第十七章

電磁波與現(xiàn)代通信第十八章能源與可持續(xù)發(fā)展電話與模擬通信和數(shù)字通信電話的組成：話筒-把聲信號變成變化的電流信號；聽筒-把變化的電流信號變成聲音信號。電話的工作原理：聲音→話筒→產(chǎn)生變化的電流→聽筒→振動（聲音）。模擬信號：在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成電流信號時，信號電流的頻率，振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，模仿聲音的“一舉一動”這種電流傳遞的信號叫模擬信號。模擬通信：使用模擬信號的通信方式叫模擬通信，例如：傳統(tǒng)的市話通話，長途通話。數(shù)字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)字信號。數(shù)字通信：使用數(shù)字信號通信的方式叫數(shù)字通信，例如電子計算機是利用二進制碼識別信息和處理信息。模擬通信在加工，放大和傳輸過程中抗干擾能力差，噪聲大，失真大；而數(shù)字信號形式簡單，抗干擾能力強，噪聲小，失真小。電話交換機間的信息是靠數(shù)字信號傳遞，而電話與電話機之間的信息傳遞靠模擬信號，但是不論哪種通信都需要電話線。電磁波及應(yīng)用電磁波：如果在空間某處產(chǎn)生一個隨時間變化的電場，這個電場就會產(chǎn)生磁場，如果這個磁場也隨時間變化，那么它又會在空間產(chǎn)生新的電場，這個變化的電場，磁場并不局限于空間某個區(qū)域，而是由遠及近的傳播出去，這樣的傳播就形成了電磁波，即導(dǎo)體中電流的迅速變化在空間激起電磁波。電磁波性質(zhì)：是一種看不見摸不到的特殊物質(zhì)，可以在真空中傳播，傳播不需要介質(zhì)；電磁波傳播的速度c=3×108m/s，電磁波的波長為λ，波速c=λf，其中f是電磁波的頻率；電磁波的波譜：γ射線，X射線，紫外線，紅外線，微波，短波，中波，長波。微波爐：利用電磁波（波長很短的微波）來加熱食品。雷達：利用無線電波測定物體位置的無線電設(shè)備；工作原理：電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長的障礙物就要發(fā)生反射，雷達就是利用電磁波的這個原理，波長越短，傳播直線性越好，反射性能越強。無線電波：電磁波中用于廣播、電視和移動電話的頻率為數(shù)值數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲的那部分叫做無線電波（無線電技術(shù)中使用的電磁波）；根據(jù)波長的不同而有不同傳播特征：分為地波，天波，空間波三種；激光：激光束平行度特別好，在傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度，制成激光測距雷達；激光束的亮度高，在很小的空間和很短的時間內(nèi)能集中很大的能量，利用激光束切割物質(zhì)，焊接金屬，醫(yī)學(xué)上稱作“光刀”。廣播、電視和移動通訊無線電廣播信號的發(fā)射和接收：無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成，無線電廣播信號的接收由收音機完成。發(fā)射：話筒把播音員的音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波（載波）上，再通過天線發(fā)射到空中。接收：收音機天線接到電磁波，經(jīng)過收音機的調(diào)諧器選出特定頻率的信號，電子電路在把音頻信號從中選出來，進行放大，送到揚聲器里，把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音。電視信號的發(fā)射和接收：電視信號的發(fā)射由電視臺完成，電視信號的接收由電視機完成。圖像信號的產(chǎn)生過程：攝像機把圖像變成電信號，發(fā)射機把電信號加載到頻率很高的電磁波上，通過發(fā)射電線發(fā)射到空中。圖像信號的接收過程：電視機的接收天線把高頻信號接收下來，通過電視機把圖像信號取出來并放大，由顯像管把它還原成圖像。注意：聲音信號的產(chǎn)生，傳播和接收與無線電廣播的工作過程相似，與無線電信號一樣，單獨的圖像信號不能在空中傳播，必須以電磁波為載體傳播移動通信基本原理：移動電話能將我們講話的信號利用電磁波發(fā)射到空中同時又能在空中捕獲電磁波得到對方講話的信號。優(yōu)點：利用電磁波傳遞信息，只要在電磁波輻射到的區(qū)域都能進行通話，比固話方便。缺點：為了保證通話的質(zhì)量，必須建立較大的無線電臺進行信號的轉(zhuǎn)換，這些固定的電臺叫做基地臺。移動電話機既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺。越來越寬的信息之路微波通信：作為載體的無線電波，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。微波波長在10m-1mm，頻率在30MHz-3×105MHz的電磁波。中繼站：微波接近光波，大致沿直線傳播，微波不能沿地球表面繞射，因此每隔50km左右就需要建設(shè)一個中繼站；如果遇到高山和大洋根本無法建中繼站，有時需要利用同步衛(wèi)星作為中繼站。衛(wèi)星通信：衛(wèi)星通信是借助地球同步衛(wèi)星來彌補微波在地面?zhèn)鞑サ牟蛔?；在地球周圍均勻配置三顆通信衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。注意：月球不能作為中繼站，因為月球離我們太遠，不利于接收。光纖通信：光是一種電磁波，而且它們的頻率很高，頻率間隔很寬；美國梅曼制成世界上第一臺紅寶石激光器。光不但能夠沿直線傳播，而且可以沿著彎曲的水流和玻璃絲傳播，不管玻璃絲怎么樣彎曲，都從一端射入的光都會順著它傳播，再從另一端射出，而光纖通信（光纜）就是讓通信用的激光一般在特殊的管道-光導(dǎo)纖維（很細很細的玻璃絲）里傳播。網(wǎng)絡(luò)通信：把計算機聯(lián)在一起就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，發(fā)送和接收電子郵件是目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信方式。因特網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)結(jié)，成為世上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)，這就叫因特網(wǎng)。能源一次能源和二次能源像化石能源一樣，風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芤约昂四?，是可以直接從自然界獲得的，這些可以從自然界直接獲取的能源，統(tǒng)稱為一次能源。常見的一次能源有：煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮?、核能等。我們使用的電能，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，所以稱電能為二次能源。常見的二次能源有：電能。我們今天使用的煤、石油、天然氣是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，所以稱為化石能源。常見的化石能源有：煤、石油、天然氣。核能與太陽能質(zhì)子、中子依靠強大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或者重新組合是極困難的。但是，一旦質(zhì)量較大的原子核分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就可能釋放出驚人的能量，這就是核能。核能是新能源，它有兩種主要形式：核裂變能和核聚變能。核裂變：快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸，原子彈就是利用快速裂變制成的，我們還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，把核能用于和平建設(shè)事業(yè)?！昂朔磻?yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置。核聚變：除了裂變外，如果將質(zhì)量很小的原子核，例如氘核（由一個質(zhì)子和一個中子構(gòu)成）與氚核（由一個質(zhì)子和兩個中子構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核，會釋放出更大的核能，這就是聚變，有時聚變也稱為熱核反應(yīng)。太陽能是氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，太陽能是人類能源的寶庫，如化石能源、地球上的風(fēng)能、生物質(zhì)能都來源于太陽。太陽能的利用間接利用太陽能：化石能源（光能----化學(xué)能）；生物質(zhì)能（光能----化學(xué)能）。直接利用太陽能：集熱器（有平板型集熱器、聚光式集熱器）（光能----內(nèi)能）；太陽能電池：（光能----電能）一般應(yīng)用在航空、航天、通訊、計算器、手表等方面。太陽能來源豐富，不需要運輸，無污染，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，給大規(guī)模利用太陽能帶來一些新的技術(shù)課題。能源與可持續(xù)發(fā)展能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的。我們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有條件的，也是有代價的，所以我們應(yīng)節(jié)約能源。能源的消耗給環(huán)境帶來了負面影響：燃料燃燒時產(chǎn)生的有害氣體、大量的粉末污染了環(huán)境，危害人體健康，影響植物正常生長，還會使水土流失，土地沙漠化，加劇溫室效應(yīng)，核能的使用也可造成輻射污染。能源與可持續(xù)發(fā)展不可再生能源和可再生能源：化石能源、核能會越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充，所以它們屬于不可再生能源。而水的動能、風(fēng)能、太陽能、生物能，可以在自然界里源源不斷地得到，所以它們屬于可再生能源。人類生活中，還廣泛利用食物等生命物質(zhì)中存儲的化學(xué)能，這類生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。常見的不可再生能源有：煤、石油、天然氣、核能等。常見的可再生能源有：風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能等。信息傳播的種類與工具人類特有的三種信息：語言、符號和圖像海通錄音時，聲音先通過話筒轉(zhuǎn)變成變化的電流信號，這樣的電流通過錄音磁頭，產(chǎn)生了變化的磁場。磁帶劃過磁頭時，磁帶上的磁粉被強弱不同磁場磁化，于是將聲音信號記錄在磁帶上；變化的電流產(chǎn)生變化的磁場是電流的磁效應(yīng)；變化的磁場產(chǎn)生變化的電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（2023下·陜西渭南·九年級校考競賽）眾所周知，知己知彼，百戰(zhàn)不殆。戰(zhàn)爭時期，及時獲取敵方準(zhǔn)確、有效的情報信息很可能決定一場戰(zhàn)爭勝敗。信息傳播工具如：電報、電話等的使用無疑發(fā)揮著重要的作用。我國近代歷史上更是涌現(xiàn)出諸多可歌可泣、愛國護國的共產(chǎn)黨員，諜報工作者的英雄事跡，值得千古流傳。下列說法錯誤的是（）A．電話話筒和聽筒的工作原理不同B．聽筒是利用磁場對通電導(dǎo)體有力的作用原理工作的C．電報，電話是利用電磁波傳遞信息的D．和平年代，各國家的長治久安也需要相關(guān)情報信息的獲取【答案】C【詳解】AB．電話裝置是由聽筒、話筒和電池組組成，它們應(yīng)串聯(lián)在電路中；電話的話筒主要作用把聲音的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閺娙踝兓碾娏鞯男盘杺鬟f出去，原理是電磁感應(yīng)；再通過聽筒把強弱變化的電流信號變成聲音信號，把傳輸?shù)穆曇暨€原出來，原理是磁場對電流有力的作用，故AB正確，不符合題意；C．電報，電話是利用電路中的電流傳遞信息的，故C錯誤，符合題意；D．和平年代，各國家也需要相關(guān)情報信息的獲取，綜合研判，以維護國家的長治久安，故D正確，不符合題意。故選C。故答案為:A（2022上·山西臨汾·九年級統(tǒng)考期末）5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，其峰值理論傳輸速度可達20Gbps，合2.5GB每秒，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快10倍以上。小明認(rèn)為“快10倍”就是“5G信號比4G信號傳播速度快10倍”，你認(rèn)為他的說法是（選填“正確”或“錯誤”）的，你判斷的依據(jù)是?！敬鸢浮垮e誤5G信號和4G信號都是電磁波，電磁波在空氣中傳播速度等于光傳播的速度【詳解】[1][2]移動通信網(wǎng)絡(luò)是利用電磁波傳遞信息。他的說法是錯誤的，判斷的依據(jù)是5G信號和4G信號都是電磁波，電磁波在空氣中傳播速度等于光在空氣中傳播的速度。數(shù)字信號和模擬信號根據(jù)揚聲器是發(fā)聲裝置和生活經(jīng)驗，可判斷揚聲器是把什么信號轉(zhuǎn)化為什么信號的一種裝置，分析其組成部分。（2022上·九年級校聯(lián)考課時練習(xí)）現(xiàn)代通信利用數(shù)字信號進行傳輸和處理，而不用模擬信號，究其原因，下列說法中正確的是（）①模擬信號傳輸不方便②模擬信號容易丟失信息③模擬信號容易失真④模擬信號保密性差A(yù)．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②④【答案】B【詳解】相對于數(shù)字信號，模擬信號存在以下缺點：模擬信號容易丟失信息、模擬信號容易失真、模擬信號保密性差，由于以上原因現(xiàn)在數(shù)字通信逐漸代替模擬通信，故正確的是②③④。故選B。（2020·九年級校聯(lián)考課時練習(xí)）如圖甲所示的是無線電廣播信號的過程，其中元件A是；如圖乙所示的是無線電廣播信號的過程，其中元件B是。【答案】發(fā)射話筒接收揚聲器【詳解】[1][2]無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成，話筒把播音員的聲音信號轉(zhuǎn)換成音頻電信號，然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電流上，再通過天線發(fā)射到空中，元件A是話筒。[3][4]無線電廣播信號的接收由接收天線完成，然后經(jīng)過放大、解調(diào)，還原為音頻電信號，送入揚聲器，引起紙盆相應(yīng)的振動，就可以還原聲音，元件B是揚聲器。電磁波及其傳播電磁波在生活中有著廣泛的應(yīng)用，如：無線電廣播、電視、手機都是靠電磁波來傳遞信息的，微波爐利用微波加熱食物等。對于生活中常見的收音機(收音機天線接收到各種各樣的電磁波，調(diào)諧器從中選出特定頻率的電磁波，收音機內(nèi)的電子電路再把音頻信號從中取出來，送到揚聲器中，還原成聲音)、手機(手機是通過發(fā)射和接收電磁波來實現(xiàn)通信的)和電視機(電視用電磁波來傳遞圖象信號和聲音信號，聲音的產(chǎn)生、傳播和接收跟無線電廣播的工作過程相似)（2023上·四川綿陽·八年級統(tǒng)考期中）2008年9月27日16時41分00秒，中國航天員翟志剛首度實施空間出艙活動，茫茫太空第一次留下中國人的足跡。如圖所示是宇航員翟志剛進行太空行走的圖片，宇航員在太空中對話必須借助電子通信設(shè)備才能進行，其原因是（

）A．太空中噪聲太大 B．太空中是真空，不能傳聲C．用通信設(shè)備對話更方便 D．太空中溫度太低【答案】B【詳解】ABC．聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳播聲音，太空艙內(nèi)有空氣，可以直接對話，但在飛船外是真空，電磁波可以在真空中傳播，因此宇航員在艙外工作時，必須借助電子通訊設(shè)備，利用電磁波，才能進行對話，故AC不符合題意，B符合題意；D．太空中是極度低密度的空間，無法接受太陽的輻射，因此溫度極低，但不是宇航員在太空中對話必須借助電子通信設(shè)備才能進行的原因，故D不符合題意。故選B。（2022·江蘇常州·統(tǒng)考二模）5G是第五代移動通信技術(shù)的簡稱。在相同時間內(nèi)，5G通訊傳輸?shù)男畔⒘考s為4G的10倍。與4G相比，5G電磁波的傳播速度將（更大/更小/不變），通信頻率將（更高/更低/不變）?！敬鸢浮坎蛔兏摺驹斀狻縖1][2]電磁波在真空中傳播速度是3×108m/s是不變的，5G通訊傳輸?shù)男畔⒘考s為4G的10倍，頻率越高，相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｋ裕?G的頻率比4G頻率更高。電磁波普及波速、波長、頻率關(guān)系電磁波波長、頻率和波速的關(guān)系：。電磁波被廣泛用來傳遞信息，且電磁波可以在真空中傳播。所以汽車GPS導(dǎo)航儀與通訊衛(wèi)星之間通過電磁波來傳遞信息；電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，為3×108m/s；（2022·廣東廣州·校考二模）電磁波家族成員很多，如圖所示的無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線，γ射線等。電磁波與人們的工作和生活密不可分，已經(jīng)滲透到我們生活的各個方面。下列說法錯誤的是（）A．大氣中的臭氧層阻擋了部分紫外線進入地面，保護生物B．電烤爐能產(chǎn)生大量紅外線烤熟食物C．醫(yī)院透視用的X射線的波長比做肝手術(shù)的射線刀的波長要短D．手機用的無線電波與電視屏出來的紅綠藍光波在真空中傳播的速度相同【答案】C【詳解】A．紫外線照射會對人體造成危害，地球大氣層內(nèi)的臭氧可以阻擋部分紫外線，保護我們的安全，故A正確，不符合題意；B．電烤爐在產(chǎn)生熱量的同時發(fā)出大量的紅外線，可以烤熟食物，故B正確，不符合題意；C．由圖可知，X射線的頻率比做肝手術(shù)的γ射線刀的頻率要低，根據(jù)公式c=fλ可知，在波速相同時，X射線的波長比做肝手術(shù)的γ射線刀的波長要長，故C錯誤，符合題意；D．不同的電磁波在真空中的傳播速度都相同，為3×108m/s，故D正確，不符合題意。故選C。（2022·廣東韶關(guān)·?？级＃╇姶挪ㄔ谡婵罩械膫鞑ニ俣葹閙/s，某電磁波的波形如圖所示，該電磁波的波長是m，頻率是Hz。

【答案】3×1080.021.5×1010【詳解】[1][2][3]電磁波在真空中的傳播速度和光速相等，都是3×108m/s。圖中給出的是兩個波長的距離，所以波長λ=2cm=0.02m電磁波傳播的速度c=3×108m/s，由公式c=λf得頻率現(xiàn)代通信衛(wèi)星通信組成：通信衛(wèi)星、通信地面站和傳輸系統(tǒng)三部分組成。同步衛(wèi)星：它繞地球一周的時間與地球自轉(zhuǎn)的周圍相同，即24小時，因而相對于地球是靜止的。一般來說，三顆在赤道上空均勻分布的地球同步衛(wèi)星組成的通信系統(tǒng)發(fā)出的電磁波就幾乎可以覆蓋整個地球。微波通信：電視廣播、移動通信等主要是利用微波傳遞信號的。微波一般是指頻率在3×102~3×105MHz的電磁波，微波的性質(zhì)與光波相近，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，而必須每隔50km左右就要建設(shè)一個微波中繼站，把上一站的信號處理后，再發(fā)射到下一站去，而且，信號傳遞的距離越遠，需要的中繼站就越多。因此，遠距離進行微波通訊，需要通過通信衛(wèi)星實現(xiàn)。光纖通信：光纖通信是利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式。光纖之父——高錕。光纖通信原理：利用光的反射。光纖通信中，首先利用電光轉(zhuǎn)換技術(shù)把電信號變?yōu)楣庑盘?，并通過光纖傳遞到接收端，然后把光信號轉(zhuǎn)變成電信號。光導(dǎo)纖維：能夠傳輸光信號的及其纖細的材料稱為光導(dǎo)纖維，簡稱光纖。光纜：由很多根光纖制成的光信號傳輸線稱為光纜。光纖通信的優(yōu)點：光纖不導(dǎo)電，不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所有不會受外界電磁場的干擾。光纖不怕濕、耐腐蝕、能量損耗低，所以通信質(zhì)量比其他有線通信高。集衛(wèi)星通信、光纖通信、數(shù)據(jù)通信、移動通信等技術(shù)于一身，利用光纜和各級計算機把所有的通信系統(tǒng)連接在一起，組成了一個高速傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)。人們通俗地把這種國家信息基礎(chǔ)設(shè)施稱為“信息高速公路”。（2022·廣東汕頭·統(tǒng)考模擬預(yù)測）小麗與媽媽微信語音通話時，下列說法正確的是（）A．小麗能聽到媽媽的叮囑聲說明聲音能夠傳遞能量B．沒有開視頻也能判斷媽媽的聲音是根據(jù)音調(diào)的特性C．調(diào)節(jié)手機音量按鍵可以改變聲音的響度D．小麗與媽媽的通話是通過超聲波來傳遞【答案】C【詳解】A．小麗能聽到媽媽的叮囑聲說明聲音能夠傳遞信息，故A錯誤；B．音調(diào)是指聲音的高低，與發(fā)聲體振動的頻率有關(guān)；音色是指聲音的品質(zhì)，與發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此沒有開視頻也能判斷媽媽的聲音是根據(jù)音色的特性，故B錯誤；C．響度是指聲音的大小，與發(fā)聲體的振幅有關(guān)，因此調(diào)節(jié)手機音量按鍵可以改變聲音的響度，故C正確；D．小麗與媽媽的通話是通過電磁波來傳遞，故D錯誤。故選C。（2022上·海南?？凇ぞ拍昙壗y(tǒng)考期末）河北雄安新區(qū)日前利用“5G+北斗”技術(shù)，在5G基礎(chǔ)設(shè)施上混搭北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號，構(gòu)建出了一個精準(zhǔn)的地下定位導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)傳遞信息主要依靠（）A．電磁波 B．次聲波 C．超聲波 D．光導(dǎo)纖維【答案】A【詳解】聲波不能在真空中傳播，光導(dǎo)纖維需要布線，不適用于太空中傳遞信息；衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用電磁波傳遞信息，主要依靠的是電磁波。故BCD不合題意，A符合題意。故選A。能源類型及社會發(fā)展化石能源：我們今天使用的煤、石油、天然氣是千百年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成的，所以稱為化石能源。可再生能源：可再生能源指的是在自然界可以循環(huán)再生。是取之不盡，用之不竭的能源，不需要人力參與便會自動再生，是相對于會窮盡的非再生能源的一種能源。如太陽能、風(fēng)能、水能；不可再生能源：煤、石油、天然氣及核燃料等；清潔能源：對環(huán)境無污染或污染很小的能源，如太陽能、水能、風(fēng)能等；非清潔能源：如媒、石油、天然氣等化石能源。（2023上·九年級校聯(lián)考課前預(yù)習(xí)）下列能源中屬于不可再生能源的是（）A．風(fēng)能 B．太陽能 C．水能 D．核能【答案】D【詳解】風(fēng)能、水能、太陽能都可以從自然界中源源不斷地獲得，所以它們都是可再生能源。核能一旦消耗就很難再生，短時間內(nèi)不能得到補充，所以它是不可再生能源。故選D。（2023下·甘肅定西·九年級?？茧A段練習(xí)）油電混合動力汽車是以汽油引擎為主，電動馬達作為輔助動力驅(qū)動汽車。行駛時可利用發(fā)動機產(chǎn)生的動力讓發(fā)電機給蓄電池充電，下列說法正確的是（）A．給蓄電池充電時蓄電池相當(dāng)于電源B．發(fā)動機消耗的汽油是二次能源C．汽車?yán)锍瘫碇械腖ED顯示燈是由超導(dǎo)材料制成的D．油電混合動力汽車燃燒的汽油越多，效率就越低【答案】B【詳解】A．給蓄電池充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，蓄電池相當(dāng)于用電器，故A錯誤；B．汽油是由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品，屬于二次能源，故B正確；C．汽車?yán)锍瘫碇械腖ED顯示燈是由半導(dǎo)體材料制成的，故C錯誤；D．熱機的效率是指熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比，與燃燒燃料的多少無關(guān)，故D錯誤。故選B。核能、太陽能原子核內(nèi)的各個粒子間還存在強大的吸引力——核力，質(zhì)子和中子正是依靠強大的核力緊緊地結(jié)合在一起的。當(dāng)原子核發(fā)生變化時，就可能釋放出驚人的能量，這種能量被稱為核能。當(dāng)原子核發(fā)生分裂或相互結(jié)合時就會釋放出巨大的能量；與火力發(fā)電相比，核能發(fā)電具有三個優(yōu)點：①只需要消耗很少的核燃料就可以產(chǎn)生大量的電能。②核電站不排放煙塵和CO2、SO2等有害氣體，對環(huán)境的污染比火力發(fā)電站小得多。③從長遠看，核能發(fā)電的成本低于火力發(fā)電。太陽是一個巨大的“核能火爐”。在太陽內(nèi)部，每時每刻都在發(fā)生核聚變，并釋放出巨大的能量。太陽能的本質(zhì):太陽內(nèi)部氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變,釋放出的巨大核能。太陽能利用:①用集熱器把物質(zhì)加熱;②利用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。太陽能缺點：轉(zhuǎn)化效率低（2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考一模）福島核電站核污染水排海設(shè)備的啟用引起了全世界人民的關(guān)注，以下關(guān)于核電站及核能說法正確的是（）A．核能屬于可再生能源 B．核電站利用核能的方式是核裂變C．核電站發(fā)電時由核能直接轉(zhuǎn)化為電能 D．核能來自于太陽【答案】B【詳解】A．核能屬于不可再生能源，故A錯誤；B．核電站是利用核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量來發(fā)電的，目前核聚變還不可控。故B正確；C．核電站發(fā)電的過程是將核裂變產(chǎn)生的核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．核能不是來自于太陽能，而是原子核發(fā)生變化釋放出的能量。故D錯誤。故選B。（2023上·河南信陽·九年級統(tǒng)考期中）關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的描述，下列說法正確的是（）A．太陽能電池板工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．汽油機在工作過程中，汽缸里的汽油燃燒時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．火箭從地面向上發(fā)射過程中，火箭外殼的內(nèi)能增大，機械能也增大D．子彈擊中一塊木塊的過程中，子彈對木塊做功，子彈的內(nèi)能減小【答案】C【詳解】A.太陽能電池板在工作的時候?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B.汽油機是汽車的“心臟”，汽油燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C.火箭從地面向上發(fā)時過程中，火箭外殼和大氣摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增大，故C正確；D.子彈擊中一塊木板后，克服摩擦做功，子彈的機械能轉(zhuǎn)化為子彈和木塊的內(nèi)能，子彈和木塊的內(nèi)能都增大，故D錯誤，故選C。能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律及可持續(xù)發(fā)展能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的，不能反過來轉(zhuǎn)化；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源。未來理想能源的四大特征：1足夠豐富，可以保證長期使用2足夠便宜，可以保證多數(shù)人用得起3相關(guān)的技術(shù)必須成熟，可以保證大規(guī)模使用4足夠安全、清沽，可以保證不會嚴(yán)重影響環(huán)境。如生物能、太陽能、風(fēng)能、潮汐能、溫差能、地?zé)崮?、波浪能、廢棄物能等都屬于未來理想能源。（2023上·山東濰坊·九年級統(tǒng)考期中）如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）A．此過程中小球的機械能總量保持不變B．小球彈起的高度越來越小說明能量不守恒C．小球在運動中是通過做功的方式使內(nèi)能增加D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的熱量會增加【答案】C【詳解】A.在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以小球的機械能總量會減小，故A錯誤；B.由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，所以小球的機械能減少；機械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機械能轉(zhuǎn)化成了部分內(nèi)能，但能量的總量是守恒的，故B錯誤；CD.小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的內(nèi)能會增加，是通過做功的方式增大內(nèi)能的，熱量是一個過程量，不能說熱量增加，故D錯誤，C正確。故選C。（2023上·廣東廣州·九年級廣州市第一中學(xué)?？计谥校┪乃噺?fù)興時期，意大利的達·芬奇設(shè)計了如圖所示的“永動機”裝置。他設(shè)計時認(rèn)為，在輪子轉(zhuǎn)動過程中，右邊的小球總比左邊的小球離輪心更遠些，在兩邊不平衡的力作用下會使輪子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動不息，而且可以不斷地向外輸出能量。下列對該裝置開始轉(zhuǎn)動后的分析正確的是（

）A．裝置所具有的機械能始終不變B．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉(zhuǎn)化C．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來D．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去【答案】C【詳解】ACD．機器在轉(zhuǎn)動過程中，克服空氣阻力及摩擦力都要消耗機械能，使原有的機械能越來越少，如果沒有能量補充，機器的轉(zhuǎn)動會逐漸減慢，最終停止，故AD錯誤，C正確；B．小球在下行的過程中，高度降低，速度增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；在上行的過程中，高度增加，速度減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯誤。故選C。如圖是磁帶錄音機錄音原理的示意圖。錄音時，動圈話筒將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號送到錄音磁頭；錄音磁頭是一個蹄形電磁鐵，它的磁性強弱隨電信號變化，將電信號轉(zhuǎn)換為磁信號；錄音磁帶貼著錄音磁頭移動，上面的磁粉被磁化，聲音信號被記錄在磁帶上。關(guān)于磁帶錄音機錄音過程，下列說法正確的是()A．話筒將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號利用了電流的磁效應(yīng)B．錄音磁頭將電信號轉(zhuǎn)換為磁信號利用了電流的磁效應(yīng)C．話筒將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號利用了電流的磁效應(yīng)D．錄音磁頭將電信號轉(zhuǎn)換為磁信號利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】B【解析】AC、錄音時，話筒將聲音先轉(zhuǎn)變成強弱變化的電流，即聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，這是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；故AC錯誤；BD、由圖可知：錄音磁頭是一個蹄形電磁鐵，它的磁性強弱會隨電信號變化，將電信號轉(zhuǎn)換為磁信號，利用了電流的磁效應(yīng)，故B正確、D錯誤。故選B。下列有關(guān)聲和電磁波的說法正確的是（）。A．光信號在光導(dǎo)纖維中以聲音的速度傳播；B．高速公路旁的房屋裝有隔音窗，是為了防止噪聲的產(chǎn)生；C．養(yǎng)蜂人通過聽到蜜蜂的“嗡嗡”聲，判斷蜜蜂是否采了蜜；D．固定電話既有發(fā)射電磁波的功能，又有接收電磁波的功能【答案】C?！窘馕觥緼、光信號在光導(dǎo)纖維中以光的速度傳播，所以傳播速度特別快，故A錯誤；B、高速公路旁的房屋裝有隔音窗，是為了阻斷噪聲的傳播，故B錯誤；C、蜜蜂在不帶花蜜飛行時比帶花蜜飛行時翅膀每秒鐘振動頻率大，發(fā)出的音調(diào)高，有經(jīng)驗的養(yǎng)蜂人可以通過聽蜜蜂飛行時發(fā)出聲音的音調(diào)高低來判斷蜜蜂是出去采蜜還是采蜜回來，故C正確；D、固定電話是利用電流傳遞信息的，移動電話（手機）既有發(fā)射電磁波的功能，又有接收電磁波的功能，故D錯誤。故選C。下列說法中錯誤的是A．電磁波能在真空中傳播B．衛(wèi)星通信利用電磁波傳遞信息C．手機通話利用超聲波傳遞信息D．“WIFI”上網(wǎng)利用電磁波傳遞信息【答案】C【解析】A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中傳播，故A正確，不符合題意；B．衛(wèi)星通信是利用電磁波來實現(xiàn)的，故B正確，不符合題意；C．手機就是利用電磁波的發(fā)射和接收來實現(xiàn)信息傳遞的，故C錯誤，符合題意；D．手機用“WIFI”上網(wǎng)是利用電磁波來傳遞信息的，故D正確，不符合題意。(2020成都28)防控“新冠疫情”，檢測體溫是重要的措施。圖所示的紅外測溫儀，是通過接收身體輻射的紅外線來顯示被測人的體溫。下列說法正確的是()A.測溫儀的電子元件都是由導(dǎo)體材料制成B.測溫儀工作時電池將化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能C.人體輻射的紅外線不是電磁波D.亂扔廢棄電池不會對環(huán)境產(chǎn)生危害【答案】B【解析】A．測溫儀上發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，A錯誤；B．測溫儀工作時電池將化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電能，B正確；C．人體輻射的紅外線也屬于電磁波的一種，C錯誤；D．廢棄電池里的化學(xué)物質(zhì)會對環(huán)境產(chǎn)生危害，D錯誤。故選B。在2022年特殊的經(jīng)濟形勢下，“新基建”的七大產(chǎn)業(yè)擔(dān)負起了國家經(jīng)濟發(fā)展的重大使命，“5G”產(chǎn)業(yè)是其中一項?！?G”手機通過電磁波與基站之間進行信息傳遞，以下有關(guān)說法中不正確的是()A．電磁波可以在真空中傳播B．電磁波既能傳遞信息也能傳遞能量C．電磁波在空氣中的速度是D．即使先進的“5G”手機，使用過程中也會發(fā)熱，是因為工作過程中部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C【解析】A．電磁波傳播不需要介質(zhì)，既可以在真空中傳播也可以在空氣中傳播，故A正確，不符合題意；B．電磁波既可以傳遞信息，又可以傳遞能量，例如微波爐就是利用電磁波傳遞能量的，故B正確，不符合題意；C．電磁波在空氣中的速度是約為3×108m/s，故C錯誤，符合題意；D．手機工作過程中發(fā)熱，可說明部分電能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故D正確，不符合題意。故選C。為緩解電力緊張的狀況，我省正在加大核電站的建設(shè)．下列說法正確的是()A．核電站將核能最終轉(zhuǎn)化為電能B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是不可控制的核裂變C．核能發(fā)電使用的燃料是天然氣D．核電站利用的核能屬于可再生能源【答案】A．【解析】核電站是在核反應(yīng)堆中利用可控的核裂變來進行工作，最終將核能轉(zhuǎn)化為電能的；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．A．核電站先將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過汽輪機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是可控的核裂變，故B錯誤；C．核電站使用的就是核燃料，而不是天然氣，故C錯誤；D．核能在地球的儲量是有限的，消耗后不可能再生，屬不可再生能源，D錯誤．下列能源中，屬于可再生能源的是()A．煤 B．石油 C．太陽能 D．核燃料【答案】C【解析】煤、石油、核燃料會越來越少，有用盡的一天，屬于不可再生能源；太陽能在自然界中幾乎取之不盡，屬于可再生能源。故選C。（2023上·山西長治·九年級統(tǒng)考期中）2023年8月9日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用“長征二號丙”運載火箭，成功將“環(huán)境減災(zāi)二號06”星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功，如圖所示．下列說法中正確的是（）A．火箭飛行時與大氣摩擦將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B．火箭加注的燃料含有的熱量多C．火箭加注的燃料的熱值非常小D．火箭加注的燃料燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】D【詳解】A．火箭飛行時與大氣摩擦將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．熱量是在熱傳遞過程中傳遞內(nèi)能的多少，含有熱量的說法是錯誤的，故B錯誤；C．為了使單位質(zhì)量的燃料能夠放出更多的熱量，火箭加注的燃料的熱值很大，故C錯誤；D．燃料燃燒時，將內(nèi)部儲存的化學(xué)能釋放為內(nèi)能，故D正確。故選D。人類利用太陽能的實質(zhì)，是將太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的方式說法錯誤的是()A.一是光熱轉(zhuǎn)換，例如用太陽能集熱器把水加熱；B.二是光化轉(zhuǎn)換，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；C.三是光電轉(zhuǎn)換，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；D.四是光力轉(zhuǎn)換，把太陽能轉(zhuǎn)化為機械能?！敬鸢浮緿【解析】A.一是光熱轉(zhuǎn)換，例如用太陽能集熱器把水加熱；正確。B.二是光化轉(zhuǎn)換，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；正確。C.三是光電轉(zhuǎn)換，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；正確。D.四是光力轉(zhuǎn)換，把太陽能直接轉(zhuǎn)化為機械能的實例沒有，只能通過二次轉(zhuǎn)換才能實現(xiàn)。（2023·河南商丘·商丘市第六中學(xué)校考模擬預(yù)測）如圖為我國新一代可控核聚變研究裝置——中國環(huán)流器二號M（“人造太陽”）的示意圖，其利用通電后產(chǎn)生的磁場約束超高溫下的核聚變?nèi)剂?。下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是（）A．核能屬于可再生能源B．產(chǎn)生磁場利用了電流的磁效應(yīng)C．“人造太陽”利用鈾核分裂釋放能量D．“人造太陽”是利用氫核的聚變來工作的【答案】BD【詳解】A．核能消耗后，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充，故它是不可再生能源，故A錯誤；B．該裝置中，利用通電線圈產(chǎn)生的磁場將超高溫的核聚變?nèi)剂霞s束在磁場中，這是利用了電流的磁效應(yīng)，故B正確；CD．“中國環(huán)流器二號M“是新一代可控核聚變研究裝置，它是利用氫核聚變釋放的能量來工作的，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是重核裂變的一種反應(yīng)形式，所以“人造太陽”不是利用氫核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來工作的，故C錯誤，D正確。故選BD。（2022·湖南株洲·統(tǒng)考模擬預(yù)測）2021年10月16日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號F運載火箭成功地將神舟十三號載人飛船送入太空，三名宇航員在空間站駐留了六個月已成功順利返回地球。宇航員的通信是通過（）傳遞信息的A．超聲波 B．電磁波 C．紅外線 D．光纖【答案】B【詳解】在太空中，沒有空氣，只能使用電磁波傳遞信息，所以，宇航員的通信是通過電磁波傳遞信息的，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。（2023·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·統(tǒng)考一模）“低碳引領(lǐng)生活”，太陽能越來越受到人們的青睞，太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源；太陽在不斷地向外釋放能量，在太陽內(nèi)部時刻都在發(fā)生著。（選填“核聚變”或“核裂變”）【答案】可再生核聚變【詳解】[1][2]太陽像一個巨大的火球，它在不斷地向外釋放巨大的能量，在太陽內(nèi)部時刻都在發(fā)生核聚變。太陽能取之不盡用之不竭，屬于可再生能源。(2020·福建省廈門一中中考物理模擬)電視遙控器前端的發(fā)光二極管可以發(fā)出不同的(選擇“紅外線或紫外線”)，實現(xiàn)對電視的遙控。二極管采用材料(選擇“半導(dǎo)體或?qū)w”)【答案】紅外線；半導(dǎo)體?！窘馕觥考t外線可以進行遙控；電視機的遙控器的前端有一個發(fā)光的二極管，可以發(fā)射紅外線，用它來傳遞信息，實現(xiàn)對電視的控制；常用的二極管、三極管中的主要材料都是半導(dǎo)體，電視遙控器前端的發(fā)光二極管也是采用半導(dǎo)體材料制成的。故答案為：紅外線；半導(dǎo)體。太陽能是清潔無污染的理想可再生能源，在太陽內(nèi)部每時每刻氫原子核發(fā)生(選填“裂變”或“聚變”)釋放出巨大的核能?！敬鸢浮烤圩??！窘馕觥刻柲苁莾?nèi)部原子核聚變產(chǎn)生出來的能量，是清潔、安全、無污染的能源，能夠源源不斷的從自然界得到。太陽已穩(wěn)定燃燒了50億年，目前，它正處于壯年，要再過50億年，才能燃盡自己的核燃料。目前人們直接利用太陽能的方式有兩種：其一是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；其二是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。太陽大氣的主要成分是氫跟氦，氫核聚變變成氦核；一般是重核發(fā)生裂變反應(yīng)；輕核發(fā)生聚變反應(yīng)。如圖是話筒的工作原理圖，當(dāng)你對著話筒說話時，與膜片連在一起的線圈會振動，線圈在磁場中會做而使電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，再將線圈兩端的導(dǎo)線接入擴音器，就能通過揚聲器聽到你的聲音.【答案】切割磁感線運動【解析】麥克風(fēng)的工作原理是:以人聲通過空氣使震膜震動，然后在震膜上的線圈繞組和環(huán)繞在動圈麥頭的磁鐵形成磁力場切割(切割磁感線運動)，形成微弱的電流，變化的電流送到后面的聲音處理電路進行放大處理，形成聲音。（2023·廣西·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）在第二屆碳達峰碳中和科技論壇上，中國科學(xué)院院士詹文龍表示，核能有望成為未來我國電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)能源。核能是（選填“一次”或“二次”）能源；該論壇在網(wǎng)絡(luò)平臺直播過程中，是通過傳遞信息的?！敬鸢浮恳淮坞姶挪ā驹斀狻縖1]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叫二次能源，核能是從自然界直接獲取的能源，核能是一次能源。[2]電磁波的傳播不需要介質(zhì)，廣泛應(yīng)用于信息的傳遞。用手機通話時，手機與手機之間通過傳輸信息的；某衛(wèi)星到地球的距離是3×105m，地面的信息發(fā)送到該衛(wèi)星大約需要s?！敬鸢浮侩姶挪?.001【解析】[1]用手機通話時，手機與手機之間通過電磁波傳輸信息的。[2]地面的信息發(fā)送到該衛(wèi)星的時間小王路過加油站時聞到了汽油的氣味，這是汽油分子作______，汽油屬于______(選填“可再生”或“不可再生”)能源；將質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水加熱到40℃，水吸收了_____J的熱量[c水＝4.2×103J/(kg?℃)]。【答案】無規(guī)則運動；不可再生；8.4×106?！窘馕觥?1)聞到汽油味，這是擴散現(xiàn)象，說明汽油分子在不停地做無規(guī)則運動；(2)汽油屬于化石能源，消耗后不可能在短時間內(nèi)得到補充，屬于不可再生資源；(3)水吸收的熱量：Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(40℃