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一輪復習講義26 信息、材料與能源
【知識梳理】
1、信息和信息傳播活動經歷了五次巨大的變革：語言的誕生、文字的誕生、印刷術誕生、電磁波的應用、計算機的應用。人類特有的信息是語言、符號 、 圖像。
2、磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場，美國的發明家莫爾斯，發明了莫爾斯電碼，麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在。
3、實驗：證實電磁波的存在。如圖所示：
現象----收音機發出“咔咔”的聲音
結論----變化的電流能產生電磁波（證實電磁波的存在）
方法----轉換法
4、電磁波可以在真空中傳播（電磁波的傳播不需要介質），傳播的速度為3×108m/s；不同頻率的電磁波的傳播速度相同。光也是電磁波。金屬容器對電磁波具有屏蔽作用。紅外線、紫外線和可見光都屬于電磁波。
5、移動通信（手機）、雷達、衛星導航、光纖通訊（激光）等是利用電磁波傳遞信息的，光導纖維利用光的反射傳輸信息。
6、電磁波的波速、波長、頻率之間的關系：波速=波長×頻率，即v==λf。
7、煤炭、石油、天然氣等是不可再生能源和非清潔能源，太陽能、風能、水能等是可再生能源和清潔能源。煤炭、石油、天然氣、水能、等稱為常規能源，太陽能、風能、核能等被稱為新能源。
8、核能的獲取有核裂變和核聚變兩種形式，核能發電和原子彈都是利用重核的裂變獲取核能的，核能屬于不可再生能源．氫彈和太陽都是利用輕核的聚變獲取核能的。
9、除了核能、地熱能、潮汐能外，幾乎所有的能量都來源于太陽。人們利用太陽能的方式有三種：光熱轉換、光電轉換、光化轉換。綠色植物的光合作用是將光能轉化為化學能，太陽能熱水器是通過熱傳遞的方式將光能轉化為水的內能，太陽能電池將太陽能轉化為電能。
10、能量在轉化和轉移過程中總量守恒的，但能量轉化和轉移具有方向性。解決能源危機的措施是開發新能源和提高能源的利用效率。
【精題精練】
命題1：信息
1.關于信息的傳遞，下列說法正確的是（　?。?br/>A．北斗衛星定位系統可提供全天候即時定位服務
B．5G網絡通信主要是利用光導纖維傳遞信息的
C．手機話筒的主要作用是把聲音信號變成恒定電流
D．電磁波只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖象信號
2.中國的創新發展戰略使科技領域不斷取得新成果，下列說法正確的是（ ）
A．智能機器人只能通過聲音信號控制 B．北斗衛星導航是通過光纖傳遞信息
C．無人自動駕駛汽車行駛不需要消耗能量 D．用5G手機上網是通過電磁波傳遞信息
3.關于電磁波和現代通信，下列說法正確的是（　?。?br/>A．導體中電流的迅速變化會在空間激起電磁波
B．我國建立的“北斗”衛星導航系統是利用超聲波進行導航的
C．固定電話、移動電話、廣播和電視都是利用導線中的電流傳遞信息的
D．電話聽筒是把聲信號轉換成電信號
命題2：材料
1.華為Mate20系列智能手機所搭載的國產7納米制造工藝麒麟980芯片，“在指甲蓋大小的尺寸上塞進69億個晶體管”，實現了性能與能效提升的新突破。計算機芯片、智能手機芯片等體積的微型化及性能的代際提升，都得益于一種新型材料的研發。這種新型材料是（　　）
A．超導材料 B．磁性材料 C．納米材料 D．半導體材料
2.我國年僅22歲的優秀青年科學家曹原研究發現：當兩層石墨烯以一個“魔角”疊加在一起時，再加入一定數量的電子，石墨烯的電阻突然變為0，此現象中石墨烯是（　?。?br/>A．絕緣體 B．導體 C．半導體 D．超導體
3.一款5G手機的折疊屏由柔性發光二極管制成,其中制成發光二極管的材料是（　?。?br/>A.導體 B.半導體 C.超導體 D.絕緣體
4.現代生產生活中需要各種各樣的材料，下列說法正確的是（　　）
A．超導體是一種電阻超級大的材料
B．橡膠、鋁、塑料都是很好的絕緣材料
C．用半導體材料可以制成性能優良的輸電導線
D．有些半導體材料對光比較敏感，可以用來制造光敏電阻
命題3：能源
1.下列能源中，屬于可再生能源的是（　?。?br/>A．天然氣 B．煤 C．石油 D．風能
2.下列能源既是一次能源又是不可再生能源的是（ ）
A．石油 B．電能 C．風能 D．太陽能
3.為了減少能源的利用對環境的污染和破壞，下列做法不正確的是（ ）
A.大力發展風力發電 B.大力發展火力發電
C.減少化石燃料的使用 D.開發使用電能驅動的電動汽車
4.前段時間，“加水就能跑的神車”事件一度成為輿論熱點，該汽車實際是利用車內水解制氫技術獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力（該技術成本很高，目前仍處在試驗階段），但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法錯誤的是（　　）
A．氫燃料電池是將氫氣的化學能轉化為電能
B．水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其它能量
C．對于熱點事件要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛
D．該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源
5.如圖是一款太陽能座椅，椅子頂部安裝的硅光電池板，可儲備能量
供晚間使用。下列說法正確的是（　?。?br/>A．硅光電池板是由超導材料制成的 B．硅光電池板可以將太陽能轉化為電能
C．太陽能來源于太陽內部氫核的裂變 D．太陽能屬于不可再生能源
6． 2019年4月30日，云南省政府新聞辦發布消息，我省33個貧困縣（市、區）達到脫貧標準，退出了貧困序列。脫貧過程中許多村鎮安裝了“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電和風力發電為一體的發電用電設備
D．太陽能電池板可以把接收到的太陽能全部轉化為電能
7.下列有關材料、信息、能源的說法正確的是（ ）
A．LED燈核心元件的主要材料是超導體 B．光纖通信是利用光的反射傳遞信息的
C．當前運行的核電站是利用核聚變發電的 D．不同頻率的電磁波在真空中傳播速度不同
命題4：綜合
1、當溫度降低到足夠低時，有些材料的電阻會變為零，這就是_________現象．利用這類材料輸電，可最大限度地減少電能轉化為_________（選填“核能”、“化學能”或“內能”）所造成的能量損失．
2、如圖所示為某學生設計的一款小夜燈.它的一側是太陽能電池板，白天接受陽光照射，晚上給另一側高效節能的LED燈板提供電能．關于小夜燈中所應用的物理知識，下列說法不正確的是（ ）
A. 太陽能是可再生能源
B. 太陽能電池板將電能全部轉化為內能
C. LED燈的發光物體是由半導體材料制成的
D. LED燈將電能轉化為光能的效率比白熾燈高
3、下列關于能量的說法，正確的是（ ）
A. 電水壺工作時，將內能轉化為電能
B. 在汽油機的壓縮沖程中，內能轉化為機械能
C. “神十”飛船加速升空時，它的動能增加，機械能不變
D. 金屬湯勺放在熱湯中，湯勺溫度升高，這說明內能是可以轉移的
4、如圖所示是深受年輕人喜愛的電動平衡車．
（1）平衡車采用鋰電池組提供電能，行駛時電動機把電能轉化為平衡
車的__________能，實現了碳的零排放；
（2）平衡車在行駛過程中，以車為參照物，車上的人是_________的；
（3）平衡車的輪胎表面有凹凸不平的花紋，是為了__________（選填“增大”或“減小”）車輪與地面的摩擦力，防止平衡車打滑．
（4）平衡車剎車的過程，伴隨著能量從機械能轉化為內能，內能散失到空氣中，此過程中所有的能量總和__________（選填“增大”“不變”“減小”）．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____________性．
5、如圖是我國西部某地區風力發電的外景．下表給出了在不同風速下一臺風車獲得的能量．若此地平均風速為15 m/s，1臺這樣的風車10min獲得的風能是_____________J，風能是__________能源(選填“可再生”、“ 不可再生”)；若某時間內風速為12m/s，一臺風車工作1h所產生的電能供18只“220V-100W”燈泡正常工作8h，則這臺風車發電效率為_________．
6、如圖所示是利用太陽能電源工作的一種新型動力車．它上面的太陽能接收板的有效面積為8m2，天氣晴朗且接收板正對陽光時，每平方米面積上每秒鐘能接收到太陽輻射的能量為1000J，太陽能電池提供的電壓為120V，可供電動機正常工作的電流為10A．
（1）太陽能屬于____________（選填“常規能源”、“新能源”）
（2）太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是__________．
（3）電動機正常工作時，將電能主要轉化為____________．若轉化
效率是80%，且該車沿水平路面勻速行駛時所獲得的牽引力是150N，
則該車勻速行駛的速度是__________m/s．
7、隨著經濟的發展汽車已成為人們常用的交通工具.一輛使用汽油為燃料的小汽車在路面水平的高速公路上以 100km/h 的速度勻速行駛時百公里油耗為8L發動機的效率為25％.設汽車通過 50km 的路
程汽油的密度 ρ＝0.75×10 3 kg/ m 3 汽油的熱值為 ｑ＝4.5×10 7 J/ kg.求:
(1)通過該路段汽車行駛的時間；
(2)該路段上消耗汽油的質量；
(3)該路段上發動機給汽車行駛提供的牽引力。
8、如圖所示是小李同學在完成“探究水的沸騰”實驗的實驗圖像。求：
（1）已知實驗時，水的質量為100g，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），則從實驗第10分鐘到第20分鐘，水吸收的熱量為多少？
（2）已知該實驗使用酒精燈加熱，從實驗第10分鐘到第20分鐘的過程中酒精燈消耗酒精為0.56g，酒精的熱值為3.0×107J/kg，則對被加熱的水而言，酒精燈的效率約為多少？
（3）愛動腦的小李查閱資料后發現了一個新的物理量----汽化熱，它是指單位質量的液態物質變成同溫度的氣態物質所需吸收的熱量。小李想在此基礎上粗略測量水的汽化熱。由圖可知，從第20分鐘起，水開始沸騰，水迅速汽化成同溫度的水蒸氣，至25分鐘停止加熱，測得水的質量還剩99g,則水的汽化熱λ是多少J/Kg (不考慮沸騰前蒸發掉的水，整個過程酒精燈的效率不改變)
參考答案：
命題1：信息
1、A 2、D 3、A
命題2：材料
1、C 2、D 3、B 4、D 5、D
命題3：能源
1、D 2、A 3、B 4、D
5、B 6、C 7、B
命題4：綜合
1、超導 內能
2、B
3、D
4、機械 靜止 增大 不變 方向．
5、7.2×107 可再生 15%
6、新能源 15% 機械 6.4
7、(1)30 min (2)3 kg (3)675N
8、(1) 4.2×103J (2) 25% (3) 2.1×106 J/kg

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