专题19 信息传递和能源（2大模块知识清单+5个易混易错+4种方法技巧+典例真题精析）-中考物理一轮复习知识清单

这是一份专题19 信息传递和能源（2大模块知识清单+5个易混易错+4种方法技巧+典例真题精析）-中考物理一轮复习知识清单，文件包含专题19信息传递和能源2大模块知识清单+5个易混易错+4种方法技巧+典例真题精析原卷版docx、专题19信息传递和能源2大模块知识清单+5个易混易错+4种方法技巧+典例真题精析解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共40页， 欢迎下载使用。

信息传递和能源一般在选择题、填空题中出现，结合生活情境、交通工具、新科技考查等考查。
常考考点有：电磁波的理解和应用、能源的分类（高频）、核能、能源与可持续发展、信息 能源 材料综合问题（高频）等。
1、电磁波的理解和应用：常中考考查的重点是电磁波的特点和应用以及波长、波速和频率之间的定性关系，难度较小，题型以填空题、选择题为主；
2、能源的分类（高频）、能源与可持续发展：考查的重点是正确区分一次能源与二次能源、可再生能源和不可再生能源。随着新能源的开发与利用的进程，以新能源的开发与利用为背景进行命题已成为热点，特别是新能源的开发、利用及其优点的分析（新考点）；
3、核能：中考考查的重点是核能获得的两种途径（核裂变与核聚变）、核电站的工作原理及能量转化、原子弹和氢弹的制造原理等，难度较小，题型以填空题和选择题为主。
考点一 信息的传递
知识点01 电话
1、发明：美国发明家 于1876 年发明。
2、基本结构
（1）话筒：老式话筒中有一个装着炭粒的小盒子，上面盖有膜片话简把 信号转化为 信号。
（2）听筒：听筒内有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片，听筒把 信号转化为 信号。
3、工作流程
4、电话交换机
（1）作用：提高线路的 。
（2）占线原因：对方电话在使用；电话交换机之间线路不够用。
5、模拟通信和数字通信
知识点02 电磁波
1、产生：迅速 的电流能在周围的空间产生电磁波。
2、传播
（1）条件：电磁波的传播 介质，可以在真空中传播。
（2）速度：在真空中传播的速度等于光速c= m/s。
（3）特征：频率和波长是描述电磁波特征的物理量，波长的单位是米（m），频率的单位是赫兹（Hz），常用的单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz），换算关系是1kHz=103Hz，1MHz=106Hz。
（4）波速（c）、波长（λ）、频率（f）的关系： 。
3、电磁波的分类
根据波长从大到小依次是长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外电线、X射线、γ射线等。它们的本质都是电磁波，不同的是 的差别。
4、应用：无线电广播、电视、手机、卫星通信、WiFi、GPS定位系统、北斗导航系统、5G通信等。
知识点03 广播、电视和移动通信
1、无线电广播信号的发射和接收
（1）信号的发射—广播电台完成
主要由话筒、调制器、天线组成。话筒把播音员的声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流上，再通过天线产生 发射到空中（图甲）。
（2）信号的接收—收音机完成
利用收音机的调谐器，选出我们需要的某一频率的电磁波；由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过“解调器”将其滤去，把音频信号留下，放大后送到扬声器里（图乙）。
2、电视的发射和接收
电视用 传递图像信号和声音信号。
（1）电视信号的发射：摄像机把图像信号变成 信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。
（2）电视信号的接收：电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并放大，由显示器把它还原成图像。
3、移动电话
（1）工作原理：通过空间的 来传递信息的。移动电话既是无线电发射装置，也是无线电 装置。
（2）工作过程：发射过程用电磁波把讲话的信息发射到空中；接收过程在空中捕捉电磁波，得到对方讲话信息。
（3）交换介质：基地台（与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接），和电话交换机相连。
（4）优缺点
①优点：只要电磁波能辐射的地方都能进行通话，比固定电话方便。
②缺点：发射功率不大，天线简单，灵敏度不高。
知识点04 微波通信、卫星通信、光纤通信与网络通信
1、微波通信
（1）微波：微波波长在10m~1mm之间，频率 30MHz~3×105MHz之间。微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
（2）微波通信：利用 进行的通信。
（3）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。
（4）微波通信的优点：频率高，传输信息的容量大；质量好，传送距离远；大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。
2、卫星通信
（1）利用通信卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫卫星通信。
（2）同步通信：通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀配置3颗同步通信卫星就几乎可以实现全球通信。
3、光纤通信
（1）利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。
（2）光导纤维传光原理： 。
（3）光纤通信的优点：光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输，光纤通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
4、网络通信
是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新的通信方式。传输速度快，不仅可以收发电子邮件，还可以观看新闻、视频等。
考点二 能源与可持续发展
知识点01 能源
1、能源：能够提供 的资源。这里的能量通常指电能、光能、机械能、化学能等。
2、人类利用能源的历程
3、能源的分类
知识点02 核能
1、核能
（1）定义：质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
（2）释放核能的方式： 和 。
2、核裂变和核聚变
知识点03 太阳能
1、太阳能的由来：氢核聚变，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变释放出巨大的核能。
2、优点：供应时间长；分布广、获取方便、安全清洁无污染。
3、太阳能的利用
（1）光电转换：太阳能直接转化为 能。例如光电池（太阳能电池）。
（2）光热转换：太阳能直接转化为 能。例如太阳能热水器等。
（3）光化转换：太阳能转化为 能，储存在生物质内。比如绿色植物的光合作用。
知识点04 能源与可持续发展
1、能量转移和转化具有方向性
（1）在热传递的过程中，热量只能自发地 物体转移到 物体，不能相反，说明能量的 具有方向性，是不可逆的。
（2）汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的 能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车，说明能量的 具有方向性，是不可逆的。
2、能源消耗对环境的影响：粉尘污染、温室效应、大气污染等。
3、解决能源危机的出路
（1）节约使用常规能源，提高利用率。
（2）大力开发和利用新能源，如太阳能、地热能、核能、潮汐能、风能、可燃冰等。
4、未来的理想能源：未来的理想能源必须满足如图所示四个条件。
易混易错点1：误认为“占线”是对方的话机一定在使用
出现“占线”现象，可能是两台电话交换机之间有太多的用户在通话，它们之间的电话线不够用，也可能是对方的话机正在使用，或者有人向对方打电话，或对方的话机没放好。
易混易错点2：对电磁波和声波的特征易混淆
电磁波和声波是两种不同形式的波，需要从产生、传播和应用三个方面对其进行全面了解。
易混易错点3：太阳能的实质及利用
（1）太阳能的实质：太阳能实质上是太阳内部的氢原子核在超高温下发生聚变所释放出的核能，而不是内能。用集热器给水加热实质上是把太阳能转化为内能的过程。
（2）利用太阳能的方式有直接利用和间接利用两种方式。直接利用太阳能的方式有两种：一是用集热器把水等物质加热；二是用太阳能电池把太阳能转化为电能。人们利用的风能、水能、化石能源等也是间接地利用太阳能。注意潮汐能与太阳能无关，潮汐能是由于月球和太阳对海水的吸引而引起的；地热能是地球本身内部所存贮的内能，也与太阳能无关。
易混易错点4：对核能的理解
（1）核能是人类最具希望的未来新能源，目前人们获得核能的途径有两种：一是核裂变，如铀的裂变；二是核聚变。
（2）核能是新型能源，但现在用于核能发电的铀属于矿石资源，在地球上的储量有限，所以核能是不可再生能源。
易混易错点5：能量转移和转化的方向性
其他形式的能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为其他形式的能而不产生其他影响，内能向其他形式的能转化时，一定伴随能量的损失。
方法技巧1：模拟信号与数字信号的区别与联系
方法技巧2：有关电磁波的计算
电磁波的波速（c）、波长（λ）、频率（f）三者的关系是。只要知道其中任意两个条件，就可用此公式计算出第三个条件。
方法技巧3：一次能源和二次能源的判断方法
一次能源和二次能源的判别主要是判断是否经过加工转化。注意这里的“加工转化”不是简单的机械加工，而是能源的形式或物质主要成分发生了改变。
方法技巧4：解决能源问题有两种方法
一是提高常规能源的利用率；二是要积极开发新能源。但要从根本上解决人类对能源的长久性需求，必须不断开发新能源。
高频命题点1 电磁波的理解和应用
【例1】【电磁波的产生和传播】 5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（ ）
A．太空中是真空，电磁波不能传播
B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s
C．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量
D．中央电视台和泗阳电视台发射的电磁波传播速度不同
【例2】【电磁波的应用】 2021年春晚继续运用创新技术，大幅度融合前沿科技手段，充分展现中央广播电视总台“5G+4K/8K+AI”战略迅猛发展的最新成果。电视信号是通过 传播的，其传播速度为 m/s。
【例3】【对电磁波的理解】 如图所示，电磁波是个大家族，下列说法正确的是（ ）
A．红外线的波长比紫外线的短
B．无线电波在真空中传播速度比X射线快
C．紫外线的频率比无线电波的高
D．电磁波不能在真空中传播
【例4】关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．5G通信是利用电磁波来传递信息的
B．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
D．遥控器发出的红外线不是电磁波
高频命题点2 能源的分类
【例1】关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气都是可再生能源B．电能是一次能源
C．水力发电是将水的机械能转化为电能D．太阳释放的能量是核裂变产生的
【例2】2022年3月23日，“天宫课堂”第二课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。授课期间，“太空教师”与地面课堂师生的实时互动交流是通过 进行传播的。空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电，电能是 （选填“一次”或“二次”）能源。
【例3】2024年3月21日上午，我国首列氢能源列车成功进行了运行试验，标志着氢能在轨道交通领域的应用，取得了新突破。氢能属于：（ ）
①清洁能源②非清洁能源③常规能源④新能源
A．①③B．①④C．②③D．②④
高频命题点3 核能
【例1】2023年4月12日21时，有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置，成功实现了稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界纪录。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。如图所示，超导线圈中的强大电流产生强磁场，被强磁场约束在真空室内的氘核和氚核发生核 （选填“裂变”或“聚变”）反应，释放巨大能量，产生上亿度高温。
【例2】我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过 （选填“可控”或“不可控”）的 （选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。
高频命题点4 能源与可持续发展
【例1】我国水资源总量较多，但人均水资源占有量少，而且分布不均，下列关于节水措施中错误的是（ ）
A．用洗过衣服的水拖地B．用工业废水浇灌农田
C．推广使用节水器具D．植树造林，涵养水源
【例2】下列关于减小大气污染的主要措施中不正确的是（ ）
A．普及天然气和煤气的使用
B．淘汰热机；
C．采用集中供热；
D．改进燃烧设备，加装消烟除尘装置
高频命题点5 信息、能源、材料综合问题
【例1】下列关于材料、信息和能源的说法正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气这些属于不可再生能源
B．现在遍布全球的通讯技术所依赖的媒介是超声波
C．计算机和手机里面的集成电路是由超导体材料制成的
D．核电站利用的是核聚变产生的能量
【例2】能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（ ）
A．在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用
B．核电站是利用核裂变释放的能量进行发电的
C．卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波
D．光纤是利用光的反射来进行信息传输，光纤是导体
【例3】关于信息、材料和能源，下列说法中正确的是（ ）
A．家庭WiFi靠超声波传递信号
B．核电站利用核裂变释放的能量发电
C．太阳能和核能属于不可再生能源
D．电动机线圈用超导体可将电能全部转化为内能
E．在倡导“节能环保，低碳生活”的今天，人类特别重视太阳能的利用
【例4】科幻电影《流浪地球2》让人们认识到了信息、能源和材料的重要性，关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（ ）
A．插电式新能源汽车充电时使用的电能是一次能源
B．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务
C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它使用的电磁波传播速度更快
D．核聚变装置“中国环流器二号M”获得核能的方式与核电站不相同
1．（2024·江苏徐州）执行月背采样任务的“嫦娥六号”借助“鹊桥二号”中继卫星与地面联系，信息传递利用的是（ ）
A．电磁波B．超声波C．次声波D．红外线
2．（2024·江苏常州）英国科学家研究发现，用特定波长的红光持续照射人体背部15min，可明显刺激人体线粒体，增加葡萄糖消耗，降低血糖水平，该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖，该红光的波形图如图所示，已知，则该红光的波长为（ ）
A．335nm，合B．335nm，合
C．670nm，合D．670nm，合
3．（2024·陕西）“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（ ）
A．该核反应是核裂变
B．太阳内部发生的也是这种核反应
C．核能属于可再生能源
D．原子核是由中子和电子组成的
4．（2024·山东日照）随着生产和技术的发展，人们开始将太阳能转化为其他形式的能加以利用。比如无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源，利用电磁波实现远程操控。下列说法正确的是（ ）
A．电磁波的传播和声音的传播一样，都需要介质
B．太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，通过聚变释放出巨大的核能
C．太阳能汽车消耗的能量可以全部收集起来继续驱动汽车，实现能量循环利用
D．化石能源是以前存贮的太阳能，因此属于可再生能源
5．（2024·江苏淮安）下列发电站利用不可再生能源发电的是（ ）
A．火力发电B．光伏发电C．水力发电D．风力发电
6．（2024·西藏）西藏蕴藏丰富的清洁能源可用于发电，下列发电站利用不可再生能源的是（ ）
A．那曲风电场B．拉萨火电厂
C．纳金太阳能电站D．羊八井地热电站
7．（2024·山东淄博）如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机利用了电磁感应原理
B．太阳能来自太阳内部的核裂变
C．给蓄电池充电时化学能转化为电能
D．控制器中的集成电路是用超导材料制成的
8．（2024·山东济南）（多选）如图所示，某公园安装的“智能脚蹬车”配备了太阳能电池板和遮阳伞，可实现太阳能发电、锂电池存储、运动数据分析处理等功能。健身者通过手机扫码连接“智能脚蹬车”后，就可以收集其运动数据。下列说法正确的是（ ）
A．“智能脚蹬车”利用的太阳能是可再生能源
B．太阳能电池板主要是由半导体材料制成的
C．锂电池在供电过程中将电能转化为化学能
D．手机与“智能脚蹬车”通过电磁波传输数据
9．（2024·内蒙古包头）节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是（ ）
A．把废旧电池随意丢弃B．将电视机处于待机状态
C．关停高能耗高污染的工厂D．将有害废水排放到江河中
10．（2024·河北）推动绿色发展，建设美丽家乡是我们共同的追求。下列做法不利于实现这一目标的是（ ）
A．积极植树造林，防沙降尘B．大力推广使用一次性餐具
C．回收废旧电器，节约资源D．农业上合理施用化学肥料
11．（2024·甘肃兰州）2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中不正确的是（ ）
A．园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B．园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C．园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水
D．因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
12．（2024·四川乐山）近年来我国在能源和通信领域都有所突破。关于能源和通信下列说法正确的是（ ）
A．空间站与地面控制中心利用超声波实现通讯
B．华龙一号核电站核反应堆中发生可控核裂变
C．风能、水能、太阳能、电能均属于一次能源
D．新能源汽车的发动机能量转化率可达100%
13．（2024·内蒙古）近年来，我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是（ ）
A．“华龙一号”核电站利用的是核聚变释放的能量
B．中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
C．“复兴号”动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D．“神舟十六号”的航天员在太空中利用声波和地面指挥中心传递信息
14．（2024·山东东营）关于能源、信息传输，下列说法正确的是（ ）
A．风能、地热能、电能均属于一次能源
B．太阳内部，原子核发生裂变释放出巨大的核能
C．能量的转化和转移都是有方向性的
D．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
15．（2024·四川眉山）近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法中正确的是（ ）
A．电动汽车使用的电能是一次能源
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能
C．“无侦—8”无人机利用超声波来传递信息
D．“华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电
16．（2024·青海西宁）信息、能源和材料是现代文明的三大支柱。下列说法错误的是（ ）
A．核电站是利用核聚变释放的能量来发电的
B．煤、石油、天然气称为化石能源，属于一次能源
C．用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D．如果将超导材料应用于电能输送，就可以大大降低由电阻引起的电能损耗
17．（2024·山东济宁）关于材料、能源和信息，下列说法不正确的是（ ）
A．超导材料既可用于制作远距离输电导线，又可用于制作电炉的电阻丝
B．太阳是人类能源的宝库，内部每时每刻都发生着剧烈的核反应
C．作为信息存储介质，竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大
D．光纤是传输光信号的器件，其抗干扰能力强，能减少信号衰减
18．（2024·山东东营）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号运载火箭成功发射，探测器是通过 （选填“电磁波”或“次声波”）与地球通信的；采集的月壤样品带回地球后质量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
19．（2024·江苏淮安）利用北斗卫星导航系统进行定位和导航时，导航仪与北斗卫星之间通过 传递信息，它在真空中传播的速度为 。
20．（2024·山东聊城）2024年5月21日，全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室正式启动。核反应堆通过 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生惊人的能量，核能属于 （选填“一次”或“二次”）能源。电话信号
模拟信号
数字信号
产生
在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样“模仿”着声信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信
用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号这种通信方式叫做数字通信
优缺点
模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断
抗干扰能力特别强、方便用电子计算机加工处理可以通过不同的编码进行加密
分类
概念
实例
按照获取方式
一次能源
可直接从自然界获得的能源
化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、核能、潮汐能等
二次能源
无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源
电能、酒精、木炭、煤气、柴油、液化气、氢气、汽油等
按照对环境的影响
清洁能源
使用时对环境没有污染或污染较轻的能源
太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等
污染能源
使用时对环境污染较重的能源
煤、石油等
按照人类开发早晚
常规能源
人类已经利用多年的能源
煤、石油、天然气及水能等
新能源
人类新近才开始利用的能源
核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等
按照是否可再生
不可再生能源
越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源
煤、石油、天然气等化石能源，核能等
可再生能源
可以在自然界里源源不断地获取的能源
风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等
核裂变
核聚变
概念
较重的原子核（铀核或钚核）分裂成两个或多个质量较小的原子核的一种核反应形式
较轻的原子核结合为较重的原子核并释放出巨大能量的一种核反应
反应方式
反应
热核反应
实际应用
①可控核裂变的应用—核电站；（核电站发电时的能量转化：核能→ 能→ 能→电能。）
②不可控核裂变的应用—原子弹
氢弹；
太阳的能量也是来源于核聚变
产生
传播
应用
声波
物体振动
需要介质，真空不能传声
B超、声呐等
电磁波
变化的电流
不需要介质，可以在真空中传播
雷达、手机等
信号种类
信号与声音的关系
信号电流的形式
对比
应用
模拟信号
与声音的频率、振幅变化情况一样
连续的
信号易丢失，造成失真
传统电话
数字信号
用不同符号的不同组合表示声音的变化
离散的
抗干扰能力强，易加工处理，还可以进行加密
电报、现代电话