信息的傳遞、能源與可持續(xù)發(fā)展(解析版)-2023年中考物理考點專練(知識清單＋基礎(chǔ)＋拔高)

專題21信息的傳遞、能源與可持續(xù)發(fā)展

1.電磁波

產(chǎn)生導(dǎo)線中電速的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。

電磁波皿在真空中傳播，不需要任何介質(zhì):

傳播

85

電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣，＜?3xlOm/s=3xlOkm/so

移動移動電話由空間的電磁波來傳遞信息；

電話移動電話機(jī)既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺。

2.通信方式

通信方式信息載體

固定電話導(dǎo)線中的電流

衛(wèi)星通信電磁波

光纖通信激光

網(wǎng)絡(luò)通信電流、激光、微波

?至

賞考點2能源及其分類

要點

一次可以從自然界直接獲取的能源為一次能源。如風(fēng)能、太陽

按能源是否從自

能、地?zé)崮芎秃四堋?/p>

然界直接獲取分能源

類

二次無法從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到

的能源稱為二次能源。如電能。

能源

不可再凡是越用越少，不能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源，都

屬于丕回直生能源。如化石能源、核能。

生能源

按能源是否可以

再生分類

可再生可以從自然界中源源不斷地得到的能源，屬于可再生能源。

能源如水的動能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能。

常規(guī)能

化石能源、水能、風(fēng)能等屬常規(guī)能源。

按使用開發(fā)的時

源

間長短來分類

新能源核能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮軐傩履茉?/p>

賞考點3核能和太陽能

具體內(nèi)容

用中子轟擊比較大的鈾核時，鈾核變成兩個中等大小的原子核，同時釋放

核裂變出巨大的能量，這個過程就是裂變。應(yīng)用：核反應(yīng)堆，是叫JR控制的；原

子彈，是不加控制的。

核能

如果將質(zhì)量很小的原子核，如笊核和僦核，在超高溫度下結(jié)合成新的原子

核聚變核，會釋放出更大的能量，這就是聚變。目前人類還無法控制核聚變。聚

變應(yīng)用：氧理。

太陽能太陽是一個巨大的“核能火爐”，在太陽的內(nèi)部無時無刻不在發(fā)生這核聚

的實質(zhì)變。

太

太陽能

陽太陽能電池、太陽能熱水器。

的利用

能

太陽能

清潔、無污染。

的優(yōu)點

基礎(chǔ)檢測（限時30min）

一、單選題

1.生物質(zhì)發(fā)電是利用秸稈等生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一

種，也是處理農(nóng)林廢棄物的有效途徑。2012年，國家能源局印發(fā)了《生物質(zhì)能發(fā)展"十二

五”規(guī)劃》，確定的目標(biāo)是到2015年，生物質(zhì)能年利用量超過5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中，生

物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量1300萬千瓦、年發(fā)電量約780億千瓦時。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為這是國家明確支

持生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信號。以上文字理解不正確的是（）

A.秸稈等生物質(zhì)是一種新型潔凈能源

B.生物質(zhì)發(fā)電是可再生能源發(fā)電的一種

C.生物質(zhì)發(fā)電可有效處理農(nóng)林廢棄物

D.國家將明確支持生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展

【答案】A

【解析】A.文中并未提及秸稈等生物質(zhì)是一種新型潔凈能源，且燃燒中會產(chǎn)生大量有害

氣體，對環(huán)境有一定的污染，故A選項不正確，符合題意；

B.生物質(zhì)發(fā)電是利用秸稈等生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一

種，故B正確，不符合題意；

C.生物質(zhì)發(fā)電是利用秸稈等生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一

種，也是處理農(nóng)林廢棄物的有效途徑，故C正確，不符合題意；

D.業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為這是國家明確支持生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信號，可以在一定程度上解決

秸稈直接燃燒帶來的問題，故D正確，不符合題意。

故選Ao

2.如圖是核能發(fā)電原理圖，下列說法正確的是（)

54^

git

核燃料

核反應(yīng)堆汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)

A.核能是可再生能源，核電站是利用重核裂變來釋放核能

B.能量轉(zhuǎn)換：核能玲機(jī)械能玲熱能少電能

C.原子彈對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率

D.核電站使用的核燃料是石油或天然氣

【答案】C

【解析】A.核能是不可再生能源，核電站是利用可控的重核裂變來釋放核能的，故A錯

誤；

B.核電站是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的，能量轉(zhuǎn)化過程是：核能少內(nèi)能分機(jī)

械能好電能，故B錯誤；

C.在核電站的核反應(yīng)堆中，利用的是可控的核裂變，而原子彈同樣是核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，

但卻是不加控制的，故C正確；

D.核電站使用的就是核燃料，而不是石油或天然氣，故D錯誤。

故選Co

3.電磁波向外傳遞能量，形成電磁輻射。電磁輻射對人體健康的影響己引起了人們的廣泛

關(guān)注?以下活動中，對人產(chǎn)生電磁輻射最少的是（）

A.手機(jī)正在接聽電話B.使用手電筒照明

C.緊挨民居的高壓變電站D.緊靠工作著的微波爐

【答案】B

【解析】A.手機(jī)可以接收和發(fā)射電磁波，有對人體有一定的輻射，故A不符合題意。

B.手電筒是將電能轉(zhuǎn)化為光能，基本不會產(chǎn)生電磁波，故B符合題意。

C.高壓變電站發(fā)射電磁波，有時人體有很大的輻射，故C不符合題意。

D.微波爐是靠電磁波來工作的，離得太近，對人體有害，故D不符合題意。

故選Bo

4.關(guān)于在真空中傳播的無線電波，下列說法中正確的是（）

A.頻率較高的電磁波，傳播的速度較大

B.波長較長的電磁波，傳播的速度較大

C.頻率較高的電磁波，波長較長

D.不同頻率的電磁波，傳播的速度相同

【答案】D

【解析】AB.電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，保持不變，與頻率、波長的大小無

關(guān)，故AB錯誤；

C.由公式c=可知，波速一定時，頻率/和波長7成反比，即頻率較高的電磁波，波長

較短，故C錯誤；

D.無論頻率高低，波長長短，電磁波傳播的速度都是相同的，故D正確。

故選Do

二、填空題

5.隨著人們綠色環(huán)保意識的增強，太陽能、天然氣越來越多地出現(xiàn)在日常生活中，其中天

然氣屬于（選填"可再生"或"不可再生"）能源。

【答案】不可再生

【解析】泛指人類開發(fā)利用后，在現(xiàn)階段不可能再生的能源資源，叫"不可再生能源"。常

見的不可再生能源有煤、石油、天然氣、核能、油頁巖等。

6.裂變：用中子較重的原子核，使其為較輕原子核的一種核反應(yīng)。核

反應(yīng)堆中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是,原子彈的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控的。核電站利用核能發(fā)電，

目前核電站中進(jìn)行的都是反應(yīng)。

【答案】轟擊分裂可控的核裂變的可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

【解析】⑴⑵裂變是用中子轟擊較大的原子核，使其分裂成較輕原子核，從而釋放出能

量。、

⑶⑷由于核裂變是可控的，故核電站中的核反應(yīng)堆就是通過核裂變過程中釋放核能帶動發(fā)

電機(jī)發(fā)電的；目前核電站是利用核裂變的可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時放出的核能來發(fā)電的。

7.電話之間是通過電話交換機(jī)來連接的，一個地區(qū)的電話都接到同一臺交換機(jī)上，每部電

話都編上使用時，交換機(jī)把需要通話的兩部電話,通話完畢再將線路?，F(xiàn)代

的程控電話交換機(jī)利用了電子計算機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)了按用戶所撥的號碼接通轉(zhuǎn)接的話

機(jī)。

【答案】接通斷開自動

【解析】m⑵⑶最早發(fā)明電話后，若想使得電話間相互通話時，即必須將其連接在一起，

故若想實現(xiàn)幾部電話間的通話，就必須將所有的電話都相互連接才可以實現(xiàn)，這樣大大的

浪費了導(dǎo)線，故為提高線路的利用率，人們發(fā)明了電話交換機(jī)，即一個地區(qū)的電話都要接

到同一臺交換機(jī)上，每部電話都編上號碼，電話之間相互通話時，只需將兩部通話的電話

線路接通，通話完畢再將線路斷開即可，這樣大大的節(jié)省了資源，提高了線路的利用率。

現(xiàn)代的程控電話交換機(jī)利用了電子計算機(jī)技術(shù)，能夠按用戶所撥號碼自動接通話機(jī)，不需

要人工操作。

8.2022年3月23日，"天宮課堂"第二課開講啦！如圖所示，我國“神舟十三號”乘組航天

員在空間站進(jìn)行了精彩的授課，生動的講課聲是由聲帶產(chǎn)生的，空間站與地球

之間的信息傳遞是依靠（選填"超聲波"或"電磁波"）進(jìn)行的。

【答案】振動電磁波

【解析】⑴聲音是由物體振動產(chǎn)生的，因而講課聲是由聲帶振動產(chǎn)生的。

⑵空間站與地球之間的信息傳遞是依靠電磁波，而聲波不能在真空中傳播。

9.模擬通信和數(shù)字通信

（1）模擬信號：聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時，信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻

率、振幅變化的情況完全一樣，"模仿"著聲信號的“一舉一動"，這種電流傳遞的信號叫做

，使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信；

（2）數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做，使用數(shù)學(xué)信號的通信方

式叫做數(shù)字通信；

（3）模擬信號容易一；數(shù)字信號能力強，便于加工處理，可以加密。在電話與

交換機(jī)之間一般傳遞,在交換機(jī)之間傳遞數(shù)字信號。

【答案】模擬信號數(shù)學(xué)信號失真抗干擾模擬信號

【解析】（1）田聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時，信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻

率、振幅變化的情況完全相同，"模仿”著聲信號的“一舉一動"，這種電流傳遞的信號叫做

模擬信號，使用模擬信號通信的方式叫做模擬通信。模擬信號在長距離傳輸和多次加工、

放大的過程中，信號電流的波形會改變。

（2）⑵用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號，采用數(shù)字信號通信的方式叫做

數(shù)字通信。通常數(shù)字信號只包含兩種不同的形態(tài)，形式簡單，所以抗干擾能力特別強。

(3)[3][4][5]在模擬信號和數(shù)字信號中，模擬信號容易失真，而數(shù)字信號的抗干擾能力

強，便于加工處理，同時也可以通過不同的編碼進(jìn)行加密。在電話與交換機(jī)之間一般用模

擬信號傳遞，在交換機(jī)之間用數(shù)字信號傳遞。

三、綜合題

10.電磁屏蔽

我們生活在電磁波的海洋中，當(dāng)需要防止電磁波干擾時，通常用金屬殼將電磁波與需加以

屏蔽的區(qū)域隔開，避免電磁波進(jìn)入，這種做法就是電磁屏蔽。

如圖所示，中國科技館有一個金屬小屋，能起到電磁屏蔽的作用。小屋整體為金屬制成，

其中一個墻面為特殊的玻璃，即電磁屏蔽玻璃。當(dāng)我們身處小屋內(nèi)，打開門時，手機(jī)顯示

有信號，能接打電話；當(dāng)我們關(guān)上門后，手機(jī)顯示沒信號，不能接打電話。

如果整個屋子是用金屬制成的，當(dāng)然在屋內(nèi)不會有信號，可是玻璃并不是導(dǎo)體，卻如何起

到屏蔽的作用呢？實際上電磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面鍍有多層金屬膜，形成肉眼看不見

的金屬層，玻璃中間還夾有金屬網(wǎng)，形成多層屏蔽。當(dāng)玻璃表面的金屬膜、玻璃中間的金

屬網(wǎng)與小屋的其它部分一起構(gòu)成了一個空腔的金屬導(dǎo)體，就起到了電磁屏蔽的效果。所以

手機(jī)就沒有信號了。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

(1)電磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面，玻璃中間還夾有金屬網(wǎng)，形成多層屏蔽，起

到了電磁屏蔽的效果。

(2)法拉第曾經(jīng)冒著被電擊的的危險，做了一個聞名于世的實驗一一法拉第籠實驗。法拉

第把自己關(guān)在法拉第籠里，當(dāng)籠外發(fā)生強大的靜電放電時，籠內(nèi)卻什么事都沒發(fā)生。如圖

所示的法拉第籠還可有效地隔絕籠體內(nèi)外的電磁波，起到屏蔽作用。你認(rèn)為制作法拉第籠

應(yīng)選用材料（選填"金屬"或"絕緣"）

（3）一些歌劇院或音樂廳對墻壁進(jìn)行了"特殊”處理，即使手機(jī)沒有關(guān)機(jī)，在欣賞節(jié)目時，

也不會鈴聲四起。你能猜想工人對墻壁進(jìn)行了怎樣的"特殊"處理嗎？請根據(jù)文中內(nèi)容提出

一個方案。

【答案】鍍有多層金屬膜金屬在歌劇院或音樂廳墻壁上貼上一層金屬膜

【解析】（1）⑴電磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面鍍有多層金屬膜，形成肉眼看不見的金屬

層，玻璃中間還夾有金屬網(wǎng)，形成多層屏蔽。

（2）⑵若想有效地隔絕籠體內(nèi)外的電磁波，應(yīng)使用金屬物質(zhì)。

（3）⑶電磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面鍍有多層金屬膜，形成肉眼看不見的金屬層，玻璃

中間還夾有金屬網(wǎng)，形成多層屏蔽，所以可以在歌劇院或音樂廳墻壁上貼上一層金屬膜。

11.請閱讀《太陽能》并回答題。

太陽能

傳統(tǒng)的化石能源正在一天天的減少，全世界把目光都投向了可再生能源，希望可再生能源

能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。太陽能是當(dāng)前既可獲得能量，又能減

少二氧化碳等有害氣體和有害物質(zhì)排放的可再生能源之一。

太陽能是由內(nèi)部氫原子發(fā)生聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的能，來自太陽的輻射能量。太陽

能開發(fā)成本低廉，前景廣闊。隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)開始將太陽能轉(zhuǎn)化為其它

形式的能加以利用。目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是用吸光性好的材料制成太

陽能集熱器，實現(xiàn)給水或其它介質(zhì)加熱；另一種是利用半導(dǎo)體材料制成太陽能電池。

太陽能電池是一種將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，它是一個半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太

陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。這種電池

目前已用于人造地球衛(wèi)星、太陽能汽車等。如圖是利用太陽能電池提供能源的太陽能汽

車。太陽能作為一種新能源，具有來源豐富、不需運輸、不會對環(huán)境造成污染等優(yōu)點。但

由于能量比較分散且受季節(jié)、氣候和晝夜變化的影響很大，又給大規(guī)模利用太陽能帶來新

的技術(shù)課題。

（1）太陽能電池是一種將太陽光能轉(zhuǎn)化為能的器件；

（2）太陽能屬于能源（選填"可再生"或"不可再生”）；

（3）請你說出太陽能的一條優(yōu)點：o

【答案】電可再生來源豐富

【解析】（1）⑴根據(jù)短文知道，太陽能電池是一種將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件。

（2）⑵可以從自然界源源不斷地得到的能源稱之為可再生能源；一旦消耗就很難再生的

能源稱之為不可再生能源。由于太陽能可從自然界不斷獲得，所以，屬可再生能源。

（3）⑶太陽能作為?種新能源，具有來源豐富、不需運輸、不會對環(huán)境造成污染等優(yōu)

點。

12.如圖是根據(jù)初中物理能源的有關(guān)內(nèi)容繪制的知識結(jié)構(gòu)圖，線條表示知識間的邏輯聯(lián)

系，據(jù)此完成以下小題。

（1）化石能源和太陽能中屬于可再生能源的是;

（2）目前核電站發(fā)電，釋放核能的方式是；

（3）圖中①為連接化石能源與太陽能之間的線條，②為連接核聚變與太陽能之間的線

條，請任意選擇其中一根線條說明它所表示的物理意義。

【答案】太陽能核裂變見解析

【解析】（1）⑴化石能源不可在短時間內(nèi)形成，屬于不可再生能源，太陽能可以從自然

界里源源不斷的得到補充，屬于可再生能源。

（2）⑵目前核電站都是利用核裂變釋放的核能發(fā)電的。

（3）[3]①化石能源間接的來源于太陽能；②太陽能來自太陽內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的能量。

拔高檢測（限時30min）

一、單選題

1.關(guān)于核能和太陽能，下列說法正確的是（）

A.利用核能發(fā)電是直接將核能轉(zhuǎn)化成電能

B.太陽能來源于太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)

C.核能是一種化石能源，是一次能源，是不可再生能源

D.太陽能是唯一的未來理想能源

【答案】B

【解析】A.核電站主要是利用核的裂變進(jìn)行發(fā)電的，其過程是將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能

對外做功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；

B.太陽能來源于太陽內(nèi)部氫核的聚變，是一種熱核反應(yīng)，故B正確；

C.化石燃料指的是煤、石油、天然氣，核能不是化石燃料，核能必須通過一次能源的消耗

才可以得到，它是二次能源，核能是不可再生能源，故C錯誤；

D.太陽能是一種理想能源，但不是唯一，風(fēng)能、水能、地?zé)崮艿纫彩抢硐肽茉?，故D錯

誤?

故選B?

2.太陽是太陽系中唯一的恒星，每時每刻向外輻射太陽能。下列關(guān)于太陽能的敘述中錯誤

的是（）

A.煤、石油、天然氣等化石燃料中的能量最終來自于太陽能

B.太陽能集熱器可以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

D.太陽能來源于太陽內(nèi)部的核裂變

【答案】D

【解析】A.煤、石油、天然氣等化石燃料中的能量最終來自于太陽能，故A正確，不符

合題意；

B.太陽能的利用之一：用集熱器把水等物質(zhì)加熱，太陽能集熱器內(nèi)部有涂黑的吸熱板，可

以吸收太陽輻射并轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確，不符合題意；

C.在陽光照射時，太陽能電池可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，故C正確，不符合題意；

D.太陽能的能量來源是太陽內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的，故D錯誤，符合題意。

故選D,

3.關(guān)于信息傳遞，下列說法正確的是（）

A.電視機(jī)是利用超聲波來傳遞圖像信號和聲音信號

B.微波爐中能使用金屬容器，它不會損壞微波爐

C.用數(shù)字信號傳輸圖像信息比模擬信號容易失真

D.要實現(xiàn)全球通信，在地球周圍至少要均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星

【答案】D

【解析】A.電視機(jī)是利用電磁波來傳遞圖像信號和聲音信號的，故A錯誤；

B.微波爐中不能使用金屬容器，因為它會損壞微波爐，故B錯誤；

C.用模擬信號傳輸圖像信息比數(shù)字信號容易失真，故C錯誤：

D.用通信衛(wèi)星作微波中繼站，在地球周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎

全部地球表面，不但通信質(zhì)量高，而且覆蓋范圍廣，可以實現(xiàn)全球通信。所以要實現(xiàn)全球

通信，在地球周圍至少要均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，故D正確。

故選Do

4.關(guān)于電話的工作過程，有如下描述：

①膜片忽松忽緊，擠壓碳粒；②人對著話筒說話時，聲波使膜片振動；③電阻忽大忽

??；④磁鐵對鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形與說話情形相同；⑤在電

路中產(chǎn)生強弱按聲音的振動而變化的電流。合理的順序是（）

A.①②③④⑤B.②①④③⑤

C.①②③⑤④D.②①③⑤④

【答案】D

【解析】電話的工作過程是：人對著話筒說話時，聲波使膜片振動；膜片忽松忽緊，擠壓

碳粒；電阻忽大忽??；在電路中產(chǎn)生強弱按聲音的振動而變化的電流；使聽筒中的磁鐵對

鐵片的吸引力忽大忽小，使鐵片振動，振動情形與說話情形相同；故合理順序為

②①③⑤④，故ABC不符合題意，D符合題意。

故選Do

二、填空題

5.如圖是收音機(jī)的調(diào)臺面板，"FM"和"AM"為兩個波段，波段的波長較長：圖中

“1000"字樣代表接收電磁波的波長為m。（電磁波的傳播速度與光速相同）

FM889499105108MHz

AM530610750100013001600KHZ

【答案】AM300

【解析】⑴無線電廣播的電臺是通過電磁波將信號發(fā)射出去的，其信號的接收是靠收音機(jī)

接收電臺傳遞的信號收聽廣播的。從圖表上看，AM的單位是千赫，F(xiàn)M的單位是兆赫。由

于電磁波的傳播速度是不變的，由公式c=〃'知道，波速一定時，波長與頻率成反比，即

頻率越小則波長會越大。

⑵圖中1000指

1000kHz=lxl06Hz

則波長

z=￡=3xl0W^0()m

flxlO6Hz

6.如圖1是電磁波家族。智能手機(jī)與智能手環(huán)的"近場通訊”使用1.356xl（fHz這個波段的

無線電波進(jìn)行通訊如圖2。

智能手環(huán)的數(shù)據(jù)到手機(jī)是利用（選填"紅外線"、"電磁波"或"超聲波"）來傳輸

的。在手機(jī)耳塞孔插入紅外線發(fā)射器，手機(jī)變身傳統(tǒng)的電視遙控器。手機(jī)發(fā)出紅外線傳播

速度（選填"大于"、"等于"或"小于"）"近場通訊”的傳播速度，而紅外線的波

長較近場通信的波長（選填"長〃或"短。

【答案】電磁波等于短

【解析】⑴智能手機(jī)與智能手環(huán)的“近場通訊”使用1.356xlO，Hz這個波段的無線電波進(jìn)行

通訊，由圖1可知，無線電波的頻率小于紅外線的頻率，無線電波屬于電磁波，所以，智

能手環(huán)的數(shù)據(jù)到手機(jī)是利用電磁波來傳輸?shù)摹?/p>

⑵⑶手機(jī)發(fā)出紅外線和"近場通訊"都是電磁波，故傳播速度相同；由圖可知"近場通訊”的

頻率低于紅外線的頻率，根據(jù)c=2/可知，頻率越高，波長越短，故紅外線的波長較“近場

通訊”的短。

7."低碳環(huán)保"是當(dāng)今世界的主題，太陽能已被人們廣泛利用。太陽能來自于太陽內(nèi)部的

（選填"核裂變"或"核聚變"），太陽能屬于（選填"一次"或"二次"）能源，利

用太陽能的方式主要有兩種，一種是用集熱器加熱，如某臺太陽能集熱器在天氣晴好時，

一天可以吸收5.2xl07j的熱量，這相當(dāng)于完全燃燒n?的煤氣釋放的熱量。“成氣=

4.0xl07J/m3）

【答案】核聚變一次1.3

【解析】⑴⑵太陽能是太陽內(nèi)部氫發(fā)生聚變反應(yīng)產(chǎn)生的，這種反應(yīng)已經(jīng)持續(xù)了數(shù)卜億年，

還將持續(xù)了數(shù)十億年，所以對人類來說，太陽能是我們可以從自然界中源源不斷獲取的能

源，即太陽能屬于一次能源。

⑶由。=qV可得V=2,則相當(dāng)于完全燃燒的煤氣的體積為

Q

7

“Q5.2xlOJ1.3

丫=三=------z---------7=1.3m

<74.0xl07J/m3

8.北京冬奧會期間，三大賽區(qū)26個場館將全部使用"綠電"，這意味著奧運歷史上將首次

實現(xiàn)全部場館100%綠色電能供應(yīng)，為環(huán)保做出了巨大貢獻(xiàn)，"綠電”的來源可能是

能，它的優(yōu)點是。

【答案】太陽能從自然界源源不斷獲得，安全無污染

【解析】⑴⑵"綠電〃是指在發(fā)電過程中，二氧化碳排放量為零或趨近于零，比火力發(fā)電等

其他方式對環(huán)境的影響大幅度減小，利用太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電能就屬于"綠電"，所以"綠

電''的來源可能是太陽能，它的優(yōu)點是能從自然界源源不斷獲得，安全無污染。

三、計算題

9.隨著人們環(huán)保意識的提高，"風(fēng)光互補路燈”（如圖所示）得到了廣泛的應(yīng)用。它在有陽

光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，兩者皆備時同時發(fā)電，并將電

能輸送至蓄電池儲存起來，供路燈晚間照明使用，為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，

一般充電至90%左右即停止充電。放電余留20%左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光

互補路燈系統(tǒng)配置方案的相關(guān)參數(shù)：

⑴若遇到陰天并且無風(fēng)，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長時間？

⑵若一塊該"風(fēng)光互補路燈”太陽能電池板的總面積為5m2,當(dāng)其垂直太陽光方向放置時，

最大發(fā)電功率達(dá)到180W,則當(dāng)?shù)卮怪碧柟夥较騃n?范圍內(nèi)太陽能電池板所接收太陽輻

射的最大功率為多少？

⑶當(dāng)風(fēng)速為6.0m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W。在這種風(fēng)速下，持續(xù)光照

12h,蓄電池的電量也只由20%充到70%。求此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均功率。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件

最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池180W

最小充電風(fēng)速3.0m/s太陽能轉(zhuǎn)換效率15%

最大限制風(fēng)速12.0m/s蓄電池400A*hl2V

最大輸出功率400W大功率LED路燈80W12V

【答案】(l)42h；(2)240W；(3)150W

【解析】⑴充電至90%左右即停止充電，放電余留20%左右即停止電路輸出。蓄電池的供

電容量

W=UQ=12Vx400A?hx(90%-20%)=12Vx400Ax3600sx(90%-20%)=1.2096xl07J

由a=?知道，可供燈具正常發(fā)光時間

W1.2096X107J

=--=---------=151200s=42h

燈號80W

(2)太陽能電池板的總面積為5m2,當(dāng)其垂直太陽光方向放置時，最大發(fā)電功率達(dá)到

180W,所以太陽能電池板每In?發(fā)電功率為

%3=36W

5

由表格數(shù)據(jù)知道，15%PQ尸也，所以In?范圍內(nèi)太陽能電池板所接受太陽輻射的最大功率

436W

=240W

15%-15%

⑶蓄電池的電量由20%充到70%

W=12Vx400A*hx(70%-20%)=12Vx400Ax3600sx(70%-20%)=8.64xlO6J

由a=?知道，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電為

W??=P^Z/=50WX12X3600S=2.16X106J

太陽能電池板發(fā)電

卬XW,^=W,-W^=8.64X106J-2.16X106J=6.48X106J

所以發(fā)電功率

pW'6.48X106J

r=-7-=--------------=15OW

t12x3600s

答：⑴僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光42h；

(2)當(dāng)?shù)卮怪碧柟夥较騃n?范圍內(nèi)太陽能電池板所接受太陽輻射的最大功率為240W；

⑶當(dāng)風(fēng)速6.0m/s時，持續(xù)光照12h,太陽能電池板發(fā)電的平均功率為150W。

10.太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表為小明家的太陽能熱水器在陽

光照射下記錄的相關(guān)信息，其中太陽輻射功率在數(shù)值上等于lh內(nèi)投射到太陽能熱水器吸熱

板Im?面積上的太陽能，求：

水的比熱容

太陽照射時間裝水量吸熱板面積水升高的溫度太陽輻射功率

/

/J(m?h)"

/h/kg/m2/℃

41002404.2xlO33xlO6

⑴水在4h內(nèi)吸收的熱量是多少？

(2)水在4h內(nèi)吸收的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的焦炭所釋放的熱量？(焦炭的熱值取

3xlO7J/kg)

⑶該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是多大？

【答案】(1)1.68X107J;(2)0.56kg；(3)70%

【解析】⑴水在4h內(nèi)吸收的熱量是

%=cmAt=4.2x10%(kg-℃)xl00kgx40℃=1.68xl07J

⑵焦炭的質(zhì)量為

_1.68xlO7J

m=-0.56kg

q3xlO7J/kg

(3)該太陽能熱水器吸收的熱量為

且、=Prs=3xl()6j.(m?.h)-'x4hx2m2=2.4xl()7J

該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是

7=—xl00%=168x10Jx1oo%=7O%

蠲2.4X107J

答：⑴水在4h內(nèi)吸收的熱量是1.68x1的J；

(2)焦炭的質(zhì)量為0.56kg；

⑶該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是70%。

四、綜合題

1L閱讀短文，回答問題

巨大的"核能火爐"-太陽能

太陽距地球1.5億千米，核心的溫度高達(dá)1500萬攝氏度。在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫

下發(fā)生聚變，釋放出巨大的核能。因此太陽核心每時每刻都在發(fā)生著氫彈爆炸。太陽釋放

的能量向外擴(kuò)散，太陽表面溫度約6000國，就像一個高溫氣體組成的海洋。大部分太陽能

以熱和光的形式向四周輻射開去。太陽向外輻射的能量中，只有約20億分之一的傳遞到地

球，太陽能是我們今天所用大部分能量的源泉。比如屬于化石能源的煤、石油、天然氣，

都是來自遠(yuǎn)古的太陽能，它是地球給人類提供的最主要的一次能源。人類除了利用儲存在

化石燃料中的太陽能，還直接利用太陽能，目前直接利用太陽能的方式主要有兩種，一種

是用集熱器把水等物質(zhì)加熱；另一種是用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。平板集熱器的

箱面是玻璃，內(nèi)部是涂黑的吸熱板?？梢晕仗栞椛洳⑥D(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而將集熱器管道

內(nèi)的水加熱。太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能、太陽能電池具有使用壽命長，沒有污

染等優(yōu)點。

（1）大部分太陽能以的形式向四周輻射開去；

（2）煤、石油、天然氣是地球給人類提供的是最主要的次能源；

（3）目前直接利用太陽能的方式有兩種：一是用集熱器把水等物質(zhì)加熱；二是用太陽能電

池把太陽能轉(zhuǎn)化成:

（4）平板集熱器的箱面是玻璃，內(nèi)部涂黑，是因為。相反，我們夏天在太陽

下工作最好穿白色衣服，因為它能所有的色光。

【答案】熱和光一電能黑色物體容易吸收太陽的熱反射

【解析】（1）⑴由"大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射開去”知：大部分太陽能以熱

和光的形式向四周輻射開去。

（2）⑵由"煤、石油、天然氣，都是來自遠(yuǎn)古的太陽能，它是地球給人類提供的最主要的

一次能源"知：煤、石油、天然氣是地球給人類提供的最主要的一次能源。

（3）⑶由"目前直接利用太陽能的方式主要有兩種，一種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱；另

一種使用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能"知：目前直接利用太