光從地球到月球所有時間t=×2.56s=1.28s，由v=得：地球到月球的距離s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m。1876年美國人貝爾發(fā)明了機，能直接將聲音傳送到很遠的地方。這架機和今天我們所熟悉的機的模樣大不相同，如圖。它有一個漏斗狀的話筒，發(fā)出的聲波進入話筒后，使話筒內的鐵膜片，鐵膜片的會影響旁邊永磁鐵的磁場。在永磁鐵上繞著一個連接電池和收話機的線圈。當永磁鐵的磁場被影響時，線圈就會被感應而產生電信號送到收話機?！敬鸢浮空駝诱駝印驹斀狻縖1][2]貝爾機工作原理：聲波傳入話筒內，引起話筒內鐵膜片的振動，鐵膜片在永磁鐵的磁場中振動會使永磁體的磁場發(fā)生變化，纏繞在永磁鐵上的線圈就會隨磁場的變化產生感應電流送到收話機。將計算機聯(lián)在一起形成網(wǎng)絡，將網(wǎng)絡又互相聯(lián)結，成為世界上最大的計算機網(wǎng)絡，就是，這樣就能使信息資源。利用網(wǎng)絡通信除了收發(fā)電子郵件外，還可以看到不斷更新的新聞，查到所需的?！敬鸢浮恳蛱鼐W(wǎng)共享各種資料【詳解】[1]將計算機聯(lián)在一起形成網(wǎng)絡，將網(wǎng)絡又互相聯(lián)結，成為世界上最大的計算機網(wǎng)絡，就是因特網(wǎng)，因特網(wǎng)上的信息可以以電磁波或電流的形式傳遞到網(wǎng)絡中任何一臺電腦，這樣就能使信息資源共享。[2]利用網(wǎng)絡通信除了收發(fā)電子郵件外，還可以看到不斷更新的新聞，通過搜索引擎，查到所需的各種資料。如圖是單缸四沖程汽油機的沖程，此沖程中，氣缸內氣體內能逐漸(增大/減小)，汽油機工作過程中的效率很低，有大量的熱散失到空氣中而無法自動回收，這是因為能量的轉化和轉移具有性?！敬鸢浮繅嚎s增大方向【解析】[1][2][3]圖中的兩個氣門閉合，活塞上行，所以是壓縮沖程；活塞對空氣做功，氣缸內的氣體內能增大；散失到空氣中的內能無法自動轉化為機械能再用來驅動車子，這是因為能量的轉移和轉化具有方向性。上課時老師發(fā)現(xiàn)小明在跟同桌聊天，為了不影響其他同學聽課，老師及時制止了小明講話這種行為，這是在（選填“人耳”或“聲源”）處減弱噪聲；天宮課堂的授課老師發(fā)出的聲音是通過電磁波傳到地面的，其傳播速度是m/s。【答案】聲源3.0×108【詳解】[1]老師及時制止了小明講話，是防止噪聲的產生，屬于在聲源處減弱噪聲。[2]電磁波可以在真空中傳播，且真空中速度最快為3.0×108m/s。人們的生活已經離不開現(xiàn)代通信，現(xiàn)代通信可分為微波通信、、和?！敬鸢浮啃l(wèi)星通信光纖通信網(wǎng)絡通信【詳解】[1][2][3]現(xiàn)代通信的途徑和方式很多，有的通過衛(wèi)星通信，有的用有線的光纖通信，有的利用網(wǎng)絡來進行通信聯(lián)系，還有很多種。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與地面光纖通信共同組成現(xiàn)代通信，將于2020年實現(xiàn)全球覆蓋。衛(wèi)星利用太陽能電池板獲得能量，太陽能屬于________能源。衛(wèi)星是使用_______與地面站通信的，而光纖傳遞信息利用了光的__________(選填“反射”或“直線傳播”)原理?！敬鸢浮靠稍偕姶挪ǚ瓷洹窘馕觥刻柲苋≈槐M用之不竭，屬于可再生能源；太空中沒有空氣，是真空，所以我國研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是利用電磁波傳遞信息，從而實現(xiàn)與地面通信的；光纖通信是利用激光從光纖的一端射入，在內壁上多次反射后在另一端放射出來，然后在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經解調后恢復原信息，利用了光的反射。如圖是許多城市路燈，都采用太陽能LED照明燈，主要由太陽能電池板和LED燈頭等組成，LED是一種半導體二極管，通過電流能夠發(fā)光，可以把電能直接轉化為能，太陽能是(選填“一次”、“二次”)能源，清潔無污染，如果LED燈用6V的電壓，正常工作電流為2400mA，則LED的功率是W.太陽能電池太陽能電池LED燈【答案】光一次14.4【解析】通過電流能夠發(fā)光，這個過程就是電能轉化光能的過程。從自然界直接獲取的能源為一次能源，比如化石能源(煤、石油、天然氣)、核能、太陽能、地熱能、水能、風能。LED的功率可以根據(jù)公式P=UI直接求出，注意物理量單位的統(tǒng)一性。天然氣已經被廣泛利用，它是一種（選填“可”或“不可”）再生能源，完全燃燒0.07m3天然氣釋放的熱量為J，若這些熱量的30%被水吸收，可以將4kg的水由20℃加熱到℃。[q天然氣=4×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]【答案】不可；2.8×106；70。【解析】（1）天然氣屬于化石能源，不可能在短期內從自然界得到補充，屬于不可再生能源；（2）完全燃燒0.07m3天然氣釋放的熱量：Q放=Vq=0.07m3×4×107J/m3=2.8×106J；（3）由題知，水吸收的熱量：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℃），解得水的末溫：t=70℃。故答案為：不可；2.8×106；70。為減少火炬燃燒過程中熱量排放，杭州亞運會主火炬燃料采用熱值的零碳甲醇，這是由吉利控股集團提供的，在世界大型體育盛會上也是首次使用，它具有燃燒高效、排放清潔、極端天氣不熄滅等優(yōu)點；在燃燒過程中熱值?！敬鸢浮啃〔蛔儭驹斀狻縖1]為減少火炬燃燒過程中熱量排放，杭州亞運會主火炬燃料采用熱值小的零碳甲醇，完全燃燒相同質量的零碳甲醇和其他燃料，零碳甲醇放出的熱量少。[2]熱值是燃料本身的一種性質，只與物質的種類有關，與燃料的燃燒情況無關，所以零碳甲醇在燃燒過程中熱值不變。地球上的能量大多來源于太陽能。太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。太陽能電池可以將太陽能轉化為電能，它是用（選填“半導體”或“絕緣體”）材料制成?！敬鸢浮靠稍偕雽w【詳解】[1]太陽能可以從自然界中源源不斷地得到，屬于可再生能源。[2]太陽能電池板的主要材料是硅，因為硅是半導體，所以太陽能板是半導體材料制成的。解答探究題（計算型問題解答時要有必要的文字說明、公式和計算過程，直接寫出結果不能得分）（2023上·云南昆明·九年級云南省昆明市第十二中學?？计谥校┨柲軣崴魇侵苯永锰柲芙o水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息：太陽照射時間/h裝水量/L吸熱板面積/m2101002.5其中太陽能每h內每m2面積上吸收的熱量為1.68×106J。（水的密度是1×103kg/m3，水的比熱容為）求：（1）太陽能熱水器在10h內接收到的太陽能是多少？（2）若該太陽能熱水器能量轉化效率為50%，水在10h內吸收的熱量是多少？初溫為20℃的水吸收這些熱量后，溫度升高到多少？（3）小王同學將從熱水管道中放出的0.3kg，80℃的熱水和從冷水管道放出的0.2kg的20℃的冷水混合，不計熱量損失，求混合以后溫水的溫度為多少？【答案】（1）4.2×107J；（2）2.1×107J，70℃；（3）56℃【詳解】解：（1）太陽能熱水器在10h內接收到的太陽能Q太陽=W=PSt=1.68×106J/(m2h)×2.5m2×10h=4.2×107J（2）太陽能熱水器能量轉化效率為50%，水在10h內吸收的熱量Q吸=ηQ太陽=50%×4.2×107J=2.1×107J水升高的溫度升高到的溫度為20℃+50℃=70℃（3）不計熱損失，冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量，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）太陽能熱水器在10h內接收到的太陽能是4.2×107J；（2）若該太陽能熱水器能量轉化