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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 ①產生：變化的電流（振蕩電流） ②傳播：不需要介質． 　傳播速度：與光速c相同． ③c=λf（速度＝波長頻率） 　a．單位：c→m/s　λ→m　f→Hz（1kHz=103Hz，1MHz=106Hz） 　b．通常c一定，λ與f成反比． ④家族成員： 　?、輵茫豪走_、微波爐等． （3）常見的通信方式 ①微波通信（微波特點：直線傳播→微波中繼站） ②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(xiàn)全球通信． ③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． ④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 ①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(jù)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(jù)此可以回答為什么收音機在打雷時會發(fā)出“咔嚓”聲． 　?。?）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 　?。?）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(xiàn)象（如打雷時是否會產生電磁波），有時可以根據(jù)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(xiàn)象有所了解．靈活運用已掌握知識．分析一些新現(xiàn)象，體現(xiàn)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/m 3104～ 3103 3103～ 3102 3102～ 5010－3 5010－3～ 1010－3 1010－3～ 110－3 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(xiàn)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(shù)和核外電子數(shù)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 EWH－80B 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=W1Stη=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（t－t0） 　　　　 　?。?）Q吸=W=Pt 　　　　 　?。?）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． 　?。?）根據(jù)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（kgm－3） 物質名稱 密度（kgm－3） 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(shù)的整數(shù)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(jù)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(jù)得到乙醇汽油密度． 　?。?）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(jù)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(jù)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(jù)m=ρV可得m乙醇=ρ乙醇V1=0.8 kg/L1L=0.8 kg；m汽油=ρ汽油V2=0.7 kg/L9L=6.3kg．10 L乙醇汽油的質量m總=m乙醇＋m汽油=（0.8＋6.3）kg=7.1 kg，=0.71kg/L=0.71103kg/m3． 　?。?）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=ρVq=0.711031010－34.6107=3.266108J，所以效率為η=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(xiàn)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(shù)，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(shù)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 s≈41.7m/s，W=Pt=1010－3kW40 h=0.4 kWh． 答案：地熱能；41.7；0.4