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1、第十八讲信息的传递与能源和能量守恒一、填空题1.煤、石油、页岩气、可燃冰都是化石能源,同时也是一次能源和不可再生能源(均选填“一次”“二次”“可再生”或“不可再生”)。2.电动机通电转动过程中产生内能散失在空气中,这些内能不能自动转化为电能,该现象说明能量转化具有方向性。3.微波的频率比中波、长波的频率高,在相同时间内,微波传输的信息量比中波、长波传输的信息量大(选填“大”或“小”)。4.中国在核电事业上,已取得辉煌成就。核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是利用原子核的裂变(选填“裂变”或“聚变”)来发电的。5.在地震救灾中,常利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位,卫星导航传递信
2、息主要依靠电磁波(选填“超声波”“次声波”或“电磁波”),这种波能(选填“能”或“不能”)在真空中传播。6.如图所示,为了形象地描述核能的获得,两位同学分别画了一张利用核能的过程原理图,其中图甲表示的是重核的裂变;图乙表示的是轻核的聚变。7.(2020长沙)2020年6月,“张北柔性直流电网”成功组网,这项工程是北京2022年冬奥会重点配套工程,投运后,北京冬奥会场馆将100%使用绿色清洁电能。假如你是这项工程的设计师,你会选择将太阳能等可再生能源转化为电能。8.合肥市某些路段安装了太阳能路灯,如图所示,灯杆顶端是太阳能电池板,白天它可以将太阳能转化为电能,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚路灯
3、照明。若某段时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.4107 J,这些能量经转化后,可供功率为120 W的路灯工作20 h,则该太阳能路灯的能量转化效率为36%。9.2020年5月27日,我国登山队登顶珠穆朗玛峰,对珠穆朗玛峰高度再次进行精确测量,并首次利用5G技术向全世界视频直播,直播过程是利用电磁波传递信息的。二、选择题10.如图所示,下列发电站发电过程中,利用不可再生能源发电的是(A)11.(2021芜湖模拟)下列说法正确的是(D)A.磁场是人为引入的,实际上不存在B.核能、太阳能、煤矿是可再生能源C.用电动汽车代替燃油汽车可解决能源危机D.核能发电的能量转化途径:核能内能机械能电
4、能12.抗击疫情期间无论是广播、电视、还是网络播报都备受人们关注。下列说法正确的是(B)A.听无线广播时,听众依据音调可以区分不同的发言人B.用手机观看综艺节目是靠电磁波传递音像信息C.网络授课时,老师的声音忽大忽小,是通过改变声带振动频率实现的D.电视机可以接收不同的电视节目,原因是电磁波在不同的介质中传播速度不同【解析】听无线广播,听众依据音色可以区分不同的发言人,A项错误;电磁波可以传递信息,手机看综艺节目是靠电磁波传递音像信息的,B项正确;网络授课时,老师的声音忽大忽小,是通过改变声带振动幅度实现的,C项错误;电视机可以接收不同的电视节目,是因为电磁波的频率不同,D项错误。13.关于能
5、量转化与能源,下列说法不正确的是(D)A.电风扇通过电动机将电能转化为风能B.电磁感应现象中有其他形式的能量转化为电能C.实行垃圾分类,有利于环保和节约能源D.地热、天然气、电能都属于二次能源14.(2021广西玉林改编)关于信息的传递,下列说法错误的是(C)A.数字信号比模拟信号抗干扰能力强B.手机与基站间主要是利用电磁波来传递信息的C.“北斗卫星定位系统”不能提供全天候即时定位服务D.电磁波不仅能传递声音信号,且可以传递图像信号15.能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱产业。下列说法正确的是(B)A.光纤通信是利用了光的折射来传递信息的B.手机的芯片使用的材料主要是半导体C.太阳能、风
6、能、水能、天然气等都属于可再生能源D.能量是守恒的,所以我们不需要节约能源【解析】光纤通信是利用光的反射来传递信息的,A项错误;手机的芯片主要由半导体材料制成,B项正确;可再生能源是短时间内能在自然界得到补充的能源,不可再生能源是短时间内无法在自然界得到补充的能源,天然气是不可再生能源,C项错误;能量是守恒的,但是人类可利用的能源是有限的,还有很多能源人类无法利用,所以我们需要节约能源,D项错误。16.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是(A)A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C.
7、图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能17.(2020山东济宁)甲、乙分别为两种电磁波,其部分波形如图(a)所示,其中甲是我们能看得见的红光。结合图(b)的电磁波谱,下列分析正确的是(C)A.乙一定是我们能看得见的另一种色光B.两种电磁波在真空中的波速可能不同C.遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机D.医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情三、计算题18.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106 J的太阳能,在5 h的有效光照时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为20
8、的水温度升高到40 c水=4.2103 J/(kg)。求:(1)在5 h内热水器中的水吸收的热量;(2)太阳能热水器的效率。解:(1)5 h内热水器中的水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg)100 kg(40 -20 )=8.4106 J(2)热水器5 h内接收到的太阳能E=Pt=4.2106 J/h5 h=2.1107 J太阳能热水器的效率=Q吸E100%=8.4106J2.1107J100%=40%19.(2021淮南一模)太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型汽车。某辆太阳能实验车,
9、在晴朗的天气时,它的太阳能电池为电动机提供的电功率是P0=2.5103 W,为电动机提供的电流是12.5 A,汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为=80%。求:(1)太阳能电池为电动机提供的电压是多大?(2)若汽车在水平路面上匀速行驶时,汽车所受的阻力为200 N,则汽车行驶的速度是多大?解:(1)根据P=UI可知,太阳能电池为电动机提供的电压U=P0I=2.5103W12.5 A=200 V(2)汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为=80%,汽车的机械功率P机=P0=2.5103 W80%=2000 W因为汽车匀速行驶,根据二力平衡条件可知,牵引力F=f=200 N,由P=Fv得,汽车行驶的速度v=P机F=2000 W200 N=10 m/s