2019-2020年中考物理專題復習 第十九講 能源和信息一、復習策略1、信息的傳遞（1）電話的工作原理利用電流傳遞信息（一般不涉及電磁波）（2）電磁波產生：變化的電流（振蕩電流）傳播：不需要介質傳播速度：與光速c相同c=f（速度波長頻率）a單位：cm/smfHz（1kHz=103Hz，1MHz=106Hz）b通常c一定，與f成反比家族成員：應用：雷達、微波爐等（3）常見的通信方式微波通信（微波特點：直線傳播微波中繼站）衛(wèi)星通信（更高級的微波通信：同步通信衛(wèi)星太空微波中繼站）用三顆同步衛(wèi)星就可以實現全球通信光纖通信（激光在光纖內反射前進）特點：抗干擾能力強、傳輸信息量大網絡通信（典型代表：電子郵件）2、能源（1）化石能源：煤、石油、天然氣（漫長地質年代形成） 生物質能：由生命物質提供如柴薪、食物等（2）能源的分類（3）核能（4）太陽能來源：太陽內部的氫原子聚變產生二、典例剖析例1、甲電臺發(fā)射一種電磁波的頻率為990kHz，乙廣播電臺發(fā)射一種電磁波的頻率是15.8MHz它們發(fā)射電磁波的波長分別應是多少? 解析：由電磁波的波長、波速、頻率三者的關系，知其中任意兩個量，可以求出第三個答案：因為不同頻率的電磁波在真空（或空氣）中的速度都是相同的，且都等于3108 m/s根據波速=波長頻率，所以波長=波速/頻率甲電臺發(fā)射的電磁波波長=（3108m/s）/（990103 Hz）=303m；乙廣播電臺發(fā)射的電磁波波長=（3108m/s）/（1.58107Hz）=19.3 m提示：由本題可知，根據電磁波頻率的大小，可以判斷其波長的大小，通常頻率較大的電磁波波長較短例2、（江西）下雨天在家收聽廣播節(jié)目，我們發(fā)現在打雷時，從收音機里會聽到“咔嚓、咔嚓”的聲音，然后才聽到雷聲（1）你知道打雷時，收音機為什么會發(fā)出“咔嚓”的聲音嗎?（2）為什么我們會先聽到收音機里的“咔嚓”聲，然后才聽到雷聲?解析：（1）打雷時，發(fā)生了怎樣的現象，我們也許并不十分清楚，但可以通過收音機的作用專門接收電磁波信息，轉化為聲音，可以大概判斷出：打雷時，收音機發(fā)出“咔嚓”聲，一定是收音機接收到了無線電波（電磁波）信號了據此可以回答為什么收音機在打雷時會發(fā)出“咔嚓”聲（2）既然“咔嚓”聲是收音機接收到打雷時發(fā)出電磁波，它的傳播速度達3108m/s，遠遠大于雷聲傳遞的速度，故先聽到“咔嚓”聲后聽到雷聲答案：（1）打雷產生的電磁波被收音機接收，干擾了正常信號的接收（2）在空氣中，電磁波傳播速度比聲音的傳播速度大點評：對于不理解的現象（如打雷時是否會產生電磁波），有時可以根據已知的事實（如收音機只能接收電磁波），進行合理的反推，而對新的現象有所了解靈活運用已掌握知識分析一些新現象，體現了新課標的理念例3、利用電磁波可以測較遠的距離某科研小組由地面向月球發(fā)射無線電波，電波達到月球并返回地面共需2.56 s，月球與地球之問的距離是多少?解析：注意此題的時間是往返時間，算距離時要注意時間減半，這種距離的計算和回聲的計算類似：3108（2.56/2）m=3.84108m答案：3.84108m例4、宇航員在月球上可以用電磁波來通信，電磁波在真空中的傳播速度大約是_m/s，與真空中光的傳播速度相同，由此可知光也是_解析：在月球上，處于真空狀態(tài)，由于聲音在介質中才能傳播，真空不能傳聲所以在月球上，宇航員之間的交流只能通過無線電了電磁波可以在真空傳播，傳播速度與光速相同，都為3108m/s答案：3108電磁波例5、波長為500 m的電磁波屬于（）A微波B中波C短波D長波解析：各不同階段波長范圍波段長波中波中短波短波微波波長范圍/m31043103310331023102501035010310103101031103答案：B例6、下列能源中，屬于二次能源的是（）A煤B天然氣C汽油D電解析：能源按在自然界中形成方式，可分為一次能源和二次能源，一次能源是指自然形成和現成存在的能源，二次能源是指由一次能源經過人為加工而形成的能源常見的一次能源有：煤、石油、天然氣、太陽能、風能、水能、地熱能，而常見的二次能源有焦炭、煤氣、汽油、煤油、電答案：CD例7、由原子的結構可知（）A原子由原子核和核外電子組成B原子由帶正電的質子和不帶電的中子組成C原子核是由質子、中子、電子組成D原子核內中子的個數和核外電子數相等解析：原子是由原子核和核外高速運轉的電子組成，原子核由質子和中子組成，質子帶正電荷，電荷量和電子帶電荷量相等中子不帶電，質量跟質子的質量幾乎相同原子核內沒有電子，原子核內放出電子是原子核內發(fā)生某種核反應時產生的在這種反應中，一個中子變成一個電子和一個質子答案：A例8、有一種太陽能、電能兩用熱水器，它接收太陽能的真空鍍膜管的總有效面積約為1.25m2，能將吸收太陽能的50%轉化為水的內能：其銘牌見下表：型號EWH80B額定功率1500 W額定電壓220 V容量80 L外形尺寸842 mm463 mm415 mm（1）晴天時，用太陽能加熱，某地區(qū)向著太陽的地方平均每平方米面積在1 h內得到太陽輻射能為3.2106 J，如果每天收到太陽能8 h計算則可以把80kg的初溫為20的水加熱多少攝氏度?c水=4.2103J/（kg）（2）遇到陰雨天，用電能加熱在額定電壓工作中，將上述同樣質量和初溫的水加熱到同樣溫度需多長時間（假定所消耗電能全部轉化為水內能）（3）淺談使用太陽能的優(yōu)點解析：（1）8 h水吸收的太陽能為Q吸=W1St=3.2106 J/（m2h）1.25 m28 h0.5=1.6107 J水升溫時吸熱為Q吸=c水m水（tt0）（2）Q吸=W=Pt （3）太陽能有很多優(yōu)點，如方便、清潔、環(huán)保，便于轉化為其他形式的能，如化學能、高溫熱能、電能等，太陽能來源廣泛，有陽光的地方就可以利用太陽能例9、（武漢）從xx年12月起，某市推廣使用乙醇汽油乙醇汽油是一種由己醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油體積占90%，乙醇（即酒精）體積占10%乙醇汽油能有效改善油品的性能和質量，它不影響汽車的行駛性能，還能減少有害氣體的排放量乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經濟壓力（1）根據下表給出的一些液體的密度，求乙醇汽油的密度物質名稱密度（kgm3）物質名稱密度（kgm3）純水1.0103酒精0.8103煤油0.8103普通汽油0.7103（2）某型號汽車使用上述乙醇汽油在水平路面上勻速行駛，受到的阻力是920 N，每行駛100 km耗油10 L，求該車此時的效率（乙醇汽油的熱值為4.6107 J/kg，計算結果保留百分數的整數位）解析：（1）在求解乙醇汽油密度時，可以假設乙醇汽油為10 L，根據乙醇汽油中汽油和乙醇的混合比例，求出乙醇和汽油的質量，得到10L乙醇汽油總質量，根據得到乙醇汽油密度（2）汽車在水平公路上勻速行駛時，克服阻力做的功是有用功（W有=fs），燃燒乙醇汽油產生的熱量是總能量根據效率概念可得，可得此車效率答案：（1）假設乙醇汽油為10L，根據乙醇汽油混合比得，其中乙醇V1=1L，汽油V2=9 L查密度表并根據m=V可得m乙醇=乙醇V1=0.8 kg/L1L=0.8 kg；m汽油=汽油V2=0.7 kg/L9L=6.3kg10 L乙醇汽油的質量m總=m乙醇m汽油=（0.86.3）kg=7.1 kg，=0.71kg/L=0.71103kg/m3（2）汽車行駛100 km做的有用功為W有=Fs=920 N105m=9.2107J，總功為W總=Q放=mq=Vq=0.71103101034.6107=3.266108J，所以效率為=W有/W總=9.2107/J/（3.266108J）=28%例10、我國的衛(wèi)星通信技術擁有自主知識產權，在世界處于領先地位在北京發(fā)射的信號通過通信衛(wèi)星會轉到上海被接收實現這種信號傳遞的是（）A超聲波B次聲波C聲波D電磁波解析：超聲波、次聲波的傳播要靠固體、液體、氣體等介質，不能在太空中傳播無線電波包括微波、短波、中波和長波，是理想的衛(wèi)星通信載體，故選D例11、開發(fā)新能源是本世紀人類關注的熱點之一，除了開發(fā)能源，我們還應該從節(jié)約身邊的能源做起，圖中符合節(jié)約能源且安全的做法是（）解析：冰箱開門后門不關好，這樣就使得冰箱內溫度接高，壓縮機工作時間延長、消耗電能增多，浪費能源；白天盡量用自然光不用電燈可以節(jié)約電能；用煤氣灶取暖，大量熱被浪費；每次洗一件衣服和洗多件衣服，洗衣機在工作時消耗的電能是一樣的把臟衣服集中在一起洗可以減少洗衣次數，所以每次只洗一件衣服費電答案：B例12、人們常說，太陽是人類的“能源之母”，從廣義的角度看，太陽能不僅包括直接投射到地球表面上的太陽輻射能，而且還包括由它引起的水能、風能和生物質能等在石油、天然氣、煤、地熱能中，不是來自太陽的能源是_某型號太陽能庭院燈的技術參數如下表所示，該太陽能庭院燈的抗風力不小于_m/s在充分充電后，即使是連續(xù)陰天，專用鉛酸蓄電池使兩盞節(jié)能燈正常工作所做的電功最大可能達到_kWh解析：石油、天燃氣、煤這些化石燃料來自古生物，而生物是需要陽光的，地熱能是由于地殼的變化等因素產生的，故不是來自太陽的能源抗風力150 km/h=150000 m/3600 s41.7m/s，W=Pt=10103kW40 h=0.4 kWh答案：地熱能；41.7；0.4