第二十一章　信息的傳遞、材料、能源與可持續(xù)發(fā)展

1、第二十一章信息的傳遞、材料、能源與可持續(xù)開(kāi)展A組根底題組一、填空題1.(2019甘肅白銀)“低碳環(huán)保是當(dāng)今世界的主題,在煤、石油、太陽(yáng)能中,有可能成為今后理想能源的是;目前核電站一般利用的是(選填“核聚變或“核裂變)時(shí)產(chǎn)生的能量。 2.(2019河南濮陽(yáng)一模)固定 是通過(guò) 線中傳遞聲音信息的;播送、電視以及移動(dòng) 都是利用傳遞信息的。 3.(2019河南商丘虞城二模)2019年3月23日,“探索一號(hào)科考船?？吭谀虾＞戎秩齺喕鼐戎a頭,該船實(shí)現(xiàn)了我國(guó)自主遙控水下潛水器突破萬(wàn)米級(jí)長(zhǎng)距離微細(xì)光纖傳輸及控制的技術(shù)瓶頸,光纖通信利用了光的,光纖通信的優(yōu)點(diǎn)請(qǐng)你列舉一個(gè):。 

2、4.(2019山東棗莊)如圖為四旋翼無(wú)人機(jī),它的操控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)“一鍵起飛、一鍵返回、GPS懸停、規(guī)劃航線自動(dòng)飛行和自動(dòng)跟蹤等功能,它的操控系統(tǒng)是靠傳遞信息的,無(wú)人機(jī)是利用電能來(lái)工作的,電能屬于(選填“一次能源或“二次能源)。 5.(2019山東臨沂)在國(guó)家“光伏扶貧工程中,小明家安裝了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),白天太陽(yáng)能電池板發(fā)電,向電網(wǎng)提供電能,此過(guò)程中太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能;中午時(shí)段,太陽(yáng)能電池板的輸出電壓為500 V,輸出電流20 A,3 h可以為電網(wǎng)提供電能kW·h。 二、選擇題6.(2019河南許昌二模)我國(guó)獨(dú)立自主建立的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng),可提供全天候的及時(shí)定位效勞。該

3、系統(tǒng)是利用電磁波傳遞信息的。以下關(guān)于電磁波的說(shuō)法,正確的選項(xiàng)是(C)A.所有電磁波的頻率都相等B.電磁波不能在真空中傳播C.光波也是電磁波D.聲波也是電磁波7.(2019山東煙臺(tái))“北斗衛(wèi)星是中國(guó)自行研制的通信系統(tǒng),可在全球范圍內(nèi)全天候地為各類用戶提供高精度、高可靠性的定位、導(dǎo)航等效勞,該系統(tǒng)在傳遞信息過(guò)程中主要依靠(D)A.聲波B.超聲波C.次聲波D.電磁波8.(2019江蘇宿遷)以下關(guān)于聲波和電磁波的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是(D)A.音調(diào)的上下與聲源的振幅有關(guān)B.聲音在真空中傳播的速度為340 m/sC.電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都為3.0×108 m/sD.密閉的金屬容器對(duì)電磁波有

4、屏蔽作用9.(2019湖南衡陽(yáng))以下有關(guān)節(jié)約能源和信息傳遞做法或說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(B)A.頻率越高的電磁波在空氣中傳播速度越大B.核電站利用核裂變釋放的核能發(fā)電C.節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識(shí)就行,與科技進(jìn)步無(wú)關(guān)D.因?yàn)槟芰吭谵D(zhuǎn)化過(guò)程中是守恒的,所以能源是取之不盡,用之不竭的10.(2019湖北宜昌)我國(guó)核動(dòng)力潛艇的相關(guān)技術(shù)已十分成熟,目前正在加緊研究將大功率核動(dòng)力用于航空母艦的技術(shù)。關(guān)于核動(dòng)力航母說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)A.航母使用的核能屬于可再生能源B.航母核反響堆里發(fā)生的是核聚變C.航母核反響堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒错懯强梢钥刂频腄.航母核反響堆產(chǎn)生的核廢料對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染11.(2019江蘇無(wú)錫)電影

5、紀(jì)錄片?厲害了,我的國(guó)?中介紹:“在無(wú)錫的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,年輕的雙手剛剛創(chuàng)造出全球晶硅太陽(yáng)能電池效率的世界紀(jì)錄,太陽(yáng)能電池能直接將光能轉(zhuǎn)化為電能。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(A)A.太陽(yáng)能只能轉(zhuǎn)化為電能B.太陽(yáng)能是可再生能源C.硅是制作太陽(yáng)能電池的重要材料D.太陽(yáng)能電池給我們提供了新的電能來(lái)源12.(2019湖北荊門)關(guān)于信息與能源,以下說(shuō)法中,錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(A)A.水能是可再生能源,可循環(huán)利用,因此不需要節(jié)約水資源B.燃燒秸稈既污染環(huán)境又浪費(fèi)能源,因此要大力禁燒秸稈,加強(qiáng)秸稈的綜合利用和開(kāi)發(fā)C.北斗衛(wèi)星是通過(guò)電磁波傳遞信息,從而提供導(dǎo)航和通信效勞D.核電站一旦發(fā)生泄露,將產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,所以必須

6、制定嚴(yán)格的平安標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)13.(2019河南安陽(yáng)二模)(雙選)“天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船于2019年4月20日19時(shí)41分35秒在文昌航天發(fā)射中心由長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空,約603秒后,飛船與火箭成功別離,進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射取得圓滿成功。以下關(guān)于“天舟一號(hào)的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是(AC)A.“天舟一號(hào)的太陽(yáng)能電池帆板可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B.“天舟一號(hào)的太陽(yáng)能電池帆板主要是由導(dǎo)體材料制成的C.“天舟一號(hào)利用電磁波接受地面指揮的通訊控制D.“天舟一號(hào)的外殼采用了硬度較小的材料制作而成14.(2019陜西)“智能纖維是一種新型材料,能對(duì)外界環(huán)境和內(nèi)部狀態(tài)的變化做出響應(yīng)。其中,相變纖維能夠通過(guò)吸熱、放

7、熱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié);凝膠纖維能夠?qū)囟茸龀龇错?電子纖維能夠?qū)щ娨约跋o電;記憶纖維能夠在特定環(huán)境下恢復(fù)原狀。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(B)A.相變纖維制成的衣服可以調(diào)節(jié)體溫是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的B.用凝膠纖維有可能制成顯示體溫的衣服C.電子纖維是一種絕緣體D.記憶纖維發(fā)生形變后無(wú)法恢復(fù)原狀三、綜合應(yīng)用題15.(2019河南信陽(yáng)一模)由圖甲可知:人類能源消耗顯著增長(zhǎng)。6月5日是世界環(huán)境日,如何合理利用和開(kāi)發(fā)能源,提高能源的利用率,實(shí)現(xiàn)低碳減排,已成為世界各國(guó)共同關(guān)注的問(wèn)題。 (1)在眾多的未來(lái)能源中,風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能都同屬于(選填“可再生或“不可再生)能源,它們的開(kāi)發(fā)和利用可以減少大量化石燃料的

8、生產(chǎn)和消費(fèi)導(dǎo)致的嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。 (2)為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo),國(guó)家大力推廣風(fēng)力發(fā)電。某省沿海地區(qū)風(fēng)力發(fā)電工程已全面啟動(dòng),沿海壯觀的風(fēng)電場(chǎng)走廊即將形成(如圖乙)。假設(shè)1.2×106 kW的風(fēng)電場(chǎng)工程全面建成之后,所有機(jī)組發(fā)電1 h,可提供多少kW·h的電能?這些電能相當(dāng)于多少千克煤炭完全燃燒所釋放出來(lái)的能量?(煤的熱值為3.0×107 J/kg,1 kW·h=3.6×106 J)(3)充分利用太陽(yáng)能,符合節(jié)能減排的理念。太陽(yáng)能熱水器(如圖丙)已走進(jìn)了千家萬(wàn)戶,小名家的太陽(yáng)能熱水器接受太陽(yáng)能的總有效面積為2 m2,熱水器每平方米的面積

9、上1 h得到的太陽(yáng)輻射能平均為2.52×106 J,熱水器僅能把接收的太陽(yáng)能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,光照3 h可以使熱水器內(nèi)初溫為20 、質(zhì)量為100 kg的水溫度升高多少攝氏度?水的比熱容是4.2×103 J/(kg·)。B組提升題組1.(2019廣東)“可燃冰是一種新型能源,主要成分是甲烷,可直接點(diǎn)燃,燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?所以“可燃冰是一種能源(選填“清潔或“污染);1 m3甲烷完全燃燒能產(chǎn)生J熱量,這些熱量可以使kg的水從20 加熱至100 。設(shè)甲烷的熱值q甲烷=4.2×107 J/m3;c水=4.2×103 J/(kg·

10、) 2.(2019廣東)播送電臺(tái)的發(fā)射線路靠迅速變化的交變電流向外發(fā)射電磁波,交變電流在每秒內(nèi)周期性變化1次發(fā)射的電磁波頻率為1 Hz。假設(shè)某電臺(tái)節(jié)目發(fā)射頻率為88.2 MHz,說(shuō)明發(fā)射線路中的交變電流每秒鐘周期性變化為次。收音機(jī)通過(guò)電磁波來(lái)工作, 通過(guò)電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通話。(后兩空選填“發(fā)射“接收或“發(fā)射和接收) 3.(2019河南濮陽(yáng)二模)關(guān)于信息的傳遞與能源的利用,以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是 (B)A. 既能接收電磁波,也能發(fā)射電磁波B.衛(wèi)星通信利用超聲波傳遞信息C.人類認(rèn)識(shí)到涉及熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是有方向性的,所以必須節(jié)約能源D.煤、石油、天然氣等常規(guī)能源有限,因

11、此,未來(lái)的理想能源是太陽(yáng)能、水能和風(fēng)能等可再生能源4.(2019湖南岳陽(yáng))2019年5月21日,我國(guó)“鵲橋號(hào)衛(wèi)星由長(zhǎng)征火箭成功發(fā)射升空,將搭建地月信息聯(lián)通之橋。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(B)A.火箭升空時(shí)沒(méi)有慣性B.衛(wèi)星進(jìn)入軌道后靠電磁波與地面聯(lián)系C.火箭加速上升,其動(dòng)能保持不變D.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)采用熱值小的燃料5.(2019四川攀枝花)近年來(lái),我國(guó)在科研領(lǐng)域不斷取得新的突破,一些研究和應(yīng)用已經(jīng)步入世界先進(jìn)行列。以下研究中我國(guó)與世界先進(jìn)國(guó)家還存在較大差距,需要努力追趕的是(D)A.量子科技B.5G通信C.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)D.芯片設(shè)計(jì)制造6.(2019廣東廣州)比照?qǐng)D中我國(guó)2019年發(fā)電量和2030年預(yù)測(cè)發(fā)

12、電量,預(yù)測(cè)(B)A.火電發(fā)電量將減少B.水電發(fā)電量將增加C.我國(guó)將以核能發(fā)電為主D.風(fēng)電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例將減小答案精解精析A組根底題組一、填空題1.答案太陽(yáng)能核裂變解析在煤、石油、太陽(yáng)能這三種能源之中,太陽(yáng)能因分布廣、獲取方便、清潔不會(huì)造成環(huán)境污染,可能成為未來(lái)的理想能源;核電站是利用原子核發(fā)生裂變釋放能量來(lái)發(fā)電的。2.答案電流電磁波解析固定 的話筒將聲信號(hào)變?yōu)樽兓碾娏?而聽(tīng)筒將變化的電流復(fù)原為聲信號(hào),故其是由導(dǎo)線中變化的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳遞的;移動(dòng) 在通話時(shí),既是無(wú)線電波的發(fā)射臺(tái),又是一個(gè)接收臺(tái),故它是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的。3.答案反射通信容量大解析光在光導(dǎo)纖維中反射前進(jìn)。光纖通信的

13、通信容量大。4.答案電磁波二次能源解析四旋翼無(wú)人機(jī)的操控系統(tǒng)是靠電磁波傳遞信息的;無(wú)人機(jī)所使用的電能都是通過(guò)其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的,是二次能源。5.答案電30解析太陽(yáng)能電池板發(fā)電過(guò)程中將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;太陽(yáng)能電池板的輸出電壓為500 V,輸出電流20 A,3 h可以為電網(wǎng)提供電能W=UIt=500 V×20 A×3 h=30 kW·h。二、選擇題6.答案C電磁波的頻率是不同的,故A錯(cuò)誤;電磁波的傳播不需要介質(zhì),能在真空中傳播,故B錯(cuò)誤;光是一種電磁波,故C正確;聲波不屬于電磁波,故D錯(cuò)誤。7.答案D該系統(tǒng)在傳遞信息過(guò)程中主要依靠電磁波。應(yīng)選D。8.答案D音調(diào)的上

14、下與聲源的振動(dòng)頻率有關(guān),故A錯(cuò)誤;真空不能傳聲,故B錯(cuò)誤;電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,故C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)證明,密閉的金屬容器對(duì)電磁波有屏蔽作用,故D正確。9.答案B電磁波在空氣中的傳播速度與頻率無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;核電站利用可控的核裂變來(lái)進(jìn)行工作,將核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能,故B正確;開(kāi)展科技,提高能源的利用率,可節(jié)約能源,故C錯(cuò)誤;能量雖守恒,但能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移都具有方向性,可以利用的能源是有限的,所以要節(jié)約能源,故D錯(cuò)誤。10.答案C航母核反響堆是利用核裂變釋放的核能來(lái)發(fā)電的,是不可再生能源,故A、B錯(cuò)誤;原子核在裂變和聚變時(shí)都能釋放能量,但是由于核聚變不容易控制,故航母核反響堆中發(fā)

15、生的是可控的核裂變,故C正確;核廢料對(duì)環(huán)境污染很嚴(yán)重,故D錯(cuò)誤。11.答案A太陽(yáng)能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如太陽(yáng)能熱水器;太陽(yáng)能也可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,如植物的光合作用,故A說(shuō)法錯(cuò)誤,符合題意。12.答案A水能是可再生能源,可循環(huán)利用,但地球上可以利用的淡水資源是有限的,因此需要節(jié)約水資源,故A錯(cuò)誤;秸稈燃燒會(huì)浪費(fèi)能源,污染環(huán)境,因此要大力禁燒秸稈,加強(qiáng)秸稈的綜合利用和開(kāi)發(fā),故B正確;衛(wèi)星導(dǎo)航是利用電磁波傳遞信息的,故C正確;核電站發(fā)生泄漏時(shí)產(chǎn)生的核輻射會(huì)對(duì)人和生物造成傷害,核廢料有放射性,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,因此必須制定嚴(yán)格的平安標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn),故D正確。13.解析AC太陽(yáng)能電池板可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,故A

16、正確;“天舟一號(hào)的太陽(yáng)能電池帆板主要是由硅晶體材料制成的,故B錯(cuò)誤;“天舟一號(hào)是通過(guò)電磁波傳遞信息的,故C正確;“天舟一號(hào)的外殼需用硬度較大的材料制作,D錯(cuò)誤。14.答案B相變纖維能夠通過(guò)吸熱、放熱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié),是通過(guò)熱傳遞的方式;凝膠纖維能夠?qū)囟茸龀龇错?用凝膠纖維有可能制成顯示體溫的衣服;電子纖維能夠?qū)щ娨约跋o電;記憶纖維能夠在特定環(huán)境下恢復(fù)原狀,應(yīng)選B。三、綜合應(yīng)用題15.答案(1)可再生(2)4.32×1012 J1.44×105 kg(3)18 解析(1)風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能都可以源源不斷地從自然界得到補(bǔ)充,是可再生能源。(2)可提供電能W=Pt=1.2

17、×106 kW×1 h=1.2×106 kW·h=4.32×1012 J,Q=W=4.32×1012 J,煤炭的質(zhì)量m煤=Qq=4.32×1012 J3.0×107 J/kg=1.44×105 kg(3)熱水器吸收的太陽(yáng)能Q1=2.52×106 J×2×3=1.512×107 J,水吸收的熱量Q2=50%Q1=1.512×107 J×50%=7.56×106 Jt=Q2cm=7.56×106 J4.2×103 J/(

18、kg·)×100kg=18 B組提升題組1.答案清潔4.2×107125解析“可燃冰燃燒后不產(chǎn)生任何殘?jiān)?所以它屬于清潔能源;1 m3甲烷完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放=Vq甲烷=1 m3×4.2×107 J/m3=4.2×107 J;忽略熱損失的情況下,水吸收的熱量等于甲烷完全燃燒放出的熱量,有Q吸=Q放=4.2×107 J;由Q吸=c水m水(t-t0)得,可加熱水的質(zhì)量m水=Q吸c(diǎn)水(t-t0)=4.2×107 J4.2×103 J/(kg·)×(100-20)=125 kg。2.答案8.82×107接收發(fā)射和接收解析由題目給出的相關(guān)信息理解頻率,交變電流每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)等于發(fā)射的電磁波頻率的數(shù)值,88.2 MHz為8.82×107 Hz。收音機(jī)通過(guò)接收電磁波來(lái)工作。 (移動(dòng) )既是無(wú)線電發(fā)射臺(tái)又是無(wú)線電接收臺(tái)。3.答案B 既可以發(fā)