2023年中招物理复习专题21 信息传递 能源与可持续发展课件

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理解：电磁波的传播特点；能源的利用；
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；
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。
知识点一：信息传递与电磁波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。
知识点一：信息传递与电磁波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。
知识点一：信息传递与电磁波（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。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。
知识点二：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。1.一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。
知识点二：能源与可持续发展常见的一次能源有：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。 2.太阳能是氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。
知识点二：能源与可持续发展3.太阳能的利用（1）间接利用太阳能：化石能源（光能----化学能）；生物质能（光能----化学能）。（2）直接利用太阳能：集热器（有平板型集热器、聚光式集热器）（光能----内能）；太阳能电池：（光能----电能）一般应用在航空、航天、通讯、计算器、手表等方面。（3）太阳能来源丰富，不需要运输，无污染，但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，给大规模利用太阳能带来一些新的技术课题。
考点一：电磁波的特点及应用
（1）电磁波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。（2）按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。
（3）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）电磁波的应用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”。
（2021·江苏江苏·中考真题）今年5月21日晚，在云龙湖畔的无人机灯光表演中，数百架无人机在夜空中按照指令排列出“100”“初心·使命”等字样。地面工作人员向无人机发送指令通过的是（　　）。A．紫外线B．电磁波C．超声波D．次声波
【解析】电磁波能传递信息，地面工作人员向无人机发送指令是通过电磁波传递的。故选B。
1.（2021·广西贵港·中考真题）2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（　　）。A．火箭升空过程中机械能不变；B．火箭升空过程中机械能转化为内能；C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器；D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
【解析】A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。故选C。
2.（2021·黑龙江大庆·中考真题）下列说法中正确的是（　　）。A．额温枪是利用红外线热效应来工作的；B．手机之间通话是利用光纤传送的；C．核电站是利用核聚变原理来发电的；D．能量是守恒的，不存在能源危机
【解析】A．生物可以发出红外线，额温枪是利用红外线热效应来工作的，故A正确；B．手机可以发射和接收电磁波，是利用电磁波来传递信息的，故B错误；C．核电站是利用核裂变原理来发电的，故C错误；D．能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，有些能量一旦消耗便很难再被人类所利用，因此会发生能源危机，故D错误。故选A。
3.（2021·湖北荆州·中考真题）2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（　　）。A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航；B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航；C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速；D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米
【解析】A．因为真空不能传声，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航，故A错误；B．北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航，故B正确；C．电磁波在传播的速度等于光速，北斗导航系统传递信息的速度等于光速，故C错误；D．截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，故D错误。故选B。
1.一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。
2.再生能源和不可再生能源一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气、核能等)，其中煤炭、石油和天然气三种能源是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础。除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内;二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如:电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
3.污染能源和清洁能源根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
（2021·山东烟台·中考真题）人类社会的发展离不开能源的开发和利用，随着社会对能源的需求不断增加，造成了能源的短缺，而开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径。下列能源属于可再生能源的是（　　）。A．风能 B．天然气 C．核能 D．石油
【解析】A．风能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源，故A符合题意；BCD．天然气、核能、石油使用后在短期内不能再从自然界重新获取，属于不可再生能源，故BCD不符合题意。故选A。
1.（2021·广西贵港·中考真题）细心的同学发现贵港的很多山头都安装有如图所示的风力发电机。下列说法错误的是（　　）。A．风能是可再生能源；B．风力发电是把机械能转化为电能；C．风力发电机是根据电磁感应原理制成的；D．风力发电机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的
【解析】A．风能是可再生能源，能从自然界源源不断的获得，故A正确，不符合题意；B．风力发电过程，消耗机械能而产生电能，是将机械能转化为电能的过程，故B正确，不符合题意；CD．发电机的工作原理是电磁感应，工作时把机械能转化为电能，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。
2.（2021·四川攀枝花·中考真题）关于能源信息与材料。下列说法不正确的是（　）。A．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的；B．化石能源和核能都属于可再生能源；C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等；D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
【解析】A．核反应堆中发生的是重核裂变的链式反应，是可以控制的，应用在核能发电方面，故A正确，A不符合题意；B．化石能源和核能用过之后都不可再生，都属于不可再生能源，故B不正确，B符合题意；C．电磁波的波速是一个定值，与波长和频率无关。5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等，故C正确，C不符合题意；D．超导是指导体电阻为0，若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗，故D正确，D不符合题意。故选B。
3.（2021·辽宁辽宁·中考真题）煤炭是_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源，煤炭的大量使用会造成环境污染，为了减少环境污染，我国已经建成了多座利用原子核______（选填“裂变”或“聚变”）释放能量来发电的核电站；消毒柜是利用_______（选填“红外线”或“紫外线”）来消毒杀菌的；现在广泛使用的LED节能灯主要是利用_______（选填“超导”或“半导体”）材料制成的。
【解析】[1]煤炭随着开采会逐渐枯竭，所以是不可再生能源。[2]核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电。[3]紫外线具有杀菌消毒的作用，所以消毒柜是利用紫外线来消毒杀菌的。[4]LED节能灯主要是利用发光二极管发光照明的，而发光二极管的材料是半导体。【答案】不可再生；裂变；紫外线；半导体。
1.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。2.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。
3.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解决能源危机带来了希望，在不可再生资源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择，全世界已经建成几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。
（2021·湖北武汉市·中考真题）关于核能和太阳能，下列说法正确的是（　　）。A．现有核电站是利用聚变来发电的；B．核能是一次能源，也是可再生能源；C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应；D．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
【解析】A．现有核电站是利用核裂变发电的，故A错误；B．核能是一次能源，属于不可再生能源，故B错误；C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变反应，故C错误；D．太阳能属于可再生能源，且属于清洁能源，利用太阳能可以减少空气污染，所以太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。故选D。
1.（2021·湖南郴州市·中考真题）下列有关能源的说法正确的是（　　）。A．核能是可再生能源；B．化石能源只要合理利用就不会产生污染；C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源；D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
3.（2021·广东中考真题）原子由_______和电子组成，电子带______电.用中子轰击铀235原子核，可使其发生核______（选填“聚变”或“裂变”）并释放核能。
【解析】[1][2]原子由原子核和核外电子组成，原子核带正负，核外电子带负电。[3]核能的产生有两种方式，核裂变和核聚变，用中子轰击铀235原子核，铀235原子核会发生核裂变，铀235原子核会分裂成两个中等大小的原子核和一个中子，并释放核能。【答案】原子核；负；裂变。
考点四：太阳能与可持续发展
1.太阳能是氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，太阳能是人类能源的宝库，如化石能源、地球上的风能、生物质能都来源于太阳。2.太阳能的利用（1）光热利用它的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等4种。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。
（2）太阳能发电清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。1）光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。2）光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。
3）光—-化转换太阳能电池板材料：耐紫外光线的辐射，透光率不下降。钢化玻璃作成的组件可以承受直径25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击。太阳电池封装用的EVA胶膜固化后的性能要求：透光率大于90%；交联度大于65-85%；剥离强度（N/cm），玻璃/胶膜大于30；TPT/胶膜大于15；耐温性：高温85℃、低温－40℃。TPT：太阳电池的背面，耐老化、耐腐蚀、耐紫外线辐射、不透气等基本要求。
（3）光化利用这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。植物靠叶绿素把光能转化成化学能，实现自身的生长与繁衍，若能揭示光化转换的奥秘，便可实现人造叶绿素发电。目前，太阳能光化转换正在积极探索、研究中。
（4）生物利用通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。（5）应用范围太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统，太阳能移动电源，太阳能应用产品，通讯电源，太阳能灯具，太阳能建筑等领域。
（2021·贵州·中考真题）关于信息、能源、材料的描述中，下列说法正确的是（　）。A．北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息；B．人类开采的石油，是上亿年前地球接收的太阳能；C．核能是二次能源，也是不可再生能源；D．集成电路上的芯片是利用超导材料制成的
【解析】A．北斗卫星定位系统是利用电磁波传递信息，故A错误；B．人类开采的石油，是化石能源，本质是上亿年前地球接收的太阳能，故B正确；C．核能是一次能源，也是不可再生能源，故C错误；D．集成电路上的芯片是利用半导材料制成的，故D错误。故选B。
1.（2021·青海中考真题）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下列说法中正确的是（　　）。A．废旧电池可以随意丢弃；B．太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能；C．太阳能是不可再生能源；D．积极利用绿地和湖泊加快城市建设
【解析】A．废旧电池随意丢弃会污染环境，故A错误；B．太阳能热水器把太阳能转化为水的内能，太阳能电池把太阳能转化为电能，故B正确；C．太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，故C错误；D．绿地和湖泊是生态系统的一部分，不能为了城市建设而减少绿地和湖泊，故D错误。故选B。
2.（2021·山东菏泽市·中考真题）我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护做出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是（　）。A．太阳能发电B．风力发电C．和平利用核能 D．燃煤发电
【解析】A．太阳能是可再生的清洁能源，利用太阳能发电属于开发新能，故A不符合题意；B．风能是可再生的清洁能源，利用风力发电属于开发新能，故B不符合题意；C．核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气 污染。和平利用核能属于开发新能，故C不符合题意；D．煤炭是高污染的不可再生的化石能源，燃煤发电不属于开发新能源，故D符合题意。故选D。
3.（2021·河北中考真题）太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。
【解析】[1]太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。[2]光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。[3]风力发电机的作用是将风能转变为电能。【答案】可再生；太阳；电。